海上电子战中的雷达无源干扰技术

杨东永

（9155093分队，辽宁大连116023）

摘要：雷达具备全天时以及全天候的特点，是目前战场上最为常用的探测设备之一，并在现代电子对抗站中发挥着十分

显著的功效。依据干扰原因可以将雷达干扰分为有意干扰和无意干扰两种，且有意干扰又可以细分为有源和无源两种干扰方式。因此文章重点就雷达无源干扰技术进行略述，仅供参考。关键词：海上电子站；雷达干扰；无源干扰技术中图分类号：TN974文献标识码：A文章编号：1673-1131（2016）09-0116-02

1无源干扰概述

无源干扰可以细分为三种类型：第一种类型，将能够反射无线电波的轻飘金属物、金属涂层物体，可以产生电离作用的金属化合物微粒等投撒在空中，利用这些投撒物质来将目标进行有效遮盖或者是破坏雷达对于目标的跟踪。第二种类型，将一些具备吸收无线电波的非金属材料等覆盖或者是涂敷在需要进行掩护的目标上，诸如石墨和橡胶材料等，来将RCS进行降低，以便于隐蔽真实目标。同时还可以借助等离子气体等产生的具备吸收雷达电磁波作用的空域，来实现有效掩护真实目标的功效。第三种类型，除了上述提到的掩护真实目标或者破坏雷达对于真实目标的跟踪之外，还可以采用假目有漂浮物水面、戈壁干滩等各种不同情况，采用30M量程发射功率的雷达液位计在10M高度进行测试，以保证信号反射的量程一致。多次实验结果表明：平稳的水环境基本能够正常反射信号，而大波浪水面出现数据波动，有漂浮堆积物的水面、戈壁干滩则出现数据跳变。我们将发射功率加大到70M量程，则基本不出现数据跳变的问题；经过反复验证，适当加大发射功率可有效降低数据跳变概率。

（2）改用常供电，保证工作状态稳定。野外监测设备通常采用太阳能供电模式，为了能够更好地保证系统用电，RTU会对雷达液位计进行供电控制：一般数据采集频次设置为不小于6分钟，在采集数据发射的间隔期，RTU将停止对雷达液位计进行供电，且RTU自身也会进入休眠状态以降低功耗，在下一个数据采集周期RTU自动苏醒，并给雷达液位计供电。在雷达液位计经几十秒的加电预热后，RTU对其发送数据采集指令，获取到回传的数据后进行发送。

雷达液位计供电预热的时长受外界气温的变化影响较大，一般高温度（25℃以上）时在28秒左右，低温（-10℃以下）时会增长到45秒左右，且RTU为雷达液位计加电的瞬间会产生较大的启动工作电流，不但增加功耗，还将缩短雷达液位计的使用寿命。

目前使用的RTU和雷达液位计均采用低功耗元器件制造，因此适当增加太阳能板和蓄电池的容量，可保证RTU和雷达液位计长时间工作，为增强其稳定性，第二步实验采用常供电的模式：即RTU给雷达液位计持续加电，保证其一直处于稳定的工作状态。通过多次实验对比，低温时常供电工作方式对雷达液位计数据测量效果突出，数据跳变的几率降低60%以上，数据可用率得到了较大提高。

（3）多次均值测量，过滤跳变数据。为了能够更好地处理特例的数据跳变，第三步，我们对雷达液位计CPU内固化的软件程序进行优化，以此更大程度地避免跳变数据的出现。１１６

标和诱饵的技术措施。利用可以将角反射器、透射反射器、雷

达诱饵等进行投放，促使大量的假目标充斥在目标分配系统中，导致敌机无法真实探测到有效目标，以便于迷惑或者欺骗敌方。

2海上电子战中的雷达无源干扰技术

海上电子站中雷达无源干扰技术较多，以下仅分析常用的箔条干扰技术、反射器以及假目标和假诱饵等几种干扰技术。

2.1箔条干扰技术

（1）技术原理。箔条干扰技术作为诞生时间最久，且应用范围最广泛的干扰技术之一，其主要是利用金属箔切割而成CPU内固化的软件程序原有数据处理模式为：发射脉冲波后并接收到反射波即迅速处理一组数据，作为测量数据回送给RTU，因此易将跳变数据作为正常数据来处理。通过常供电工作模式的调整，雷达液位计一直处于稳定工作状态，CPU内的程序可控制雷达液位计按照特定的周期发射脉冲波后进行接收处理，获得采集数据。实验中按照每0.5秒钟发射一组雷达波，进行一次数据处理，并将数据进行存储，连续采集18组数据，去掉4组最大值和4组最小值后，取平均值作为可用数据测量值返回给RTU，通过RTU发送数据。

通过“三步走”的调整和优化，雷达液位计工作稳定可靠，经过不同环境下的多次实验，改造后的雷达液位计很好地屏蔽了数据跳变现象，可以应用到生产过程中。

3应用

地区的流域水资源整合项目中采用了300余个雷达液位计，在实际应用中均不同程度出现数据跳变问题，冬季时问题更为严重，依本文所中的解决方案改造后，目前各雷达液位计均能正常工作。经人工验证，数据准确无误，证明方案切实可行。

4结语

因精度高、安装方便、维护简单，雷达液位计作为水位测量设备已在水利行业中得到了广泛应用，本文研究通过软硬件结合调整的方式，很好地解决了雷达液位计受环境影响导致的数据跳变问题，并在实际生产中得到了验证，该方案可推进雷达液位计在水利行业的进一步应用，也可为其他行业同类应用起到很好的借鉴作用。参考文献：[1]

朱炳兴,王森.仪表工试题集:现场仪表分册[M].北京:化学工业出版社,2003.

[2］Saab.罗斯蒙特5600英文操作手册[Z].2008.

信息通信

的，又或者是借助镀金属的介质或者是金属丝等来进行制作。箔条的主要用途如下：第一，大量投撒箔条在一定范围的空域之中，通常范围为数公里宽和长，从而使得在一定的空域范围内形成一种干扰走廊，来掩护整个舰载战斗机群通过。第二，飞机或者是舰船在自卫的时候也可以将箔条进行投放。此时需要投放的箔条能够快速散开，并迅速产生强过目标本身很多倍的回波，促使雷达不再继续跟踪真实目标，而转向跟踪箔条。实践中，箔条的最终投放都需要借助一定的投放设备来完成，通常可以采用机电式、引爆式和气动式三种投放箔条方式。

（2）技术指标。关于箔条干扰技术的相关指标范围较广，诸如电性能指标，箔条包的有效RCS、箔条的频率特点、极化特征、频谱和衰减以及遮挡效应等等都属于其重要的技术指标。此外箔条的散开时间、下降速度、投放速度、结团以及混合效应、体积、重量等使用指标也是相对较为重要的。第一，箔条的干扰效果直接受到有效RCS的影响，一般是RCS越大，越能发挥较好的干扰作用。若无线电波的波长为1，则设计箔条的长度为1/2则就可以获取较强的发射能力，进而所能够得到的有效RCS也最大。一般将这种类型的箔条称之为半波振子或者偶极子。通常将较短的半波箔条按照水平方向进行取向。一般只有半波振子的长度达到了数十米，才能够实现较好的干扰雷达效果，但是这样也容易出现箔条投放互相缠绕问题。为避免这种问题的发生，可以选用质地透软且能够绕成球的弹性半波振子。第二，从理论角度来看，将箔条的直径或者宽度增加，能够促使其带宽相应增加。不过这种方法容易同时增大箔条的重量和体积，进而促使箔条下降速度增大，最终导致箔条的有效RCS降低。因此实践中，一般都是选用极细的箔条，同时借助多种长度不同的箔条来获取较宽的频带。此外，也可以选用成捆的箔条丝斜切割的方式来获取较宽的频段，然而这种宽频带箔条的频率响应虽然均匀，但是不利于实现更宽的频带。如果选用长而非谐振的箔条，则可以获取相对很宽的频率响应。第三，当将箔条投放到空中后，为确保其能够有效干扰任何极化的雷达，应确保其平均有效RCS和极化无关。不过受制于箔条不同的形状、材质、长短等，导致其在大气中所呈现出的运动特性也不完全相同。通常采取将箔条一端配重或者是确保箔条的外形和材质不完全对称的方式，来实现对垂直极化的雷达进行干扰。这两种方式虽然可以确保箔条能够干扰垂直极化雷达，但是同时也促使箔条的下降速度加快，因此需要进行折衷考虑。再者，长箔条在空中的运动规律是随机的，如果同时使用长达数十米以及百米的干扰带或者干扰绳，也可以实现干扰极化雷达的目的。

2.2反射器

反射器通常能够发出十分强烈的雷达回波，从而实现对雷达的干扰作用。纵然反射器的类型多样，但是对其的规定

也有着一定的标准。具体来说：反射器的尺寸和重量都应该较小，并且可以快速获取大量的有效的RCS。此外反射器的方向图也必须要足够宽。目前应用范围较为广泛的反射器有角反射器、龙伯透镜反射器、介质反射器以及金属网等。以下仅详细探讨角反射器和龙伯透镜反射器。

（1）角反射器。为了确保角反射器能够用较小的尺寸和重量来获取尽量多的有效反射面积，可以重点做好以下工作：第

杨东永：海上电子战中的雷达无源干扰技术

一，角反射器自身的尺寸直接关系其能够获取的有效RCS。由于该有效反射面积和反射器垂直边长的4次方成正比，也就意味着，增加边长则能够获取较大的有效RCS。第二，当边长相等时，三角形反射器能够获取最小的有效反射面积，而圆形次之，方形的则可以获取超过三角形9倍的有效反射面积。但

是由于方形角反射器要求相对较高的板面平正度，且坚固性不如三角形反射器，因此其应用范围并不广泛。第三，有效反射面积的获取还直接受到反射器制造精度的影响。若三个面的夹角不是90度，或者反射面凹凸不平，都会导致实际能够获取的有效RCS减小。第四，电波入射方向也同样影响最终的有效RCS获取。从法线方向垂直入射的有效RCS最大。第五，波长入的平方成反比。不过角反射器也存在一定的局限，主要表现在电磁波反射方向张角小。

（2）龙伯透镜反射器。龙伯透镜反射器可以聚集截获到的电磁波，并最终通过较强的增益反射出去，从而可以获取相对较大的RCS。相比较于角反射器而言，基于同样尺寸状态下，龙伯透镜反射器相对可以获取更大的有效RCS，其能够获取大约超过角反射器30倍左右的有效RCS。诸如当龙伯透镜反射器的直径为24in（英寸）的时候，其能够针对波长为3cm发射出超过1000m2的有效RCS。

2.3假目标或诱饵

海上假目标的构造通常都较为复杂，性能也较为逼真，例如含有发动机的假目标能够在目标反射信号的强度、速度、加速度以及更多信号特征上模拟真目标，且可以长时间飞行。如果敌舰载防控系统无法对真假目标进行区别，则只能选取真假目标中一个或几个目标进行射击，势必导致对真目标的命中率下降。通常假目标由发动机、飞行控制系统和干扰设备等几部分构成。海上雷达诱饵主要指的是舰载机和军舰等未来破坏雷达或者导弹的跟踪系统，进而投放假目标，从而导致跟踪系统转向跟踪雷达诱饵。雷达诱饵主要包括可控式、拖曳式和投掷式三类。

总之，雷达已经成为了现代海上电子站中不可或缺的电子装备。易于遭受干扰是雷达的致命弱点，因此利用雷达的这个弱点，就能采取一定的干扰技术来防止雷达对海上目标信息的获取。箔条干扰是应用时间最久的干扰物质，其广泛应用于防空、反舰、反导等对抗站中，其目的在于干扰雷达对于目标的检测和跟踪。伴随着箔条干扰技术战术的不断进步，箔条的使用直接影响到了导电防御雷达和弹载雷达道引头的性能，这也使得提升雷达的抗箔条干扰能够日渐成为业界亟待解决的问题。参考文献：[1]

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