地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)對(duì)無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法研究

黃大鑫 茹樂(lè)

摘要：本文主要探討無(wú)人機(jī)SAR合成孔徑雷達(dá)的干擾情況，以及相關(guān)干擾過(guò)程的成像內(nèi)容。另外，針對(duì)地對(duì)空的雷達(dá)干擾系統(tǒng)也做了進(jìn)一步的分析，同時(shí)本文也提及一些關(guān)于無(wú)人機(jī)和雷達(dá)干擾作戰(zhàn)方面的內(nèi)容，希望對(duì)提升個(gè)人認(rèn)知方面有一定的作用。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī);雷達(dá)干擾;SAR

1.無(wú)人機(jī)的成像算法

1.1關(guān)于無(wú)人機(jī)SAR的回波模型

關(guān)于SAR有三種典型的工作模式，其中條帶狀和聚束的模式比較常用，通常情況下是由于天線輻射區(qū)不滿足條帶式的模式，也不滿足聚束模式，就會(huì)出現(xiàn)介于兩種模式中間的模式也就是所說(shuō)的滑動(dòng)聚束模式，無(wú)人機(jī)SAR采用了是條帶模式和聚束模式。無(wú)人機(jī)SAR的數(shù)據(jù)采集存在一定的幾何關(guān)系，為了便于分析，假設(shè)無(wú)人機(jī)SAR是沿著平行于X軸方向勻速飛行的，假設(shè)發(fā)射的調(diào)頻為K的線性調(diào)頻（LFM）信號(hào)：

1.2PFA的算法與相關(guān)推理

PFA是一種經(jīng)典的聚束SAR高分辨率成像算法，比較適合小的場(chǎng)景。該種算法采用的極坐標(biāo)分割，屬于非一般的格式坐標(biāo)存儲(chǔ)雷達(dá)數(shù)據(jù)，可以很大程度上抑制成像場(chǎng)景邊緣采樣的距離走動(dòng)，擴(kuò)展場(chǎng)景距離有效范圍，PFA處理中先對(duì)回波數(shù)據(jù)確定為沖壓縮和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)內(nèi)容。PFA算法的處理流程屬于簡(jiǎn)單的過(guò)程，使場(chǎng)景中心的回波相位為零，需要低回信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，參考信號(hào)實(shí)現(xiàn)：

SAR的回波信號(hào)經(jīng)過(guò)距離匹配濾波以及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后，可以表示為一個(gè)目標(biāo)函數(shù)，屬于二維離散采樣。回波信號(hào)在空間頻域有兩種采樣方式，直角坐標(biāo)采樣與極坐標(biāo)格式采樣，具體見(jiàn)圖1.

二維采樣可以轉(zhuǎn)為距離與方向上的獨(dú)立一維重采樣，待采樣的極坐標(biāo)格式離散信號(hào)，距離重采樣針對(duì)每一個(gè)脈沖回波信號(hào)進(jìn)行插值得到圖1.然后在方位空間頻域上對(duì)每個(gè)距離門數(shù)據(jù)進(jìn)行均勻重采樣，如圖1所示。通過(guò)分步完成兩次一維重采樣即可實(shí)現(xiàn)極坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換，該操作運(yùn)算量小，算法簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)。該種算法是很容易實(shí)現(xiàn)的，也是一種常用的算法實(shí)驗(yàn)。

2.相關(guān)成像的分析

利用SAR圖像中強(qiáng)點(diǎn)的散焦情況進(jìn)行分析，可以估計(jì)出相關(guān)誤差并對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。一般情況下應(yīng)用假設(shè)思想，將其作為點(diǎn)目標(biāo)的方位的響應(yīng)是由相關(guān)誤差決定的，那么對(duì)該點(diǎn)做相位的檢測(cè)就可以得出相位的誤差。小樣本闡述的聚焦算法的原理和步驟可以進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。找到SAR圖像中每一個(gè)距離單元最強(qiáng)的散射點(diǎn)，并將其作為最大的采樣點(diǎn)，確認(rèn)方位循環(huán)到所在距離單元的中心，消除起響應(yīng)的誤差估計(jì)影響，最后多普勒頻率Kn=0，相關(guān)信號(hào)模型可以轉(zhuǎn)變成為：

3.地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)與作戰(zhàn)的相關(guān)分析

3.1掩護(hù)突防雷達(dá)干擾無(wú)人機(jī)

隨著雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)的提升，遠(yuǎn)距離的支援干擾對(duì)突防真戰(zhàn)機(jī)編隊(duì)的掩護(hù)作用會(huì)逐漸減少。在這方面選擇合適的空間位置和干擾波的指向最為重要，可以使雷達(dá)網(wǎng)在探測(cè)過(guò)程中的探測(cè)概率達(dá)到最低，也是制定掩護(hù)突防中雷達(dá)干擾無(wú)人機(jī)策略中需要重點(diǎn)研究的問(wèn)題。當(dāng)敵人的雷達(dá)網(wǎng)數(shù)量增多的時(shí)候，無(wú)人機(jī)的數(shù)量也會(huì)增多，這屬于一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。一般都會(huì)應(yīng)用復(fù)雜的粒子群優(yōu)化的方式來(lái)快速求解出特定的掩護(hù)距離中無(wú)人機(jī)的最佳波束指向和空間的位置，通過(guò)該種算法可以得到一定的干擾策略，也是作戰(zhàn)中經(jīng)常會(huì)使用的一種算法。

3.2多無(wú)人機(jī)協(xié)同攻擊戰(zhàn)術(shù)

對(duì)無(wú)人機(jī)協(xié)同空間和多無(wú)人機(jī)協(xié)同對(duì)地攻擊兩個(gè)部分中，攻擊策略的研究非常重要。攻擊策略一般都是采用仿真模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，在仿真過(guò)程中，設(shè)計(jì)相關(guān)算法，以及優(yōu)化模型。常用的算法用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的算法優(yōu)劣，MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)一般都是在MAK軟件中進(jìn)行的實(shí)景仿真，來(lái)觀察多無(wú)人機(jī)協(xié)同的攻擊效果，更加直觀，也是比較常用的算法。

3.3對(duì)雷達(dá)組網(wǎng)欺騙干擾技術(shù)

在具體的實(shí)施過(guò)程中，也有對(duì)雷達(dá)的欺騙和干擾技術(shù)。對(duì)于子干擾技術(shù)的發(fā)展，特別是分布式干擾技術(shù)的出現(xiàn)以及應(yīng)用，使得單部雷達(dá)的干擾能力不能滿足防空系統(tǒng)的需求，為了能夠提升防空系統(tǒng)武器的反隱身、抗干擾能力，有效提高防空武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力和生存能力，組網(wǎng)雷達(dá)是通過(guò)不同體制、不同頻段、不同極化方式進(jìn)行的布站，把網(wǎng)內(nèi)各個(gè)雷達(dá)的偵測(cè)到的目標(biāo)收集起來(lái)并處理，形成統(tǒng)一體，可以起到抗干擾和抗反輻射的作用，實(shí)現(xiàn)了資源的共享。對(duì)組網(wǎng)雷達(dá)欺騙干擾技術(shù)也成為目前研究的重點(diǎn)，需要結(jié)合不同的場(chǎng)景進(jìn)行計(jì)算，組網(wǎng)雷達(dá)欺騙干擾技術(shù)也需要建立仿真模型進(jìn)行逐步分析，才能使干擾技術(shù)達(dá)到要求。

4.地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)

雷達(dá)干擾和雷達(dá)的探測(cè)是獨(dú)立的，也是矛盾的，兩者之間存在博弈關(guān)系。世界各地都研制了各式各樣的干擾設(shè)備，極大促進(jìn)了雷達(dá)環(huán)境的適應(yīng)性，抗干擾能力在這個(gè)過(guò)程中也得到了很大的提升。

結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于無(wú)人機(jī)SAR成像算法的選擇，是基于其平臺(tái)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)考慮的。在地對(duì)空雷達(dá)干擾作戰(zhàn)方面，由于篇幅的問(wèn)題，只做了簡(jiǎn)單的說(shuō)明，本人也會(huì)加強(qiáng)對(duì)這些方面的研究，建立更多的仿真模型，針對(duì)不同無(wú)人機(jī)，來(lái)提升地對(duì)空雷達(dá)干擾系統(tǒng)對(duì)無(wú)人機(jī)的作戰(zhàn)能力。

參考文獻(xiàn)

[1]李正茂，陳大慶，劉馬良.無(wú)人機(jī)SAR數(shù)據(jù)低比特量化及其復(fù)雜度分析[J].深圳大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版），2019，36（5）：503-509.

[2]丁滿來(lái)，丁赤飚，唐躒， 等.一種W波段無(wú)人機(jī)微型SAR系統(tǒng)[J].電子與信息學(xué)報(bào)，2019，41（8）：1939-1945.