雷達(dá)干擾可以破壞或阻止敵方雷達(dá)系統(tǒng)對我方的檢測和威脅。其中,雷達(dá)有源干擾系統(tǒng)中的信息主要來自被保護(hù)目標(biāo)、背景輻射源和戰(zhàn)場其他電磁環(huán)境,其信息處理流程包括信息獲取、信息分析和對決策的響應(yīng)等。
一、干擾分類
1、按照干擾能量的來源分類
01無源干擾
是利用非目標(biāo)的物體對電磁波的散射、反射、折射或吸收等現(xiàn)象產(chǎn)生的干擾。包括自然界的無源干擾和人為的無源干擾兩類。
02有源干擾
是由輻射電磁波的能源產(chǎn)生的干擾。它包括自然界干擾、工業(yè)干擾和人為干擾。其中,自然干擾,一般是指來自銀河系的宇宙干擾。工業(yè)干擾,是指工業(yè)火花產(chǎn)生干擾;人為有源干擾是利用專門的發(fā)射機(jī),有意識地發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)某種電磁波,以擾亂或欺騙敵方的電子設(shè)備。
2、按照干擾產(chǎn)生的途徑
01無意干擾
凡是因自然或其他因素?zé)o意識形成的干擾稱為無意干擾。
02 有意干擾
是指人為有意識制造的干擾稱為有意干擾。
3、按照干擾產(chǎn)生的機(jī)理
01 壓制性干擾
使敵方電子系統(tǒng)的接收機(jī)過載、飽和或難以檢測出有用信號的干擾稱為壓制性干擾。最常用的方式是發(fā)射大功率噪聲信號,或在空軍大面積投放箔條形成干擾走廊,或釋放煙幕、氣溶膠形成干擾屏障。
02 欺騙性干擾
使敵方電子裝備或操作人員對所接收的信號真假難辨,以致產(chǎn)生錯誤判斷和錯誤決策的干擾,欺騙方式隱蔽、巧妙且多種多樣。
4、按電子系統(tǒng)、目標(biāo)、干擾機(jī)的空間位置關(guān)系
01 自衛(wèi)干擾(SSJ)
自衛(wèi)干擾是最常見的干擾方式。電子干擾設(shè)備安裝在欲保護(hù)的平臺上(如飛機(jī)、軍艦、地面基地),干擾信號從電子設(shè)備天線主瓣進(jìn)入接收機(jī),根據(jù)設(shè)計情況可以使用噪聲干擾和欺騙干擾。SSJ是現(xiàn)在作戰(zhàn)飛機(jī)、艦艇、地面重要目標(biāo)等必備的干擾手段。
02 遠(yuǎn)距離支援式干擾(SQJ)
遠(yuǎn)距離干擾方式中,電子干擾設(shè)備通常安裝在一個遠(yuǎn)離防區(qū)的平臺上(即遠(yuǎn)離敵方武器的威力范圍)。SQJ的目的通常是擾亂敵防空戰(zhàn)線的搜索雷達(dá),以使已方的攻擊部隊能安全地突防進(jìn)入敵領(lǐng)地。
03 隨隊干擾(ESJ)
隨隊干擾方式中,干擾機(jī)位于目標(biāo)附近,通過輻射強(qiáng)干擾信號掩護(hù)目標(biāo)。它的干擾信號是從電子設(shè)備的主瓣(ESJ與目標(biāo)不能分辨時)或旁瓣(ESJ與目標(biāo)可分辨時)進(jìn)入接收機(jī)的,一般采用遮蓋性干擾。掩護(hù)運(yùn)動目標(biāo)的ESJ具有同目標(biāo)一樣的機(jī)動能力??找u作戰(zhàn)中的ESJ往往略微領(lǐng)前于其他飛機(jī),在一定的地作戰(zhàn)距離上還同時實(shí)施無源干擾。出于自身安全的考慮,進(jìn)入危險區(qū)域時的ESJ常由無人駕駛飛行器擔(dān)任。
04 近距離干擾(SFJ)
干擾機(jī)到電子設(shè)備的距離領(lǐng)先于目標(biāo),通過輻射干擾信號掩護(hù)后續(xù)目標(biāo)。由于距離領(lǐng)先,干擾機(jī)可獲得寶貴的預(yù)先領(lǐng)導(dǎo)時間,使干擾信號頻率對準(zhǔn)雷達(dá)頻率。主要采用遮蓋性干擾。距離越近,進(jìn)入雷達(dá)接收機(jī)的干擾能量也越強(qiáng)。由于自身安全難以保障,SFJ主要由投擲式干擾機(jī)和駕駛飛行器擔(dān)任。
二、干擾硬件指標(biāo)
目標(biāo)回波信號P,干擾輻射的干擾信號P。根據(jù)雷達(dá)方程可以知道雷達(dá)的接收功率。
三、常見的干擾類型
01 壓制式干擾
壓制式干擾即發(fā)射信號(當(dāng)被雷達(dá)接收時),降低雷達(dá)處理回波信號的能力。一般而言,壓制式干擾采用噪聲調(diào)制,然而在某些情況下也會采用其他調(diào)制樣式壓制雷達(dá)的特殊工作模式。
02 阻塞式干擾
阻塞式干擾是壓制干擾最簡單的形式。在這種技術(shù)下,發(fā)射噪聲信號覆蓋敵雷達(dá)工作頻率的寬頻率范圍。阻塞式干擾的優(yōu)點(diǎn)是,不需要掌握敵雷達(dá)具體特征參數(shù)就可以進(jìn)行干擾。阻塞式干擾的缺點(diǎn)是,干擾效能比較低。
03 瞄準(zhǔn)式干擾
如果噪聲干擾機(jī)將干擾頻段縮窄為目標(biāo)雷達(dá)工作頻率附近的小范圍內(nèi),這種技術(shù)的干擾效能比較好,但是需要核查干擾效果,確保敵雷達(dá)沒有改頻。
04 掃頻式干擾
掃頻式干擾即在敵雷達(dá)信號可能的工作頻率范圍內(nèi)調(diào)諧窄帶噪聲信號。
05 距離波門拖引
距離波門拖引干擾通過增大功率和發(fā)射數(shù)量較多的延遲脈沖串,模擬目標(biāo)遠(yuǎn)離雷達(dá)的運(yùn)動將延遲回波信號脈沖到達(dá)敵雷達(dá)顯示器的時間,使目標(biāo)看起來好像偏離了雷達(dá)。
06 距離波門牽引
通過增大功率和拖引極小的脈沖間隔轉(zhuǎn)發(fā)敵雷達(dá)脈沖, 這樣會增加脈沖延遲。延遲時間呈拋物線或指數(shù)形式增加。距離波門拖引干擾通過增大功率和發(fā)射數(shù)量較多的延遲脈沖串,模擬目標(biāo)遠(yuǎn)離雷達(dá)的運(yùn)動 將延遲回波信號脈沖到達(dá)敵雷達(dá)顯示器的時間,使目標(biāo)看起來好像偏離了雷達(dá)。
07 速度波門拖引
速度波門被置于跟蹤目標(biāo)周圍速度波門被置于跟蹤目標(biāo)周圍,一旦大功率信號進(jìn)入速度波門,將激發(fā)頻率跟蹤功能,如果它遠(yuǎn)離真正的回波信號頻率,雷達(dá)得到的目標(biāo)速度與真實(shí)速度不同,可以破壞雷達(dá)的速度跟蹤。這項(xiàng)技術(shù)可用來干擾脈沖多普勒雷達(dá)。
08 逆增益干擾
非單脈沖雷達(dá)通過回波信號脈沖幅度圖形特征(相對于時間),確定目標(biāo)的方位和高度。例如,圓錐掃描天線可以探測回波信號能量隨時間的變化。
09 自動增益干擾
自動增益控制(AGC)干擾即發(fā)射大功率、窄帶、低占空比的干擾脈沖。雷達(dá)必須靠自動增益控制來處理所需的高動態(tài)范圍。未來,自動增益控制必須具備快速攻擊慢衰減的特性。因此,干擾脈沖激發(fā)雷達(dá)的自動增益控制,使前端增益下降,導(dǎo)致雷達(dá)無法檢測天線掃描引起的回波信號脈沖幅度變化。如圖所示,這是圓錐掃描雷達(dá)的工作原理。
一、雷達(dá)抗干擾技術(shù)的發(fā)展歷程
雷達(dá)是一種主動探測設(shè)備,可以通過發(fā)射和接收電磁波來檢測和跟蹤目標(biāo)。然而,由于外界環(huán)境的影響,雷達(dá)系統(tǒng)容易受到干擾,從而影響其性能和準(zhǔn)確性。因此,雷達(dá)抗干擾技術(shù)的研究和應(yīng)用一直是雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的重要方向。
早期的雷達(dá)抗干擾技術(shù)主要是通過硬件手段實(shí)現(xiàn),如增加濾波器、降噪等措施來減少干擾。但是這些方法往往需要大量的成本和資源投入,并且難以滿足不斷變化的干擾形式和頻率。
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,雷達(dá)抗干擾技術(shù)逐漸向軟件化、智能化方向發(fā)展。智能化抗干擾技術(shù)主要是通過信號處理、數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)等手段,對干擾進(jìn)行自動識別和分類,并采取相應(yīng)措施進(jìn)行干擾抑制和消除。
二、智能化抗干擾技術(shù)的應(yīng)用和優(yōu)勢
智能化抗干擾技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)中,可以提高雷達(dá)的抗干擾性能和準(zhǔn)確性,同時降低成本和資源投入。具體來說,智能化抗干擾技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)以下功能:
1. 自動干擾識別和分類:通過對干擾信號的分析和處理,可以自動識別和分類不同類型的干擾信號,如雜波干擾、自同步干擾等。
2. 動態(tài)調(diào)整參數(shù)和算法:根據(jù)不同的干擾情況和工作環(huán)境,可以自動調(diào)整雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)和算法,以實(shí)現(xiàn)最佳的抗干擾性能。
3. 多源融合處理:通過多源數(shù)據(jù)融合處理,可以更準(zhǔn)確地判斷目標(biāo)信息和干擾信號,并采取相應(yīng)措施進(jìn)行干擾抑制和消除。
智能化抗干擾技術(shù)的優(yōu)勢在于可以自動化、智能化地進(jìn)行干擾抑制和消除,大大提高了雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾性能和準(zhǔn)確性,同時減少了成本和資源投入。
三、未來發(fā)展趨勢
隨著人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展,智能化抗干擾技術(shù)將會得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。未來的雷達(dá)系統(tǒng)將會更加智能化、自適應(yīng)和自主化,可以自動化地進(jìn)行干擾抑制和消除,大大提高雷達(dá)的性能和準(zhǔn)確性。同時,智能化抗干擾技術(shù)也將會應(yīng)用于其他領(lǐng)域,如通信、導(dǎo)航、無人駕駛等,為人類社會的發(fā)展帶來更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
未來展望
隨著科技的不斷進(jìn)步,雷達(dá)干擾與反干擾技術(shù)將持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展。未來的方向包括但不限于波形設(shè)計優(yōu)化、多傳感器數(shù)據(jù)融合、分布式處理和人工智能等領(lǐng)域的應(yīng)用。這些技術(shù)的發(fā)展將為雷達(dá)系統(tǒng)提供更高的抗干擾能力和更精確的目標(biāo)探測與識別能力。
雷達(dá)干擾與反干擾技術(shù)的重要性
雷達(dá)干擾與反干擾技術(shù)是保障雷達(dá)系統(tǒng)正常工作和提高性能的關(guān)鍵。通過了解不同類型的干擾和應(yīng)對方法,我們能夠更好地理解干擾對雷達(dá)系統(tǒng)的威脅,并掌握有效的反干擾技術(shù),以提高雷達(dá)系統(tǒng)的抗干擾能力。
在未來,隨著無人駕駛、智能城市等領(lǐng)域的快速發(fā)展,對雷達(dá)系統(tǒng)的要求將更加嚴(yán)苛。因此,進(jìn)一步研究和創(chuàng)新雷達(dá)干擾與反干擾技術(shù)非常必要。我們期待著更多先進(jìn)的信號處理算法、智能化技術(shù)的應(yīng)用,以及更高效的系統(tǒng)集成方案的出現(xiàn),從而為雷達(dá)系統(tǒng)的可靠性和魯棒性帶來巨大的提升。
只有不斷推動雷達(dá)干擾與反干擾技術(shù)的創(chuàng)新,我們才能更好地保護(hù)雷達(dá)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,確保其在復(fù)雜電磁環(huán)境中的準(zhǔn)確性和可靠性。相信隨著科技的進(jìn)步,雷達(dá)干擾與反干擾技術(shù)將不斷取得突破,為我們創(chuàng)造更安全、智能和高效的未來。