雷達抗干擾效能評估方法探討＊

（中國人民解放軍92941部隊94分隊 葫蘆島 125001）

1 引言

雷達抗干擾效能是全面衡量現代雷達系統在復雜電磁環境下生存能力的一項重要指標，如何客觀、全面地評價現代雷達系統在實戰條件下的抗干擾效能，已成為雷達設計、生產和使用部門共同關心的重要課題。

目前，國內外雷達界的專家和學者在雷達抗干擾性能的評估方面，做了大量卓有成效的工作，并取得了大量的研究成果。但是，由于抗干擾措施繁多，并且包含許多不確定因素，因而使得雷達抗干擾效能評估變得更為復雜，所涉及的知識領域更廣泛，所以迄今為止還沒有形成一個全面的統一的度量體系和方法，而是出現了百家爭鳴的局面。

2 雷達抗干擾效能評估方法和準則

雷達抗干擾效能評估是對雷達裝備在一定的干擾條件下和一定的作戰時間內成功完成其規定作戰任務、滿足作戰需要的能力的評估，是完成某種既定任務程度指標的模糊綜合定量評價。

2.1 雷達抗干擾效能評估方法

·試驗法。通過外場試驗評估雷達系統的抗干擾性能。優點是實時性好、數據可靠、結果可信。缺點是試驗費用高、靈活性差。

·仿真法。利用電子計算機對電子干擾、抗干擾過程進行分布式實時仿真，進而評估雷達系統的抗干擾能力。該方法成本低、適應性好，可近似地達到外場試驗的效果，但由于技術復雜，在國內目前尚處于起步階段。

·解析計算法。通過分析雷達對抗雙方的技術性能指標之間的關系，借助部分仿真和實驗的手段，建立相應的評估數學模型，對雷達系統的抗干擾能力進行評估［6］。該方法實時性差，但可靜態探討雷達的可能抗干擾能力，且無資金、設備和技術的制約，故目前為雷達界所廣泛采用。

2.2 雷達抗干擾效能評估準則

·功率準則。該準則從信干比的角度出發的準則，如抗干擾改善因子（EIF）；該準則體現了雷達對抗即功率對抗的傳統思想，但顯然不能概括雷達所有的抗干擾技術。

·信息準則。該準則以雷達在干擾條件下的信息損失程度來評價雷達的抗干擾能力［2］。該準則概念清晰，理論嚴謹，能夠正確體現雷達的抗干擾能力，但計算復雜，目前尚未得到廣泛使用。

·戰術應用準則。該準則以雷達作用距離和測量精度等戰術參數作為雷達系統抗干擾能力的衡量指標參數，因而具有直接性、全面性以及可測性等優點，是在試驗及解析分析中都被廣為采用的準則。

·概率準則。該準則常用的衡量指標有雷達抗欺騙干擾概率、無線電設備抗干擾成功概率、雷達發現概率等等，該準則概念清晰，但較難分析和計算。

不同評估準則對應著不同評估指標體系及評估方法。由于不同準則具有各自的特點，考慮到雷達系統的復雜性及廣泛性，在雷達評估研究中我們不妨采用多準則融合的方式來進行雷達抗干擾效能的評估。

3 幾種典型的雷達抗干擾效能評估方法及其優缺點

3.1 抗干擾改善因子（EIF）

抗干擾改善因子（EIF）是美國著名電子對抗專家瀚斯頓（S.L.Johnston）參照移動目標顯示（MTI）改善因子的概念，于1974年提出來的，而且已經被IEEE 協會正式采納，它適用于各種有源或無源壓制式干擾。其定義為：雷達引入某種抗干擾措施后雷達輸出端的信干比PS0′／PJ0′與雷達未采取抗干擾措施時雷達輸出端信干比PS0／PJ0的比值，即雷達采取抗干擾措施后信干比提高的倍數［4］。

考慮到雷達采取抗干擾措施后，對雷達的性能會產生附加影響，所以，我國雷達專家酈能敬教授提出有效抗干擾改善因子FEⅠ的概念，對抗干擾改善因子加以修正，其定義如下［8］：

式中，FⅠ為修正前的抗干擾改善因子；Lf為修正因子，稱為損失系數，它表示雷達引入抗干擾措施后產生的附加影響。

抗干擾改善因子（EIF）可用于雷達之間或某部雷達的抗干擾設計方案之間的比較某些抗干擾性能的優劣或費效比，也可用于在同一干擾條件下比較雷達在采取某項或某幾項抗干擾措施前后雷達抗干擾性能的改善程度。但正如Johnston所指出的：“EIF不是基本的雷達設計中電子抗干擾性能的度量，而是雷達抗干擾性能改善程度的度量”。也就是說，EIF并不能直接度量雷達的抗干擾性能，只能直接度量其抗干擾改善程度。

3.2 雷達綜合抗干擾能力（ACJ）度量公式

ACJ是我國的雷達專家酈能敬教授在1984年提出來的，它是根據雷達抗干擾的基本手段，即提高雷達在時域、頻域與空間方向角上的分辨力，得出的雷達抗干擾能力的基本表達式［1］。具體表示為

雷達消極干擾公式（AC）：

雷達積極干擾公式（AJ）：

雷達綜合抗干擾公式（ACJ）：

式中，P為雷達平均發射功率；T0是信號持續時間；BS是信號寬度；G是天線增益；SS為雷達天線旁瓣因子；SP為雷達極化可變因子；SM為雷達質量因子；SC為恒虛警處理質量因子；SN為寬-限-窄質量因子；SJ為重合頻率抖動因子。

ACJ主要存在的局限是其各個抗干擾因子的簡單相乘導致所得結論缺乏相應的可信度，同時，它是用作雷達自身抗干擾性能的度量，而不是用作依賴于干擾環境和雷達性能的抗干擾效能的度量。ACJ用于裝備立項論證是有效的，但它很難具體應用到作戰指揮、兵力規劃、作戰仿真等更高層次中來。

3.3 雷達抗干擾品質因子

雷達抗干擾品質因子是指在干擾環境中，雷達在戰術指標要求的距離處對典型目標實施探測，接收機的輸出信干功率比［5］。即：

式中，FJ為雷達抗干擾改善因子；PS為雷達系統接收到信號的功率，其表示為

PⅠ為雷達接收到的干擾功率，表示為

故最終可得下式：

該模型概念清楚、計算簡單，對雷達的抗干擾性能評價有一定價值，但是它對一些影響雷達抗干擾效果的因素過于理想化，不能客觀地評估雷達系統的電子戰效能及戰術條件下的雷達抗干擾效能。

3.4 雷達的相對自衛距離

雷達的相對自衛距離RJm0，是指雷達的自衛距離RJ0與雷達所要求的作用距離Rm0的比值［7］。當干擾為支援干擾，且雷達采取了抗干擾措施時，雷達的相對自衛距離為

式中，FⅠ為雷達采取抗干擾措施后的抗干擾改善因子。

而當干擾為自衛干擾，且雷達采取了抗干擾措施時，有

由式（10）和式（11）就可分別求出支援干擾和自衛干擾下雷達的相對自衛距離RJm0。RJm0與干擾機的干擾水平有關，它是能夠比較全面反映雷達抗壓制性干擾的指標，也是評價戰術條件下雷達抗干擾性能的一項重要的綜合指標，但是還存在許多不足，有待于進一步完善。

4 雷達抗干擾效能評估構想

分析現有的各種雷達抗干擾效能評估方法，主要存在以下兩點不足：一是干擾和抗干擾效能評估是分開進行的，即不是在同一個平臺下進行研究的，這不符合實際情況。二是在抗干擾效果評估過程中將抗干擾措施，尤其是信號處理中的抗干擾措施作為一個整體研究，即作為一個黑盒子，只考慮輸入輸出特性，對于內部各干擾措施不予具體考慮，從而不利于研究的深入和抗干擾措施的改進。針對上述不足，本文提出了一種新的雷達抗干擾效能評估設想，如圖1所示。

根據圖1所示，可以按照以下的方法和步驟對某部雷達效能進行評估。

圖1 雷達抗干擾效能評估示意圖

1）對所要評估的某一具體型號的雷達進行分析，明確評估的前提、條件和要求，以及所要達到的目的。建立符合實戰要求的干擾環境背景（ECM模型），這里所有的抗干擾環境背景用來表示［9］。

2）建立雷達抗干擾效果評估指標體系，這是評估過程中的一個難點和重點，雷達抗干擾效能指標選取的正確與否，直接影響評估結果的可信度和實用性。所要確立的指標體系既要考慮評估的基本要求，更要考慮到實戰情況下的可行性和適應性，不能過于理想化。這里還應強調雷達干擾措施體系的選?。ńCCM-ECM 對應矩陣［3］），不同的抗干擾措施對干擾的響應是不一樣的，因而選取的評估特征指標也不一樣，評估結果也不一樣。我們用｛M｝N∞＝1表示選取的雷達干擾措施體系，用｛S｝N∞＝1來表示所選取的雷達抗干擾效果評估指標體系。

3）在指標體系已經確立的基礎上，確定評估雷達各種指標的量化、計量或分級方法，即對每一個評估指標構建合適的模型并采取適當的算法。最后將所有指標納入一個數學或邏輯體系，形成定量的綜合的評估指標體系，即形成綜合評估模型。構建模型時應采取結構化和模塊化的方法，按照合理的層次結構組織。

4）根據以上三個步驟，在不同的層面上對雷達系統進行抗干擾效能評估，利用一些經驗數據，對構建的模型進行檢驗，分析評估結果的可行性，并對其進行修正和改進，最后綜合得出總體效能。

5 結語

由于雷達系統抗干擾效能不僅與雷達自身的技術特性有關，而且與作戰使用的電磁環境、戰術應用都有密切的聯系，是一個不確定的技術難題。本文針對現有評估方法的特點和不足，提出了基于各種抗干擾措施的抗干擾效果評估方法，揭示了干擾效果與各種抗干擾措施之間的對應關系，能較深入地研究各種抗干擾措施，能夠得到可信度更高的抗干擾效能評估結果，為雷達抗干擾能力評估提供了基礎。

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