雷达有源干扰效果定量测评方法研究

孙连宝，陈行勇

(解放军91404部队，秦皇岛 066001)



雷达有源干扰效果定量测评方法研究

孙连宝，陈行勇

(解放军91404部队，秦皇岛 066001)

针对雷达有源干扰效果定量测评问题，构建了基于动态试验的一体化试验体系，建立了干扰效果评估模型，优化和完善了雷达有源干扰定量测评流程，形成一套基于一体化试验思想的雷达干扰效果综合试验方法。

雷达；干扰效果；定量测评

0 引 言

复杂电磁环境下电子装备指标体系的建立和完善、相应的测试方法和定量评估方法的研究与应用，是当前电子装备建设的重点发展方向。本文针对雷达有源干扰效果定量评估问题，对雷达有源干扰效果测评体系、评估模型、基于动态试验的定量评估要素需求、数据采集和信干比测量方法、评估结果形式、测评流程等进行研究，为测评系统工程实现奠定基础。

1 雷达有源干扰效果定量测评体系结构

如何评价雷达对抗系统作战效能，雷达有源干扰效果测量、评估是重要要素。雷达有源干扰效果评估需要的基础数据、测试数据、试验过程采集数据较多，涉及装备分机技术数据、主要器件技术数据、战术技术指标试验数据、目标及平台特性数据、动态试验态势数据、装备工作状态和效果数据等，同时综合试验要实现自动化以提高试验效率，因此需要相应的试验体系支撑，这里首先要构建雷达有源干扰效果定量测评试验体系。其体系结构如图1所示[1]。

在海上动态试验阶段，实时获取动态试验信息，充分利用目标特性、技术测试和半实物仿真试验等先验信息，通过信息系统和数字仿真评估手段，以实现试验过程集中控制、数据自动采集传输、试验结果实时处理、装备性能和作战效能准实时评估的目的。

图1 雷达有源干扰效果定量测评体系结构图

先验信息系统是进行雷达有源干扰效果试验方案设计的主要依据，是干扰效果评估的重要支撑。海空试验系统是雷达有源干扰效果试验主体，在整体试验方案设计下完成典型的干扰效果试验。典型试验过程中，实时采集、测量干扰效果评估所需的一系列试验数据，传输至试验信息中心供效果评估系统调用；在试验先验信息系统的支持下以及实时采集的典型试验数据驱动下，以模型库、数据库、数字仿真手段为主体的效果评估系统进行试验结果的实时评定和作战效果评估。

2 雷达有源干扰效果定量测评方法

2.1 雷达有源干扰效果定量评估基本模型

雷达以天线主瓣指向目标，干扰机以天线主瓣指向雷达。一般情况下，干扰机和被保卫的目标不配置在一起，所以干扰能量将从雷达天线旁瓣进入雷达，此时雷达将同时收到目标的回波和干扰2个信号。根据干扰原理，雷达接收机输人端外的干扰和信号功率比即干信比为[2]:

(1)

干扰功率与回波信号功率比J/S大于或等于功率准则所要求的压制系数Kj时，便可得出干扰方程的一般表示式:

(2)

式中:PjGj为等效干扰功率，或有效干扰功率；PtGt为等效雷达功率，或有效雷达功率。

通过雷达干扰方程的讨论，从空间距离上给出了战术上最感兴趣的效能指标——压制区，它最直观地反映了干扰机的威力范围和战术效果。

2.2 干扰效果定量测评度量模型

2.2.1 自卫干扰效果定量测评度量模型

(3)

上式右端，在雷达、目标及干扰机参数给定情况下，为一常数，以R0记之， 因而，式(3)便可写为Rt≥R0。这说明在自卫干扰时，目标与雷达的距离Rt大于R0的空间都满足干扰方程，都是压制区。Rt=R0时，是压制区的边界。R0称为最小有效干扰距离或雷达最大有效作用距离，最小干扰距离R0是压制系数Kj、雷达的有效功率PtGt和目标σ的函数，通常目标σ随方向具有一定的统计特性。Rt

2.2.2 支援干扰效果定量测评度量模型

远距离支援干扰是属于干扰机不配置在目标上的情况，按其空间关系，设雷达天线指向目标，干扰机天线指向雷达，干扰信号偏离雷达天线最大方向的角度为θ，由于θ是个变量，由公式(2)得最小干扰距离表达式为[3]:

(4)

(5)

以雷达为极点，雷达与干扰机连线为极轴，建立极坐标系。以θ为自变量，绘出Dt所满足的曲线。由曲线可知，它是以干扰机和雷达的连线为轴、两边对称于此连线的一个心形曲线。于是压制区为该心形曲线之外的区域，而该心形曲线之内的区域为暴露区，飞至暴露区内的运动目标将被雷达发现。示意图如图2所示。

图2 干扰机对运动目标的压制区(H一定时)

2.3 干扰效果测评基本方法

自卫干扰、支援干扰效果测评分别实施，基本测评方法及流程如下：

(1) 对干扰机和雷达对抗系统进行静态测试，确认技术状态；选定配试雷达并对配试雷达进行静态测试，确认技术状态。

(3) 测试自卫平台和空(海)雷达目标的RCS(即σ，随入射角度变化的变量，是入射角的函数)值。

(4) 进行静态干扰效果试验，选择干扰样式。

(5) 分别进行自卫干扰和支援干扰最小干扰距离动态试验，通过实时判定干扰效果，确定本次试验最小干扰距离，同时测试或推算相应时刻的干扰压制系数Kj、相对雷达的被保护平台姿态角(以确定相应时刻的σ值)；支援干扰的同时测试干扰机与目标相对雷达的θ角、干扰距离Rj。

(6) 最小干扰距离校验、干扰压制系数Kj统计回归计算。

(7) 应用数字仿真评估手段，计算并绘制干扰压制区评定干扰效果；并针对作战对象及目标特性评估雷达对抗装备作战性能。

2.4 干扰效果测评用例

这里以舰载自卫干扰效果测评为例，定性说明测评方法基本应用。

第1阶段：静态测试和基础试验

对被试干扰机进行静态测试，测试被试干扰机有效干扰功率PjGj；选定配试雷达并对配试雷达进行静态测试，测试配试雷达的有效雷达功率PtGt； 测试自卫平台(舰艇)的RCS方位特性。

第2阶段：最小干扰距离动态试验

选择最佳干扰样式，分别进行5次最小干扰距离动态试验，通过实时判定干扰效果，确定本次试验最小干扰距离和相对雷达的被保护舰艇姿态角(以确定相应时刻的σ值)；同时利用式(3)实时或事后推算最小干扰距离对应的干扰压制系数,如表1所示。

表1 最小干扰距离动态试验表

第3阶段：干扰效能评估

3 结束语

基于动态试验的一体化试验是电子装备鉴定的高级模式，符合信息化建设的发展趋势。一体化试验条件下雷达干扰效果的测量、评估，具有系统性和实时性强、自动化程度高、数据利用充分和高度综合等特点，是试验鉴定和性能评估的发展方向。雷达有源干扰效果测量方法、评估模型、测评流程具有较强的针对性和可操作性。

[1] 王国玉,汪连栋.雷达电子战系统数字仿真与评估[M].北京：国防工业出版社，2004.

[2] 丁鹭飞,耿富录.雷达原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，1997.

[3] 赵国庆.雷达对抗原理[M].西安：西安电子科技大学出版社，1999.

Research into Quantitative Measurement Method of Radar's Active Jamming Effect

SUN Lian-bao，CHEN Hang-yong

(Unit 91404 of PLA,Qinhuangdao 066001,China)

Aiming at the quantitative measurement of radar's active jamming effect,this paper establishes an integrated test system based on dynamic test,sets up an evaluation model of radar jamming effect,optimizes and perfects the quantitative measurement process of radar's active jamming effect,forms a set of comprehensive test method of radar's active jamming effect based on the thought of integrated test.

radar;jamming effect;quantitative measurement

2015-06-01

TN974

A

CN32-1413(2015)04-0093-04

10.16426/j.cnki.jcdzdk.2015.04.024