一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法技术

本发明专利技术涉及一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法，属于雷达效果评估领域。本发明专利技术构建了隔离平台回波与考虑平台回波场景下一般构型的分布式多源反向交叉眼干扰(G

【技术实现步骤摘要】
一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法


[0001]本专利技术属于雷达效果评估领域，具体涉及一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法。

技术介绍

[0002]单脉冲雷达通过单个脉冲回波即可获得目标角度信息，是一种具有较强抗干扰能力的精确测角技术，广泛应用于各类制导武器，对现代军事系统构成严重威胁，其对抗技术是电子战领域的研究热点和难点。对抗单脉冲雷达的角度欺骗干扰样式有拖曳式诱饵、交叉极化干扰、编队干扰以及交叉眼干扰等；其中，交叉眼干扰被认为是最有效的单脉冲雷达干扰样式。
[0003]交叉眼干扰经历了人工角闪烁、两源反向交叉眼干扰(TRCJ，Two
‑
element Retrodirective Cross
‑
Eye Jamming)、多源反向交叉眼干扰(MRCJ，Multiple
‑
element Retrodirective Cross
‑
Eye Jamming)三个发展阶段；其中，MRCJ可由各干扰环路是否具有同一相位中心进一步分为集中式、分布式两类。自2009年以来，集中式TRCJ与MRCJ的理论研究日趋成熟。文献“du Plessis W P,Odendaal J W,Joubert J.Extended analysis ofretrodirective cross
‑
eye jamming[J].IEEE Transactions onAntennas andPropagation,2009,57(9):2803
‑
2806”深入研究了集中式TRCJ的干扰机理，是交叉眼干扰领域的基础性研究成果；据此其他文献分别提出了基于多源线阵与圆阵、正交四点源、矩形阵的集中式MRCJ干扰构型并分析了其干扰机理，对比分析了集中式TRCJ和MRCJ的干扰性能。上述研究表明：集中式MRCJ通过增加系统自由度解决了集中式TRCJ实用化限制；但仍存在以下两个问题：(1)在实际应用中大型应用平台多无法满足集中式MRCJ构型安装要求；(2)过长的干扰基线导致平台反射回波与干扰回波分离，易被雷达实现干扰剔除。
[0004]分布式MRCJ(DMRCJ,Distributed MRCJ)则可在不规则的空间构型下通过较短基线得到较好的干扰性能，且干扰机可分布式灵活部署，解决了集中式MRCJ在大型应用平台上构型实现难的问题；更进一步DMRCJ还具有平台外、可自毁对抗的特点，即一旦干扰机被识别为信标机还可进行自毁对抗，是交叉眼干扰领域最前沿的研究领域与发展动向。据估计美军“先进舷外电子战”项目极有可能采用了DMRCJ体制，即为通过弦外机载电子吊舱检测来袭导弹并确定其方向，与舰船通过信息共享，实现舰
‑
机协同电子战作战，并利用自身电子攻击系统发射干扰信号，使导弹指向偏离舰船。
[0005]然而目前关于DMRCJ的理论研究相对较少；仅duPlessis WP的文献分析了分布式线性两环路反向交叉眼的干扰机理与干扰环路差，但其理论推导时仍假设存在虚拟相位中心，因而本质上仍为单平台上集中式MRCJ体制。针对上述技术需求与挑战，本专利技术给出了一般构型的DMRCJ(G
‑
DMRCJ,Generally DistributedMRCJ)详尽的性能评估方法；构建了隔离平台回波与考虑平台回波场景下G
‑
DMRCJ的单脉冲比和单脉冲指示角计算模型；利用三角近似推导了G
‑
DMRCJ的交叉眼增益。利用本专利技术专利可分析系统参数容限、干信比需求、干扰环路差及其补偿敏感度。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]本专利技术要解决的技术问题是如何提供一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法，以解决分布式交叉眼干扰对抗比相单脉冲雷达效果评估问题。
[0008](二)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法，该方法包括：构建了隔离平台回波与考虑平台回波场景下分布式多源反向交叉眼干扰(G
‑
DMRCJ)对抗比相单脉冲雷达时G
‑
DMRCJ单脉冲比、交叉眼增益和单脉冲指示角计算模型，利用该模型评估G
‑
DMRCJ的参数容限、干信比需求和干扰环路差及其补偿敏感度。
[0010](三)有益效果
[0011]本专利技术提出一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法，针对分布式交叉眼干扰对抗比相单脉冲雷达效果评估需求，本专利技术专利给出了一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法。本专利技术构建了隔离平台回波与考虑平台回波场景下一般构型的分布式多源反向交叉眼干扰(G
‑
DMRCJ,Generally Distributed Multiple
‑
Element Retrodirective Cross
‑
Eye Jamming)对抗比相单脉冲雷达时G
‑
DMRCJ单脉冲比、交叉眼增益和单脉冲指示角计算模型，利用该模型可评估G
‑
DMRCJ的参数容限、干信比需求和干扰环路差及其补偿敏感度等。仿真计算表明：G
‑
DMRCJ具有良好的干扰性能、参数容限与干信比要求，但干扰环路差距离补偿敏感度较大。
附图说明
[0012]图1为本专利技术G
‑
DMRCJ对抗比相单脉冲雷达的场景示意图；
[0013]图2为G
‑
DMRCJ干扰误差分析图；
[0014]图3为G
‑
DMRCJ交叉眼增益与(a1,φ1)之间的关系曲线，(a)为a1变化，φ1＝175
°
，(b)为φ1变化，a1＝0.95；
[0015]图4为集中式MRCJ交叉眼增益与(a1,φ1)之间的关系曲线，(a)为a1变化，φ11＝175
°
，(b)为φ1变化，a1＝0.95；
[0016]图5为G
‑
DMRCJ与TRCJ、集中式MRCJ的单脉冲指示角对比曲线；
[0017]图6为不同干扰环路相位差下的单脉冲指示角对比曲线；
[0018]图7为TRCJ、集中式MRCJ和G
‑
DMRCJ的角度因子等高线图，(a)为TRCJ角度因子等高线图，(b)为集中式MRCJ角度因子等高线图，(c)为G
‑
DMRCJ角度因子等高线图；
[0019]图8为TRCJ、集中式MRCJ和G
‑
DMRCJ统计单脉冲指示角中值随JSR的变化趋势，(a)为a1＝
‑
0.5dB，φ1＝175
°
，(b)为a1＝
‑
0.5dB，φ1＝180
°
；
[0020]图9为G
‑
DMRCJ干扰环路差未被精确补偿时统计单脉冲指示角中值随本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法，其特征在于，该方法包括：构建了隔离平台回波与考虑平台回波场景下分布式多源反向交叉眼干扰(G
‑
DMRCJ)对抗比相单脉冲雷达时G
‑
DMRCJ单脉冲比、交叉眼增益和单脉冲指示角计算模型，利用该模型评估G
‑
DMRCJ的参数容限、干信比需求和干扰环路差及其补偿敏感度。2.如权利要求1所述的分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法，其特征在于，假设单脉冲雷达位于坐标原点，其孔径间隔为d
p
，其中心到干扰环路n中心的距离为r
n
，其视轴方向相对被保护平台目标的转角为θ
r
，其视轴方向相对干扰环路n中心方向的转角为θ
rn
＝θ
r
±
arcsin(d
ln
/r
n
)；G
‑
DMRCJ由2N个天线阵元组成、共N个干扰环路，天线阵元n和天线阵元2N
‑
n+1组成干扰环路n，其基线长度为d
cn
，基线长度与馈线长度一致，各干扰环路按给定策略分布于被保护平台目标周围，假定干扰环路1为干扰机最外侧的干扰环路；干扰环路n相对于雷达中心方向的转角为θ
cn
，干扰环路n中心相对于雷达视线的张角为θ
hn
，干扰环路n中心到雷达视线方向的距离为d
ln
，干扰机天线方向相对于干扰环路n中心方向的半张角θ
n
近似表示为θ
n
≈d
cn
cos(θ
cn
)/2r
n
。3.如权利要求2所述的分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法，其特征在于，隔离平台回波时，计算模型如下：雷达视轴到干扰机天线阵元n与2N
‑
n+1的夹角分别为θ
rn
±
θ
n
，则单脉冲雷达和、差通道在θ
rn
±
θ
n
方向上的归一化增益分别为方向上的归一化增益分别为融入干扰机天线阵列的反向特性并通过基本的三角函数变换，单脉冲雷达和、差通道总回波表示为：总回波表示为：其中，β为自由空间相位常数，β＝2π/λ，λ为波长；表示干扰环路差，c
n
和分别为干扰环路n的幅度与相位；表示系统调制参数，a
n
和φ
n
分别为干扰环路n的系统调制幅度比和相位差；P
n
＝P
r
(θ
rn
‑
θ
n
)P
r
(θ
rn
+θ
n
)
×
P
c
(θ
cn
‑
θ
n
)P
c
(θ
cn
+θ
n
)，P
r
(θ)为单脉冲雷达天线波束，P
c
(θ)为干扰机天线波束；此时，G
‑
DMRCJ的单脉冲比表示为
当满足θ
n
＜＜βd
p
时，2k
cn
趋于零，则有cos(2k
cn
)≈1；由于干扰机位于单脉冲雷达天线的辐射远场，有d
cn
＜＜r
n
，那么θ
n
很小，则干扰机天线和雷达天线增益可取近似值，即P
r
(θ
rn
±
θ
n
)≈P
r
(θ
rn
)，P
c
(θ
cn
±
θ
n
)≈P
c
(θ
cn
)，由于θ
rn
＝θ
r1
‑
arcsin(d
l1
/r1)+arcsin(d
ln
/r
n
)，故而当干扰机位于单脉冲雷达的辐射远场时，即r
n
＞＞d
ln
时，则有θ
rn
≈θ
r1
，又由θ
n
＜＜βd
p
，则有以及考虑上述近似时，式(5)化简为其中，G
cn
为G
‑
DMRCJ的交叉眼增益，即式(6)右边第二项表示G
‑
DMRCJ为单脉冲雷达引入的测角误差；当隔离平台反射回波时，测角误差的大小与交叉眼增益和sin(2k
c1
)有关；在理论上当a1+a2+
…
+a
n
＝N且φ11＝φ2＝
…
φ
n
＝180
°
时，式(7)中的分母趋近于0，此时的交叉眼增益最大，将会对单脉冲雷达引起最大的测角误差；由单脉冲比与单脉冲指示角之间的三角表示关系，单脉冲指示角θ
i
表示为4.如权利要求3所述的分布式多源反向交叉眼干扰性能评估方法，其特征在于，考虑平台反射回波时，计算模型如下：首先对各分布式平台回波进行数学建模；为统一表示各分布式干扰机平台回波与被保护平台回波，令单脉冲雷达视轴与各分布式平台点目标的夹角为θ
rw
，w∈[0,N]...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永超，周宏潮，梁伟，闫常浩，吴世义，许一，徐琎，季江东，陈强，
申请(专利权)人：中国人民解放军九六九零一部队二五分队，
类型：发明
国别省市：