基于环境感知的雷达抗干扰技术应用策略

基于环境感知的雷达抗干扰技术应用策略

于德昌王勇杰耿峰侯彦彪

单位：65367   31690部队

摘要：当前，我国雷达的抗干扰手段主要包括副瓣的匿影处理、副瓣的消除、频率的快速变化、重频的抖动以及复杂的波形处理等。在最近的几年中，伴随着经典抗干扰技术的进步和器件技术的重大突破，舰载雷达的抗干扰技术已经逐渐发展成为一个比较完整的系统。具有抵抗干扰能力的新型雷达系统正在逐渐被研发和实施。本文对基于环境感知的雷达抗干扰技术的应用进行了深入探讨，并提出了一种新的应用策略。

关键词：环境感知；雷达；抗干扰技术

前言：随着干扰技术变得越来越多样、复杂和智能化，只有通过抗干扰技术才能侦察雷达的信号。环境感知雷达在此背景下崭露头角，通过实时获取周围电磁环境信息，有效应对不同干扰源的挑战。其核心在于智能算法的优化，通过大数据分析实时调整工作参数，使雷达系统更具自适应性。未来，随着人工智能和传感技术的融合，环境感知雷达将迎来更广阔的应用前景，为国防安全提供更为可靠的支持。然而，尽管环境感知雷达技术发展迅速，但其应用仍然面临一些挑战。现有的抗干扰手段由于缺乏针对性，很难为战场应用提供有力的指导方针。尽管新开发的雷达在干扰环境感知和识别方面具有一定的能力，但仍需要对其性能进行进一步提升。

一、干扰产生类型

（一）压制式干扰

在各种种类压制式干扰中，频率捷变干扰是其中一种较为常见的形式。频率捷变干扰器能够实现快速频率跳变，使目标雷达系统难以跟踪目标，从而干扰其正常工作。此类干扰技术的出现，加剧了环境感知雷达在应对干扰方面的挑战。基于具体的干扰模式，压制式干扰可以进一步细分为射频噪声干扰、噪声调幅干扰等多种形式。

（二）欺骗式干扰

欺骗性干扰不只是对雷达信号的复制，它还涉及对时延、振幅、频率和相位等多个参数的调制。不同的调制策略要求雷达选择合适的策略来对抗这些干扰。因此，在识别干扰信号时，除了要确定是否为干扰外，还需要确定具体的干扰种类。

欺骗性干扰主要是通过模拟目标的特征，混淆雷达系统对目标的辨识。通过快速变化的参数调制，欺骗性干扰使得雷达难以准确锁定目标位置和属性。这种干扰形式要求雷达系统不仅具备高度的抗干扰能力，还需不断优化算法应对不同的欺骗模式。由于相控阵雷达主要负责追踪目标，欺骗式干扰对雷达的干扰产生了较大的影响，因此它已经成为雷达系统需要特别关注和应对的干扰方式。

（三）点式消极干扰

点式消极干扰被定义为一种无需外部干预的欺骗性干扰。当雷达或其制导导弹追踪受保护的舰船时，释放的干扰弹产生的干扰云回波是舰船回波的数倍，这种干扰云回波吸引了雷达跟踪系统，使得雷达或其制导导弹能够追踪这些干扰云，进而帮助受保护的舰船摆脱追踪。

二、雷达抗干扰技术应用策略

（一）干扰侦测

（1）对监控和警报进行干扰

在干扰侦测方面，我方采用了先进的频谱分析技术，能够迅速捕捉到敌方干扰信号的特征。通过实时监测雷达频谱变化，系统能够快速判别出异常波形，并对其进行精准定位。这一策略不仅提高了对敌方干扰源的及时感知，也为我方雷达系统在混乱的电磁环境中保持清晰的目标识别提供了坚实的技术支持。这种先进的干扰侦测手段，使得我方在复杂作战条件下依然能够保持高效的雷达作战能力。雷达依据气象探测通道的数据，对来自无源的干扰进行实时监控和警告。依据独立干扰检测通道的结果，对有源干扰进行了实时监控和警告。警告信息中包括了干扰的种类、干扰源的位置、幅度等信息，并在显控台上显示。

（2）确定干扰源的方向性

在真实的对抗场景中，雷达的抗干扰能力与干扰信号之间存在博弈关系。因此，雷达信号和干扰信号的形态、频谱使用等都是不断变化的。由于干扰信号在时域上缺乏稳定性，这增加了雷达测量干扰源方向的复杂性。使用单波束分时比幅测角方法可能并不十分合适，因为对于干扰源的角度追踪可能会出现发散现象。在进行干扰测向时，可以根据雷达天线的资源状况来选择测向技术，既可以使用同时多波束比幅法，也可以选择单脉冲测角法。

（3）对干扰的种类进行识别和分类

针对多变的干扰形态，雷达系统不断优化升级。采用先进的频谱分析技术，成功降低了对时域不稳定信号的误判率。同时，通过引入自适应波束形成技术，提高了对干扰源角度的准确测量。在对干扰种类进行深度识别的同时，雷达系统还通过智能算法实现了对突发性干扰的快速响应。这一系列技术创新使得雷达系统在极端环境下依然能够稳健运行，为军事和民用领域提供了可靠的安全保障。雷达系统综合运用了多种干扰信息来检测路径信息，并通过应用干扰类型识别算法，能够对无源干扰、噪声抑制干扰和脉冲欺骗干扰等不同类型进行准确的识别和分类。

（二）反压制模式

这种模式被设计来抵抗支援式噪声的干扰，所采用的策略包括：伪随机自适应频率的快速变化、欺骗性的脉冲、对副瓣的消除、宽范围的限制、集中能量的烧穿以及窄脉冲的排除等多种功能。欺骗性的脉冲被用来扰乱对方的频率测量系统，从而分散它们的资源；在噪声干扰源方位的左右倍波束宽度之外，辐瓣的消除作用范围被定义为宽限窄，而在干扰源方位的左右倍波束宽度范围内，搜索波位采用的是低门限，跟踪波位则采用高门限；利用集能烧穿技术来干扰源的位置；窄脉冲剔除是为了抵抗复杂的尖脉冲干扰，它可以被广泛应用。由于干扰源的位置与副瓣相消功能的使用方式有着紧密的联系，当干扰源不处于连续稳定状态或雷达出现跳频时，雷达可能不能稳定地无源追踪干扰源。因此，需要根据干扰源的追踪状况来选择相应的策略组合。

（三）反欺骗模式

这种模式被设计来抵抗各种脉冲欺骗的干扰，所采用的策略包括：伪随机自适应频率的快速变化、欺骗性脉冲、波形的快速变化、副瓣匿影技术以及无源追踪技术等。用于反侦查的手段包括：欺骗性脉冲以及波形快速变换。为了消除从副瓣产生的相干脉冲干扰，我们采取了如下的反干扰策略：利用副瓣的匿影技术；无源追踪是一种通过无源手段来对干扰源进行角度追踪的方法。副瓣匿影包括脉压前匿影和脉压后匿影两种类型，其中脉压前匿影主要用于抑制与工作信号无关的窄脉冲干扰，而脉压后匿影则主要用于抑制与工作信号完全相关的脉冲式干扰。选择了脉压后的匿影技术，目前的策略是在检测开始之前进行，目的是最大限度地减少大干扰信号对微弱目标的检测损耗。

（四）反组合模式

这种模式是为了抵抗噪声和脉冲的组合干扰而设计的，所采用的策略包括：伪随机的自适应频率快速变化、欺骗性脉冲、波形快速变化、副瓣消除、副瓣隐藏、能量集中烧穿以及无源追踪等方法。副瓣相消的使用模式与反压制模式是一致的，而副瓣匿影的使用方式则与反欺骗模式保持一致。

三、结论

在对抗噪声和脉冲组合干扰的挑战中，反组合模式展现出了其独特的应对手段。通过伪随机的自适应频率快速变化以及欺骗性脉冲的运用，系统能够更有效地抵御复杂的干扰。此外，波形快速变化与副瓣消除相结合，进一步提升了系统的抗干扰性能。能量集中烧穿的技术则为干扰源施加了更高的阻碍，使得无源追踪等手段得以更好地发挥作用。综上所述，反组合模式在干扰抵抗领域中具有重要的意义与应用前景。雷达通过对各种干扰源的检测，能够对其工作环境进行实时的监测。雷达在遭受干扰的情况下，能够迅速地发出警告信号，并依据干扰的种类和当前状态等多方面的信息，给出全面的抗干扰建议，以确保雷达在复杂电磁环境中能够实现更快的抗干扰响应、更精准的应对措施和更高的工作效能。

参考文献：

[1]祝欢,孙俊,杨予昊,等.基于环境感知的认知雷达抗干扰技术[J].中国电子科学研究院学报, 2016, 11(6):5.

[2]王平.基于环境感知的雷达抗干扰技术应用策略[J].科技风, 2018(30):1.

[3]张怀根,何强.机载雷达抗干扰技术现状与发展趋势[J].现代雷达, 2021, 43(3):7.