外军典型雷达干扰模拟器应用现状与发展分析*

石荣 杜宇

（电子信息控制重点实验室 成都 610036）

1 引言

雷达干扰与雷达探测是相互对立的矛盾双方，二者之间虽然是对抗博弈的关系，但在发展过程中也存在着相互促进的作用［1～3］。对于雷达侦察和干扰设备研制与使用方来讲，各种雷达模拟器提供了逼真的电磁信号环境和侦察干扰有效性评估靶标，极大地促进了雷达对抗设备的研制和效能检验［4～5］。同样的道理，对于雷达研制和使用方来讲，雷达干扰模拟器就是用来帮助雷达传感器识别干扰和实施抗干扰检验的配试设备，极大地促进了雷达的环境适应性与抗干扰性能的提升［6～7］。所以世界各国都研制了各式各样的雷达干扰模拟器用于雷达对复杂电磁环境适应性的测试，雷达抗干扰的操作训练，以及雷达抗干扰方法的有效性检验等［8～10］。

实际上在雷达和雷达对抗诞生的初期，即第二次世界大战期间，美军就曾采用自己研制的雷达干扰机对己方雷达装备实施干扰，以此来训练美军的电子设备操作人员，一方面使得电子战设备操作人员逐渐熟悉如何运用干扰机来干扰雷达的方法与操作流程；另一方面也使得雷达操作员尽早熟悉雷达在遭受电子干扰时的现象，以及在面临干扰时如何最大限度地采取各种措施来尽可能地发挥雷达的目标探测功能。并把上述试验过程中总结出的经验编写成技术手册，分发给各个雷达操作员学习交流［11］。二战结束之后，通过干扰机来对雷达操作员实施训练成为美军的标准条令之一，与此同时，各种各样的雷达干扰模拟器也开始正式研制、生产与应用［12］。时至今日，雷达干扰模拟器的种类也越来越多、对电子干扰模拟的逼真度也越来越强，成为雷达科研与生产过程中必不可少的重要设备之一。

本文主要以各类公开文献上报道的外军典型雷达干扰模拟器为研究对象，在对雷达干扰模拟器的分类与组成简要论述的基础上，分别从压制干扰模拟器、欺骗干扰模拟器、雷达与干扰系统综合模拟器这三个方面对外军典型的雷达干扰模拟器产品的主要功能和性能进行了归纳总结，对雷达干扰模拟器的未来发展趋势进行了分析与展望，从而为该类模拟器产品的新技术研发与新产品研制提供了重要参考。详细阐述如下。

2 雷达干扰模拟器的分类与组成

按照不同的分类准则，雷达干扰模拟器有不同的分类方法。根据干扰类别的不同，雷达干扰模拟器可分为压制干扰模拟器与欺骗干扰模拟器两大类。

压制干扰主要是利用噪声或近似噪声的干扰信号来淹没期望的目标信号，以阻止雷达接收机从接收到的信号中提取出目标的相关信息，所以压制干扰又称为遮蔽干扰［13～14］。压制干扰模拟器的组成相对简单，其干扰参数引导部分仅需要测量出雷达信号的载频和带宽等主要参数之后，即可引导干扰信号产生器合成相应的噪声干扰波形，经功率放大之后对雷达接收机进行辐射。由于模拟器与真实的干扰机之间还存在一些差别，所以很多简易的压制干扰模拟器就没有干扰信号引导部分，即没有雷达信号侦察接收通道，只有干扰信号发射通道。这类简易的压制干扰模拟器所需的雷达信号的载频和带宽等参数是通过操作员根据应用场景来预先设置的。

欺骗干扰主要是发射与目标雷达信号相似的干扰信号，以此来混淆期望的目标信号，使雷达接收机从接收到的信号中无法区分哪些是真实目标的回波信号，哪些是干扰目标的信号，从而使雷达对目标的距离、方位和速度等做出错误的判断［13～14］。欺骗干扰模拟器一定要有精确的侦察参数引导，甚至包含DRFM数字射频波形存储器等关键部件，所以其组成也相对复杂。实际上欺骗干扰模拟器也可以产生噪声干扰等压制干扰信号，所以从某种程度上讲，欺骗干扰模拟器实际上包含了压制干扰模拟器的全部功能。

由于雷达干扰模拟器与雷达信号环境模拟器在信号发射等方面具有相似的硬件功能指标要求，所以在模拟器研发过程中，可将两类模拟器综合在一起进行研制，通过分时共用部分硬件的方法来满足多方面的用户要求，这就是雷达信号发射与干扰系统综合模拟器。这类综合模拟器既能模拟多部干扰机所发射的信号，同时也能模拟多部雷达所发射的信号，所以在雷达设备与电子战设备集成测试与综合训练过程中这类模拟器得到了更加广泛的应用。在某些综合模拟器中还设计有雷达接收处理模块，从而完成一部完整雷达功能的模拟，所以我们将这些具有部分或全部雷达模拟功能，以及全部干扰机模拟功能的综合模拟器统称为雷达与干扰系统综合模拟器。

下面将从上述三个方面，即压制干扰模拟器、欺骗干扰模拟器、雷达与干扰系统综合模拟器来对外军典型的雷达干扰模拟器产品的应用现状进行归纳总结。

3 外军典型雷达干扰模拟器应用现状

雷达干扰模拟器通常被列为武器装备系列，对世界各国武器装备进行公开报道的权威性文献是简氏防务系列资料［8］，公开技术文献有时也会对相关装备的部分信息进行披露，此外，世界各国都会主动公布自己出口型武器装备的功能与性能参数。基于以上述公开资料对外军典型雷达干扰模拟器应用现状归纳总结如下。

3.1 压制干扰模拟器

外军典型的压制干扰模拟器产品如表1所示。

选取表1中压制干扰模拟器典型产品——AQ800吊舱式干扰机模拟器详细介绍如下。

该干扰模拟器以吊舱形式安装于飞机的机腹或机翼下方，采用强制风冷，吊舱中配置有一个扫频式外差侦察接收机和一个行波管发射机，主要用于雷达操作员训练和雷达装备的性能评估，如图1所示。整个系统除吊舱之外，还有一个驾驶舱控制单元。每个吊舱有3个信号产生器，每个产生器可覆盖的频段范围包括：E/F波段的700MHz，G/H波段 的 1200MHz，I/J波 段 的 2000MHz，J波 段 的2000MHz。干扰调制类型有调幅噪声、调频噪声和调频锯齿波加噪声等。

表1 外军典型的压制干扰模拟器产品列表

图1 AQ800吊舱式干扰机模拟器

从上述压制干扰模拟器的介绍可看出：该类模拟器对电子侦察的性能要求较低，有的模拟器就没有相应的侦察信号接收模块，干扰参数都是预先根据使用要求设置好的。

3.2 欺骗干扰模拟器

外军典型的欺骗干扰模拟器产品如表2所示。如前所述，欺骗干扰模拟器一般都同时包含了压制干扰功能。

选取表2中欺骗干扰模拟器典型产品详细介绍如下。

1）8102电子反干扰/电子干扰训练系统

该系统内有一部侦察接收机连接到带有积分放大器的天线上，可针对捷变频雷达干扰提供频率引导。该模拟器选用储频环路来同时干扰多部雷达，具有多种干扰样式，包括瞄频干扰、阻塞噪声干扰，距离或速度波门拖引干扰，随机多普勒调制干扰，伪随机噪声干扰，转发闪烁干扰，转发扫频幅度调制干扰，窄带噪声干扰，单频或多频转发干扰，同步调幅干扰等。

2）“变色龙”电子干扰模拟器

该模拟器中有一部全自动侦察接收机，对雷达信号实施侦察并引导干扰，采用DRFM实现欺骗干扰信号的生成和雷达目标回波信号的模拟。该模拟器通过先进的干扰技术链接来形成不同干扰模式的重复时序。整个模拟器采用模块化设计，可采用工业标准VME总线的19英寸机架形式，如图2所示，也可采用ATR机箱形式，从而适合于地面、机载和舰载等不同的应用环境。

图2 “变色龙”电子干扰模拟器

3）AN/ALQ-188A（V）干扰模拟器

AN/ALQ-188A（V）是一种用于空军机组人员训练的低成本威胁的吊舱式电子干扰模拟器，如图3所示。该模拟器采用模块化组装，能产生30种不同的干扰信号，可通过RS232接口进行编程。主要模拟的干扰样式包括噪声（瞄频、阻塞、扫频）干扰，窄带转发噪声干扰，随机多普勒干扰，距离波门拖引干扰，速度波门拖引干扰，遮蔽脉冲干扰，假目标和幅度调制（闪烁、随机闪烁、固定调幅、方波扫描、顺序调幅）干扰等。

表2 外军典型的欺骗干扰模拟器产品列表

图3 AN/ALQ-188A（V）吊舱式干扰模拟器

4）AN/MLQ-T4（V）干扰机模拟器

该模拟器主要由一个飞机跟踪系统，发射机、接收机和一个带有实时显示系统的中央计算机组成，如图4所示。能记录操作员视频显示器上的所有数据，在对抗试验之后对机组的表现、战术和设备性能进行评估。干扰机截获训练飞机上I/J波段的雷达信号，在分析之后对机载导航雷达实施噪声干扰或欺骗干扰，使其难以进行准确的瞄准与轰炸，同时还能干扰飞机上的地形跟随雷达，使飞机丧失全天候作战能力，这样在黑夜或恶劣气候条件下，迫使飞机爬高从而进入防空导弹杀伤区。该干扰机模拟器的模式切换时间为秒级，模拟逼真度极高。

图4 AN/MLQ-T4（V）干扰机模拟器

3.3 雷达与干扰系统综合模拟器

外军典型的雷达与干扰系统综合模拟器产品如表3所示。

表3 外军典型的雷达与干扰系统综合模拟器产品列表

选取表3中雷达与干扰系统综合模拟器典型产品详细介绍如下。

1）“伊利干扰”A100/B100电子反干扰/电子干扰训练系统

A100系统是一个人工或计算机自动控制的综合信号模拟吊舱，如图5所示。当吊舱挂载于飞机上用于防空雷达操作员进行电子反干扰训练时，则利用载机自身的雷达告警接收机和ESM侦察接收来实施干扰引导，有45种以上的灵巧噪声、先进的距离、速度和角度欺骗干扰方式。另一方面，当吊舱挂载于飞机上用于防空战斗机进行电子干扰训练时，该吊舱还能模拟导弹导引头雷达，设计有一个贮频环路、一部接收机，能提供一个或多个可选带宽的威胁信号。整个吊舱模拟器可重编程，完全自主操作，也可由飞机上的一名电子干扰操作员控制，能对截获到的信号进行分析并实施干扰，具有360°的全向空域辐射能力。

图5 “伊利干扰”A100系统

A100系统主要模拟对火控雷达的干扰，而B100主要模拟对预警监视雷达的干扰。采用了各种噪声干扰样式（瞄频噪声、阻塞噪声、递减转发闪烁、扫频噪声、伪随机噪声等），欺骗干扰样式（遮蔽脉冲、多个距离假目标、转发扫频幅度调制、多频转发、距离波门拖引、随机多普勒调制等）。B100主要用于对防空武器雷达，以及机载预警雷达的抗干扰训练。

2）OPTIPOINT模拟器

该模拟器能够模拟目标跟踪雷达产生的射频信号特征，主要指标包括频率范围2.9GHz～3.2GHz，4.9GHz～5.1GHz，7.5GHz～9.6GHz，14GHz～15.2GHz，35GHz；最小脉冲峰值射频功率为125kW，脉冲密度：200脉冲/秒～6000脉冲/秒。另一方面，该模拟器还能够产生各种噪声干扰和欺骗干扰信号，主要指标包括：频率范围420MHz～450MHz， 1GHz～1.4GHz， 2GHz～4GHz， 5.2GHz～6.4GHz，8GHz～18GHz，35GHz；使用抛物面天线时输出的EIRP最高可达84dBm。OPTIPOINT模拟器对雷达与电子干扰的模拟都有射频波段扩展和工作硬件选件，整个设计能满足不同训练靶场的复杂性和各种机组的训练要求。

4 雷达干扰模拟器的未来发展趋势

前面对外军典型雷达干扰模拟器的应用现状进行了全面展现与分析，从中可总结出部分规律，再结合当前电子干扰技术和雷达探测技术的现实情况，雷达干扰模拟器的未来发展趋势归纳总结如下。

1）功能简单的雷达干扰模拟器将会基于商用软件无线电平台来实现，专用的压制干扰模拟器产品会越来越少，其功能将会被整合与集成。

随着软件无线电技术的发展，商用软件无线电平台以其优越的性价比特点在电子产品中的应用范围越来越广，各类电子模拟器同样也不例外。功能简单的雷达干扰模拟器对侦察接收、引导精度、干扰波形生成复杂度等技术指标要求不高，采用商用软件无线电平台，通过加载不同的功能软件来实现对各种噪声压制干扰和简单欺骗干扰信号波形的合成是完全能够达到性能指标要求的，从而可以十分方便地应用于雷达的抗干扰测试与操作训练。另一方面，由于压制干扰实现的技术难度远远小于欺骗干扰，所以在现有的外军典型欺骗干扰模拟器中都普遍兼具有压制干扰的功能。随着软件无线电技术的进一步发展，专用的压制干扰模拟器产品会越来越少，其功能将会以软件形式被整合到欺骗干扰模拟器中。在未来，一台普通的雷达干扰模拟器将同时具有压制干扰和欺骗干扰的模拟功能。

2）基于通用硬件平台采用软件可重编程方式研制雷达干扰模拟器将成为未来发展的主流，以此来实现更多种类的干扰样式的模拟。

如前所述，硬件通用化和功能软件化将成为电子产品的重要发展趋势，雷达干扰模拟器同样会顺应这一潮流，基于通用硬件平台实施开发，而侦察截获、干扰参数引导和干扰信号波形合成等都通过各种功能软件来实现，这样的系统架构也有利于各种干扰样式的模拟，包括调幅噪声、调频噪声、窄带瞄频噪声、宽带阻塞式噪声、伪随机噪声、调频锯齿波、瞄频单音、瞄频多音、同步调幅、顺序调幅、方波扫描、扫频遮蔽、距离波门拖引、速度波门拖引、多普勒调制、多频转发、转发闪烁、随机闪烁、遮蔽脉冲、密集假目标等。上述干扰样式都能以PPC、DSP、FPGA软件代码形式表示与执行，从而完成各种压制干扰与欺骗干扰信号的合成。即使在未来的应用中，如需再加入新的干扰波形，只要修改软件代码即可，而硬件平台保持不变。这极大地提升了雷达干扰模拟器产品的性能和使用寿命。

3）雷达干扰模拟器将会把更多的内部状态参数开放给用户，以便于进一步综合评判雷达的抗干扰性能。

研制雷达干扰模拟器的最主要的目的之一是帮助雷达传感器识别干扰和实施抗干扰检验，以提升雷达的抗干扰性能。在雷达抗干扰技术研究与性能测试中，对抗干扰性能的评估不仅要关注雷达自身对干扰信号的反应，而且也要关注雷达干扰模拟器的反应。因为干扰波形的合成与发射并不是一个孤立的过程，它需要对雷达信号的截获、分析与识别，然后形成干扰参数的引导与干扰决策的实施，如果一部干扰机不能有效对雷达信号实施截获，或者对截获的雷达信号无法准确地进行分析与识别，那么后续也难以形成有效的干扰。由此可见，雷达抗干扰的测试不仅仅是受到干扰之后，雷达如何消除或减小干扰所带来的影响，而且要在雷达受干扰之前，如何减少雷达信号被侦察截获与准确分析的概率，雷达抗干扰与反侦察是紧密联系在一起的两个环节，只有综合在一起评估才能全面反映一部雷达的抗干扰性能。所以雷达干扰模拟器需要将侦察引导部分的内部状态参数开放给用户，通过逐个环节的分析才能综合全面地评判雷达的抗干扰性能。

4）对新的干扰方法与干扰技术应用的模拟将会一致持续下去，特别是对灵巧干扰与智能化干扰的模拟需要进一步加强。

雷达与雷达干扰二者之间本身就是一对矛盾的两个方面，相互之间的对抗与博弈是长期持续的，这种关系同时也是促进二者螺旋式进步的重要外因。“没有干扰不掉的雷达，也没有抗不了的干扰”，这句至理名言是这两个方向长期共存的最好总结。雷达抗干扰技术的发展离不开电子对抗中干扰技术的发展，反过来也是同样的道理。虽然目前各类雷达干扰模拟器对各种干扰样式与干扰信号波形进行了比较充分的模拟，但是新的干扰方法与干扰技术仍然在不断发展，所以雷达干扰模拟器中对干扰方法的升级与干扰波形的更新是永无止境的。特别是近几年来灵巧干扰与智能干扰的发展，将雷达与电子战之间的对抗引入到了智能博弈的阶段，认知雷达与认知电子战之间的干扰与抗干扰的博弈也进入到了新的阶段［15～16］，这也为雷达干扰模拟器的发展注入了新的活力，如何对智能化干扰进行有效模拟，这也是后续雷达干扰模拟器研制厂家需要进一步研究与思考的问题；同时这也引发了新的需求，开拓出了新的产品市场。

5）雷达干扰模拟器需要从单平台干扰向多平台协同干扰发展，进一步加强干扰资源调度与干扰时序控制的任务级模拟。

由前述外军典型雷达干扰模拟器产品的归纳总结可知，目前已有的雷达干扰模拟器都是对单台干扰机的模拟，这实际上与现实战场中的实际作战应用是有差异的。随着平台中心战向网络中心战的发展，单平台对抗也向多平台协同对抗方向发展。在雷达干扰领域，多部干扰机以组网协同方式对一个目标实施干扰也成为一种常用的电子战作战方式。在这一方式中，多部干扰机以分布式部署于空间中不同位置，通过数据链组网协同，在对同一个电磁目标实施侦察之后，进行干扰资源的综合调度与干扰时序的统一控制，以实现对该电磁目标的有效电子攻击。这一实际应用方式对于雷达干扰模拟器也同样提出了新的发展需求，从单平台干扰模拟向多平台协同干扰模拟方向发展，这实际也是对具有空域自适应波束调零雷达抗干扰性能测试的必然发展要求，而且这种分布式雷达干扰模拟器还可以模拟出更多的干扰策略应用方式，从而为雷达系统抗干扰提供更加逼真与完备的电磁环境。这将是后续雷达干扰模拟器产品发展的重要方向之一。

6）雷达干扰模拟器与雷达模拟器的综合一体化的发展将持续深入推进。

如前所述，在现阶段已经有部分雷达与干扰系统综合模拟器的应用，而且随着软件无线电技术的发展，雷达模拟器的硬件与雷达干扰模拟器的硬件都可以采用同一套通用硬件平台，不同的功能将由不同的PPC、DSP、FPGA软件模块来实现，通过软件重编程和重加载，一套通用硬件平台将分时甚至同时实现雷达模拟器的功能与雷达干扰模拟器的功能，这样雷达干扰模拟器与雷达模拟器的综合一体化将会得到更加深入的发展。实际上按照这一发展趋势走下去，就会提出通用电子信息系统模拟器的概念，在这样的通用模拟器中，不仅可以实现雷达模拟器和雷达干扰模拟器的功能，而且还可以实现通信模拟器和通信干扰模拟器的功能，硬件平台都是通用的，唯一需要修改与加载的就是功能软件了，这样各种电子产品模拟器都会走到一个共有的交汇点上——形成通用电子信息系统模拟器，这将极大地提升各种电子模拟器产品的性价比。

5 结语

本文以各类公开技术文献报道为素材来源，从压制干扰模拟、欺骗干扰模拟、雷达与干扰系统综合模拟这三个方面对外军典型雷达干扰模拟器产品进行了分门别类地梳理与分析，总结了其主要功能性能与应用特点。在此基础上对未来的雷达干扰模拟器在硬件形态、功能软件、内部架构、组网协同等方面的新特点进行了阐述，展现了雷达干扰模拟器未来的发展趋势。实际上，雷达干扰模拟器的发展要紧跟雷达干扰装备的发展，并不断反映最新的干扰技术与干扰方法，通过模拟方式及时与雷达传感器进行对试，通过干扰与抗干扰之间的对抗博弈来促进雷达传感器的发展，提升雷达的抗干扰性能。反过来也促进雷达干扰技术的发展，为雷达干扰模拟器的新技术研发与新产品研制提供参考。