基本介紹
- 中文名：雷達對抗
- 外文名：Radar countermeasure
雷達偵察,基本原理,設備組成,雷達干擾,雷達有源干擾,雷達無源干擾,雷達對抗系統,性能,分類,雷達種類,舉例,
雷達偵察
使用雷達偵察設備截獲敵方的雷達信號並經過分析、識別、測向和定位,獲取戰術技術情報,是雷達對抗的基礎。雷達偵察分為雷達情報偵察和雷達對抗支援偵察，兩者互為補充。雷達情報偵察的主要任務，是通過對敵方雷達的偵測獲取雷達的特徵參數，判斷雷達的性能、類型、用途、配置和所控制的武器等有關戰術技術情報以及防禦系統的組成。它是制定作戰計畫、研究雷達對抗技術和使用雷達對抗設備的依據。雷達對抗支援偵察的主要任務，是在情報偵察、獲取數據的基礎上，實時截獲敵方雷達的信號，分析識別威脅雷達的類型、數量、威脅性質和威脅等級等有關情報，為作戰指揮實施雷達告警、戰術機動、引導干擾和引導殺傷武器等戰術行動提供依據。
雷達
雷達基本原理
雷達輻射電磁信號，是實施雷達偵察的前提。通常，雷達的類型、工作體制和基本性能由其特徵參數表示，如載波頻率、發射功率、調製類型、脈衝寬度、脈衝重複頻率、天線方向圖、天線掃描類型、極化形式和頻譜寬度等。在這些參數中，有些只能間接測量計算,如發射功率、調製類型等；有些可直接測量,如載波頻率、脈衝參數、頻譜等。根據這些參數，可以判斷雷達類型及其配屬的武器系統。例如，探測到低重複頻率的雷達信號，表明為預警雷達；探測到高重複頻率的雷達信號，表明為控制武器的跟蹤雷達；同時探測到相同重複頻率的多個載頻信號,表明為頻率分集雷達;通過對雷達測向和交叉定位，可以判斷出雷達的地理位置等。利用這些信息即可判斷武器防禦系統的組成。對於雷達偵察設備來說，這些雷達的特徵參數以及雷達信號的到達方向和波束指向偵察波束的時間，都不具備先驗信息。因此，偵察設備截獲信號，除了接收機具有高的信號檢測機率外，還有偵察接收機頻率與雷達工作頻率、偵察天線波束與雷達天線波束重合問題。因此，偵察設備截獲威脅雷達信號的機率是信號檢測機率、頻率重合機率和波束重合機率等各種機率的乘積。對於短暫信號，截獲機率要高。必須採用先進的技術，組成複雜的綜合系統。雷達用途廣泛，體制繁多，頻率覆蓋範圍寬，信號形式複雜。因此，偵察設備在密集複雜的電磁環境中，其輸入端是多部雷達形成的隨機交錯信號流。偵察設備必須從隨機交錯的信號流中分離出各個獨立的雷達信號序列，測定其參數，與資料庫中已存參數進行比較。對於新出現的雷達信號，則補充到資料庫中去。雷達接收機接收目標回波，其信號能量與雷達和目標間距離的四次方成反比；而偵察接收機接收雷達發射的直射波，信號能量與它和雷達間距離的二次方成反比，因而偵察距離大於雷達的作用距離。這是雷達偵察的顯著優點，在軍事作戰中可獲得較長的預警時間;其次是隱蔽性好,有利於監視敵方的活動。在自由空間，雷達偵察設備的偵察距離，用偵察方程(1)估算
式中R為偵察距離;Pt為雷達發射機的輸出功率;Gt為雷達天線在偵察站方向的增益；Gr為偵察天線的增益；Pr為偵察接收機的輸入功率；λ為工作波長；r為接收天線的極化係數;ζ為接收設備高頻傳輸係數;n為分辨係數;β為大氣傳輸衰耗係數 （分貝/公里）；R0為不考慮大氣衰耗時的偵察距離。式中工作波長較長時，可忽略大氣衰耗的影響，此時,β=0。若Pr為偵察接收機的門限電平為雷達天線波束指向偵察天線時的Gt，則R為最大偵察距離 。此時，(1)式可簡化為 由於在雷達頻段電波為直線傳播，最大偵察距離受地球曲率和大氣折射的影響。地球表面兩點間的傳播距離，按下式計算 式中h1、h2分別表示雷達天線和偵察天線的高度（米）。實際的偵察距離必須滿足(2)、(3)兩個方程。
(1)
距離
距離
(2)
(3)
(1)距離距離(2)(3)對雷達偵察設備總的要求是頻率覆蓋範圍寬，截獲機率高，測向、測頻和測量參數的精度高，接收機靈敏度高，動態範圍大，解調功能完善和自適應能力強等。
設備組成
雷達偵察設備一般由天線和伺服控制器、接收機、信號分選和處理器以及顯示記錄設備等組成(見圖)。它的主要特點是全向天線和定向天線相結合，具有抑制旁瓣的功能；瞬時測頻接收機引導超外差接收機提高了頻率截獲機率，並具有較好的信號分析功能。天線和伺服控制器從空間接收電磁信號和測量信號的到達方向，通常採用圓極化或斜極化形式。測向的方法有搜尋測向法和非搜尋測向法。前者使用銳波束天線，後者一般採用比幅和比相兩種基本體制。接收機用於接收和放大信號，解調信號，測量信號的頻率。測頻的方法有搜尋法和非搜尋法。信號分選和處理器將接收到的交錯信號去交錯，分離成為各個獨立的信號序列，經過測量參數和識別後送到顯示和存儲設備。常用的顯示器有全景顯示器、方位頻率顯示器、頻譜顯示器和字元表格顯示器等。常用的存儲設備有磁帶（盤）記錄器、磁帶錄影機、印表機和照相機等。
利用各種干擾設備和器材輻射、反射、散射或吸收電磁能量，阻礙雷達的正常工作或降低雷達的效能，使其不能正常檢測有用信息或跟蹤目標，以達到降低雷達控制武器的精度的目的。按照產生機理，干擾可分為有源干擾和無源干擾兩類。有源干擾是由專用的干擾發射機輻射干擾電磁波。無源干擾是利用干擾器材對電磁波的散射或吸收特性產生干擾電磁波或改變目標回波的特徵，達到干擾雷達的效果。完善的干擾系統往往綜合採用多種干擾手段。
雷達干擾
雷達有源干擾
雷達接收機接收目標回波，同時也接收頻率相同的干擾信號。雷達有源干擾就是增加雷達接收機的噪聲，降低其信雜比，增加對有用信號檢測的不確定性，或者增加接收機的虛假信息，提高數據的錯誤率和虛警率。雷達有源干擾分為壓制性干擾和欺騙性干擾兩類。
① 壓制性干擾：增加接收機的噪聲，甚至淹沒其目標回波，使受干擾雷達的顯示器不能顯示目標信息或不能提取正確的數據，甚至使接收機飽和，失去檢測信號的能力。噪聲調製干擾是常用的典型干擾樣式，通用性強，對多種雷達體制都有較好的干擾效果。壓制性干擾分為窄帶瞄頻式干擾、寬頻阻塞式干擾和掃頻式干擾。瞄頻干擾是集中能量有效地使用干擾功率，但同一時間只能幹擾一部雷達。阻塞式干擾同時能幹擾頻帶內的多部雷達,但功率分散。掃頻式干擾兼有兩者的特點,適宜於對付多威脅信號環境，但掃頻速度必須選擇得當。干擾方程是設計和套用雷達對抗設備的依據，它的形式是 式中PJ、GJ分別為干擾發射機輸出功率和天線增益;墹fJ為干擾頻譜寬度為干擾天線極化係數；σ0為目標有效散射面積;DJ為雷達站和干擾站的距離;PR、GR分別為雷達發射機輸出功率和天線增益；墹fr為雷達接收機線性部分通頻寬度；為雷達天線場輻射方向圖歸一化函式;KJ為有效壓制給定雷達的壓制係數；為雷達接收機輸入端的干擾功率和信號功率；β為大氣對電磁波的衰減係數（分貝/公里）；DR為雷達與目標的距離。如干擾機和所掩護的目標在同一處（如機載干擾機）,並忽略大氣衰減的影響,則1，β=0，干擾方程可簡化為 當Pj/Pr比值大於或等於KJ時,干擾才是有效的。不同工作體制的雷達,對不同的干擾樣式,KJ值不同。因此，KJ值也是衡量干擾調製信號質量和雷達抗干擾性能的一個重要參數。當 時,可求得最小有效干擾距離D，在戰術使用和技術設計中它是一個較為重要的參數。
形式
簡化
公式
形式簡化公式② 欺騙性干擾：模擬敵方雷達目標回波，經過干擾調製,逐步改變其有關參數,使雷達操作員或自動判別系統作出錯誤的判斷，增大控制武器的誤差。根據對雷達的干擾作用，欺騙性干擾可分為距離門跟蹤欺騙、角度跟蹤欺騙、速度門跟蹤欺騙和假目標欺騙等多種。欺騙性干擾主要採用轉髮式和應答式兩種干擾體制。欺騙性干擾的特點是隱蔽性好、設備體積小、重量輕，適於各種載體使用。
雷達無源干擾
無源干擾常用的器材有箔條（干擾絲）、各種角反射器、假目標和雷達誘餌、反雷達塗層等。干擾絲一般有金屬箔或塗覆導電層的玻璃纖維、卡普綸等介質製成的偶極子反射體，對電波具有散射特性。連續投放可以形成干擾走廊或干擾雲，目標在其中運動，回波信號便被掩沒。適時斷續投放，可使雷達跟蹤干擾而丟失目標，稱為欺騙性干擾。角反射器一般有各種形式，如三角形角反射 器、圓形角反射器、方形角反射器、倫伯透鏡角反射器和雙錐角反射器等，能增強對電波的反射，一般用於模擬較大目標的回波，製造假目標。假目標和雷達誘餌，多用於突破敵方雷達防禦系統，阻礙敵方對目標的識別和跟蹤。反雷達塗層，塗敷在目標表面上,改變目標的雷達散射面積或空間媒質的電性能,減小目標對雷達電波的反射，降低雷達的探測能力。無源干擾的特點是通用性強，製造簡單，使用方便，因而長期受到重視。
雷達無源干擾
雷達無源干擾雷達對抗系統
性能
雷達對抗系統應具備的主要性能有：①在密集信號環境中，能迅速截獲輻射源，進行分析、威脅識別、估價電磁環境和告警。②能選擇最佳措施，實施對抗。在變化的電磁環境中，能根據情況確定對策。例如，作戰初期，用有源干擾和無源干擾破壞敵方雷達對己方目標的監視和截獲。當敵飛彈跟蹤己方目標時，要能破壞雷達的跟蹤，使飛彈偏離目標。③能與其他系統配合使用。雷達對抗系統是戰術進攻和防禦武器系統的重要組成部分。它通過計算機與通信對抗系統、光電對抗系統相配合，組成綜合的電子對抗系統。雷達對抗系統能通過通信線路與通信、導航等其他電子系統和武器系統相配合，在作戰指揮系統的指揮下，協同作戰。④具有功率管理能力。在作戰中，對目標的攻擊可能是多批次的，且來自多個方向。為了有效地利用干擾功率，對抗系統必須對干擾功率進行管理和適時分配，根據威脅信號的輕重緩急，在適當的時間、適當的方位和準確的頻率上，使用干擾功率和最佳干擾技術，以對付不同方向上的或同一方向的多個威脅。⑤具有系統自檢能力，能及時發現和排除故障，縮短修復時間。
分類
地面雷達對抗系統
用於防空和地面防禦。在防空中，系統的雷達對抗支援設備能在雷達發現目標之前截獲信號，通過對信號特徵參數的分析，確定目標的類型和方向。將這些信息同雷達所獲得的情報相結合，指揮系統便可作出決策：是對敵機雷達系統實施干擾，阻止它接近目標；還是以殲擊機進行攔截。當敵機進入防禦空域時，干擾其空地飛彈制導雷達，降低空地飛彈命中率；並干擾其轟炸瞄準雷達，使之不能對目標準確投彈。當突防敵機為了避開防空雷達而低空進入時，可干擾其地形跟蹤、迴避雷達，迫使敵機爬升飛行高度，以便雷達發現目標，並控制武器進行攻擊。
在地面防禦中，主要對付地面戰場監視雷達和炮位偵察校射雷達，使其不能監視戰場情況和不能對發射的火炮實施定位。
艦載雷達對抗系統
用於對付艦艦和空艦飛彈的制導和末制導雷達，以及機載、艦載火控雷達。在艦艇防禦中，對付艦艦飛彈和空艦飛彈的末制導雷達比較複雜，因為從發現末制導雷達工作到飛彈擊中目標之間時間很短。在對抗飛彈末制導雷達時，通常採取的措施有：①無源干擾和有源干擾結合：當發現已被飛彈跟蹤，在飛彈接近時發射箔條雲，同時艦艇進行機動迴避，而飛彈被引導至箔條方向。這適用於小型艦艇。中型、大型艦艇機動性能差，在飛彈未跟蹤目標之前,發射干擾物,使其在末制導雷達測角的寬度中，離艦艇一定距離處展開。當飛彈業已跟蹤目標時，採用箔條與干擾機協調工作的辦法。有源干擾機先干擾，同時，艦艇機動迴避。當箔條展開後,有源干擾機關機,將飛彈引向箔條假目標。②有源干擾與速射炮相配合：發現飛彈後，指揮系統對有限的反應時間合理分配。從發現飛彈到有源干擾機開機前,由火控雷達獲得目標參數。有源干擾機實施干擾,同時由指揮儀解算目標運動要素，待干擾結束後，再核對目標參數。
由於受視距的限制，艦艇上的雷達對抗支援設備不能及早發現掠海面飛行的艦艦飛彈和空艦飛彈，這會增加防禦的困難。當利用艦載直升飛機或其他飛行器執行雷達對抗支援任務時，其機動性和高度擴大了雷達對抗支援設備的警戒範圍，能提前截獲輻射源，並進行分析、威脅識別和及時告警。通過數據傳輸系統將目標的數據傳送到艦內作戰指揮中心。為了擴大對攻擊艦艇的飛彈的防禦範圍，有時還在艦載直升飛機上裝備雷達干擾設備，使之成為遠距離的雷達對抗平台。
突防作戰雷達對抗系統
它的內容包括：①遠距離支援;專門的支援飛機飛行在前沿敵方飛彈射程之外,施放有源干擾或投放無源干擾物，在一定空域產生干擾扇面或箔條走廊，干擾警戒雷達、截獲雷達，掩護攻擊機突防。這種支援措施要求干擾機具有大的功率。②隨隊支援：裝有雷達對抗系統的支援飛機和攻擊飛機編隊飛行，為攻擊機護航。為了更好地護航，支援飛機的性能應與攻擊機相近。它的作用主要是用干擾壓制飛彈制導雷達、末制導雷達和火控雷達。③自衛式：作戰飛機配備有雷達對抗系統。用於對付飛彈制導雷達、末制導雷達和火控雷達，以保護自身的安全。雷達對抗系統著重測定製導雷達的參數，並核對原先所掌握的參數。如有變化或出現新的情況，立即修改和補充，以期接戰時實施有效干擾。同時，測定製導雷達站的位置，以便突防時為摧毀輻射源提供數據。
雷達種類
雷達的種類繁多，分類的方法也非常複雜。通常可以按照雷達的用途分類，如預預警雷達、搜尋警戒雷達、引導指揮雷達、炮瞄雷達、測高雷達、戰場監視雷達、機載雷達、無線電測高雷達、雷達引信、氣象雷達、航行管制雷達、導航雷達以及防撞和敵我識別雷達等。
雷達
雷達按照雷達信號形式分類，有脈衝雷達、連續波雷達、脈部壓縮雷達和頻率捷變雷達等。
按照角跟蹤方式分類，有單脈衝雷達、圓錐掃描雷達和隱蔽圓錐掃描雷達等。
按照目標測量的參數分類，有測高雷達、二坐標雷達、三坐標雷達和故我識對雷達、多站雷達等。
按照雷達採用的技術和信號處理的方式有相參積累和非相參積累、動目標顯示、動目標檢測、脈衝都卜勒雷達、合成孔徑雷達、邊掃描邊跟蹤雷達。
按照天線掃描方式分類，分為機械掃描雷達、相控陣雷達等。
按雷達頻段分，可分為超視距雷達、微波雷達、毫米波雷達以及雷射雷達等。
舉例
戰場偵察雷達信號處理機：戰場偵察雷達主要對地面戰場上的坦克、車輛和士兵等目標進行探測、識別與跟蹤，同時也可以對海上的艦船和低空中飛行器進行探測與跟蹤。此外，還可以完成對炮彈的精確校射。主要對中頻採樣回波的數位訊號進行處理，完成在強雜波下對戰場運動目標的檢測，進行目標距離、速度、方位角的精確測量並上報數據處理機。
雷達干擾模擬器：雷達干擾模擬器是採用數字射頻存儲技術和數字信道化技術。針對電子偵察與對抗套用開發的干擾系統。系統可對接收的雷達信號進行參數測量、信號分選與存儲，並根據設定的干擾樣式產生雷達干擾信號並輸出。系統採集處理板卡為通用標準模組，只需配置不同頻段的微波收發模組，即可實現對不同頻段雷達的干擾。（雷久科技）
