雷达抗干扰探测能力体系与技术发展研究

吴少鹏

(中国船舶重工集团公司第七二四研究所,南京 211153)

0 引 言

现代战争中雷达面临日趋复杂的电子干扰背景。随着雷达对抗技术的发展，雷达电子干扰的侦察能力、干扰式样、干扰效能和综合干扰应用等快速发展，在复杂电子干扰环境下的雷达有效抗干扰探测能力与技术已成为雷达应用能力发展的迫切需求和雷达技术发展的要求。

传统的雷达抗干扰技术多体现在针对典型干扰样式的针对性的干扰信号处理，已难以适应现代雷达在复杂电子对抗条件下探测技术的体系化发展要求。为此本文探索和提出雷达在复杂电子干扰下探测能力体系和技术发展趋势，以期适应和有所规范雷达抗干扰探测能力和推进雷达抗干扰探测技术的发展。

1 雷达抗干扰探测能力体系

1.1 雷达抗干扰探测能力的提出

雷达抗干扰探测能力是指雷达在有效抗干扰的同时实现雷达探测的能力。笔者提出的雷达抗干扰探测技术与传统的雷达抗干扰技术提法在表征雷达相应能力方面的内涵有所不同，雷达抗干扰技术的应用通常会带来雷达信号的损失而导致雷达探测能力的降低，如雷达波束零控抗干扰技术和扇区静默抗干扰技术是一种有效的空域抗干扰方法，但其会导致雷达探测空域的损失而使得雷达空域探测能力下降。因此，需以雷达有效抗干扰时雷达系统的探测能力表征雷达抗干扰能力，即雷达抗干扰探测能力；此外基于雷达信干比的抗干扰改善因子，仅限于雷达在干扰条件下信号幅度可检测的能力，但是由于现代雷达可给予多维信息实现对雷达信号的检测，如在强杂波剩余背景下可基于雷达弱小目标回波信号的多域关联检测和基于协同多雷达组网的多域关联检测等实现对目标的有效探测，单纯的基于干扰条件下目标回波信号可检测强度的雷达抗干扰能力定义以难以适应雷达抗干扰探测技术的发展。[1-2]雷达抗干扰探测能力为

雷达抗干扰探测能力=被动抗干扰的探测得益×

主动抗干扰的探测得益

其中

被动抗干扰的探测得益=干扰抑制比×信号得益×

干扰回避的探测损失

其中，干扰抑制比是指干扰进入雷达接收通道内时对干扰的抑制能力；干扰回避的探测损失是指雷达在时、空、频、能和极化域采用干扰回避措施时导致的信号损失，如采用波束零控抗干扰或扇区静默抗干扰等措施时导致的雷达探测空域损失、采用干扰极化回避导致的能量损失、采用脉间捷变频导致的相参脉冲损失等；主动抗干扰是指雷达采用的积极的主动和主导对抗防御的能力，其内涵见文中1.2节。[3-4]

1.2 雷达抗干扰探测能力体系

通常的雷达抗干扰能力一般指的是基于干扰样式的雷达抗有源瞄准式压制性干扰能力、抗欺骗式假目标干扰能力等等，以及基于雷达受干扰形式的抗主瓣干扰、抗副瓣干扰等等，多为较为理想的干扰样式或干扰形式。但是，现代雷达面临的复杂干扰环境是集多种复杂干扰，在激烈对抗条件下的动态和实时的多应用模式综合干扰。因此，雷达的抗干扰探测能力应突出体现雷达系统在复杂电子干扰背景下的可同时抗多模式、多样式，特别多应用综合干扰的系统探测能力。雷达抗干扰探测能力应可分为雷达抗干扰能力和对抗条件下的雷达探测能力，其中雷达抗干扰能力应分为被动抗干扰能力和主动抗干扰能力。而传统的仅分别基于典型干扰样式来表征的雷达抗干扰能力，已难以表征雷达在复杂环境下的实际应用效能，而应将其作为雷达技术性能范畴。

本文提出的雷达主动抗干扰能力，主要是针对在雷达与干扰的对抗条件下，基于雷达系统与应用技术的发展，特别是多平台协同探测、软件与智能化雷达等技术的发展应用和资源优势，实现主动和主导对抗的积极防御的能力。积极发展和系统规范雷达主动抗干扰能力，可避免受制干扰变化而穷于应对的被动情况。作为能力体系，雷达主动抗干扰能力主要包括：基于干扰样式的干扰模式和参数识别能力、雷达诱导干扰能力、雷达诱骗干扰能力、干扰信号利用能力和能量对抗能力等。

本文提出的雷达被动抗干扰能力是基于雷达已被动遭受电子干扰后限于对受到的干扰进行被动处理以改善雷达探测的能力。雷达被动抗干扰能力主要包括雷达抗侦查能力、干扰样式和参数识别能力、干扰回避能力、干扰抑制能力等。

雷达探测能力主要用于表征和规范雷达在干扰条件下的探测能力，主要包括雷达态势感知能力、雷达目标认知能力、雷达信息应用能力等，重点体现雷达采取抗干扰措施后导致对雷达信号多域信息的损失。

雷达抗干扰探测能力体系如图1所示。

通常规定的雷达对抗如窄带压制性、距离拖拽欺骗性等干扰样式的信干比改善能力，可作为雷达抗干扰探测能力体系(图1)中雷达抗干扰能力的性能支撑要素之一。雷达在干扰条件下作用距离、探测精度等可作为雷达抗干扰探测能力体系中雷达探测能力的性能支撑要素。

2 提高雷达抗干扰探测能力的研究方法及重点内容

(1) 基于对实战下的雷达干扰机理和战术应用模式的掌握，分析其对雷达的危害

雷达的抗干扰探测能力是反映雷达在与干扰设备对抗条件下的探测能力。因此，雷达的抗干扰能力取决于雷达和干扰双方所呈现的能力。雷达干扰对于不同使命、不同体制、不同功能和不同应用模式的雷达的干扰在干扰机理、干扰时机、干扰样式和干扰动态模式等均呈现不同特点和不同危害特性。因此，必须研究现代雷达干扰能力、性能技术性能和使用机理、模式和动态策略等，掌握其对雷达探测动态影响因素、危害特点和性能参数，以明确雷达技术设计要求和指导雷达抗干扰应用策略。

(2) 基于雷达整机抗干扰探测能力要求，开展雷达逐级抗干扰探测技术研究

雷达抗干扰技术不应限于雷达抗干扰信号处理技术，而是应包括雷达从天线及前端直至雷达后端的数据检测与显示等全系统的整机技术，以系统体现在空域、频域、时域、极化域、能量域等全域综合抗干扰能力。雷达系统抗干扰能力的研究与实现，应基于雷达系统抗干扰能力指标，建立雷达系统内按域逐级的指标分配模型，并基于采用对应的技术进行雷达系统抗干扰效能评估与验证，由此完善雷达抗干扰系统效能。特别是针对新型和新兴雷达技术体制和多功能、多体制的多平台雷达协同探测系统等将具有更多的设计自由度，可用技术资源和潜在技术资源得到了明显扩充，为高适配、智能化提高雷达和多平台雷达协同探测条件下的系统性抗干扰能力与技术的提高，提供了技术发展的资源优势。

(3) 基于实战动态对抗条件下雷达抗干扰探测能力分析，开展多维精细化试验与验证方法研究

为确保雷达抗干扰探测能力的实现和有效，必须建立符合条件和客观的雷达抗干扰探测能力与性能的试验与验证的能力。雷达系统与干扰系统的对抗是双方非合作交互和动态博弈的体现，作为雷达系统与干扰系统对抗面临的技术发展特点将呈现出相互对抗策略实时变化和干扰样式动态组合、干扰模式更为精细和针对。雷达系统抗干扰探测能力主要体现在雷达抗干扰探测技术的能力、性能、使用等的技术设计及其雷达工程化实际实现的效果。因此，建立雷达抗干扰探测能力与性能的试验与验证的能力，需从仿真试验与验证、半实物仿真试验与验证，特别是基于现代复杂电子环境中的实际雷达的试验与验证能力与技术的研究。

(4) 基于雷达抗干扰探测能力验证要求分析，开展适应和推进雷达抗干扰能力发展的雷达抗干扰探测能力指标体系研究

雷达抗干扰探测能力与技术指标是规范雷达研制、检验抗干扰探测性能和保障应用效能的客观要求和具体体现。为准确、客观、快捷地评价雷达抗干扰探测效果，必须针对雷达抗干扰应用和能力发展要求，建立起一套完整的、符合实际使用的复杂干扰环境背景的雷达抗干扰探测指标体系及其性能测试、评估方法，实现客观、全面、公正地评价雷达抗干扰探测的技术性能、战术功能、使用效能。特别是针对雷达网络化和网络化雷达等，需要深入研究和系统的构建系统的雷达综合抗干扰探测的指标体系。

3 雷达抗干扰探测技术发展重点

3.1 雷达抗干扰探测技术研究准则

雷达抗干扰探测技术是基于多维、多功能和全系统的系统性技术，一般应包括全组成域研究、全信息域研究和全功能域研究。

• 全组成域研究，即雷达全组成系统研究。雷达抗干扰探测技术研究应为全系统研究，雷达抗干扰探测技术指标应为雷达的系统性能要求，其系统抗干扰探测效能除体现在专用雷达抗干扰软硬件技术外，雷达系统各组成部分都将具有一定显性或隐形的抗干扰能力或影响和限制系统抗干扰效能。因此，雷达从天线、控制、高频/中频/视频/数据处理等到终端显示的各部分均应为雷达系统抗干扰探测技术的分析或研究内容。

• 全信息域研究，即雷达全信息域处理研究。雷达系统应能同时对抗多模式、多样式的复杂干扰，且随着雷达新体制、新技术、新应用等发展，其可用于雷达抗干扰的自由度得到扩展。雷达抗复杂干扰探测处理域一般应包括时域、空域、频域、极化域、能量域等多域

和多视角的同类信息融合、异类信息关联与印证等，并需研究各域挖掘、关联、利用和综合，以实现系统能力的生成和优化。

• 全功能域研究，即雷达抗干扰与雷达探测的全功能系统研究。雷达系统在有效抗干扰的同时一般会导致雷达某些功能或性能的降低，严重时会导致雷达难以完成必须的使用效能。因此，雷达抗干扰探测技术的实现应同时开展雷达抗干扰技术及其对功能、性能影响的研究。

3.2 提高雷达系统抗干扰探测能力需关注的相关技术

针对雷达和雷达组网协同探测技术、雷达干扰及其作战应用技术的快速发展，对雷达抗干扰能力建设提出了新的挑战，也带来了新的机遇。而基于数字化、软件化、大数据挖掘等的雷达精细感知与智能认知技术将为提高雷达抗干扰探测效能提供研究和实现基础。提高雷达系统抗干扰探测能力需关注的相关技术一般需包括：(1)雷达干扰模式识别及其应用效能动态预测技术；(2)面向干扰威胁的雷达资源与能力自适应重构技术；(3)多域的干扰失配与信号匹配处理综合探测技术；(4)雷达组网抗干扰探测协同策略与要素动态规划技术；(5)基于雷达组网协同的雷达干扰主动融合识别与被动关联印证技术；(6)基于多域协同的脉间/脉内雷达主动抗干扰与被动抗干扰协同探测技术；(7)雷达抗干扰探测效能指标体系与评估、评价方法。

4 结束语

雷达与雷达对抗技术是随着现代战争需求和技术快速发展，即相互博弈又相互促进而不断发展的技术领域。对雷达抗干扰探测技术的研究没有完成时，只有进行时。但是，针对雷达的探测功能要求，必须加大和加快可适应现代复杂电子环境的新型雷达抗干扰探测技术的研究。本文探讨的雷达抗干扰探测能力体系与技术发展途径，试图为相关技术的探讨、设计和工程应用提供支撑、借鉴和参考。

参考文献:

[1] 吴少鹏，华学增. 雷达抗有源压制性干扰性能的指标和评估方法[J].现代雷达,1999，21(3)：1-6.

[2] 吴少鹏. 雷达抗干扰有效度及评估方法[J].雷达与对抗,2004(2)：14-16，49.

[3] 刘春艳,吴少鹏,唐霜天.雷达对抗仿真系统的设计与实现[J].雷达与对抗,2007(4)：20-23.

[4] 吴少鹏.海上联合探测系统技术研究[J].雷达与对抗,2009(1)：3-5，35.