周伟江，秦大国，王 雄

（1.航天工程大学，北京 101416；2.中国电子科技集团第二十九研究所，成都 610036；3.解放军92493 部队，辽宁 葫芦岛 125000）

0 引言

传统的噪声压制不能有效干扰单脉冲体制雷达，反而会将发射干扰平台暴露在雷达探测范围内，交叉眼干扰是一种先进的针对单脉冲雷达实施角度欺骗的电子攻击技术［1-3］，作战舰艇及飞机在执行任务时，亟需这种角度欺骗能力在导弹制导末段实施自卫保护。根据国外相关文献报道，研究人员已在实验室及干扰样机上成功验证了交叉眼干扰的可行性和有效性［4-9］。

在对交叉眼干扰技术的原理进行阐述的基础上，分析了该技术在实际应用中影响其使用效果的主要因素，然后通过构建仿真场景，对飞机受到导弹攻击时采用交叉眼干扰技术的使用效果进行了仿真研究，最后结合仿真分析结果与交叉眼干扰技术特点归纳了有效实施该技术的方法。

1 交叉眼干扰技术原理

单脉冲雷达具有良好的抗单点干扰源能力，当交叉眼干扰技术能保证两个相干干扰源辐射的信号到达被干扰雷达的天线时，如图1 所示，两个相位相差180°的信号在雷达天线处形成的等相面，该等相面与目标和雷达形成一个很小的角度，这样就会使雷达天线指向与目标和雷达连线成很大角度的方向，而不是对准目标，从而破坏雷达对目标的跟踪，因此，交叉眼干扰技术对破坏单脉冲跟踪雷达的角度跟踪十分有效［10-13］。

图1 雷达跟踪的相位波前示意图

式（7）中，L 为两个干扰源之间的距离（即基线长度），ψ 是两个干扰源连线中点垂线与雷达瞄准轴之间的夹角，a 是两个干扰源信号的幅度比，ϕ 是两个干扰源的信号在雷达天线处的相位差。交叉眼干扰示意图如图2 所示。

图2 交叉眼干扰示意图

设GCE为交叉眼干扰增益（或称放大系数），其表达式可由式（8）表示：

通过分析式（7）～式（9）可以发现，式（8）分子中包含有一个a=1 处的0 奇异点，它只能由分母中一个相同的奇异点才能消去，因此，可以推出在a=1情况下，GCE达到最大，此时干扰效果最好。但由于角误差鉴别器线性范围的限制，这种技术产生的角度误差只限于雷达的3 dB 波束宽度内。

交叉眼干扰技术的工程实现方法如下页图3所示。从图中可以看出交叉眼技术通常使用两个独立的转发支路，每条支路都有收发天线、连接天线的传输线和产生干扰信号的放大器。此外，每条支路均有一个180°移相器，用于在受干扰雷达信号的到达方向上产生干涉仪零点；除此之外，每条支路还包含有相位和幅度控制装置，使得两个转发支路的相位和幅度能够匹配。

图3 交叉眼干扰系统结构组成示意图

2 交叉眼技术使用效果影响因素

在交叉眼干扰技术的应用过程中，交叉眼干扰辐射功率、诱偏距离以及天线的安装位置对其使用效果有着直接的影响。

2.1 交叉眼干扰辐射功率

影响交叉眼干扰技术使用效果的一个重要因素就是其辐射功率。当交叉眼干扰被设计用来和目标回波信号竞争时，即干扰信号必须与真实的目标回波信号竞争以捕获雷达的角跟踪装置，由于雷达既能收到目标回波又能收到干扰信号，则雷达在一定条件下还是可能从目标回波信号中提取角误差信息进行角度跟踪，使干扰破坏雷达角度跟踪的能力受到很大限制，所以要成功地进行交叉眼干扰所需要的干信比会非常大，在实际应用中常常把波门拖引干扰技术和交叉眼干扰技术结合起来使用。

在雷达已经跟踪目标后，先对其实施波门拖引干扰，将雷达距离跟踪波门或速度跟踪波门拖离目标回波信号，使雷达的跟踪波门内没有目标回波信号，这时再实施交叉眼角度欺骗干扰，则雷达收到的干信比将为无穷大，使雷达跟踪系统按照角度欺骗干扰信息工作，彻底破坏雷达对真实目标的角度跟踪。对于这些波门拖引技术而言，只需要3 dB 的干信比，而当成功实施波门拖引干扰以后，交叉眼干扰信号将不再需要与目标回波信号竞争，从而可以有效解决交叉眼干扰技术的高干信比要求。

2.2 交叉眼干扰诱偏距离

如前文所述的交叉眼干扰产生的诱偏距离表达式中可以看出，交叉眼干扰产生的假目标的偏离距离与交叉眼干扰增益、两干扰源之间的距离（基线长度），以及干扰源基线垂线与雷达跟踪轴之间夹角（ψ）的余弦成正比。所以要使交叉眼干扰产生的假目标偏离得更远，安装两个干扰源时就要使它们之间的距离尽可能远，即基线更长。当干扰源基线垂线与雷达跟踪轴之间夹角为0 时，cos（ψ）达到最大值，表明此时交叉眼干扰效果最好，当两干扰源与跟踪雷达瞄准轴线处于一条平行线上时（ψ=90°），干扰效果最差。

交叉眼干扰增益GCE由干扰系统的通道幅相特性所决定。当a 和ϕ 取不同值时，交叉眼干扰机能得到的交叉眼干扰增益GCE如图4 所示。由图中可以看出，交叉眼干扰增益GCE最大值出现在两路干扰信号的相位差为180°的时候，故理想情况下ϕ 取180°为最佳，但是由于交叉眼干扰的两个天线相距较远，雷达工作波长较短，两个干扰源天线可能会存在抖动，使得两路干扰信号之间的相位差很难达到准确的180°，因此，在工程使用中，当两路干扰信号的相位差在170°～190°之间时，交叉眼干扰才能获得比较好的干扰效果。从图4 中可以看出，当两个干扰源发射的信号的幅度比a 越接近1 时，交叉眼干扰增益GCE就越大，而此时两个相位相反的干扰信号互相抵消得越严重，从而使交叉眼干扰信号功率越低，最终导致与真实目标回波信号的竞争力下降。

图4 交叉眼干扰增益

2.3 交叉眼干扰天线安装

由于交叉眼干扰产生的诱偏距离与交叉眼干扰源基线长度成正比，所以要产生大的诱偏距离，就需要提供大的空间尺寸来安装干扰天线。由于舰船的空间尺寸较大，因此，可以在舰船船体前后向和左右舷各对称安装两套交叉眼干扰设备，从而产生位于舰船后方、前方、左方、右方的假目标，可有效对抗从各个方向来袭的反舰导弹。

综上所述，由于交叉眼干扰增益GCE完全由交叉眼干扰系统的设备性能所决定，而交叉眼干扰源的安装基线也在设备装机时固化，因此，交叉眼干扰系统的实际作战效能受雷达与干扰机之间相对空间位置关系的影响很大。当雷达位于交叉眼干扰基线的法线方向时，交叉眼干扰产生的诱偏距离最大，干扰效果最好；当雷达位于两个干扰源基线的延长线上时，交叉眼干扰产生的诱偏距离将为零，交叉眼干扰不起作用。另外，由于交叉眼干扰产生的诱偏距离由交叉眼干扰系统的性能和干扰源基线长度决定，当干扰机与跟踪雷达的相对空间位置关系一定时，随着干扰机与跟踪雷达之间距离的减少，交叉眼干扰会越来越有效，这与其他大多数电子干扰情况下的预期结果相反，因此，交叉眼干扰特别适合电子战装备的末端防御作战场景。

3 交叉眼干扰技术仿真研究

交叉眼干扰机是一种双相干源角度干扰技术的典型应用实例，可用来干扰单脉冲雷达的角度跟踪系统。结合前文所述内容，为了对交叉眼干扰技术的应用效果进行有效评估，本节通过建立导弹迎头攻击干扰载机的仿真场景，对不同条件下交叉眼干扰技术的使用效果进行研究。具体仿真参数如表1 所示。

结合表1 中的仿真参数，通过对导弹一定攻击角度以及干扰载机机动条件下，交叉眼装置安装位置对导弹命中概率的影响进行仿真研究，其中，飞机两翼安装的交叉眼干扰设备产生的假目标位于飞机的左侧，前后安装的交叉眼干扰设备产生的假目标位于飞机的后方，得出仿真结果如表2 所示。

表1 交叉眼干扰仿真参数

通过表2 的仿真结果可以看出，在不采用交叉眼干扰技术的条件下，干扰载机向左机动时，导弹命中概率较低；当在干扰载机两翼安装交叉眼干扰装置时，载机不进行机动时导弹命中概率较低；当交叉眼干扰装置安装在载机两翼及前后端时，机动距离越大，导弹命中概率越低。通过上述分析，可以得出如下结论：

表2 交叉眼干扰仿真结果

续表2

续表2

1）载机不采用干扰技术时，载机做机动动作会有利于降低导弹命中目标的概率；

2）在飞机两翼和前后都安装交叉眼干扰设备时，载机不机动能使导弹命中目标的概率保持在一个相对较低的水平；

3）在飞机两翼和前后都安装交叉眼干扰设备比只在飞机两翼安装交叉眼干扰设备时，能更有效降低导弹命中目标的概率。

4 结论

针对如何在对单脉冲雷达进行有效干扰的同时不被雷达探测到干扰源具体方位这一问题，对交叉眼干扰技术的工作原理及影响其使用效果的主要因素进行了阐述与分析，并对导弹攻击过程干扰载机过程中，不同条件下交叉眼干扰技术的使用效果进行了仿真研究，结果表明采用交叉眼干扰技术不仅可以有效降低导弹命中概率，还能在产生干扰同时有效规避雷达搜索，为后续交叉眼干扰技术的实际工程应用提供了参考依据。