舷外有源干扰评估方法研究

范庆辉，熊 坤，邓晓龙，王文民

(北京遥感设备研究所，北京 100854)

舷外有源干扰评估方法研究

范庆辉，熊 坤，邓晓龙，王文民

(北京遥感设备研究所，北京 100854)

根据舷外有源干扰的特点，选取引导时间、干扰功率、干扰频率对准度、电磁信号环境及干扰机的干扰样式，作为有源干扰效果的五个评价指标，使用模糊综合评估方法实现对舷外有源干扰进行评估，此评估方法综合考虑有源干扰效果的五个评价指标，提高了对舷外有源干扰评估的全面性。

舷外有源干扰；模糊综合评估；干扰评估

0 引言

国外海军从20世纪90年代起大量装备舷外有源干扰,典型的装备有美海军的MK-234有源电子诱饵等。舷外有源干扰是利用悬停、拖曳、漂浮等布放方式对反舰导弹末制导系统实施干扰，该干扰技术的应用特点是降低了对防御平台的限制，可以综合配置干扰设备，使干扰方式多样化、灵活化、综合化，这使得舷外有源干扰成为舰艇自卫反导防御的重要手段。如何对舷外有源干扰进行评估是一项重要的研究内容，本文提出了舷外有源干扰评估五指标，即引导时间、干扰功率、干扰频率对准度、电磁信号环境及干扰机的干扰样式，并使用基于五指标的模糊综合评估方法对舷外有源干扰进行评估。

1 模糊综合评估方法

模糊综合评估方法是利用模糊数学的理论把某事物的多个指标放到一起进行评估，该方法使某些难以利用数据进行分析的问题能够定量求解。当某事物的评估受到多方面因素的共同作用时，要对各方面的因素进行综合考虑，根据模糊变换最后给出一个定量的评估结果。

该方法对事物做出评价的步骤如下：

4) 利用模糊评判的方法对事物评分。将权重系数矩阵和隶属度矩阵相乘，所得到的结果就是目标在各评价指标下的结果。记为：E=WV。

5) 对比评价集给出评价结果。将各评价指标的评定结果进行运算，与评价集比较，即可得出事物的评价结果。

2 基于模糊综合舷外有源干扰评估方法

在评价指标的选取时，既要考虑雷达干扰效果的指标，也要考虑舷外有源干扰的自身的指标。本文通过对评价指标的分析得出，评价指标大致有以下几类：

1)雷达和干扰机的自身性能。针对雷达和干扰机的自身性能，将有干扰机的引导时间作为评价指标，以此指标来判断干扰方的设备性能的好坏。

2)干扰机的干扰功率。针对干扰机的干扰功率，只有干扰机的干扰功率足够大，才能对雷达产生干扰效果，所以可用干扰机的干扰功率作为评价指标。

3)干扰机的干扰频率。针对干扰机的干扰频率，由于每个雷达有自己的工作频段，要想对雷达进行有效的干扰，需要干扰机的干扰频率对准雷达的工作频段，所以可以选取干扰机的干扰频率作为指标。

4)电子信号环境。电子信号环境指各种电子设备辐射的射频信号之和，使用信号流密度(万脉冲/s)，表征了有源干扰设备在复杂电磁环境下的工作能力。

5)干扰机的干扰样式。针对干扰机的干扰样式，雷达有自己的作业方式，而干扰机也会有自己的干扰样式，要想对雷达产生有效的干扰，就需要选择合适的干扰样式。

2.1 创建各评价指标的隶属度函数

1)引导时间隶属度函数

从干扰方的电子设备收到探测方的探测信号算起，直到干扰方的电子设备发出干扰信号，这期间所需要时间称为引导时间，记为Δt。Δt值小，表明舷外有源干扰能够快速对雷达实施干扰，Δt值大，表明舷外有源干扰对雷达实施干扰速度较慢。当Δt→0时，舷外有源干扰的响应效果最好；而当Δt→∞时，说明此时舷外有源干扰不能对雷达进行干扰。因此，本文舷外有源千扰的引导时间隶属度函数计算公式为：

I1=1/Δt

2)干扰功率隶属度函数

无论是在雷达有源压制性干扰还是在欺骗性干扰中,干扰功率对干扰效果都有着重要影响。在压制性干扰中,干扰信号功率与目标回波功率的干信比越大,则雷达发现概率、测速、测距、测角误差越大。在欺骗性干扰中,干信比必须大于某值,干扰信号才能捕获雷达信号波门。

引入功率压制效益系数I2评价干扰功率对干扰效果的影响，定义如下：

式中，Pj为雷达能接收到的干扰信号功率；Ps为目标回波功率；Kj为雷达正常工作所需要的干信比门限。

3)干扰频率的频率对准度隶属度函数

工作频率是雷达工作中的一个重要技术指标，频率因素也是干扰机能否成功干扰的重要因素。压制性干扰中，干扰频率带宽对被干扰雷达频率带宽的瞄准程度直接影响干扰功率的效率，进而影响最终干扰的效果。干扰带宽对雷达带宽的瞄准程度越好，进入雷达接收机的干扰能量就越多，干扰的效果就越好，反之则越差。

假设舷外有源干扰的频带范围fj1～fj2,雷达的频带范围fr1～fr2, 干扰频率的频率对准度的隶属度函数定义为：

当干扰机的频带范围完全偏离雷达频带范围时，I3=0。当干扰机的频带完全覆盖雷达频带范围时,I3=1。

4)电磁信号环境隶属度

不同的电磁环境，对干扰效能的影响也不相同。描述电磁环境的基本特征常使用脉冲信号流，即各种电子设备辐射的脉冲信号之和。而度量其面临的电磁环境，常用雷达能够接收到的信号流密度，即每秒钟辐射的脉冲数。舷外有源干扰所面临的电磁信号环境采用所能够接收到的雷达信号流密度来度量，使用信号流密度(万脉冲/s)表征电磁信号环境。电磁信号环境的隶属度定义为：

5)干扰样式隶属度函数

干扰样式必须与雷达体制相匹配，才能取得较好的干扰效果。可引入与这种匹配程度有关的干扰样式效益因子来评价干扰样式对干扰效果的影响。I5可以用0～1之间的数代表，但问题是如何给出I5的大小。一种方法是由专家将干扰效果的实验数据与专家的经验相结合，按主观性判断给出I5的取值，I5介于0～1之间，取值越大，说明所选的干扰样式越好。

2.2 权重确定

权重的确定方法有统计法、直接给出法、重要性排序法、层次分析法(AHP)和模糊子集法等。这里用层次分析法给出各因素权重。

1)采用1-9标度构造各因素两两比较判断矩阵：

2)用特征根法求得矩阵A最大特征根λmax=5.1085,其相应的特征向量归一化后得到各因素权重向量为：

3)一致性检验

CI=(λmax-1)/(n-1)

CR=CI/RI

在n=5时，查得RI=1.12，则CR=0.02<0.10，即矩阵的一致性可以接收。

2.3 评价集的确定

表1 评判指标集

评价等级1级(好)2级(极好)3级(一般)4级(较差)5级(差)数值0．85以上0．6～0．850．4～0．60．2～0．40．2以下

这样即可根据计算得到的各因素评估结果，进行干扰效果的等级划分。

3 评估实例

下面以某舷外有源干扰对某雷达的干扰为例,评估舷外有源干扰。

舷外有源干扰工作频率范围是8～20GHz,脉冲等效辐射功率为1000W,连续波等效辐射功率为100W,具有瞄准、距离拖引、多假目标等多种干扰样式,引导时间小于1s。被干扰雷达工作频率范围是15.4～15.8GHz,峰值功率为100W,平均功率为10W,天线的主瓣增益为30dB,信号流密度ρ=20万脉冲/s,取目标RCS为5000m2、R=8km、Kj=0.2、I5=0.75。

4 结束语

本文对舷外有源干扰效果的模糊综合评估方法进行了初步探讨。此方法具有简单高效的优点，但还存在诸如隶属函数确定的可信度、权值确定的适当性、因素集选取的完备性等问题,需要做更深入的探讨。■

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[4] 王瑜.雷达干扰未确知效果的测度评价研究[J].系统工程与电子技术，2002, 24(12): 59-61.

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[6] 魏保华.雷达干扰效果评估准则与方法的研究[D].长沙:国防科学技术大学,2000.

Study on evaluation method of outboard active jamming

Fan Qinghui, Xiong Kun, Deng Xiaolong, Wang Wenmin

(Beijing Institute of Remote Sensing Equipment, Beijing 100854， China)

According to the characteristics of outboard active jamming, five kinds of evaluation indexes based on the guidance time, jamming power, jamming frequency alignment, electromagnetic signal environment and jamming mode are selected as the evaluation index of active jamming effect, and a fuzzy synthetic evaluation method is used to evaluate the outboard active jamming. This evaluation method considers the five evaluation indexes of active jamming effect and improves the comprehensiveness of outboard jamming effect evaluation.

outboard active jamming； fuzzy synthetic evaluation； jamming effect evaluation

2016-07-03；2017-01-23修回。

范庆辉(1979-)，男，高工，博士研究生，研究方向为雷达信号处理技术。

TN972

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