地對空雷達干擾系統(tǒng)對無人機作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法研究

黃大鑫 茹樂

摘要：本文主要探討無人機SAR合成孔徑雷達的干擾情況，以及相關(guān)干擾過程的成像內(nèi)容。另外，針對地對空的雷達干擾系統(tǒng)也做了進一步的分析，同時本文也提及一些關(guān)于無人機和雷達干擾作戰(zhàn)方面的內(nèi)容，希望對提升個人認知方面有一定的作用。

關(guān)鍵詞：無人機;雷達干擾;SAR

1.無人機的成像算法

1.1關(guān)于無人機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，就會出現(xiàn)介于兩種模式中間的模式也就是所說的滑動聚束模式，無人機SAR采用了是條帶模式和聚束模式。無人機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)無人機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：

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)存儲雷達數(shù)據(jù)，可以很大程度上抑制成像場景邊緣采樣的距離走動，擴展場景距離有效范圍，PFA處理中先對回波數(shù)據(jù)確定為沖壓縮和運動補償?shù)南嚓P(guān)內(nèi)容。PFA算法的處理流程屬于簡單的過程，使場景中心的回波相位為零，需要低回信號進行運動補償，參考信號實現(xiàn)：

SAR的回波信號經(jīng)過距離匹配濾波以及運動補償之后，可以表示為一個目標(biāo)函數(shù)，屬于二維離散采樣。回波信號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，具體見圖1.

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

2.相關(guān)成像的分析

利用SAR圖像中強點的散焦情況進行分析，可以估計出相關(guān)誤差并對其進行補償。一般情況下應(yīng)用假設(shè)思想，將其作為點目標(biāo)的方位的響應(yīng)是由相關(guān)誤差決定的，那么對該點做相位的檢測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一步進行實驗驗證。找到SAR圖像中每一個距離單元最強的散射點，并將其作為最大的采樣點，確認方位循環(huán)到所在距離單元的中心，消除起響應(yīng)的誤差估計影響，最后多普勒頻率Kn=0，相關(guān)信號模型可以轉(zhuǎn)變成為：

3.地對空雷達干擾系統(tǒng)與作戰(zhàn)的相關(guān)分析

3.1掩護突防雷達干擾無人機

隨著雷達組網(wǎng)技術(shù)的提升，遠距離的支援干擾對突防真戰(zhàn)機編隊的掩護作用會逐漸減少。在這方面選擇合適的空間位置和干擾波的指向最為重要，可以使雷達網(wǎng)在探測過程中的探測概率達到最低，也是制定掩護突防中雷達干擾無人機策略中需要重點研究的問題。當(dāng)敵人的雷達網(wǎng)數(shù)量增多的時候，無人機的數(shù)量也會增多，這屬于一個復(fù)雜的過程。一般都會應(yīng)用復(fù)雜的粒子群優(yōu)化的方式來快速求解出特定的掩護距離中無人機的最佳波束指向和空間的位置，通過該種算法可以得到一定的干擾策略，也是作戰(zhàn)中經(jīng)常會使用的一種算法。

3.2多無人機協(xié)同攻擊戰(zhàn)術(shù)

對無人機協(xié)同空間和多無人機協(xié)同對地攻擊兩個部分中，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行實驗的，在仿真過程中，設(shè)計相關(guān)算法，以及優(yōu)化模型。常用的算法用MATLAB進行仿真實驗，驗證設(shè)計的算法優(yōu)劣，MATLAB仿真實驗一般都是在MAK軟件中進行的實景仿真，來觀察多無人機協(xié)同的攻擊效果，更加直觀，也是比較常用的算法。

3.3對雷達組網(wǎng)欺騙干擾技術(shù)

在具體的實施過程中，也有對雷達的欺騙和干擾技術(shù)。對于子干擾技術(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)雷達是通過不同體制、不同頻段、不同極化方式進行的布站，把網(wǎng)內(nèi)各個雷達的偵測到的目標(biāo)收集起來并處理，形成統(tǒng)一體，可以起到抗干擾和抗反輻射的作用，實現(xiàn)了資源的共享。對組網(wǎng)雷達欺騙干擾技術(shù)也成為目前研究的重點，需要結(jié)合不同的場景進行計算，組網(wǎng)雷達欺騙干擾技術(shù)也需要建立仿真模型進行逐步分析，才能使干擾技術(shù)達到要求。

4.地對空雷達干擾系統(tǒng)

雷達干擾和雷達的探測是獨立的，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，極大促進了雷達環(huán)境的適應(yīng)性，抗干擾能力在這個過程中也得到了很大的提升。

結(jié)束語

對于無人機SAR成像算法的選擇，是基于其平臺運動特點考慮的。在地對空雷達干擾作戰(zhàn)方面，由于篇幅的問題，只做了簡單的說明，本人也會加強對這些方面的研究，建立更多的仿真模型，針對不同無人機，來提升地對空雷達干擾系統(tǒng)對無人機的作戰(zhàn)能力。

參考文獻

[1]李正茂，陳大慶，劉馬良.無人機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（理工版），2019，36（5）：503-509.

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