复杂电磁环境下的雷达抗干扰技术

邓文林

（中国直升机设计研究所 天津市 300300）

进入二十一世纪，计算机技术以及电子信息技术飞速发展，这也使得未来国家战争向制信息权、制空权争夺转变。作为现代战争的重要支持设备，雷达是电子信息技术产物，能够实现全天候、远距离探测，在战争中有着不可替代的重要作用[1]。然而随着信息技术以及现代电子技术的发展，电磁环境日趋复杂，这也在一定程度上对雷达技术提出了新的挑战。电磁干扰是目前电磁环境最为突出的问题，基于这一改变，雷达设计传统观念也有所改变，抗干扰技术不断升级[2]。未来战争全局的胜负很大程度上取决于雷达的抗干扰的性能，对雷达抗干扰技术分析对于提升雷达在复杂战场环境下的生存能力有着重要的意义。

1 复杂电磁环境对雷达探测的影响

1.1 影响战场感知真实性

基于当前电磁环境的复杂性，战场范围较以前明显扩大，目标变得多而杂，干扰因素及干扰目标复杂多样，雷达探测工作面临许多隐身目标、反辐射导弹以及高功率微波武器等，其使雷达应用环境更为严峻，存在安全风险。射频分机是雷达系统的核心部件，雷达系统的作用距离、分辨率、探测精度等关键指标由射频分机的性能直接决定或者与其密切相关。强烈电磁干扰下，战场环境会受到破坏，格局被打破，在大密度电磁场环境下，各类传感器都无法正常发挥其效能，难以对战场态势进行正确的感知，导致战场作战指挥人员缺乏可靠的参考依据，影响战场判断与决策[3]。以海湾战争为例，多个国家部队对伊拉克防控预警探测系统进行强烈干扰，导致伊拉克指挥层无法对战场态势进行感知，尽管海湾地区拥有最强大的防空力量，也难以发挥其作用。

1.2 影响导航系统精准性

作为雷达探测的重要支持设备，导航系统是雷达实现对目标跟踪、定位的关键系统。目前，航空武器主要采用的是无线电导航手段。若在敌我战争中，敌方针对我国导航设备加以强烈干扰，会导致导航设备准确性降低，舰船的行驶方向不受控制，甚至出现偏离航向的情况，飞机难以按照预先规定轨道飞行，针对敌方目标难以精准命中，其带来的人身、财产损失是不可估量的[4]。阻塞式干扰、瞄准式干扰是目前无线电导航系统最为常见的两种干扰方式，前者主要是针对处于阻塞宽频带内的所有频段无线电信号加以干扰，后者则是采用干扰样式相关参数或采取与导航信号相同的载波频率，在定向天线作用下选择特定区域实施区域性干扰。

1.3 影响电磁设备兼容性

电磁环境的复杂性会对雷达以及其他电磁设备电磁兼容问题产生一定的影响。在复杂的电磁环境下，电子系统、各项电子设备电磁兼容难度会进一步加大，需要付出更多的代价。通常，需要采用必要的技术手段对电子系统予以支持，以便促进武器装备作战能力的提升。要想实现雷达的远距离探测及通信，需要通过技术提升发射功率，增加天线辐射范围内的电磁功率密度，这也在一定程度上增加了电磁环境的复杂性[5]。从这一方面来看，在不考虑敌方恶意电子攻击的前提下，要想确保武器装备、系统与电磁兼容性，则需要投入更多的技术支持与更大的精力、代价。不仅会延长新型武器装备、系统研发周期，而且会耗费大量的人力、财力。另外，武器装备电磁兼容问题，除影响自身完成各项工作外，还会对其他系统工作产生影响。

2 复杂电磁环境下雷达抗干扰技术特征

现代信息技术的发展，使得军事领域呈现出电子信息化态势，在新兴技术的支持下，雷达种类不断丰富，为确保在复杂电磁环境下雷达能够正常发挥其作用，雷达干扰技术不断更新，与复杂电磁环境相适应，满足需求。需要注意的是，要想符合复杂电磁环境的需要，要创造相应的环境及条件。作为雷达系统的核心成员，天线系统高增益性的实现对于雷达各项功能的实现有着重要的作用，在技术方面应坚持低副瓣、窄波束的原则，使得雷达系统在复杂电磁环境下也能够顺利接收各类电磁信息。其次，可以将计算机技术引入到雷达系统中，用于对各项数字信号的处理、计算，与此同时还能够完成对数据、信号的交换与传递，提高雷达系统运转效率，能够满足复杂电磁环境的工作需要。另外，雷达系统要不断完善，保障各项综合功能的实现。雷达技术要能够进行全方位、全频段、大功率探测，能够实现对多目标的多波束功能[6]。因此在面对多复杂电磁环境时，必须掌握雷达干扰技术功能特点，进而研发能够满足现代雷达系统所需的抗干扰技术。

3 复杂电磁环境下的雷达抗干扰技术

3.1 空域抗干扰

空域内雷达抗干扰技术主要包括以下5 种类型：

（1）低副瓣天线。噪声干扰是雷达干扰的常见类型，其主要在副瓣作用下进入接收机，采用超副瓣天线一方面能够对雷达对抗各类副瓣干扰能力起到提升作用，增加敌方对雷达副瓣信号的探查、干扰难度；另一方面能够促进雷达系统整体抗干扰性能及反侦查能力的提升。

（2）副瓣消隐。其主要由两个独立副通道构成，其能够通过对进入主通道干扰信号与副通道回波信号的比副，采用选通原理对干扰进行消除，该技术结构简单、易操作，具有极强的可行性。

（3）单脉冲测角。作为雷达测角最为常见的方式，单脉冲测角能够实现对多个回波信号的同时接收，然后对比回波信号相位、幅度等，明确目标角位置，该技术能够对角度欺骗干扰进行对抗。

（4）相控阵天线扫描捷变。在相控阵天线电子技术的支持下，雷达可以根据战场环境及实际需求对探测目标进行随机扫描。但是天线对目标照射的时间都是不确定的，这也会导致雷达发出的识别信号、定位及侦查信息等难以被接收机有效接收。

（5）雷达组网。其主要指的是多个型号雷达组成的网络结构，各个雷达所获取的信号、情报资源等能够共享、融合，该组网探测模式能够有效应对复杂电磁环境下外界的干扰，具有极强的侦查识别功能及跟踪定位功能。

3.2 频域抗干扰

频域内雷达抗干扰技术主要包括以下几个方面：

（1）自适应频率捷变。为适应复杂的电磁环境，提高雷达抗干扰效果，雷达参数如工作频率、脉冲宽度、发射功率等均可以做出相应的调整。在现代技术手段的支持下，自适应频率捷变技术能够实时监测雷达周围电磁干扰环境，结合获得的信息对雷达技术参数进行自动计算，找出所有干扰信号中最弱的频段，经过一系列分析后，设置相应的参数及信息等予以调整，由雷达发出信号载频攻击最弱干扰频段，起到抗干扰作用。

（2）窄带滤波。在同一脉冲组雷达信号会产生相干性，其形成谱线相对较窄，在窄带滤波器作用下，能够有效过滤出谱线，对窄带滤波器杂波干扰噪声产生抑制作用，是目前雷达对抗噪声干扰、杂波干扰的有效技术手段。

（3）频率分集技术。该技术主要采用多个差别较大的频率对同一任务进行操作，其对瞄准式干扰的对抗需要满足分集带宽大于瞄准干扰带宽。在抗干扰时，可以对雷达频率分集做出增大调整，其主要目的是增强干扰机干扰频度，有利于干扰功率密度的下降，进而对雷达抗干扰性能起到改善作用。

（4）频谱扩展。扩谱技术是目前雷达抗干扰领域最为常用的技术，该技术的应用能够将雷达带宽展宽，在提升雷达探测距离的同时，降低单位频带内信号功率密度，增加敌方侦查设备对雷达信号的检测难度。

4 雷达抗干扰技术发展趋势

作为一项反干扰斗争活动，雷达抗干扰在电子领域内的应用主要是对各类影响正常工作的干扰信号进行能量削弱，是雷达设备正常运行的必要保障。根据一些市场研究机构的公开资料，我国军用雷达产品的年均市场容量在200 亿-400 亿元左右，民用雷达产品则具有更为广阔的市场空间。未来可以通过以下几个方面对雷达抗干扰技术进行不断延伸、发展。首先为多波束技术，其主要采用多波束网络，能够在一定空间内形成多个具有独立性的高增益波束。综合抗干扰技术则是对传统单一针对某一干扰信号进行处理的技术进行升级，使其能够将多种战术相结合，采取多种措施对干扰信号进行处理，能够从整体上提升雷达抗干扰能力。无源探测技术，该技术主要依赖的是目标发射信号、目标自身辐射等，雷达本身不会发射信号，经过滤波计算，能够实现对目标信号的跟踪，并将信号特征、轨迹等传输到显示屏上，与其他系统共享信息，发挥协同作用，可靠性高。基于现代科学技术的发展，毫米波技术在雷达抗干扰中也有一定的应用，其通过模式复合、发展多频段以实现对雷达自身生存能力的提升。

5 结束语

面对复杂电磁环境，雷达抗干扰技术成为雷达设计制作的重要内容，本文分析了当前复杂电磁环境下抗干扰技术的特点，介绍了几种抗干扰技术，对其未来发展进行展望，只有通过空域、频率以及功率域等多方面提升雷达抗干扰性能，在电子市场上占据资源优势，赢得雷达抗干扰技术主动权。