雷達對干擾信號的規避與利用＊

（海軍裝備部駐重慶地區軍事代表局 重慶 400042）

1 引言

對雷達而言，在長期持續地控制電磁頻譜的斗爭中，已經出現了一百余種電子反干擾技術與措施，它們用于消除或減弱電子干擾信號和箔條對雷達系統性能的影響。這些雷達反干擾技術與措施不但可應用于雷達系統的設計和改進，而且通過研究這些雷達反干擾技術與措施還利于正確使用雷達，使其充分發揮作戰效能。

2 干擾信號規避

2.1 頻率捷變

雷達頻率捷變主要用于規避窄帶干擾和某些類型的轉發式干擾和欺騙性干擾。它使雷達的發射機和接收機的工作頻率快速變化，頻率基于脈間或脈組變化。典型的捷變帶寬約為數吉赫茲，從而使雷達信號更難偵察識別。頻率捷變實際上是通過在若干不同頻率上對觀測到的雷達目標截面積求平均實現的，雷達在脈間捷變情況下，利用箔條、假目標和真目標在不同頻率上的回波不同來識別真目標，因此具有更強的目標檢測能力，同時不影響雷達的距離分辨力。但是，當頻率捷變與多普勒處理同時使用時，頻率捷變只能逐個脈沖群地改變載頻，而不是逐個脈沖地改變載頻［1］。另外，手動改變頻率會導致與其它雷達和電子設備之間的相互干擾。頻率捷變規避瞄準式和掃頻式窄帶干擾迫使干擾機分散功率或逐個脈沖干擾。

2.2 頻率分集

雷達頻率分集主要用于規避窄帶干擾和某些類型的轉發式和應答式干擾［7］。多部雷達協同的工作程序給各部雷達分配各不相同的工作頻率，以減少相互間的干擾。在頻率分集情況下，干擾機僅能有效干擾其中一個雷達工作頻率，操縱員會在另一個信號頻率上觀察到目標，因此提高這些雷達對單部雷達干擾機的反干擾能力。值得注意的是：其它非協同雷達也可能工作在上述分配的工作頻率上；另外，頻率分集用多部雷達完成同一個任務，增加了雷達系統的復雜性和成本。

2.3 天線極化分集

雷達天線的極化分集主要用于規避箔條、天氣影響和有源干擾［7］。它利用與干擾信號極化不同的天線來衰減干擾信號，使進入雷達接收機的干擾信號強度大幅降低。例如：雷達的水平或垂直極化天線可衰減45°斜極化和圓極化干擾信號3dB；水平極化的雷達天線可衰減垂直極化干擾信號20dB［6］。極化分集涉及不同極化的多部雷達。應用極化分集時值得注意的幾個問題：一是地面雜波會惡化垂直極化雷達的性能；二是多部雷達使用時需要密切協同，例如：可以將一部水平極化的搜索雷達與一部垂直極化的搜索雷達協同使用。

2.4 采用圓極化天線

雷達采用圓極化天線主要用于規避箔條、天氣影響和有源干擾［7］。它利用與干擾信號極化不同的天線衰減干擾機的干擾信號，使進入雷達接收機的干擾信號強度降低。例如：雷達圓極化天線可衰減45°斜極化、水平或垂直干擾信號3dB；雷達左旋圓極化可衰減右旋圓極化干擾信號10～20dB。圓極化涉及不同極化的多部雷達，并且能改善雨雜波中的雷達探測性能。

2.5 隱蔽圓錐掃描

雷達天線隱蔽圓錐掃描主要用于規避逆增益干擾。它用一固定（不掃描）的發射天線照射目標，而只讓雷達接收天線進行圓錐掃描以接收目標回波信號，獲得目標角度信息。然而，干擾機通過在預期的圓錐掃描頻率范圍內掃描的方波調幅轉發的雷達脈沖，可檢測雷達天線指向角抖動時方波掃描頻率，即隱蔽圓錐掃描頻率，如果干擾機以近似雷達接收天線圓周掃描頻率的方波反相調幅干擾信號實施干擾，仍能降低雷達的角度跟蹤能力［4］。

2.6 速度門跟蹤

雷達采用速度門跟蹤技術主要用于規避各類有源干擾［2］。它基于對多普勒頻移中心頻率的超窄帶濾波，只有干擾信號頻率落入該窄帶中，干擾才有效。速度波門跟蹤的優勢在于：精確的目標多普勒頻率鑒別和對低空目標的準確跟蹤［9］。

2.7 前后沿跟蹤

雷達采用前后沿跟蹤技術主要用于規避逼近目標投放的箔條干擾；而后沿跟蹤則用于規避遠離目標投放的箔條干擾［2］。

2.8 跟蹤外推

跟蹤外推通過將跟蹤雷達人工或自動設置于目標跟蹤外推狀態規避箔條、雜波、多目標、距離門拖引、交替干擾［2］。當目標跟蹤信息丟失后，雷達根據最后時刻的目標距離、角度及其變化率不斷外推更新目標位置數據，以避免中斷火控諸元計算?！版i定”模式或“重新回到截獲”模式將終止跟蹤外推狀態。如果跟蹤雷達采用被動角度跟蹤或跟蹤干擾源還能進行角度跟蹤時，只需進行距離或速度外推［10］。跟蹤外推需要足夠的速度和角度輔助信息，跟蹤外推工作時，雷達獲取的錯誤跟蹤信息將被更新。

2.9 保護波門

雷達設置保護波門是用于對抗箔條、雜波、多目標、距離門拖引、交替干擾。保護波門安置在跟蹤雷達主波門前后，用于自動檢測信號，估算目標位置以避免中斷火控諸元計算［3］。像跟蹤外推一樣，需要足夠的輔助信息以更新錯誤的跟蹤信息。

3 干擾信號利用

3.1 被動角度跟蹤

雷達采用被動角度跟蹤技術是通過截獲干擾信號并對干擾源進行角度跟蹤，可對抗多種類型的有源干擾［5］。在雷達脈沖之前設置幾十微秒寬的距離門（被動角跟蹤門），對距離門內的噪聲干擾信號抽樣，當信號干擾比接近零時，抽樣值達到特定的電平，使雷達進入被動角跟蹤狀態。但被動角度跟蹤的弱點是：在雷達角度分辨單元內多部干擾機輪流工作形成的交替干擾能嚴重影響其跟蹤的穩定性；直到攜帶干擾機的目標達到燒穿距離時雷達才會克服干擾影響，探測到目標信號，并獲得目標距離信息。

3.2 干擾源尋的

干擾源尋的是導彈制導雷達利用干擾信號對干擾源定位和尋的，用于對抗多種有源干擾［3］。然而，交替干擾能嚴重影響其跟蹤的穩定性，并且直到攜帶干擾源的目標處于燒穿距離時才能獲得干擾機距離信息［8］。

3.3 干擾聽覺識別

干擾聽覺識別用于對抗多種干擾。干擾信號能產生可識別的聲音，有助于對其檢測和識別。操縱員可通過偵聽移動目標的多普勒頻率識別干擾和目標［4］。例如：通過監聽從多普勒跟蹤雷達的多普勒濾波器之后提取的音頻信號，根據音調由低到高的變化可發現受到速度波門拖引的干擾；根據音頻節拍的變化，區別高速目標或低速目標。

3.4 接收機本振關閉

接收機本振關閉措施用于對抗連續輻射的干擾。通過關閉雷達接收機的本振，將干擾信號同施放干擾的目標的反射信號相混合產生接收機中頻信號。只有在目標反射信號和干擾信號都出現時，雷達接收機才會有輸出［4］。這種技術的局限性包括：只能在存在干擾的區域內探測和顯示目標；如果雷達天線旋轉偏離干擾機方向，或干擾機停止干擾，將沒有目標信號出現在雷達顯示器上。

3.5 干擾扇面指示

干擾扇面指示技術用于對抗用高占空比調制的任何干擾信號。在顯示器上顯示一個變化的扇面，距離上與干擾強度成正比地移動，方位上跟蹤干擾機天線方向圖，顯示干擾源的方位。干擾扇面指示有以下幾個弱點［7］：一是中斷了正常的視頻顯示；二是對逆增益干擾或旁瓣干擾給出錯誤的指示；三是在某些雷達中不能對未調制的連續波干擾或低占空比干擾進行扇面指示。

3.6 干擾燈光指示

干擾燈光指示措施是具有自動噪聲校平功能的雷達用于對抗連續波干擾的一種抗干擾手段。位于操控臺上的干擾指示燈提示操縱員雷達受到干擾，并手動取消自動噪聲校平功能。這可使操縱員能夠確定干擾源方位［7］。

3.7 干擾扇面凈化

干擾扇面凈化技術是通過利用雷達的旁瓣消隱電路對抗任何有源干擾［4］。在主天線通道中干擾信號的電平高于旁瓣輔助天線通道中的干擾信號電平時，才會出現方位干擾扇面。這會提示操縱員干擾出現和確定干擾源的方位，即使在采用恒虛警雷達接收機情況也是如此。

3.8 干擾衰減

干擾衰減措施用于對抗雜波和任何類型的干擾。通過插入衰減降低接收機增益，使操縱員能夠識別干擾的出現及其類型和方位［7］。然而，在實施干擾衰減時，增益的降低會造成目標的丟失，甚至在無干擾的扇面中也會造成目標丟失，同時也不可能改善信干比。

4 結語

本文基于雷達對干擾信號的規避與利用，討論了這些被廣泛應用的雷達反干擾技術與措施，未涉及雷達操縱員的個人能力。但是，雷達操縱員的能力也是一個不應忽視的因素。設計有效的反干擾技術與措施的目的是減輕操縱員分析顯示內容的工作量和降低對其分析能力的要求。電子作戰中，雷達操縱員的能力與先進電子反干擾技術與措施同樣重要。

［1］理查德G·威利.電子情報——雷達信號截獲與分析［M］.呂躍廣譯.北京：電子工業出版社，2008：14-16.

［2］萊羅艾B·范布朗特.應用電子對抗（第一卷）［M］.華盛頓：電子戰工程公司，1981：253-258.

［3］萊羅艾B·范布朗特.應用電子對抗（第二卷）［M］.華盛頓：電子戰工程公司，1982：73-79.

［4］萊羅艾B·范布朗特.應用電子對抗（第三卷）［M］.華盛頓：電子戰工程公司，1995：49-55.

［5］雷達系統探測中的抗干擾措施［M］.海軍軍用手冊（第293卷）.華盛頓：美國國防部，1987：53-61.

［6］楊超.雷達對抗工程基礎［M］.成都：電子科技大學出版社，2006：67-70.

［7］楊超.雷達對抗基礎［M］.成都：電子科技大學出版社，2012：86-88.

［8］楊超.雷達干擾與反干擾技術對比分析［J］.四川兵工學報，2012，33（12）：21-24.

［9］丁鷺飛，耿富錄.雷達原理［M］.西安：西安電子科技大學出版社，2002：66-73.

［10］白普易，任明秋，王學軍，等.雷達抗干擾性能評估指標分析與測試平臺設計［J］.計算機與數字工程，2011，39（11）.

［11］趙國慶.雷達對抗原理［M］.西安：西安電子科技大學出版社，1999：134-138.