復(fù)雜電磁環(huán)境中雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別
1.2 復(fù)雜電磁環(huán)境的特點(diǎn)
電磁環(huán)境的復(fù)雜化是隨著電子技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)在武器裝備的不斷運(yùn)用而隨之產(chǎn)生的。復(fù)雜化主要體現(xiàn)在軍用、民用的電磁使用活動(dòng)增多;交戰(zhàn)雙方對(duì)電磁頻譜的依賴使得雙方為爭(zhēng)奪制電磁權(quán)而使用的干擾和反干擾的裝備和技術(shù)手段增多;電磁頻譜波段增多,幾乎涵蓋了整個(gè)電磁頻譜波段等等。
除了這些人為的電磁活動(dòng)以外,還存在自然電磁活動(dòng),主要有太陽系和星際電磁輻射,地球和大氣層電磁場(chǎng),雷電及其電磁脈沖等。所有這些共同構(gòu)成了復(fù)雜的電磁環(huán)境,其中人為的有意干擾造成的電磁環(huán)境是主要部分,也是對(duì)信息化條件下作戰(zhàn)影響最大的部分。其主要特征是:
(1)廣泛性
交戰(zhàn)雙方為削弱對(duì)方電子戰(zhàn)能力、降低或破壞對(duì)方電子設(shè)備的使用效能,同時(shí)保障己方設(shè)備效能的正常發(fā)揮,將會(huì)采取各種措施,在陸地、海上、空中乃至太空等多維空間展開爭(zhēng)奪電磁頻譜主導(dǎo)權(quán)的斗爭(zhēng),對(duì)象涉及無線電通信、雷達(dá)、制導(dǎo)、導(dǎo)航、聲納和電信、廣播、電視等各種電子設(shè)備,范圍遍及整個(gè)電
磁頻譜空間。
(2)密集性
在一定的空域、時(shí)域、頻域上,軍地大量電子設(shè)備同時(shí)集中使用,電磁波十分密集,工作頻率非常集中,導(dǎo)致作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)的電磁環(huán)境十分復(fù)雜。
(3)動(dòng)態(tài)性
在信息化戰(zhàn)場(chǎng)上,交戰(zhàn)雙方為保持通信聯(lián)絡(luò)暢通和作戰(zhàn)指揮的不間斷,必將不斷使用新體制雷達(dá)、電臺(tái)和新的通信頻率,致使戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜環(huán)境隨雙
方在電磁頻譜領(lǐng)域斗爭(zhēng)態(tài)勢(shì)不斷變化而變化。
(4)對(duì)抗性
在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中,為準(zhǔn)確掌握敵方的作戰(zhàn)行動(dòng),交戰(zhàn)雙方將加強(qiáng)對(duì)電子設(shè)備的偵察監(jiān)視,并對(duì)指揮、通信、雷達(dá)等系統(tǒng)實(shí)施軟硬打擊,偵察與反偵察、干擾
與反干擾、壓制與反壓制、摧毀與反摧毀的斗爭(zhēng)將十分激烈,電子信息系統(tǒng)將工作在激烈對(duì)抗的電磁環(huán)境中。
1.3 復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)的影響
在信息化戰(zhàn)場(chǎng)上,電磁環(huán)境已經(jīng)滲透于戰(zhàn)場(chǎng)感知、指揮控制、作戰(zhàn)協(xié)同等方方面面,對(duì)判斷決策的正確、作戰(zhàn)效能的發(fā)揮,甚至戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)等都產(chǎn)生了十分廣泛而深刻的影響。總起來說,這些影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)復(fù)雜電磁環(huán)境增強(qiáng)了戰(zhàn)場(chǎng)感知的困難;
(2)復(fù)雜電磁環(huán)境制約了指揮控制的效率;
(3)復(fù)雜電磁環(huán)境增加了作戰(zhàn)保障的難度;
(4)復(fù)雜電磁環(huán)境影響了作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。
其中,最直接最先受到的影響就是復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)己方對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境感知和把握能力的制約。敵方的電子干擾使雷達(dá)喪失戰(zhàn)斗力將使我方成為“瞎子”,無法對(duì)己方目標(biāo)進(jìn)行指揮;無法區(qū)分?jǐn)澄夷繕?biāo)
2.2 低旁瓣和超低旁瓣天線技術(shù)
當(dāng)波束足夠窄,旁瓣足夠低時(shí),雷達(dá)將只接收目標(biāo)回波信號(hào),而將目標(biāo)周圍空間的各種干擾抑制掉,能夠提高雷達(dá)接收的信干比。要想使雷達(dá)能在嚴(yán)重地物干擾和電子干擾環(huán)境中有效工作,必須盡可能采用低旁瓣的天線。低旁瓣和超低旁瓣天線還能有效避免雷達(dá)遭反輻射導(dǎo)彈的襲擊。
2.3 旁瓣消隱和旁瓣對(duì)消技術(shù)
雷達(dá)天線旁瓣的存在,使敵方能夠?qū)嵤┡园旮蓴_,而且很強(qiáng)的干擾甚至能形成全方位的干擾扇面。為了消除從旁瓣進(jìn)入的干擾,可采用旁瓣消隱和自適應(yīng)旁瓣對(duì)消技術(shù)。
2.4 天線自適應(yīng)抗干擾技術(shù)
天線自適應(yīng)抗干擾技術(shù)就是根據(jù)信號(hào)與干擾的具體環(huán)境,自動(dòng)地控制天線波束形狀,使波束主瓣最大方向始終指向目標(biāo)而零值方向指向干擾源,以便能最多地接收回波能量和最少地接收干擾能量,使信干比最大。
2.5 功率對(duì)抗技術(shù)
在電子防衛(wèi)中,功率對(duì)抗是抗有源干擾特別是抗主瓣干擾的一個(gè)重要措施。通過增大雷達(dá)的發(fā)射功率、延長(zhǎng)在目標(biāo)上的波束駐留時(shí)間或增加天線增益,都可增大回波信號(hào)功率、提高接收信干比,有利于發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo)。功率對(duì)抗的基本方法包括:增大單管的峰值功率;采用脈沖壓縮體制;功率合成;波束合成;提高脈沖重復(fù)頻率。
2.6 頻率選擇技術(shù)
頻率選擇就是利用雷達(dá)信號(hào)與干擾信號(hào)頻域特征的差別來濾除干擾。當(dāng)雷達(dá)迅速地改變工作頻率,跳出干擾頻率范圍時(shí),就可以避開干擾。常用頻率選擇的方法有: 選擇靠近敵雷達(dá)載頻的頻率工作;開辟新頻段;快速調(diào)頻;頻率捷變;頻率分集。
2.7 恒虛警處理技術(shù)
恒虛警處理是指在噪聲和外界干擾強(qiáng)度變化時(shí)使雷達(dá)虛警概率保持恒定的一種技術(shù)措施。在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中,采用恒虛警處理技術(shù)可使計(jì)算機(jī)不致因干擾太強(qiáng)而出現(xiàn)飽和;在人工檢測(cè)雷達(dá)中,恒虛警處理技術(shù)能在強(qiáng)雜波干擾下,實(shí)現(xiàn)顯示器畫面清晰、便于觀測(cè)。目前常用的恒虛警率處理方法可分為慢門限恒虛警率處理和快門限恒虛警處理兩大類。
雖然雷達(dá)抗干擾技術(shù)已經(jīng)得到飛速的發(fā)展,但是日益復(fù)雜的電磁環(huán)境干擾技術(shù)及對(duì)雷達(dá)的抗干擾能力提出了更高的要求,迫切要求研究新的技術(shù)、新的體制來增強(qiáng)雷達(dá)的生存能力與作戰(zhàn)能力。
3 發(fā)展中的新技術(shù)、新體制用于提高雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別的能力
近幾年來我國(guó)加大了電子抗干擾技術(shù)科研的投入力度,使我國(guó)在雷達(dá)新技術(shù)上有了一些突破,相繼出現(xiàn)了一些新技術(shù)、新體制,這些技術(shù)體制部分已經(jīng)得到應(yīng)用,大大提高了我軍裝備的信息化水平和在復(fù)雜電磁環(huán)境下的生存能力。主要有:
3.1 無源雷達(dá)探測(cè)技術(shù)
無源雷達(dá)又稱為被動(dòng)雷達(dá),無源雷達(dá)本身不輻射信號(hào),而是利用敵方目標(biāo)上的雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、干擾等設(shè)備輻射的電磁波實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別、定位和跟蹤。由于無源雷達(dá)不輻射信號(hào)所以能夠很好地隱蔽,具有較強(qiáng)地抗反輻射導(dǎo)彈的能力,對(duì)隱身目標(biāo)也有很好的發(fā)現(xiàn)能力。
3.2 合成孔徑雷達(dá)技術(shù)
合成孔徑雷達(dá)是一種利用相干成像原理對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像來檢測(cè)識(shí)別目標(biāo)的雷達(dá)。合成孔徑雷達(dá)能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行成像,利用目標(biāo)的形狀來對(duì)目標(biāo)直接進(jìn)行識(shí)別,提高了抗欺騙干擾的能力。
3.3 雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)
由于不同雷達(dá)的工作體制、頻率、極化、信號(hào)參數(shù)等都不同,并且占據(jù)了較大的空域,因而不可能同時(shí)受到敵方嚴(yán)重的干擾。將這些雷達(dá)合理地組成雷達(dá)網(wǎng),高低空域、遠(yuǎn)中近程合理搭配,可以利用網(wǎng)內(nèi)不受干擾或只受到輕微干擾的雷達(dá)提供的數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)、跟蹤目標(biāo),以此實(shí)現(xiàn)強(qiáng)干擾下對(duì)敵方目標(biāo)的識(shí)別、跟蹤和攻擊。顯然, 雷達(dá)網(wǎng)中必須配備有可靠的通訊設(shè)備、精確的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和高效的指揮控制系統(tǒng)。
3.4 雙(多)基地雷達(dá)技術(shù)
雙(多)基地雷達(dá)采用收、發(fā)基地分置,利用接收基地接收目標(biāo)對(duì)發(fā)射信號(hào)的側(cè)向散射來確定目標(biāo)的位置。由于接收基地不輻射電磁波,處于隱蔽位置,通常不會(huì)受到強(qiáng)烈的電磁干擾,同時(shí)也能有效抗反輻射導(dǎo)彈的攻擊,此外還能識(shí)別隱形目標(biāo)。
4 結(jié)束語
綜上所述,復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別影響非常大。在復(fù)雜電磁環(huán)境方面的研究我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距還很大。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)、訓(xùn)練、裝備、技術(shù)、人才的研究起步較早,現(xiàn)在已經(jīng)取得了一大批成果,其中大部分已經(jīng)運(yùn)用到實(shí)際裝備上。在這方面我國(guó)已經(jīng)處于落后的局面,只有調(diào)動(dòng)一切積極因素迎頭趕上,不斷縮小差距,才能在未來信息化條件下的局部戰(zhàn)爭(zhēng)中立于不敗之地。
評(píng)論