微波学报２０１０年８月对远程警戒雷达的超视距侦察和干扰技术研究王强井应忠（南京电子技术研究所，南京２１００３９）摘要：远程警戒雷达由于作用距离远、发射功率大、优良的抗干扰性能的特点，主要用于搜索、监视空中或海上目标，并可引导我方战斗机执行任务，而受到各军事强国的重视并大力研发。在对此类雷达的超视距侦察和干扰方面，国内外鲜有工程实现和文献著述。本文通过对超视距侦察和干扰技术的研究，寻找出一种新的地对地干扰方案。该方案对干扰和破坏敌方雷达侦察我方目标，并能掩护我方目标，同时也能检验我方雷达的抗干扰能力。关键词：超视距；侦察：干扰

ＳｔｕｄｙｏｎＯＴＨ－ｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅａｎｄＪａｍｍｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏＬｏｎｇ—ｒａｎｇｅＳ…

ｃｅＲａｄａｒＵｒｖｅｉｌｌａｎＣｅＫ

ＷＡＮＧＱｉａｎｇ．ＪＩＮＧＹｉｎｇ－ｚｈｏｎｇ

（ＮａｎｊｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｗｉｎｇｔｏｆａｒｗｏｒｋｉｎｇｒａｎｇｅ，ｈｉｇｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｏｗｅｒａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ，ｌｏｎｇ－ｒａｎｇｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｒａｄａｒｉｓｍｏｓｔｌｙｕｓｅｄｔｏｓｅａｒｃｈｉｎｇａｎｄｓｃｏｕｔｉｎｇａｉｒｏｒｍａｒｉｔｉｍｅｔａｒｇｅｔ，ａｎｄｃｏｕｌｄｌｅａｄｂａｔｔｌｅｐｌａｎｅｔｏｅｘｅｃｕｔｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄ

ｃｏｍｅｓｕｎｄｅｒｍｉｌｉｔａｒｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓ’ｃｏｎｓｉｅｒａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｐｒｏｊｅｃｔｒｅａｌｉｚｔｉｏｎａｎｄｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｗｒｉｔｉｎｇｉｓｒａｒｅｌｙｏｂｔａｉｎｅｄａｔ

ＯＴＨ・－ｅｃｏｒｍａｉｓｓａｎｃｅａｎｄｊａｍｍｉｎｇｆｏｒｌｏｎｇ・・ｒａｎｇｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｒａｄａｒ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｅｅｋｓｆｏｒｏｎｅｎｅｗｇｒｏｕｎｄ・－ｔｏ・・ｇｒｏｕｎｄｊａｍｍｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂｙｗｏｒｋｉｎｇｏｖｅｒＯＴＨ－ｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅａｎｄｊａｍｍｉｎｇ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃｏｕｌｄｄｉｓｔｕｒｂａｎｄｄａｍａｇｅｔｈｅｏｐｐｏｓｉｔｅｓ’ｓｃｏｕｔｉｎｇｏｕｒ

ｔａｒｇｅｔ，ａｎｄ

ｓｅｃｕｒｅｏｕｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ，ａｎｄｍｏｒｅｏｖｅｒｃｈｅｃｋｕｐｒａｄａｒｓ’ａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｖｅｒ－ｔｈｅ－Ｈｏｒｉｚｏｎ；Ｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅ；Ｊａｍｍｉｎｇ

引言远程警戒雷达由于作用距离远、发射功率大、优良的抗干扰性能的特点，使得武器系统的作战半径超出了传统探测系统的探测范围，引发了军事战术的巨大变革，未来超视距攻击将成为战争的主要样式，如何侦察并干扰视距外的雷达将成为实施超视距作战的关键。在对此类雷达的超视距【ｌｏ＇ｊ，４１侦察和干扰方面，国内外鲜有工程实现和文献著述。本文通过对超视距侦察和干扰技术的研究，寻找出一种新的地对地干扰方案。该方案对干扰和破坏敌方雷达侦察我方目标，并能掩护我方目标，同时也能检验我方雷达的抗干扰能力。超视距侦察和干扰设备具有如下用途：①可提取敌方雷达的脉冲参数、频率参数和位置参数，引导干扰机在空域和频域上对准敌方雷达，对其进行有效的干扰；②可模拟产生动态的噪声干扰信号环境，包括窄带噪声、宽带噪声、灵巧噪声、梳状谱噪声等干扰样式，用以降低远距离地面警戒雷达的信噪比，减小作用距离；③可模拟产生动态的欺骗干扰信号环境，包括转航迹欺骗干扰和密集假目标压制式欺骗干扰。在有效干扰区域内，形成虚假目标航迹或假目标点迹，干扰超视距警戒雷达的数据处理系统，使数据处理系统饱和；④可同时模拟产生动态的噪声干扰和欺骗干扰信号环境，用以检验雷达在复杂电磁环境下的生存能力。１超视距侦察和干扰设备的传输原理对于地面和舰载警戒雷达，由于其作用距离远，发射功率大，考虑到馈线损耗的影响，发射天线一般不会离地面太高。为了干扰该警戒雷达，干收稿日期：２０１０—０６—２０６２７扰的效果，甚至无法干扰地面警戒雷达。根据经验公式【ｌｌ，假设雷达天线和干扰机天线离地面的高度均为２５米，可以求得通视距离为４１．２千米，这远不能满足使用要求，必须寻找新的干扰途径，实现对远距离警戒雷达的干扰。地面干扰机发射的电磁波会在对流层产生散射，利用散射信号可以对远距离的地面和舰载雷达进行干扰。目前有以下三种理论可以在不同程度上解释对流层远距离传播的现象，与实测的结果大致相同，目前比较成熟的是湍流理论１２ｌ。大气层对电磁波的散射传播将使微波的传播距离大大超过视线距离【ｌ五３＇４｜。但这种传播衰减很大，如果干扰机与目标雷达之间满足空间对准、频率对准和极化对准等条件，干扰信号经大气散射传播至雷达处，干扰效果是否有效，取决于干扰机的发射功率、干扰机天线增益、雷达天线增益、传输损耗和雷达接收机的灵敏度等因素。

２超视距侦察和干扰研究方法超视距侦察和干扰系统按功能模块划分主要包括天馈电路、发射电路、伺服电路、干扰产生电路、信号侦收和分选电路、软件及显控电路，另外还包括了相应的数据记录设备和对外接口电路等。系统组成框图如图ｌ所示。微波学报２０１０年８月图１超视距侦察和干扰系统纣ｌ成框图雷达的超视距侦察和干扰系统采用时分体制进行工作。首先系统工作在信号侦收方式，主控计算机控制伺服电路，实现空域搜索，侦收电路接收和测量雷达脉冲的时域参数、频域参数和位置参数，通过信号处理软件进行信号分选和识别，判断雷达的威胁等级，上报主控计算机。主控计算机根据上报的数据，自动或人工选择需要干扰的雷达种类和干扰策略，再通过专用接口将干扰参数下传到干扰产生电路，同时切换系统的工作模式为发射状态，实现对目标雷达的干扰。干扰电路有二个独立的通道，分别产生噪声干扰和欺骗ｆ扰。通过高速ＤＳＰ和Ｄ／Ａ电路，实时计算和产生灵巧噪声和梳状谱噪声，其带宽和谱线可控；通过宽带ＤＲＦＭ和数字复卷积电路产生密集假目标欺骗十扰。以上两种方法产生的Ｔ．扰信号均为基带干扰信号。微波上变频模块分为二路独立通道，分别将噪声干扰通道和欺骗通道产生的基带信号上变频作为发射机的激励信号。由于噪声干扰大多数为连续波信号，本系统采用连续波行波管作为高功率放大器。欺骗干扰一般为脉冲信号，为了输出最大的峰值功率，本系统仍然采用脉冲行波管发射机。大气对流层可以对雷达辐射的电磁波产生散射，虽然这种散射信号很弱，但只要侦察接收机的灵敏度足够高，还是可以截获到雷达信号的。利用对流层散射对雷达实施侦察，通常需要计算的问题有两个：一是对指定距离上指定目标侦察时，所需的侦察接收机的灵敏度；二是在侦察装备给定时，可以侦察目标的最大距离。侦察需要考虑以下几个因素：①雷达工作波长；②雷达波束的入射角度；③地理环境的影响；④大气衰落现象。回波信号由接收天线阵接收，每个阵元都连接一个接收机通

６２８

道，阵元的接收信号经接收处理后给出Ｉ、Ｑ正交中频输出，然后完成数字波束形成，可以实现测频和测向。侦察接收和信号分选框图如下图２所示。

ｌ天线，ｌ……ｌ天线ｎｌ加权枝正ｌ……Ｊ加权校正ｌ

ｌ模拟Ｆ受频Ｉ……Ｉ模拟ｒ变频ＩＩ模拟信道化ｌ…‘Ｊ模拟信道化ＩＡ／Ｄ…‘ｉＡ／Ｄ

ｌ敬字Ｆ娈频数字ｒ变频

Ｊｒ上上Ｊｒ

数字波束形成ＪＬ

测频／测向处理单元１【

Ｉ丰机Ｉ图２侦察接收和信号分选框图天线主要由天线反射面和馈源组成。为了保证天线增益，天线形式均采用了单偏馈抛物面天线。发射机采用行波管发射机，通常采用主振式放大体制，以固态放大器作前级驱动放大器，以大功率行波管放大器作为末级放大器，由变频器、高压电源组件（包括阴极电源、收集极电源、调制器及调制器电源、灯丝电源等）、钛泵电源、控保组件、以及冷却系统等构成。伺服电路主要由驱动（电机测速机组）、控制（工控计算机）、轴角检测、限位装置及其它辅助设备等组成。干扰信号模拟部分主要用来产生噪声干扰和欺骗干扰，或者两者的组合干扰信号，干扰的对象主要针对地面搜索警戒雷达、地面搜索跟踪雷达等，其原理框图见图３所示。基带噪声干扰信号可以由高速Ｄ／Ａ产生，包括宽带、窄带、疏状谱等干扰样式。

图３干扰电路组成框图主控计算机将干扰信号的参数（包括频率、带宽、谱线数量、功率、扫频规律等）通过ＵＳＢ口下载到高速ＤＳＰ２板，启动软件计算和产生所需的噪声干扰数据，下载到板载的缓冲存储器中，再启动高速Ｄ／Ａ输出中频噪声干扰信号，经微波上变频电路形成噪声干扰。欺骗干扰主要用来实现假目标微波学报２０１０年８月航迹欺骗、密集假目标压制等功能。其核心是Ｄ对：Ｍ模块和宽带复卷积电路。侦收电路接收敌方雷达的发射信号，经过变频和放大后送给欺骗干扰产生电路，作为激励信号，ＤＲＦＭ模块对输入信号进行采样和存储。如果系统采用假目标航迹欺骗模式，ＤＳＰＩ电路实时计算假目标的距离和速度，控制ＤＲＦＭ模块产生欺骗干扰；如果系统采用密集假目标欺骗模式，ＤＳＰｌ就控制复卷积模块对采集的信号进行卷积处理，增加干扰密度。完成上述处理后，基带信号经微波上变频电路变到所需的高频，作为发射机的激励信号。３超视距侦察和干扰技术仿真和讨论３．１侦察雷达信号的距离计算侦察的距离一般要求远大于雷达的探测距离，如此才能对雷达采取电子战的手段，无源探测与跟踪雷达自身不发射电磁波而只接收目标辐射的电磁波。目标天线辐射的电磁波在空间传播时随着距离增加其能量逐渐扩散，当电磁波投射到散射体上时，经过大气吸收衰减、散射衰减，最终到达侦察接收端的是很小的散射功率。为确保系统可靠的工作，要满足下列不等式，即：弓＋Ｇｒ＋Ｇ兄≥爵三（１）弓一目标发射功率；Ｇ，一目标雷达天线增益；Ｇ。一侦察天线增益；－卜侦察灵敏度；Ｌ一系统的总损耗。式中，不等式通常要使线路的功率分配留有一定余量，这是实现可靠侦察所必需的。３．２干扰发射计算根据干扰方程乓＝弓＋Ｇｒ＋Ｇ月一厶一￡，一Ｌ－Ｌ。（２）式中：只一雷达接收的干扰信号功率（ｄＢｍ）；只—干扰机发射功率（ｄＢｍ）；Ｇ，—干扰机天线增益（‘ｌＢ）：Ｇ。一雷达天线增益（ｄＢ）；厶一自由空间的基本传输损耗（ｄＢ）；￡。一对流层散射损耗（ｄＢ）；￡Ｊ一天线介质耦合损耗（ｄＢ）；￡。一大气吸收损耗（ｄＢ）；根据经验公式，可以得到天线介质耦合损耗和大气吸收损耗具有较高准确度的结果。６２９—，，一，—一，／—，一一／

一，／

／—／

／—，一

—，—一

ｌｉ／／

／

二：／／一一—二／

二多二—一／妒／形

／＂／’枷／，多多ｒ／

７／妙＇１

夕／０ＢＧＨＥ

图４对流层传输总损耗３．３干扰效果分析假设雷达接收机天线波束宽度为３。×３。，根据天线方向图函数，可以计算出在各个不同的角度，干扰机对雷达的有效干扰距离。图５一－．８分别是频率为８００ＭＨｚ、８ＧＨｚ的干扰机有效距离仿真图。＊¨