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浅述雷达抗干扰技术新特点与发展方向

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  摘 要 随着雷达干扰技术不断发展,雷达抗干扰能力受到严重挑战,本文分析了雷达抗干扰技术的新特点,提出了雷达抗干扰技术的未来发展方向。
  关键词 雷达;抗干扰技术;发展方向
  引言
  随着军事高技术的飞速发展,电子技术在军事武器装备中的核心作用越来越明显,新型雷达体制得以迅速崛起和广泛应用,以适应军事电子高技术激烈对抗的局面。
  1 雷达抗干扰技术新特点
  ①雷达天线要具有高增益、低副瓣、窄波束、副瓣对消、副瓣消隐、电子扫描相控阵和单脉冲测角技术。②收发系统设计应具有高效辐射功率、脉冲压缩波形、宽带频率跳变、宽动态范围、镜像抑制、单脉冲/辅助接收系统的信道匹配。③在频域上,雷达系统应占有更多更宽的电磁频谱,以对付已扩展了频段的雷达对抗系统的威胁。在能量上必须尽可能地发挥雷达在空域、时域和频域上能量集中的优势,来削弱电子干扰的有限辐射功率。④雷达系统必须以计算机为核心进行快速数字式信息处理、控制和传递,以提高系统的高速信息处理能力、响应速度、跟踪精度和对电磁环境的应变能力,同时对多目标、多单元跟踪,适应密集的电磁信号环境。⑤雷达系统应具有功率管理能力,能在密集信号环境中迅速地探测、截获、分选和识别威胁信号,根据威胁等级自动选择最佳抗干扰模式以获得最佳探测效果,并能对干扰点随时进行定位[1]。
  2 雷达抗干扰技术发展方向
  雷达抗干扰技术是确保己方有效运用电磁频谱应对电子干扰所采取的各种举措。任何雷达都可以被干扰,而任何干扰也都是可以防范的。雷达抗干扰的目的是将影响雷达正常工作的各种干扰信号减弱到能容许的程度,以保障雷达正常工作。针对雷达抗干扰技术的新特点,未来雷达抗干扰技术的发展主要有以下几个方向。
  2.1 相控阵技术
  相控阵天线是通过电控指令改变天线孔径面上的相位分布,实现对波束指向或波束形成的控制作用。与其他天线相比,相控阵天线在抗干扰方面具有以下突出优点:①天线波束的稳定性好,天线体积小、质量轻。②采用电子扫描技术,天线波束控制灵活,波束能瞬时指向指定区域的任何位置或用极短的时间扫过大的空间,大大节省了易受干扰的扫描搜索时间。③扫描过程无惯性,反应时间短,在目标航迹上可获得更多的数据,能适应密集信号环境。④灵活的快速波束指向,能同时在指定的空间内用同一天线孔径完成搜索和跟踪多目标。
  2.2 毫米波技术
  毫米波波段通常是指波长为1~10mm的无线电波段,其下限与厘米波相邻,上限与光波相邻。毫米波雷达具有波束窄、角分辨力高、频带宽、隐蔽性好、抗干扰能力强、体积小、重量轻等特点。与红外、激光设备相比较,它具有很好的穿透烟、尘、雨、雾的传播特性,所有这些特点使毫米波雷达在军事上得到了广泛的运用。特别是新型高效的大功率毫米波功率源、介质天线、集成天线、低噪声接收机芯片等相继问世,毫米波雷达发生了更新换代的变革,大大拓宽了其应用领域[2]。
  2.3 低截获概率技术
  发展低截获概率雷达是有效对付有源干扰和反辐射导弹等威胁的重要技术途径。LPI雷达的主要实现途径有:一是雷达发射的脉冲随机变化,使电子侦察系统和反辐射导弹难以捕捉和跟踪一个“恒定”的信号;二是对雷达实施热屏蔽,以有效抑制或屏蔽寄生电磁辐射,降低雷达的红外特征;三是采用超低副瓣天线,使任何信号的截获只限于主瓣内,而对跟踪雷达主波束很窄,反辐射导弹从主瓣和副瓣都难以进入;四是发射功率控制,如隐身飞机雷达,不仅不会轻易发射探测信号,而且在无源探测定位系统或其他预警飞机的支援下,只在最需要的时候开机工作,且同时严格控制其发射功率。低截获概率雷达的发展需要电子侦察系统既要提高侦察接收灵敏度,又要适应复杂电磁信号环境的要求[3]。
  2.4 稀布阵综合脉冲孔径技术
  稀布阵综合脉冲孔径技术是采用大孔径稀疏布阵、宽脉冲发射、接收用数字技术综合形成窄脉冲和天线阵披束的新体制雷达技术,具有工作频带宽、同时工作频率高、信号截获概率低等优点,是一种反干扰能力强的新雷达体制。稀布阵综合孔径雷达(SIAR)以超宽带方式工作, 带宽可以做得很大。SIAR 最主要的特点是天线采用了稀布阵,总体上是无方向性反射,其发射和接收方向图是在接收端通过数字信号处理得到的,因此,它可同时形成多个波束以同时观测多个方向。它通过计算形成波束能够长时间不间断地盯住目标而进行长时间的相干积累,这样就提高了雷达的探测能力[4]。
  2.5 无源探测技术
  无源探测雷达系统本身不发射电磁波信号,只用外辐射源信号进行目标探测和跟踪。这种采用被动方式工作的无源探测雷达具有可寂静探测、隐蔽性好反隐身、抗干扰能力强、优良的低空探测性能、系统可靠性高等诸多优点。根据目标辐射信号源的类型,无源雷达探测系统可分为两大类:一类是利用目标本身辐射源进行探测的系统,包括目标自身携带的辐射源;另一类是利用第三方辐射源经目标反射的信号进行目标探测的系统,该类系统的辐射源多为非合作信号,在某些特定的区域会出现外部辐射源空白,无法进行目标探测。将无源雷达与有源雷达有机地结合能够很好地解决这个问题,采用有源、无源多基地混合布站的方式架设雷达探测系统,在解决抗干扰能力的同时,也能解决外辐射源空白的问题[5]。
  未来无源探测雷达系统将朝着高精度、高速度、组网型、小型化的方向发展,而实现高精度快速探测有赖于电磁环境监测、大動态数字接收机、微弱信号检测、机动目标检测、多平台组网等多项关键技术的突破。
  参考文献
  [1] 佚名.新体制雷达及其对抗技术综述[J].舰船电子对抗,2010, 33(4):1-5.
  [2] 丁鹭飞,耿富路.雷达原理[M].西安:西安电子科技大学出版社, 1995:78-79.
  [3] 王满玉,程柏林.雷达对抗干扰技术[M].北京:国防工业出版社, 2016:17-33.
  [4] 李淑华,黄晓刚,刘平.复杂电磁环境下雷达抗干扰技术研究[J].现代雷达,2013,35(4):1-5.
  [5] 任鹏冲,叶广强,刘华伟,等.基于复杂电磁环境下的雷达抗干扰技术[J].舰船电子工程,2015,35(9):8-12.
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