反舰导弹雷达导引头抗干扰技术研究

中国电子科技集团公司第三十八研究所 黄丰生



反舰导弹雷达导引头抗干扰技术研究

中国电子科技集团公司第三十八研究所 黄丰生

【摘要】本文概述了现代反舰导弹所面临的各种常见电磁干扰类型，简要分析了其干扰机理，最后从雷达导引头系统设计的角度论述了各种可行的抗干扰手段，为雷达导引头抗干扰设计及应用提供参考。

【关键词】反舰导弹；雷达导引头；电子干扰；抗干扰技术

1 概述

反舰导弹作为目前海战的主要进攻武器，其作战能力直接决定着战争的胜负。从近来典型的几场局部战争可以看出，导弹在战场上都处于各种干扰环境条件下，除了陆地、海面、气象等自然产生的干扰外，主要是受到敌方的有源、无源电子干扰等。末制导雷达导引头作为导弹寻的核心部件，其抗干扰能力已成为衡量导弹生存能力、作战能力强弱的一个重要指标。合理的导引头系统设计，能够显著提高反舰导弹应对现代海战复杂电磁环境的能力。

2 反舰导弹面临的主要干扰及机理分析

目前，雷达导引头所面临的常见干扰从类型上可以分为有源干扰和无源干扰。相对于传统的干扰手段，当前海上主战舰艇基本形成了以舰载干扰机、箔条、舷外有源诱饵、舷外无源诱饵等构成的末端电子战反导体系。根据外军电子对抗装备情况，在分析战例及相关资料的基础上，对雷达导引头所面临的典型干扰样式进行了总结归纳，如表1所示。

由表1可知，雷达导引头在工作中所面临的电子干扰是复杂多样的，各种干扰条件对导引头的工作造成了很大的威胁,导致导引头的截获概率、跟踪精度降低甚至丢失目标。针对各种常见干扰形式，分析了其干扰机理

2.1 有源连续波噪声干扰

有源连续波噪声干扰是遮盖性干扰，包括阻塞式干扰、瞄准式干扰和扫频式干扰，这些干扰与导引头接收机输入端的有用信号线性相加，使有用信号产生失真、信号检测概率降低、虚警概率增加、对目标参数的测量精度降低。连续波噪声干扰可以在时域、频域和空域遮盖有用信号，是最常用的干扰形式。

表1 典型干扰形式及战术使用方式

2.2 无源箔条干扰

投掷在空中的箔条发射器包，形成偶极子云团，由于箔条体积小，可以看成点目标，对导引头产生无源欺骗干扰。由于干扰箔条丝多为半波偶极子，这些偶极子对电磁波谐振，反射最强，有效反射截面积最大。周期性的投射反射器包，可在空中汇合成箔条干扰走廊。导引头攻击的目标，可能在箔条走廊中飞行，其干扰带宽可以覆盖导引头的工作频率，对导引头产生无源遮盖性干扰。

2.3 角度欺骗干扰

对导引头角度跟踪支路实现有效干扰的方式取决于导引头的测角方法。干扰机辐射不同于导引头的极化分量，使导引头用交叉极化波束进行跟踪，瞄准轴偏离目标而产生误差。自动增益控制(AGC)是窄带系统，响应速度慢，对间断式脉冲干扰不能及时调整，使接收机出现间歇性饱和而失去误差信号。利用信道间失配和通道幅相不平衡产生角误差。在导引头天线波束内，产生两个或多个干扰源，角度闪烁使天线波束摆动，目标分辨力减低，测角误差增大。

3 雷达导引头抗干扰措施

雷达导引头特别是主动雷达导引头是反舰导弹末制导系统的重要组成部分，其在完成任务的过程中会受到各种干扰，从抗干扰能力看，任何单一体制的导引头都有一定的局限性。随着电子对抗技术的飞速发展，为了使导引头在制导过程中具有更强的抗干扰能力，充分利用各种体制、多种模式导引头的优点，克服局限性、功能互补，是导引头技术必然的发展趋势。以下研究了提高反舰导弹雷达导引头应对电子干扰能力的几种可行措施：

3.1 频率捷变技术

频率捷变技术是一种有效的频域选择抗干扰方法，其原理是利用雷达工作频率在宽带范围内快速跳变，使得瞄准式干扰难以跟踪雷达工作频率，从而在频域上区分干扰信号和有用信号。同时，频率捷变技术还可以实现海浪、箔条等分布杂波的去相关，抑制杂波影响，提高目标检测概率。

舰载干扰机为有效干扰频率捷变末制导雷达，需要对其相关频段进行整体噪声压制，这样就减小了对该频段内某一频率点的干扰功率，使得频率捷变雷达在强噪声压制干扰状态下仍能够获取目标的方位、距离信息；对于瞬时瞄准式干扰，末制导雷达采用脉间跳频技术，可以使目标回波暴露在干扰信号之前，从而发现并跟踪目标。这也意味着对频率捷变雷达导引头而言，瞄准式噪声干扰不能发挥作用。频率捷变技术在现代反舰导弹导引头中应用较为广泛，典型的如美国“捕鲸叉”导弹雷达导引头。

3.2 自适应天线阵列技术

自适应天线阵列是一种针对有源干扰的空域选择抗干扰方法。其原理是天线阵列具有可移动的波束零点，当其检测到干扰信号时，经过一个反馈控制系统自动的将主波零点对准干扰源，从而使得所接收到的干扰信号最小。在阵列天线的基础上，通过对阵列信号进行数字加权来形成波束变得十分方便灵活，而且可使期望信号得到增强，同时又能使干扰最小，可以有效地改善输出信干噪比，起到空间滤波的作用。目前，随着相控阵天线轻小型化的发展及数字波束形成技术日趋成熟，在雷达导引头中的应用已成为可能。

3.3 主动/SAR复合制导

常规的主/被动雷达导引头所能获取的目标信息是点目标回波信息，没有搜索跟踪及区分目标的能力。通过增加雷达信号带宽，可以获取目标的一维距离像，但一维距离像对目标的方向性比较敏感。因舰艇的纵向长度与横向长度相差很大，小吨位的护卫舰纵向长度亦要远大于航母的横向长度，导引头正对或者横对目标舰艇时所获取的一维距离像变化也很大，难以准确区分目标类型。合成孔径雷达（SAR）成像导引头作为主动侦察的优势在于SAR可以在能见度极差的气象条件下，获得类似于光学照相的高分辨率地面目标图像，可全天时、全天候工作。在获取高分辨率SAR实时图像后，通过对各类目标的二维图像自动检测与识别，从而正确地选择打击目标。由于SAR成像模式对弹道有一定要求，要求前视角不能太大而导致无法进行方位向积累，无法实现迎头寻的，限制了其在末制导雷达中的应用。因此，在雷达导引头设计中使用主动/SAR复合制导，通过合理设计弹道、研究SAR大角度前斜成像算法，在中距离时采用前斜SAR，末端转换为单脉冲制导，这种体制被认为是提高导引头抗干扰能力及打击精度的优选体制之一。

4 结束语

随着电子对抗技术的不断发展，现代海战中末制导雷达导引头所面临的电磁环境也必将越来越复杂。导引头的干扰和抗干扰问题从本质上说是一个动态决策过程, 不可能设计一个适于各种雷达导引头统一的干扰环境及万能的抗干扰对策。本文从雷达导引头系统设计的角度，对抗干扰措施进行了初步探讨，但是理论离实际使用还有一定距离，如何进一步提高反舰导弹抗干扰效能，还有必要作进一步的研究。

参考文献

[1]韩波.反舰导弹雷达导引头抗干扰试验评估方法[J].战术导弹技术,2012,6:51-53.

[2]应梁梓,等.复杂电磁环境下反舰导弹抗干扰措施研究[J].舰船电子工程,2012,10:6-8.

黄丰生（1983-），男，安徽肥西人，工学硕士，工程师，技术人员，雷达总体设计。

作者简介：