雷达反侦察技术及战术＊

2012-07-11古军峰蓝红生王国恩

舰船电子工程 2012年8期

古军峰蓝红生王国恩

（海军蚌埠士官学校信息系统教研室蚌埠 233012）

1 引言

自从雷达被用于军事目的以来，在历次战争中，雷达发挥了越来越重要的作用。随着雷达在战争中的地位不断提高，研究对付雷达的手段也越来越充分，电子干扰、反辐射导弹、隐形飞机等对抗雷达的技术已广泛用于战场，使雷达的生存受到了极大的威胁。目前，雷达正面临着日趋严峻的问题也就是我们所说的雷达四抗，即：侦察—反侦察、干扰—抗干扰、摧毁—抗摧毁、隐身—反隐身。而雷达反侦察是研究雷达四抗问题的前提和首要条件，只有减少雷达被敌方发现的概率，才能在很大程度上提高雷达的隐蔽性，增大雷达的生存概率。研究有效的雷达反侦察技术和战术，保证雷达能在复杂、强烈的电磁环境中生存和正常运转，对保证电子战的胜利具有举足轻重的意义。

2 雷达对抗侦察原理和分类

雷达对抗侦察的原理是利用电子侦察设备，通过对雷达辐射电磁信号的截获、测量、分析、识别和定位，以获取雷达信号载频、信号波形、脉冲宽度、脉冲重复频率、信号强度、极化方式、波束宽度、扫描方式、雷达部署、功能等主要战术技术参数。根据电子侦察的任务，雷达对抗侦察主要分为以下四类：

1）雷达对抗情报侦察。属于战略情报侦察，为高级决策指挥中心提供雷达情报，利用侦察卫星、电子侦察飞机、电子侦察船或地面雷达对抗侦察站，对敌方雷达进行长期或定期的侦察，收集积累有关雷达的技术情报和军事情报，为雷达对抗数据库提供准确的数据，为己方制定电子对抗对策和发展雷达对抗装备提供依据。侦察时间比较充裕，允许有较长的信号处理时间。

2）雷达对抗支援侦察。属于战术情报侦察，为战场作战指挥人员提供雷达情报，同时也可用于告警、引导控制干扰设备或为武器系统知识目标位置等。通常由参战飞机和地面部队机动侦察站来完成，要求对雷达情报的处理快速、及时，尤其是对威胁程度较高的雷达情报应当优先处理。

3）雷达告警和摧毁。属于参战飞机和参战部队自身防御的技术措施。当参战飞机和地面武装力量被威胁程度较高的雷达跟踪时，发出雷达告警情报，并组织火力摧毁，或通知作战指挥部组织部队机动和火力摧毁。要求快速、及时和准确。

4）雷达干扰引导侦察。参战飞机、地面武装力量或专用电子战飞机及时对威胁程度较高的雷达，根据侦察获取的雷达情报，准确引导干扰，以破坏雷达的正常工作。

3 雷达反侦察技术

任何对雷达的侦察，不管技术多么先进都有其局限性，这就为研究反侦察提供了条件。比如，对雷达进行侦察必须利用雷达辐射的电磁波信号，而且还必须能够被侦察系统接收到它；真假雷达信号识别、筛选问题；电子干扰问题等。归纳起来，雷达反侦察技术主要包括：雷达电磁波信号的隐蔽、空间屏蔽、无源雷达技术等方面。

3.1 雷达辐射电磁波信号隐蔽技术

雷达辐射电磁波信号隐蔽是一个模糊的概念，这里是指减弱雷达信号暴露的问题，以致使侦察困难的一种反侦察技术。

3.1.1 低截获概率技术

雷达反侦察的目的就是使对方的雷达侦察接收机不能（或难于）截获和识别雷达辐射信号。具有难于被侦察机接收机截获性质的雷达，统称为低截获概率雷达（LPI）。低截获概率雷达的质量通常用截获因子来衡量，它是侦察接收机能够检测到低截获概率雷达的最大距离与LPI雷达检测规定目标的最大距离的比值［2］，即

由雷达方程和侦察方程可以推导出：

其中：Pt为发射信号峰值功率；kT0为常数项，其中k为波尔兹曼常数，T0为标准室温；Fr，FI分别为雷达接收机的噪声系数和侦察接收机的噪声系数；Lr，LI为雷达和侦察接收机的损耗因子；GI，Gr分别为雷达发射和接收天线增益；GtI为雷达发射天线在侦察接收机方向的增益；Gt为侦察机在雷达方向上的天线增益；Dr为雷达检测因子；DI为侦察接收机达到一定发现概率和虚警概率时输出所需的最小信噪比；λ为雷达工作波长；τ为雷达脉冲宽度；BI为侦察接收机的有效带宽；σ为雷达检测目标的雷达散射面积。

为了提升雷达反侦察性能，应尽量降低截获因子α。

1）降低辐射信号的峰值功率

降低辐射信号的峰值功率，将使截获因子α减小。采用功率管理技术，可使α保持在尽可能小的程度。雷达功率管理的原则是雷达在目标方向上辐射的能量只要能够有效检测和跟踪目标就行，尽量将Pt控制在较低的数量值上。雷达功率管理技术通常适用于测高和跟踪雷达，而搜索雷达则不适用，因为它必须在很大范围连续搜索小目标。

2）降低发射天线的旁瓣电平

由于现代侦察机接收机的灵敏度很高，能够截获由雷达发射天线旁瓣辐射的雷达信号，降低雷达发射天线的旁瓣增益GtI对降低截获因子α很重要，所以应尽量降低发射天线的旁瓣电平，采用超低旁瓣天线。

3）发射复杂波形的雷达信号

截获因子α与侦察接收机的损耗因子LI成反比，而损耗因子α包括了侦察接收机的失配损耗。通常，侦察接收机无法对雷达信号进行匹配接收，而是以失配的方式进行接收，所以自然会产生失配损失。由于失配损失的大小与侦察接收机的型式密切相关，所以，雷达发射的信号越复杂，失配损耗就越大，侦察接收机的损耗因子LI就越大，截获因子α就越小。

4）发射大时间带宽积的雷达信号

截获因子α还与雷达波形的时间带宽积成反比，增大雷达信号的时间带宽积，侦察接收机的带宽BI必须大于信号带宽，因此，能够有效降低截获因子α。通常将具有大时间带宽积特征的雷达信号波形称为低截获概率雷达信号波形。线性调频信号、随机相位编码信号具有大的时间带宽积，是低截获概率雷达信号，具有较好的反侦察特征。

3.1.2 结构隐蔽技术

当侦察系统利用接收到的雷达信号与已建立的数据库中的确知信号的特征，对雷达信号进行侦察以提取雷达信号特征时（包括雷达信号频率、调制方式、频谱宽度、极化形式等），则雷达信号的结构越隐蔽，侦察识别越困难。侦察识别过程如下：

1）事先应对雷达信号集建立模式数据库。引入标志系数λij（i为标志号，j为模式号），然后建立识别准则。

2）对噪声或干扰中的雷达信号分离出标志λ＊i，即经过测量识别那些雷达信号的特征标志。

3）将侦察分离出的标志与事先建立的标志进行拟合，即将λ＊i与λij进行比较，如果λ＊i符合与λij的识别准则，即可判定雷达信号的某个特征值。

比较复杂的情况是不同雷达信号的标志可能相互覆盖，加上侦察接收系统建立标志时的误差，会导致雷达信号识别混乱，而作出错误判决。很显然，侦察错误概率将随着雷达信号的密集度和结构复杂程度（或隐蔽程度）的增大而加大。

3.1.3 雷达信号加密隐蔽技术

在信息传输系统中，信息加密确保信息传输不被破译。同样，雷达信号的密码越隐蔽，则被侦察识别的概率越低。在现代雷达中，雷达信号加密码已很普遍，常见的有线性调频、非线性调频、编码等。而且雷达信号加密持续时间加长，即雷达时间带宽积越来越大，这将大大增大侦察识别的难度。加大时间带宽积反侦察同样适用于能量隐蔽和结构隐蔽。

3.1.4 频率捷变技术

采用随机快速跳频是雷达反侦察的一种重要和有效手段。现代干扰机频率瞄准所需的脉冲数愈益减少，虽然很多干扰机性能水平早已提高到在1～3个脉冲内就能完成频率引导。但是，只要雷达的跳频速度足够快（如脉间跳频），跳频范围足够宽，干扰机对雷达实施侦察是很困难的。干扰机只能在比雷达调频范围更宽的频带内实施宽带压制性干扰，这就降低了雷达工作频率上的干扰功率密度，有利于提高雷达的信号检测能力。

3.1.5 双基地或多基地工作体制

采用双基地或多基地工作体制时，由于我方雷达的发射和接收基地分设两处，敌方接收机只能截获和跟踪来自我方雷达发射站的信号，而对雷达接收机无法侦察。假如把我方雷达发射站设置在卫星或空中飞行的舰载机或严密防守的我方基地，无疑，将大大增强我方雷达发射站的反侦察能力。

3.2 无源雷达技术

与常规的有源雷达最大的区别，在于无源雷达本身不辐射电磁波信号，对侦察干扰系统来说，是完全隐蔽的，其侦察概率等于零，因此，无源雷达是一种彻底的反侦察技术。无源雷达是利用目标自身辐射的电磁波信号、电视台辐射的电磁波信号或友邻同频段雷达辐射的电磁波信号，对目标进行探测定位的。无源雷达的定位方法有直接定位法和间接定位法。

直接定位法是根据一个接收点接收截获得到的信号来探测辐射源位置的方法。比如，利用人造地球卫星或飞机飞过被侦察的辐射源上空，使用窄波束天线截获其发出的信号.再根据天线指向角和卫星或飞机所处的位置来确定辐射源位置。

间接定位法是通过两个或多个接收站与目标或辐射源相连而得到的辐射源位置线，来确定其位置。如交叉定位法、测向／测时差定位法和测时差定位法等。

3.3 空间反侦察技术

侦察系统侦察雷达信号有三个必要条件，即侦察系统在方向上对准雷达辐射方向、在频率上对准雷达工作频率和有足够的雷达信号强度。在现代雷达系统中，为了提高雷达的探测性能和目标参数测量精度。通常，雷达天线主波束都很窄，这样，侦察系统要想从雷达天线主波束方向截获接收雷达信号是很困难的，其侦察截获的概率很低。但是，雷达有一个难以克服的弱点，就是雷达天线除了很窄的主波束之外，还有占有相当大辐射空间的雷达天线副瓣，这就为侦察系统提供了侦察截获雷达的有利条件。所谓空间反侦察，就是指空间上屏蔽雷达辐射信号的技术措施。

3.3.1 设计高增益低副瓣天线

现代雷达为了抗干扰，对雷达天线副瓣电平提出了很高的技术指标，比如要求最大天线副瓣电平低于－50dB，如图1所示，雷达天线副瓣电平越低，则侦察系统要能达到相同的侦察距离，必须提供侦察接收机灵敏度，增加了侦察系统的难度。

图1 雷达天线副瓣电平示意图

3.3.2 采用自适应空间滤波技术

通常，侦察系统包括侦察接收机和干扰机，根据侦察接收的雷达主要技术参数，引导干扰机施放有效干扰。也就是说，侦察系统本身也是一个辐射源，所谓自适应空间滤波，就是根据干扰源出现的方向，自动控制雷达天线阵口径场的幅度和相位分布，使雷达天线在出现干扰源的方向上（也就是侦察系统的方向上）形成极低的副瓣电平，这样就大大降低了侦察系统截获雷达信号的概率。这种反侦察技术，对无辐射的纯侦察系统无效。

图2 自适应空间滤波反侦察示意图

4 雷达反侦察战术

为了防范雷达被敌方电子侦察，就要与敌方侦察系统的每个环节进行对抗。第一要降低雷达信号被截获的概率；第二要降低雷达信号被分析、识别的概率；第三则是干扰或欺骗甚至摧毁敌侦察系统。

4.1 隐匿行动，避敌侦查

通过运用各种战术技术措施，隐匿自己的战斗行动，规避敌各种侦察手段的侦察。具体运用方法：1）部署隐蔽雷达。就是在实施雷达部署或调整部署时，在主要作战方向或地域部署一定数量且不同工作方式的隐蔽雷达，平时不开机工作，不辐射雷达信号，避免被敌侦察，战时根据需要突然启用，达到出奇制胜的效果。2）利用敌侦察监视设备的局限性和弱点，躲进敌人侦察监视死角。包括利用敌方卫星侦察的“时间差”进行规避和敌方空中侦察机的“盲区”—“空间差”实施规避两种方法。3）要隐蔽地进行机动、改频等涉及雷达位置和技术参数变动、暴露的行动。

4.2 控制辐射，防敌侦察

控制辐射，防敌侦察。就是针对敌方各种电子侦察手段的特点、空中目标的分布态势和雷达站的位置及雷达性能，科学控制雷达的开机，防止雷达辐射的电子信号被敌侦察或降低被敌侦察截获的概率。具体运用方法：1）充分利用多方情报源，尽量减少雷达开机次数和时间。掌握敌方侦察情报的情况下，减少雷达的许多不必要开机或缩短开机时间，降低被敌方侦察的概率。敌方对我雷达实施侦察时，其侦察范围包括谋求发现新情报和证实已掌握情报，因此其必然要定期回到一个区域事实侦察。通过对各种情报的分析，适时规避就会扰乱敌方侦察，无法形成即时的与长期的分析、反应能力。2）多站雷达内交替开机。增加部署多站雷达站，多站雷达站根据实际情况变换开机雷达或固定一些常规雷达开机工作，使得其他雷达能够进行适时规避反侦察。

4.3 藏、骗结合，抗敌侦察

藏、骗结合，抗敌侦察。就是将各种伪装隐蔽与电子欺骗措施结合使用，使敌电子侦察设备难以侦获或即使侦获，也真假难辩，以降低其侦获的准确性。具体运用方法：1）针对敌方电子侦察和光学侦察的特点，对雷达的部署位置和各种技求参数，采用变形伪装、植被伪装、电磁遮蔽伪装等方法，将雷达及其参数尽量隐蔽起来，使敌电子和光学侦察难以发现；2）设置和运用假雷达辐射源、假雷达天线对敌侦察装置进行欺骗，使其难以准确分析侦测结果，造成其判断错误，如：利用报废雷达的发射机或专门生产的只具发射能力的设备，部署在雷达阵地附近或在预备阵地上，并有计划地组织这些假雷达与现役雷达交替开机或同时开机，使敌真假难辨，还可在敌空中侦察时，故意让假雷达工作，使敌误假为真；3）经常组织现役雷达向预备阵地机动或互向对方阵地机动，使一部雷达产生多个辐射源，以降低敌侦察的准确性。