姚月松，钱 怡，李丽慧

（1.61541部队，北京 100094；2.解放军电子工程学院，安徽 合肥 230037）

1 引言

空间电磁信号密度越来越大，而且频带间隔小，极容易产生不同类型装备之间的互扰现象，可能使电子侦察失效、通信中断、雷达致盲、指挥系统和作战保障系统瘫痪。伊拉克战争中，巴格达地区严重的电磁污染，使美军经常出现通信混乱、无人机失控，甚至导致F-22战机电子监视系统无法正常工作的情况，原因就在于过多的电磁干扰使得传感器系统被电磁淹没，造成严重的信息阻塞[1]。所谓复杂电磁环境主要是指：信息化战场上在交战双方激烈对抗条件下所产生的多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号，以及己方大量使用电子设备引起的相互影响和干扰，从而造成在时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠，严重影响武器装备效能、作战指挥和部队作战行动的无形战场环境[2]。电磁环境复杂多变，对感知结果有重要影响，本文就复杂电磁环境对几种常见探测手段的影响做了分析，探讨了在复杂电磁环境中提高感知准确性的方式。

2 对几类感知方式的影响

下面就雷达探测、光电探测、电子通信侦察以及卫星侦察导航受电磁环境的影响与抗干扰措施做了分析。

2.1 对雷达探测的影响与抗干扰措施

雷达发现目标是在一定虚警率下，根据接收机输出端信号噪声比是否大于探测门限因子来确定目标。复杂电磁环境下，雷达信噪比将受到影响，可能有较多意想不到的噪声出现，严重的会一直存在。

雷达干扰是指辐射、转发、反射或吸收电磁能量，削弱或破坏敌方雷达探测和跟踪能力的战术技术措施。从对其有影响的电磁干扰来说，现在公认的主要是干扰方对己方雷达进行的有源式和无源式干扰，其中有源干扰可分为噪声调频、调相、复合调频干扰、距离欺骗、角度欺骗、速度欺骗干扰；无源干扰有常用的自二战时就应用的箔条走廊干扰和一些反雷达伪装和诱饵。也有一些自然界和己方无意的电磁干扰，比如气象、鸟群、建筑物以及己方多部雷达旁瓣对主瓣的干扰都会降低雷达的探测精度。所以现代雷达采用了各种新体制、新技术及新工作模式来提高性能和抗干扰能力。为了尽可能把干扰降到正常工作所能允许的程度，反干扰的措施可以通过减少雷达开机时间，控制雷达工作频率，科学组合不同体制、不同频率、不同极化方式的雷达形成组网，即使某一部雷达受到干扰，其他雷达仍然能够正常工作。或者采用电子诱饵与引偏技术，比如在被反辐射导弹锁定的雷达旁设置诱饵源，诱使反辐射导弹偏离正确航线，以起到保护主雷达的目的，这些都已经是非常成熟的雷达对抗技术。从技术上说，可以分为两大类：一类是在干扰信号进入接收机的输入端之前，把干扰信号降低，这个措施有很多方法，例如频率选择、空间选择、增加有效辐射功率等；另一类是当干扰信号进入接收机后采取措施把它消除。

从不同角度考虑的雷达抗干扰措施分为频域抗干扰，包括调频、频率捷变、扩频，以及空域抗干扰，包括俯仰多波束、超低旁瓣、旁瓣对消、旁瓣匿影、能域抗干扰、极化滤波干扰[3]。现代采用新体制的雷达能有效起到抗干扰的效果。例如相控阵雷达中的新技术可以有效对抗主/副瓣干扰，提高信噪比，改善角分辨率。脉冲多普勒雷达拥有更强的抑制杂波能力，也是抗无源干扰和有源噪声干扰的有效手段。脉冲压缩雷达也具有很强的抗噪声干扰的能力。针对箔条走廊的干扰，用工作在1mm～10mm的毫米波雷达可以有效减少箔条等人为干扰和气象干扰进入雷达接收机。而激光雷达分辨率高，隐蔽性好，方向性极强，无旁瓣，抗干扰能力非常强，不受无线电波的影响，很适合在现代复杂电磁环境中工作，但由于波长短，受天气影响，所以一般配合其他射频雷达同时工作。新发展的稀布阵综合脉冲孔径雷达以及非合作式多基地雷达都提高了抗干扰的能力。

2.2 对光电探测的影响与抗干扰措施

光学探测工作频率一般在300GHz以上，光电侦察和制导导引系统精度高、成本低，而如何在复杂电磁环境中提高光电探测的探测效能是光电探测精确度高低的关键。光感知的核心设备就是光探测器，这些设备必须有较高的灵敏度和较低的虚警率，极易受外界干扰光信号影响。

对光电探测的电磁干扰主要分为自然光辐射干扰、人为制造的光辐射干扰、光在传播过程中受到的环境因素的干扰。

自然光辐射主要是阳光等自然物体所辐射出来的光信号。这类光源一般在任何时候任何地点都是存在的。在光线微弱的环境中，可以利用红外辐射来探测目标，对得到的红外图像进行处理得到人眼观察的可见光图像。

人为制造的干扰辐射是对光电探测构成影响的主要因素。在海湾战争中，伊拉克点燃了数百口油井，科索沃战争中，南联盟燃烧了大量的废旧汽车轮胎，都使战场上空形成了持久的弥天烟雾，在一定程度上起到了保护自己、有效降低敌方光电探测系统的工作效能。对探测形成的干扰主要分为有源和无源干扰。有源干扰是有意的电磁辐射，使用上主要包括激光压制、激光高重频、激光角度欺骗干扰、红外诱饵、红外干扰机、红外假目标干扰和光电引信干扰信号。例如提高对激光主动探测的概率和精度的外部措施主要取决于接收器接收带宽和负载电阻的合理配置，太高和太低都受限于噪声和输入电容与阻抗的影响，一个有效的方法就是采用累积检测法，应用发射多脉冲比发射高能量单脉冲的单次检测方法能极大提高探测概率[4]。光电无源干扰主要通过采用干扰材料和器件，阻断光路传播路径，改变目标辐射特性以及与背景的辐射差异，削弱光电探测器的探测效果，主要采用烟幕、水幕、气溶胶、光箔片、光箔条、气象武器、涂层、伪装、遮蔽和隐身，达到降低光电探测准确度的目的。为了能顺利识别准确的信号，一般采用约定的编码机制，这样能最大限度过滤掉干扰信号。

为了实现有效的对抗，光电对抗装备工作波段也必须进行相应的扩展，且将多波段的信息进行融合，不仅能大大降低告警设备的虚警率，也可提高对抗敌方装备的成功率[5]。

2.3 对卫星电子侦察与导航的影响与抗干扰措施

以卫星为平台实施电子侦察，不受国界限制，能全天候全波段大面积侦察，迅速获取无线电电子设备所辐射的信号，例如雷达、通信电台、导弹制导设备等。来自外部的电磁干扰可能是噪声干扰和欺骗干扰，通过影响接收机输入端的信噪比，从而降低接收机的检测概率，并在此基础上影响其对目标信号的测量和处理，对电子侦察卫星的噪声干扰法较多。常见的对抗电子侦察卫星可以采用地面有源欺骗干扰方式。通过在雷达系统周围部署大量有源欺骗设备，并使其载频、重频及相位与雷达相关，这样可使卫星难以对雷达系统进行准确的定位[6]。而卫星通信对电磁环境要求更加严格，有诸多保证在保密状态下正常通信的措施被研究出来，例如直接序列扩频信号的检测手段及检测极限，在透明转发模式下，卫星直接序列扩频信号在一定条件下可以不被检测出来,进而可以实现高保密强度的卫星通信[7]。

由于卫星的侦察范围很大，因此卫星侦察面临很复杂的信号环境。在各类卫星载荷中，电子侦察设备所面临的信号环境是最复杂的。信号流密度高，信号形式复杂，我们知道通信与测控信号多为连续信号，雷达信号大多数为脉冲扫描，在侦察时要能适应而且要避免互相干扰。电子侦察卫星往往接收频段宽，因此还要做到避免内部干扰，可以采用缩窄宽率可以减少这方面的干扰。采用扩展频谱、星上接收天线调零技术、多星侦察与组网、空间环境与抗辐射加固都能有效保护卫星免受电子干扰。

卫星导航系统信号功率低，只要知道信号特征，就可用功率较小的干扰机对其进行干扰，而且有可能受到大气效应，阻挡信号的建筑物以及其他周边通信设备的无意干扰。接收机的工作方式、接收频率等是固定已知的，对干扰方是透明的，卫星信号到达地球表面时的信号非常弱，因而对其主瓣实施干扰所需的干扰功率较小，GPS导航面临的最大问题就是信号强度不够，容易受到压制式干扰，目前提高GPS抗干扰能力的困难是如何量化干扰威胁，提高接收机的抗干扰能力是比较有效的一种方法。加装的干扰抑制装置最好能做到增加接收机的抗干扰冗余、有效对抗已知的干扰类型并对未知的干扰信号做出估计，提供给操作员可靠的参考。对卫星导航的抗干扰技术还有待进一步研究。

3 小结

没有绝对不受干扰的设备，也没有完全防御不了的干扰。复杂电磁环境对电子感知的影响决定着整个信息获取的成败，研究电磁环境和电子感知的关系的根本目的是系统地研究电磁现象的规律和特点，提高装备系统以及电子感知体系对复杂电磁环境的适应性，进而控制、利用复杂电磁环境，以保证电子感知能力的有效发挥。因此，在电磁环境的研究问题上，重点分析侦察装备在复杂电磁环境中使用的现实困难以及设备可能出现的电磁兼容和电磁干扰、防护问题，复杂电磁环境对侦察设备感知能力发挥的影响问题和相应干扰的原理，最终采取相应解决措施以期最大限度减少复杂电磁环境对装备感知的干扰，取得侦察主动权，复杂的电磁环境也变得简单。

［1］兰俊杰.复杂电磁环境下电磁干扰抑制措施研究[J].航天电子对抗，24（6）：56-57.

［2］王慧娟.复杂电磁环境抗干扰对策[J].科技资讯，2008，34：103.

［3］王小苏.复杂电磁环境下的雷达对抗问题[J].现代雷达，2008，4：24.

［4］孙晓泉.激光对抗教程[M].北京：解放军出版社，2006，88-93.

［5］易明.美军光电对抗技术、装备现状与发展趋势初探[J].红外与激光工程，2006，35（5）：602.

［6］焦逊.电子侦察卫星对抗技术研究[J].电子对抗技术，2004，1：36.

［7］刘波.一种实现高保密强度卫星通信的途径[J].信息安全与通信保密，2007，8：112.