雷达抗干扰方法及其发展趋势综述

２ ２００７年第 ２期 雷达与电子战
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雷达 抗干 扰 方法 及其 发展 趋 势综述
有 波 形 可 变 、 脉 宽 可 变 、 重 频 可 变 、 极 化 可 变 以 及 自 适 应 发 射 频 率 选 择 、 瞬 时 寂 静 、 反 辐 射 诱 饵 等 。 通 过 运 用 上 述 措 施 ， 雷 达 的 有 效 性 和 生 存 能 力 大 大 提 高 。
跳 频 、频 率 分 集 、频 率 捷 变 和 自 适 应 抗 有 源 压 制 性 干 扰 （瞄 准 式 干 扰 、
频 域 对 抗
频 率 捷 变 技 术
各 种 噪 声波 束 形 成 、零 点 技 术 以 及 副 瓣 主 要 针 对 压 制 性 干 扰 ，副 瓣 匿 隐 对
抗 干 扰 （ＭＴＤ） 技 术 ， 恒 虚 警 （ＣＦＡＲ） 处 理
多 种 抗 干 扰 技 术 相 结 合 ；多 制 式 雷 达 现 代 雷 达 抗 干 扰 方 法 发 展 的 趋 势
综 合 对 抗
组 网 ； 灵 活 的 战 术 动 作
之 一
可 以 看 出 ， 目 前 雷 达 抗 干 扰 技 术 水 平 整 体 滞 后 于 干 扰 技 术 的 发 展 ， 雷 雷达与电子战 ２００７年第 ２期 ３
（２）只 能 应 对 单 一 干 扰 方 式 ，对 干 扰 的 性 质 无 法 分 辨 。 目 前 的 抗 干 扰 方 法 通 常 只 是 针 对 单 一 干 扰 环 境 研 究 的 ， 如 果 干 扰 方 式 事 先 未 知 或 多 种 干 扰 方 式 并 存 ， 这 些 抗 干 扰 方 法 就 很 难 适 用 。 对 同 时 包 含 压 制 性 干 扰 和 欺 骗 性 干 扰 的 复 合 干 扰 ， 目前 雷 达 抗 干 扰 的 效 果 很 不 理 想 ， 这 方 面 的 研 究 也 很 少 ， 因 此 亟 待 进 行 雷 达 抗 复 合 干 扰 的 研 究 。
空 域 对 抗
对 消 ／匿 隐 技 术
欺 骗 性 干 扰 有 效
极 化 域 极 化 分 集 、极 化 捷 变 和 自 适 应 极 化 捷 理 论 上 对 各 种 干 扰 都 有 一 定 的 效
滤 波 变 技 术
果
信 号 处 理 动 目 标 显 示 （ＭＴＩ） 和 动 目 标 检 测 针 对 无 源 杂 波 干 扰
表 １ 雷 达 抗 干 扰 技 术 的 分 类 方 法
分 类
抗 干 扰 措 施
针 对 的 干 扰 方 式
脉 冲 压 缩 技 术 （线 性 ／非 线 性 调 频 、 主 要 针 对 压 制 性 （遮 盖 性 ） 干 扰 ，
功 率 对 抗
相 位 编 码 ）
具 有 一 定 的 反 欺 骗 干 扰 能 力 。
雷达 与 电子战 ２００７年 第 ２期 １
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现 代 信 号 处 理 方 法 和 智 能 技 术 应 用 到 雷 达 抗 干 扰 中 ， 可 以 在 提 高 雷 达 抗 干 扰 性 能 的 同 时 ， 拓 展 这 些 技 术 的 应 用 领 域 。
３ 国 内 雷 达 抗 干 扰 技 术 发 展 现 状 及 其 局 限 性
目 前 国 内 研 究 的 雷 达 抗 干 扰 技 术 主 要 有 ：１、 设 计 抗 干 扰 雷 达 波 形 ，如 线 性 调 频 、 多 相 编 码 和 多 种 调 制 复 合 形 式 ； ２、在 天 线 设 计 上 ， 采 用 超 低 副 瓣 、 副 瓣 对 消 等 技 术 ；３、采 用 频 率 分 集 、频 率 捷 变 和 开 辟 新 的 雷 达 工 作 频 段 等 措 施 ；４、在 极 化 域 ，采 用 全 极 化 域 极 化 分 集 、 自 适 应 极 化 捷 变 等 技 术 ； ５、设 计 抗 干 扰 电 路 ，如 宽 一 限 一 窄 电 路 、恒 虚 警 电 路 和 自 动 增 益 控 制 电 路 等 ： ６、 空 时 自 适 应 信 号 处 理 。 它 们 通 常 的 分 类 如 表 １所 示 。
在 雷 达 的 发 展 历 史 中 ， 干 扰 与 抗 干 扰 作 为 一 对 基 本 矛 盾 ， 一 直 是 相 生 相 伴 ， 互 相 制 约 也 互 相 促 进 。 随 着 干 扰 手 段 的 不 断 增 强 ， 雷 达 抗 干 扰 技 术 也 一 直 在 发 展 之 中 。 各 种 新 技 术 、 新 方 法 不 断 应 用 于 雷 达 抗 干 扰 中 。 现 代 信 号 处 理 与 智 能 技 术 在 模 式 识 别 、 目 标 跟 踪 、 自动 控 制 、 专 家 系 统 、 组 合 优 化 、 网 络 管 理 等 众 多 领 域 的 应 用 中 已 经 获 得 了 引 人 注 目 的 成 果 ， 特 别 是 在 雷 达 信 号 领 域 中 ， 无 论 是 信 号 的 检 测 、 识 别 还 是 滤 波 与 参 数 估 计 ， 都 因 为 这 些 理 论 的 应 用 而 取 得 了 很 大 的 进 展 。 借 鉴 在 其 他 领 域 的 成 功 应 用 ， 将
２ 国 外 雷 达 抗 干 扰 技 术 发 展 现 状
目 前 ， 国 外 抗 干 扰 技 术 的 研 究 主 要 在 时 域 、 频 域 、 空 域 、 极 化 域 以 及 多 域 联 合 等 范 围 展 开 。 新 的 抗 干 扰 技 术 不 断 出 现 ， 如 基 于 空 时 自 适 应 信 号 处 理 的 各 种 改 进 算 法 ， 基 于 波 形 设 计 的 多 载 波 相 位 编 码 信 号 形 式 等 技 术 。 诸 如 分 数 低 阶 统 计 、 时 间 序 列 分 析 、 系 统 辨 识 等 理 论 也 正 在 应 用 于 抗 干 扰 技 术 的 研 究 。 在 世 界 各 国 中 ， 美 国 处 于 研 究 领 域 的 前 沿 。 典 型 的 雷 达 如 美 国 空 军 的 Ｅ．３Ｃ 预 警 机 装 备 ＡＮ／ＡＰＹ．２雷 达 。该 雷 达 工 作 于 ｓ波 段 ，全 方 位 覆 盖 ， 具 有 脉 冲 和 脉 冲 多 普 勒 ２种 体 制 和 ５种 工 作 方 式 。 同 时 还 采 用 了 高 脉 冲 重 复 频 率 、 低 副 瓣 天 线 和 先 进 的 数 字 处 理 技 术 等 ， 从 而 使 该 雷 达 具 有 良 好 的 抗 干 扰 能 力 、 高 可 靠 性 。 极 化 域 抗 干 扰 处 理 方 面 ， 在 全 极 化 域 各 种 自 适 应 变 极 化 抗 干 扰 算 法 的 研 究 与 应 用 取 得 了 较 快 的 发 展 。 美 国 ｓ 波 段 ＲＡＤＡＣ 的 极 化 跟 踪 雷 达 采 取 多 种 虚 拟 极 化 处 理 ， 实 现 了 极 化 抗 干 扰 和 极 化 特 征 测 量 功 能 。 美 国 ｘ 波 段 脉 冲 内 极 化 捷 变 雷 达 （ＩＰＡＲ）， 以 左 旋 圆 极 化 和 右 旋 圆 极 化 作 为 正 交 极 化 基 ， 进 行 极 化 编 码 脉 冲 压 缩 ， 提 高 雷 达 的 抗 干 扰 和 目 标 检 测 能 力 。
１ 引 言
电 子 技 术 的 发 展 使 电 子 战 成 为 战 争 中 的 又 一 维 战 场 ， 雷 达 面 临 的 电 磁 环 境 越 来 越 复 杂 ， 没 有 抗 干 扰 能 力 的 雷 达 在 现 代 战 争 环 境 中 是 没 有 生 命 力 的 。 伴 随 着 雷 达 在 作 战 中 所 发 挥 的 越 来 越 重 要 的 作 用 ， 反 雷 达 技 术 也 在 迅 速 发 展 。 各 种 与 雷 达 相 对 抗 的 高 技 术 手 段 与 兵 器 的 不 断 出 现 ， 导 致 现 代 雷 达 工 作 环 境 的 日 益 复 杂 与 恶 化 ， 特 别 是 综 合 电 子 干 扰 作 为 雷 达 的 四 大 威 胁 之 一 ， 以 其 样 式 多 、 使 用 灵 活 、 对 抗 性 强 等 特 点 而 对 军 用 雷 达 构 成 最 重 要 的 威 胁 。传 统 的 雷 达 抗 干 扰 方 法 越 来 越 不 能 满 足 高 科 技 条 件 下 的 作 战 要 求 ， 迫 切 需 要 研 究 新 的 方 法 应 用 于 雷 达 抗 干 扰 技 术 ， 提 高 复 杂 电 磁 环 境 下 的 雷 达 作 战 使 用 效 能 。
近 年 来 ， 国 外 正 在 加 紧 开 发 雷 达 高 新 技 术 来 提 高 雷 达 的 抗 干 扰 能 力 。 包 括 正 在 开 发 新 型 机 载 相 控 阵 天 线 技 术 ， 如 美 国 的 横 列 定 向 型 相 控 阵 天 线 和 “灵 巧 蒙 皮 ” 共 形 相 控 阵 天 线 ， 以 色 列 的 “费 尔 康 ” 共 形 相 控 阵 天 线 和 瑞 典 正 在 研 制 的 “相 似 平 衡 术 ” 双 面 相 控 阵 天 线 等 。 此 外 ， 还 正 在 开 发 双 波 段 （ｓ 和 ＵＨＦ）技 术 和 数 字 波 束 形 成 技 术 等 ， 从 空 域 上 提 高 雷 达 抗 干 扰 能 力 。 又 如 性 能 更 为 先 进 的 新 一 代 对 空 情 报 雷 达 通 过 从 体 制 、 参 数 选 择 和 附 加 措 施 ３ 个 方 面 来 进 一 步 提 高 电 子 防 御 能 力 。 典 型 的 有 ： 美 国 的 ＡＲＳＲ．４ 和 ＡＳＴＡＲ 雷 达 系 列 ， 法 国 的 ＴＲＳ．２ １ ４０（Ｆｌａｉｒ）以 及 西 班 牙 的 “伦 塞 ” 三 坐 标 监 视 雷 达 。 这 些 雷 达 都 综 合 采 用 了 一 系 列 新 技 术 、 新 体 制 ，如 全 相 参 、 全 固 态 、 超 低 副 瓣 天 线 、 数 字 波 束 形 成 、 捷 变 频 、 脉 压 及 大 时 宽 一 带 宽 等 先 进 技 术 ； 兼 有 数 种 新 技 术 体 制 的 优 点 ， 如 堆 积 波 束 、 相 控 阵 等 ； 发 射 机 将 增 加 一 系 列 输 出 功 率 管 理 系 统 ， 以 便 自 适 应 于 各 种 作 战 环 境 ； 参 数 选 择