文章目录

干扰基本原理和分类

干扰硬件指标

干扰雷达和样式

对雷达的隐身技术

其他说明

1 干扰基本原理和分类

雷达有源干扰系统中的信息主要来自被保护目标、背景辐射源和战场其他电磁环境,其信息处理流程包括信息获取、信息分析和对决策的响应等,可以借鉴观察-判断-决策-行动(OODA)环来说明。

  分类:

1.1 按照干扰能量的来源分类:

       分为有源干扰和无源干扰。

       无源干扰:是利用非目标的物体对电磁波的散射、反射、折射或吸收等现象产生的干扰。

      无源干扰包括自然界的无源干扰和人为的无源干扰两类。自然界的无源干扰,如地面上的高山、海岛、海浪、森林、建筑物、云雨、冰雪及鸟群等。 人为的无源干扰,就是采取一定的技术措施,改变电磁波的正常传播条件,造成对电子设备的干扰。

      有源干扰:是由辐射电磁波的能源产生的干扰。它包括自然界干扰、工业干扰和人为干扰。 自然干扰,一般是指来自银河系的宇宙干扰。工业干扰,是指工业火花产生干扰;人为的有源干扰是利用专门的发射机,有意识地发射或转发某种电磁波,以扰乱或欺骗敌方的电子设备。

1.2 按照干扰产生的途径

 无意干扰:凡是因自然或其他因素无意识形成的干扰称为无意干扰。

 有意干扰:是指人为有意识制造的干扰称为有意干扰。

1.3  按照干扰产生的机理

压制性干扰:使敌方电子系统的接收机过载、饱和或难以检测出有用信号的干扰称为压制性干扰。最常用的方式是发射大功率噪声信号,或在空军大面积投放箔条形成干扰走廊,或释放烟幕、气溶胶形成干扰屏障。

欺骗性干扰:使敌方电子装备或操作人员对所接收的信号真假难辨,以致产生错误判断和错误决策的干扰,欺骗方式隐蔽、巧妙且多种多样。

1.4 按电子系统、目标、干扰机的空间位置关系

     可分为以下几种:

 (1)自卫干扰(SSJ)     (2)远距离支援式干扰(SQJ)

 (3)随队干扰(ESJ)     (4)近距离干扰(SFJ)

(1)自卫干扰(SSJ):自卫干扰是最常见的干扰方式。 电子干扰设备安装在欲保护的平台上(如飞机、军舰、地面基地),干扰信号从电子设备天线主瓣进入接收机,根据设计情况可以使用噪声干扰和欺骗干扰。 SSJ是现在作战飞机、舰艇、地面重要目标等必备的干扰手段。

       说明:这就是我们常说的雷达主瓣干扰,和目标回波一起从天线主瓣回来(因为天线主瓣增益高,所以对雷达的影响很大,针对它采用主瓣对消的方式(要求不大于XX%的干扰占空比))

(2)远距离支援式干扰(SQJ):远距离干扰方式中,电子干扰设备通常安装在一个远离防区的平台上(即远离敌方武器的威力范围)。SQJ的目的通常是扰乱敌防空战线的搜索雷达,以使已方的攻击部队能安全地突防进入敌领地。

       说明:这就是我们常说的雷达旁瓣干扰,干扰从雷达旁瓣进来(旁瓣增益低于主瓣20dB(单程),旁瓣干扰可以是连续干扰,也可以是间断干扰(连续旁瓣干扰主要使用接收机对消,间断旁瓣可以采取DSP对消,两个对消方式都是旁瓣对消),要想对消起作用,必须要有这个角度的被动跟踪源,主瓣对消不需要对消源)

(3)随队干扰(ESJ):

       随队干扰方式中,干扰机位于目标附近,通过辐射强干扰信号掩护目标。它的干扰信号是从电子设备的主瓣(ESJ与目标不能分辨时)或旁瓣(ESJ与目标可分辨时)进入接收机的,一般采用遮盖性干扰。掩护运动目标的ESJ具有同目标一样的机动能力。空袭作战中的ESJ往往略微领前于其他飞机,在一定的地作战距离上还同时实施无源干扰。出于自身安全的考虑,进入危险区域时的ESJ常由无人驾驶飞行器担任。

       说明:一般来说随队干扰也是主瓣干扰,但是随着干扰机和目标的角度分离,也有可能干扰落入旁瓣,变为旁瓣对消。

(4)近距离干扰(SFJ):

      干扰机到电子设备的距离领先于目标,通过辐射干扰信号掩护后续目标。由于距离领先,干扰机可获得宝贵的预先领导时间,使干扰信号频率对准雷达频率。主要采用遮盖性干扰。距离越近,进入雷达接收机的干扰能量也越强。由于自身安全难以保障,SFJ主要由投掷式干扰机和驾驶飞行器担任。

      说明:这个可以不关注,但其实也可以作为一类单独分出来。

3 干扰类型和样式

针对干扰样式和种类,主要分为压制式:瞄准式干扰、阻塞式干扰、扫频式干扰、噪声调制后的各种干扰;  欺骗式干扰:距离欺骗干扰、角度欺骗干扰、速度欺骗干扰、AGC欺骗干扰、多参数欺骗干扰。

3.1压制式干扰

(1)瞄准式干扰

 步骤:首先侦察雷达信号的载波频率,然后以较窄的带宽覆盖雷达接收机的带宽信号,一般是2倍到5倍的接收机带宽信号。上述过程简称为频率引导。

 优点:干扰功率强,一般是压制式干扰的首先选择方式。

 缺点:对接收机要求高,首先要正确截获敌方信号。

(2)阻塞式干扰

 步骤:由于阻塞式干扰的频率带宽较宽,所以对接收机侦察的要求较低,主要针对频率分集、频率捷变等雷达采取,带宽一般大于雷达接收机带宽5倍以上。

优点:干扰带宽较广。

缺点:瞬时功率较低,干扰强度较弱。

  说明:带宽一旦做的很高的话,它的瞬时功率就会降低,就是我们常说的带宽和接收机灵敏度的关系,如果灵敏度想要做的很高,带宽就不能太高。如果把瞬时带宽做的太大的话,那么对于弱小目标的反应就会相应的减弱。

(3)扫频式干扰

 步骤:以一定频率进行扫描,扫描方式和具体策略有关。

 优点:可以对雷达进行间断式干扰,扫频范围较宽,也可以对新体制雷达进行干扰。

 缺点:对于接收机测频功能要求较高。

3.2 欺骗式干扰

(1)灵巧噪声

早期的引信信号特征参数少、引信接收机结构简单,使用简单的噪声干扰往往就能对引信的工作造成重大影响。随着现代引信技术的进步,传统的噪声干扰信号能量已经很难进入引信接收机信号处理的终端,从而使干扰效果大大降低。为此,无线电引信干扰需要转向更加精密的灵巧干扰。

 灵巧干扰是指干扰信号的样式(结构和参数)可以根据干扰对象和干扰环境灵活的变化,或指干扰信号的特征与目标回波信号非常相似的干扰。通常前者称为自适应干扰,后者称为高逼真欺骗干扰。

说明:在采集真实回波的基础上,卷积上一个噪声,叠加上相应的多普勒,以及多部干扰机可以实施角度上的欺骗,包括后续的航迹等等。

 (2)常规欺骗干扰原理

       雷达实验干扰机的具体工作流程为:无线电引信发射的信号通过侦察接收机谱扫描被帧收捕获,得到引信信号的大致载频,将该引信射频信号下变频至中频并进行A/D采样,转为数字信号。为方便处理,将采样后的数字信号先进行希尔伯特变换,变成一个复信号,经过载频修正模块修正,将信号中残留的载频去除,且该修正值与谱扫描时给出的载频粗估计值一起,构成一个更为精确的载频值,用作发射机上变频本阵进行解调,并在参数提取模块提取出信号解调后一些感兴趣的参数,如调制信号的周期、调制频偏、码元宽度、码率、脉冲宽度等。针对获取的参数,并结合所期望构建的干扰样式来构造干扰信号。构造干扰信号后在中频D/A变换为模拟信号,并按照之前得到的信号载频上变频、功率放大,经天线发射出去。将去除载频的复信号通过调制类型识别模块,区分出信号的调制类型,如连续波体制、调频体制、调相体制、脉冲体制等。在获得引信信号的调制类型后,按不同调制类型对信号。

4 对雷达的隐身技术

   无论是干扰机还是雷达,隐身都是一项关键技术指标。

   隐身技术是指在一定探测环境中控制、降低各种武器装备的特征信号,使其在一定范围内难以被发现、识别和攻击的技术。由于隐身技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果,受到许多国家的高度重视。

4.1基本理论

4.2 有源对消技术

       其特点是通过采用有源技术,人为的改变雷达目标的散射分布或改变雷达等效方向性函数,降低接收机接收的回波功率,达到隐身目的。目前主要有:有源对消技术和人为盲区技术两种。

a)有源对消技术

       有源对消技术是建立在逆反射基础上的,通过有源系统产生一系列自适应的相干对消波,人为的改变目标的散射分布,以减小雷达方向的散射功率密度。

b)人为盲区技术

       人为盲区技术通过有源发射系统发射相干波信号,利用相干波的干涉效应,改变雷达天线的等效性函数,使天线的波瓣分裂,从而在指定的目标区产生盲区,降低其照射性能或接收性能,达到隐身的目的。

      已知雷达接收的目标回波功率为:

4.3 无源隐身技术

       无源隐身技术并不发射电磁波,而是改变电磁波的散射、吸收和再辐射,从而大幅度地减少雷达接收机接收到的回波功率,使雷达难于发现目标。

 无源隐身主要技术措施有:

  a)隐身外形技术

  b)隐身材料技术

  c)控制电磁波二次 辐射技术

a)隐身外形技术

       目标的外形设计是实现隐身目标无源隐身的主要技术,它是根据电磁场理论分析目标的各种结构形状对雷达波的反射和散射能力,从中找出获得最小雷达雷达散射面积的外形结构。

       但飞行器的气动外形设计与布局一般要受到空气动力学的限制,其对隐身的效果的贡献仍然是有限的。

b)隐身材料技术

       武器和平台表面采用(非金属)复合材料,或涂抹能吸收某频率范围内电磁波的材料(称吸波材料),或涂覆能透过某频率范围内电磁波的材料(称透波材料),以降低雷达截面积。

c)控制电磁波二次辐射技术

      主要是采用阻抗加载技术,即在飞机的金属表面认为地开多条槽缝,并接入集中参数或分布参数负载,当受到雷达照射时,它能产生一个与雷达回波频率相同、极化相同、幅度相等,但相位相反的附加电磁波,它在雷达探测方向上与雷达回波叠加后相互抵消,从而降低飞机的雷达截面积。

      说明:上述隐身技术都是针对射频频段而言,除此而外还有红外隐身、声学隐身、可见光隐身等。

5 其他说明

5.1 目前干扰技术简介

       随着DRFM技术的发展和进步,干扰机的工作方式由原先直放式(不管外界,干扰机直接放出)变为受雷达信号触发(收到雷达信号才发出(一般是解析出雷达信号,再调制出跟雷达信号相似的欺骗信号))的工作方式;干扰样式也越来越丰富,由原先典型的噪声干扰到如今的瞄频噪声干扰、欺骗干扰(多假目标干扰、密集假目标、间歇采样转发干扰等)、复合干扰等,干扰效能越来越高。

5.2 干扰信号特点

对目前干扰机干扰形式总结如下:

 a)  欺骗干扰:复制重复转发方式干扰、间歇采样转发干扰

说明:

1)复制重复转发式干扰是干扰机在捕获雷达某个波形或某些波形后,通过重复转发的方式实现多假目标干扰,假目标间距可等间隔、可随机。

2)间歇采样转发干扰是干扰机采样一段雷达信号后,接着发射该段信号(可以对复制的雷达信号进行调制),发射完成后,继续复制、转发雷达信号。

 b) 噪声干扰:间断噪声干扰、连续噪声干扰、杂乱脉冲干扰、直放式噪声干扰。

说明:

1)触发式间断干扰是干扰机在捕获雷达发出的某个波形频率后,间歇发射噪声信号(以窄带干扰为主)。

2)触发式连续干扰是干扰机在捕获雷达发出的某个波形频率后,连续发射噪声信号(以窄带干扰为主)。

3)杂乱脉冲干扰是干扰机随机释放杂乱脉冲波形。

4)直放式干扰机无侦收系统,干扰机开机工作后,一直释放噪声干扰,主要以连续噪声干扰为主。

c) 复合干扰:欺骗干扰与噪声干扰的随机组合

说明:

1)欺骗干扰与噪声干扰的组合形式,也可以为连续干扰与间断干扰的随机组合形式。在实际应用中,干扰机总是综合释放这几种干扰。

5.3 几种常用的对抗干扰方法

 (1)通过雷达辐射信号形式变化降低干扰机对雷达信号的侦察能力。从频域、时域采取多种措施,如驻留周期频率捷变,使干扰机无法侦察到雷达真实工作波形的频率;在发射真实工作波形之前发射一个掩护脉冲波形,即使干扰机侦察到雷达信号后进行复制转发,也只能对掩护脉冲波形进行复制,真正有效的雷达波形不会受到影响。

(2)对干扰信号进行有效的侦察分析。雷达抗干扰的前提是雷达感知到受到干扰,在此基础上还要清楚受到的干扰信号类型,才能有的放矢地采取抗干扰措施。

(3)对干扰信号的抑制技术。包括上面说到的主瓣抑制、旁瓣对消、距离信息支援(被动跟踪干扰源,实现角度维上的稳定跟踪,距离维跟踪无效时采用外推措施,利用干扰间歇期或者集能探测等对抗措施有效可提取距离信息时,可实现对目标的主动跟踪)。

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