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1.5 为什么雷达能被干扰

雷达之所以能被干扰,这是因为雷达本身存在三个原理性的弱点,使干扰有机可乘。所以雷达要千方百计弥补自身的弱点,进行抗干扰。雷达进行干扰和抗干扰的斗争,也称为雷达对抗。

雷达的第一个弱点是它的接收机不能分辨信号的好坏敌我,只要这些信号频率在它的通频带以内,就一律全部接收。这个弱点给雷达带来许多麻烦,对有用的信号能够接收到,这是好事;但对一些地物杂波、海杂波,以及有意干扰的信号,它一律接收进去,就扰乱了雷达对正常信号的接收。

雷达的第二个弱点是它自身的信号处理。不论雷达如何先进、采用了多少种处理技术,但只要干/信比达到一定值,就不能从干扰噪声中提取出有用的信号。

雷达的第三个弱点是雷达的天线。不论采用什么样的天线,抛物面天线、相控阵天线、超低副瓣天线……它的副瓣不可能为零。即使是现在最理想的超低副天线,其主/副增益比也只能达到+40~+50dB,干扰信号仍然可以从天线的副瓣进入雷达接收机,扰乱雷达的正常工作。

干扰机的设计者就是利用雷达的这三个原理性的弱点,采用干扰的一些新技术,对现代的新型雷达进行致命性的干扰,使雷达不能有效地探测远距离的目标,使雷达不能利用它对目标的精确瞄准进行攻击,使雷达不能获取许多有用信息指挥战区作战。

雷达经过八十多年的发展和改进,采用了许多新技术,发展了许多新体制,可以装在多种平台上。雷达装在地面可以对空观察监视、对海观察监视;装在飞机上,可以对空目标、低空目标进行观察监视,可以引导攻击地面、海上和空中目标,可以用雷达直接瞄准攻击目标;装在卫星上,可以进行对地成像观察、地图测绘等。因此,在信息化战争中,雷达是各种军用平台的眼睛,就像一个人一样,人的眼睛与其他器官相比,它获取的信息占总量的80%以上,可见人的眼睛对一个人的生活、工作、战斗的重要性。如果一个作战平台,如飞机、军舰、卫星、导弹……失去了雷达的情报探测、武器瞄准,这就相当于这个作战平台成了盲人或近视,对目标看不见,更打不准了。由此可见现代雷达在信息化战争中的重要地位。

在1991年的海湾战争中,美国利用空中的卫星将伊拉克的军事目标、军事布置侦察得很清楚;又用干扰飞机对伊拉克的地面雷达进行干扰,使它无法发现目标;用空中预警飞机将伊拉克的机场、起飞的飞机和美军的空中飞机位置观察得很清楚,使伊拉克的飞机还没有爬高到作战位置就被美机击落了,致使伊拉克的飞机不敢起飞作战,坦克不敢出击,甚至把坦克埋在沙子里也会受到攻击。最终美国宣称以零损失获得了海湾战争的胜利。为什么会造成这种结果呢?

其实这个道理很简单。在海湾战争中美军采用的是信息化战争,它的情报侦察、武器控制、作战指挥都是用信息化武器作战,而伊拉克只有飞机、坦克、导弹,没有进行雷达对抗,这就相当于美军以身体健康、视觉灵敏的状态与一个虽然身体还健康,但眼睛近视或是盲人对打。对方将你看得很清楚,想打哪里打哪里,想怎么打就怎么打;而伊拉克相当于盲人或近视,看不见对方,也摸不着对方,所以只能被打,使美军以零损失取得了海湾战争的胜利。

如果伊拉克在海湾战争中,也能以信息化作战观念指挥这场战争,购入地对空、地对天、机载自卫干扰机,战争的结局可能就不一样了。

用地对天干扰机干扰美军的星载侦察设备,使它不能获取地面伊军的军事布局;用地对空干扰机干扰美军的E-2C、E-3A预警飞机,使它观察不到伊拉克飞机的状况,也看不到美军自己的飞机在空中的分布,它也就无法进行空中指挥。如果飞机在空战中遇到美军用雷达进行瞄准攻击,伊拉克飞机还可以进行自卫干扰。这样使对方的雷达也变成盲人和近视,在空战中形成瞎对瞎的局面,在空中谁击败谁还是未知数。这样,即便是美军取得海湾战争的胜利,也要付出很大的代价。由此看来,进行雷达对抗也不一定要花很多钱,而是要搞清信息化作战的理念,要使对方的信息化设备不能正常发挥作用。一般来说,现代的信息化武器都是用电子设备进行瞄准、控制,这样才能够进行远距离精确打击,先打击指挥机关和首脑。如果对敌方的雷达、通信、导航、网络等进行干扰,这些信息化武器的作用就会大打折扣,哪还能进行远距离精确打击呢?正如前面所说的那样,如果海湾战争中伊拉克具有信息化作战的理念,拥有一定的地对空和地对天的干扰机,那么美国的星载SAR、预警飞机E-2C、E-3A就不能正常发挥作用。而伊拉克的飞机、坦克、导弹等就可发挥作用,给予美军一定的打击。

现代化的干扰要想制服现代化的雷达,对现代化的干扰机有什么要求呢?现代的新型雷达不仅技术先进,而且采用了多种反干扰手段,如果新型干扰机对付不了新的雷达体制、新的雷达技术和新型抗干扰手段,那么这种干扰机也不能发挥应有的作用。综合起来,对新型干扰机主要有如下六点要求。

第一,干扰频率要瞄得准、瞄得快,多载频瞄频。雷达为了摆脱瞄频干扰,实现了捷变频,即一个脉冲信号变一次频率。如果干扰频率跟不上雷达频率的变化,就会导致雷达信号频率在雷达接收机通带内,而干扰信号不在雷达接收机通带内。雷达就可以接收有用信号,不接收干扰信号。对于多载频发射,干扰机必须进行多载频瞄频干扰,如果一个载频没有瞄准干扰,雷达就可以只接收没有受干扰的载频信号,其他信号连干扰全不要。

第二,方向对得准。要求干扰机的天线主瓣要对准被干扰的目标,才能有效利用干扰能量。

第三,干扰时间尽量连续。如果干扰时间不连续,中间时间太长,雷达就可以利用不干扰时间空隙实施反干扰措施。

第四,干扰频谱完全覆盖雷达信号频谱宽度。有些雷达信号的频谱宽,有些雷达信号的频谱窄。为了有效利用干扰频谱,对不同雷达就要采用不同的干扰频谱宽度。例如,常规脉冲雷的频谱宽一般为零点几兆赫至两三兆赫;脉冲多普勒雷达一般频谱宽为几十千赫至几百千赫;而合成孔径雷达一般频谱宽为几十兆赫至几百兆赫。因此,必须根据不同的雷达,选择不同的干扰频谱宽,否则可能造成干扰能量的浪费或干扰效果降低。

第五,满足干扰压制系统的要求。干扰压制系数是指在雷达接收机的输入端,干扰有效时所需的干/信比的最小值。不同体制的雷达对干扰压制系数有不同的要求,否则达不到应有的干扰效果:一般常规脉冲雷达的干扰压制系数取3~5dB;一般脉冲压缩雷达的干扰压制系数取12~20dB;一般脉冲多普勒雷达的干扰压制系数取5~15dB(在雷达重频为60kHz~200kHz时);一般合成孔径雷达(SAR)的干扰压制系数取20~25dB。

每种体制的雷达干扰压制系数应取多大,可以根据不同的雷达参数进行计算,在具体设计干扰机时可以详细计算取值。

第六,干扰机的极化要采用随机极化干扰。因为雷达可以采用变极化抗干扰,采用随机极化干扰会使干扰能量不受损失,使雷达的变极化抗干扰失效。