第１期 ２０１０年２月 雷达科学与技术 Ｒａｄａｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．８ Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２Ｏ１０ 火控雷达抗干扰能力评估指标与测试研究 韦乃棋，韩壮志，王志云 （军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄０５０００３） 摘 要：介绍了典型的雷达抗干扰能力评估指标，在此基础上根据雷达干扰的分类和火控雷达的特 点，分别确定了针对火控雷达的抗压制性干扰能力和抗欺骗性干扰能力评估指标，并分别给出了这两种指 标的内场测试方法，即通过内场测试信干比值导出雷达相对自卫距离和通过内场测试跟踪误差统计出雷达 抗欺骗干扰成功率，为进一步提高火控雷达的抗干扰能力以及雷达装备研制与使用提供了有益的技术参 考，也对评估其他类型雷达抗干扰能力具有一定的借鉴意义。 关键词：火控雷达；抗干扰；评估；测试 中图分类号：ＴＮ９７３；ＴＮ９５９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２～２３３７（２０１０）０１—００１卜Ｏ４ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ０ｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘｅｓ ａｎｄ Ｔｅｓｔ ｏｆ ＥＣＣＭ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｆｉｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒａｄａｒ ＷＥＩ Ｎａｉ—ｑｉ，ＨＡＮ Ｚｈｕａｎｇ—ｚｈｉ，ＷＡＮＧ Ｚｈｉ—ｙｕｎ （Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓ＾ ＾“ａ”ｇ ０５０００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｙｐｉｃａｌ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ＥＣＣＭ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒａｄａｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｄａｒ ｊａｍｍｉｎｇ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒａｄａｒ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ａｎｔｉ—ｓｕｐ— ｐｒｅｓｓｉｖｅ ｊａｍｍｉｎｇ ａｎｄ ａｎｔｉ—ｄｅｃｅｐｔｉｖｅ ｊａｍｍｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒａｄａｒ ａｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｗｏ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｓ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｅｌｆ—ｄｅｆｅｎｃｅ ｒａｎｇｅ ａｎｄ Ｓｕｃｃｅｓｓ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｎｔｉ— ｄｅｃｅｐｔｉｖｅ ｊａｍｍｉｎｇ ｉｓ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ ｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ｓｉｇｎａｌ ｊａｍｍｉｎｇ—ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｅｒｒｏｒ ｂｏｔｈ ｔｅｓｔｅｄ ｉｎ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｏｆｆｅｒｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ＥＣＣＭ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒａｄａｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｄａｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ＥＣＣＭ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｒａｄａｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆｉｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒａｄａｒ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｕｎｔｅ卜ｃｏｕｎｔｅｒ—ｍｅａｓｕｒｅｓ（ＥＣＣＭ）；ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｔｅｓｔ １ 引言 现代战争中，火控雷达是地面防空系统的核 心组成部分。如何有效、全面地评估火控雷达抗 ２．１雷达抗干扰改善因子 该指标是美国电子对抗专家Ｊｏｈｓｔｏｎ于１９７４ 年提出来的。其定义为：雷达未采用抗干扰措施 时系统输出干信比与采用抗干扰措施后系统输出 干信比的比值 ］，即 ＥＩＦ＝＝＝ （１） 干扰能力，是雷达装备研制和使用中尚需进一步 研究的问题。本文将结合火控雷达面临的干扰和 火控雷达的特点研究火控雷达抗干扰能力的评估 指标及其内场测试方法。 式中，ＥｌＦ为雷达抗干扰改善因子；Ｊ／ｓ为雷达未 采用抗干扰措施时系统输出干信比；（Ｊ／Ｓ） 为雷 达采用抗干扰措施后系统输出干信比。 ２．２雷达综合抗干扰能力度量公式 雷达综合抗干扰能力（ＡＪＣ）度量公式是由我 ２现有评估指标 由于干扰和抗干扰的复杂性，至今尚无通用、 公认的评估指标，学者们提出了许多评估指标，下 面将就一些典型的指标作简要介绍。 收稿日期：２００９—０８ １１；修回日期：２００９—１１ ０３ １２ 雷达科学与技术 第８卷第１期 国雷达专家郦能敬研究员提出的，目的在于全面 评价雷达系统的抗干扰能力。其表达式如下 Ｊ： ＡＪＣ一（ＰＴ。ＢＧ）ＳｓＳＰＳＭＳｃＳＮＳＩ （２） 式中， Ｃ为雷达综合抗干扰能力；括号内表示雷 达固有抗干扰能力，Ｐ为雷达平均发射功率，Ｔ。为 雷达信号持续时间，Ｂ为雷达系统瞬时带宽，Ｇ为 雷达天线增益；ｓ 为雷达天线旁瓣因子；Ｓ。为雷达 极化可变因子；Ｓ 为雷达ＭＴＩ质量因子；Ｓ。为恒 虚警质量接收因子；Ｓ 为宽限窄质量因子；ＳＪ为脉 冲重复频率因子。 ２．３ 自卫距离和相对自卫距离 自卫距离指雷达受干扰时的作用距离。相对 自卫距离指雷达受干扰时自卫距离Ｒ刖与雷达要 求的作用距离Ｒ。的比值口］： Ｄ “ 一 （３） ２．４雷达抗欺骗干扰有效概率 该指标的表达式如下。。］： Ｐ一１一Ｐｊ１ＰＪ２ＰＪ３Ｐｊ４（１一Ｐ １）（１一Ｐ ２）（１一Ｐ ３）（４） 式中，ＰＪ ，ＰＪ ， 。， 分别为干扰方截获、分选、 识别和模拟雷达信号成功概率；Ｐ Ｐ Ｐ 分别 为雷达在空域、时域对干扰识别成功概率和抗欺 骗措施的抗干扰成功概率。 ２．５压制系数 取发现概率Ｐ 作为对雷达有效干扰标准，此 时进入雷达接收机输入端通带内的最小干扰一信 号功率比称为压制系数Ｋ ［１］： Ｄ Ｋｓ一（苦）…。Ｐ （５） 式中，Ｐｉ为雷达发现概率下降到Ｐ 需要的最小干 扰信号功率；Ｐ 为雷达目标回波输人雷达的脉冲 功率。 ２．６抗欺骗干扰成功率 欺骗干扰的结果无非有两种：干扰成功和干 扰失败。该指标通常是通过统计试验得到的。设 在某种特定干扰条件下进行Ｎ次仿真，欺骗干扰 成功的次数为Ｍ，则得到在此特定干扰下的抗欺 骗干扰成功率【 ： Ｐｄ ＤＩｖ—ｌ—Ｍ／Ｎ （６） ３评估指标选取 指标的选取正确与否，直接影响评估结果的 可信度和实用性。所确立的指标既要考虑评估的 基本要求，更要考虑到实战情况下的具体可行性 和适应性，应具有直接性、全面性、可比性和可测 性。对雷达进行评估关心的是其战术性能，应重 点考查其战术参数。 根据干扰分为压制性干扰和欺骗性干扰两 大类，这里将火控雷达的抗干扰能力分为抗压制 性干扰能力和抗欺骗性干扰能力，并分别进行 讨论。 ３．１抗压制性干扰能力评估指标 压制性干扰的目的是用噪声或类似噪声的干 扰信号遮盖有用信号 ］，造成对雷达目标信号的压 制，降低雷达的信干比，使雷达的检测能力下降。 当火控雷达受到压制性干扰时，随着干扰强度的 增加，雷达探测能力会下降，以致无法检测出目标 信号，更不能正常跟踪目标，直接降低火控雷达的 作用距离。 在前面介绍的抗干扰能力评估指标中，雷达 抗干扰改善因子（ＥＩＦ）只表示采取抗干扰措施后 雷达抗干扰能力改善的程度，不能直接用来度量 雷达的抗干扰性能；雷达综合抗干扰能力（ＡＪＣ）度 量公式只能根据各种参数获得，不具有可测性，亦 不具有直接性，且其各个抗干扰因子的简单相乘 导致所得结论缺乏足够的可信度；压制系数是技 术指标，亦不具有直接性。 相对自卫距离比自卫距离更具可比性，更能 比较不同雷达抗压制性干扰能力的强弱。该指标 综合性强，具有直接性、全面性、可比性和可测性， 且测试灵活、方便，属战术指标，表达了火控雷达 遭受压制性干扰前后作用距离的变化程度，直接而 全面地反映了火控雷达的抗压制性干扰能力，适合 作为火控雷达抗压制性干扰能力的评估指标。 ３．２抗欺骗性干扰能力评估指标 欺骗性干扰的作用是采用与真实目标特性相 近的假的目标和信息干扰雷达的目标检测和跟踪 系统，使雷达不能正确地检测真正的目标或者不 ２０１０年第ｌ期 韦乃棋：火控雷达抗干扰能力评估指标与测试研究 １３ 能正确地测量真正目标的参数信息，从而达到迷 惑和扰乱雷达对真正目标检测和跟踪的目的¨ 。 具体对火控雷达来说，欺骗性干扰主要作用于雷 达的跟踪系统，扰乱雷达的自动跟踪系统或迷惑 雷达操纵人员，使雷达产生跟踪误差或跟踪假目 标而丢失真正目标。 在前面介绍的指标中，雷达抗欺骗干扰有效 概率涉及到多种概率参数，统计和计算过于复杂； 跟踪误差属技术指标，直接性、可比性不足；抗欺 骗干扰成功率概念清晰，测试方便，可操作性强， 具有直接性、全面性、可比性和可测性。因此，抗 欺骗干扰成功率适合作为火控雷达抗欺骗性干扰 能力评估指标，能直接、全面地反映火控雷达的抗 欺骗性干扰能力。 ４评估指标测试 由于外场测试耗资巨大且灵活性差，采用内 场测试方法，利用实验室研制的雷达综合检测信 号生成系统产生目标和干扰信号注入雷达，测试 有关指标值。 ４．１相对自卫距离测试 以传统的雷达灵敏度测试方法为基础，导出 信干比内场测试方法，并由信干比导出雷达的相 对自卫距离，完成指标的内场测试。下面以目标 实施自卫干扰条件下的相对自卫距离测试为例进 行说明。 按图１所示连接好电路，其中模拟回波信号和 模拟干扰信号由雷达综合检测信号生成系统产 生；接收机手动增益置最大，输入功率（设为Ｐ ）一 定的噪声干扰信号，读出检波电流表的噪声电流 一 ；查接收机检波特性曲线，由噪声电流 得噪声电压Ｕ ；将衰减器置一３０ ｄＢｍＷ位置，打 开模拟信号源，调整目标信号频率，使电流表指示 的电流Ｊ 最大，此时，信号源频率与雷达的工作频 率相等 ］；定义和电压Ｕ 一￣／２ｕ ，在检波特性曲 线得到与ｕ 相对应的电流 ；衰减信号源输出的 模拟目标信号，当检波电流Ｉ 等于 时，记录此时 信号源输出的信号功率Ｐ和衰减器读数Ｂ。 计算信干比值：ｓ／Ｊ一 一 ｒ Ｊ 』Ｊ 重复进行６次测试，求平均值，以消除误差。 目标 雷 检 干信扰号 骨 达接收机 波 流 表—— 电 图１ 信干比内场测试框图 然后根据信干比平均值计算自卫距离【６］： Ｒ 一［ ・ ］专（７） 式中，Ｐ 为雷达发射功率；Ｇ 为雷达发射天线增 益； 为目标的雷达散射面积；（Ａｆ） 为干扰机带 宽；Ａｆ为雷达接收机带宽；Ｐ．为干扰机发射功率； Ｇ 为干扰机发射天线增益；Ｌ为系统损耗。 最后根据式（３）计算相对自卫距离。 在对某型雷达的抗压制性干扰试验中，测得 ｓ／Ｊ一－－２６ｄＢ，代入有关参数计算得Ｒ ＡＪ一１１．２ｋｍ， “ 一０．３７３３。 ４．２抗欺骗干扰成功率测试 欺骗性干扰对火控雷达的作用可以归结为产 生跟踪误差，当距离跟踪误差大于该雷达战术指 标（如该雷达所控制高炮的有效杀伤半径等）要求 时，就判定为抗欺骗干扰失败，否则判定为抗欺骗 干扰成功。因此，抗欺骗干扰成功率的测试可以 转化为跟踪误差的测试。下面以抗距离拖引干扰 成功率测试为例进行说明，电路连接如图２所示。 图２ 抗拖引干扰成功率测试框图 拖引周期脉冲产生器产生宽度等于拖引周期 的方波，而间歇时间接近于零。在干扰前，根据跟 踪电路输出电压与目标回波产生的距离计算出波 门的位置，此时选通电路接到固定电平，使电路处 于接通状态；存在干扰时，选通电路按照预定的拖 引周期选通，其输出用于计算距离误差和拖引次 １４ 雷达科学与技术 第８卷第１期 数。根据距离误差判断抗欺骗干扰的成功与失 败，最后统计出抗距离拖引干扰的成功率。 在对某型雷达的抗距离波门拖引干扰试验 ［２３ Ｌｉ Ｎｅｎｇｊｉｎｇ．Ｆｏｒｍｕｌａｓ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒａｄａｒ ＥＣＣＭ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．１ＥＥ Ｐｒｏｃ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｒａｄａｒ ａｎｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，１９８４，１３１（４）：４１７－４２３． 中，统计测得雷达抗拖引干扰的成功率为２ 。出 现这样看似比较绝对的结果的原因是，试验中对 雷达对抗环境模拟作了简化，如假定了欺骗干扰 机侦察并完全模拟成功了被干扰雷达的各种信号 参数等。该结果表明，在成功侦察和模拟到雷达 发射信号后，欺骗干扰机基本能够成功地对火控 雷达实施距离波门拖引干扰。 ［３］潘超．雷达抗干扰效能评估准则与方法研究ＥＤ］．成 都：电子科技大学，２００６． ［４］赵国庆．雷达对抗原理［Ｍ］．西安：西安电子科技大学 出版社，Ｉ９９９． ［５］马彦恒．雷达性能测试技术［Ｍ］．北京：国防工业出版 社，２００７：２１ ７—２１９． ［６３【美】Ｍａｈａｆｚａ Ｂ Ｒ．雷达系统分析与设计（ＭＡＴＬＡＢ 版）［Ｍ］．陈志杰，罗群，沈齐，译．北京：电子工业出版 社，２００８：３０—３１． ５ 结束语 现代战争和未来战争是高科技支持下的高度 ［７］姚军勃，胡伟文．超视距地波雷达抗干扰能力分析与 评估［Ｊ］．雷达科学与技术，２００８，６（５）：３３４—３３７． ＹＡＯ］ｕｎ—ｂｏ，ＨＵ Ｗｅｉ—ｗｅｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ 信息化的战争，在现代各种武器系统中，雷达仍然 是信息获取和精确制导领域中最重要的装备。在 复杂电磁环境下，火控雷达的抗干扰能力已成为 ｏｆ Ａｎｔｉ Ｊａｍｍｉｎｇ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＨＦ Ｇｒｏｕｎｄ—Ｗａｖｅ Ｒａ— ｄａｒ［Ｊ］．Ｒａｄａｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，６（５）： ３３４—３３７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） 现代雷达的重要参数之一。然而，迄今为止，还没 有公认的评价雷达抗干扰能力的标准 ］。在现有 雷达抗干扰能力评估指标基础上，根据火控雷达 的特点分别确定了火控雷达抗压制性干扰能力和 抗欺骗性干扰能力评估指标，并给出了其内场测 作者简介： 试方法和测试实例。该评估方法为客观、定量评 估火控雷达的抗干扰能力提供了有效途径。 参考文献： Ｅｌｉ陈相麟．雷达试验［Ｍ］．北京：国防工业出版社， ２００４：２６１－２６５． 目 韦军研Ｅ—乃械究ｍａ棋工方ｉｌ：程向ｎｉ男为ｃ学ｋ武ｅ，院ｙ１ｗ器在９ｎ８系ｑ５读＠统年硕１性生６士３能．，研广ｃ检ｏ究ｍ西测 南生。 宁，主人要， 韩壮志 男，ｌ９７５年生，河北衡水人，副教授，主要研 、究方向为雷达抗干扰雷达性能检测。 王志云 男，１９５３年生，河南人，副教授，硕士生导师， 主要研究方向为雷达性能检测。 （上接第１０页）显，可能出现的漏点越密集，这也是巡航 导弹力求超低空飞行的原因之一。为此，在探测 ［４］Ｂａｒｔｏｎ Ｄ Ｋ．Ｌｏｗ—Ａｎｇｌｅ Ｒａｄａｒ Ｔｒａｃｋｉｎｇ［Ｊ］．Ｐｒｏｃ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ，ｌ９７４，６２（６）：６８７—７０４． 低空巡航导弹时，为了克服多路径效应带来的影 响，宜选用波长较短的雷达进行探测，同时天线宜 ［５］赵建宏，杨建宇，唐斌．利用多径测量低空目标高度的一 种新技术［Ｊ］．电子测量与仪器学报，２００８，２２（２）：１６—２０． 架高使用。 参考文献： Ｅ１］崔嵩，李岩，郑昌．海面多路径效应对舰载雷达探测低 空目标的影响［Ｊ］．舰船电子工程，２００９，２９（１）：１０４— １Ｏ６． 作者简介： 王利军男，１９８０年生，山西兴县人， 博士研究生，研究方向为巡航导弹预 警探测。Ｅ—ｍａｉＩ：ｗｔｉ５ａ１２＠１２６。ｅｏｍ Ｅ２］【美１ Ｍａｈａｆｚａ Ｂ Ｒ．雷达系统分析与设计（第２版） ［Ｍ］．陈志杰，罗群，沈齐，译．北京：电子工业出版 社，２００８：２５１—２５２。 郭建明 男，１９６５年生，山西定襄人，高级工程师，享 受政府特殊津贴，空军级专家，主要从事雷达装备总体论证 研究。 ［３］【美１ Ｂｌａｋｅ Ｉ Ｖ．雷达距离性能分析［Ｍ］．吴秉玮，赵 杨，刘元林，译．南京：机械电子工业部第十四研究所， １９９０：２５１—２５２． 郝晶 女，１ ９８１年生，山西ｌ临汾人，助理工程师，研 究方向为指挥自动化工程。