CN115459877B - 一种基于检查询问的防欺骗干扰方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于检查询问的防欺骗干扰方法，包括：步骤1、通过雷达扫描获取区域内所有目标飞行器的属性，并根据需求确认重点关注目标；步骤2、询问设备对重点关注目标进行敌我属性识别，标记“疑似我方”的目标；步骤3、询问设备对“疑似我方”的目标进行检查询问；步骤4、询问设备根据“疑似我方”的目标对检查询问的应答情况进一步判断该目标的敌我属性。本发明能够在现有系统上改进，仅对软件进行调整，不会增加额外的制造成本，能够有效解决西方体制敌我识别系统容易被欺骗干扰的问题，避免因为敌我属性判断错误造成严重后果。

Description

一种基于检查询问的防欺骗干扰方法
技术领域
本发明涉及目标识别领域，特别涉及一种基于检查询问的防欺骗干扰方法。
背景技术
敌我识别系统是现代信息战OODA（观察、判断、决策、行动）打击链决策环节的重要支撑，可增强作战指挥与控制的准确性和各作战单位间的协调性，加快作战系统判断准确性及决策效率，降低误伤概率，掌握战场主动，是信息化条件下多兵种联合作战的必备手段。敌我识别系统是通过“询问-应答”协作方式对陆海空目标进行非接触式测量，获取目标的身份、距离、位置、方位、高度、态势等信息，实现对目标的监视和身份识别。询问设备发出询问信号，通过探测目标响应的应答信号定位目标。通过一问(询问设备询问)、一答(应答设备应答)两次无线电信号的发射实现对目标的定位，不同于一次雷达的一次无线电信号发射。
西方体制敌我识别系统，是以北约为首研发的一套敌我识别系统，西方敌我识别系统经过了MARK X、MARK XII、MARK XIIA标准的发展，不断完善系统功能和提高敌我识别系统的抗干扰能力，同时敌我识别系统在战场中的作用不断提高。在传统西方体制敌我识别系统的使用过程中，能够获得获取目标的身份、距离、位置、方位、高度、态势等信息，实现对目标的监视和身份识别。随着电子战、信息战技术的发展，各个领域的无源侦收设备和电子对抗设备得到格外重视。无源侦收设备截获无线电信号后，可对目标进行欺骗干扰。传统西方体制敌我识别系统对于欺骗干扰无能为力，不能很好的区分真实目标和欺骗目标，容易被敌方欺骗目标干扰，造成敌我属性误判，影响系统的态势感知能力。
发明内容
针对传统西方体制敌我识别系统无法识别欺骗干扰，不能很好区分真实目标和欺骗目标，容易被敌方欺骗目标干扰的问题，提供了一种基于检查询问的防欺骗干扰方法，能够通过发送特定编码信号再次确认的方式对目标属性进一步进行判断，从而达到区分欺骗信号的目的，能够更准确的完成目标属性判定。
本发明采用的技术方案如下：一种基于检查询问的防欺骗干扰方法，包括：
步骤1、通过雷达扫描获取区域内所有目标飞行器的属性，并根据需求确认重点关注目标；
步骤2、询问设备对重点关注目标进行敌我属性识别，标记“疑似我方”的目标；
步骤3、询问设备对“疑似我方”的目标进行检查询问；
步骤4、询问设备根据“疑似我方”的目标对检查询问的应答情况进一步判断该目标的敌我属性。
进一步的，所述步骤1包括：
步骤1.1、系统上电，雷达与询问设备正常工作；
步骤1.2、操作雷达进行区域内目标探测，获取区域内目标飞行器的属性信息，包括方位、距离和高度；
步骤1.3、根据作战需求或外部指令选取区域内的重点关注飞行器目标进行后续识别。
进一步的，所述步骤2包括：
步骤2.1、雷达将区域中重点关注飞行器目标的属性信息发送给询问设备；
步骤2.2、询问设备根据属性信息，定制相应的询问策略，调度询问设备相控阵天线波束指向飞行器目标的方位，发射经MSK调制后的询问信号，发射结束后，天线通道处于接收状态；
步骤2.3、目标飞行器的应答设备接收到询问信号后，根据对询问信号进行解析，产生对应的应答信号，并对空辐射应答信号；
步骤2.4、询问设备根据应答信号获取应答设备的相关信息，并进行信息匹配，匹配成功的目标标记为“疑似我方”，未成功匹配的目标标记为“不明”，并将“不明”的目标上报。
进一步的，所述步骤2.2中，询问设备根据相控阵天线的通道数量、天线阵子间隔以及工作频率，计算发射状态与接收状态下各天线通道相位加权值，并形成对应的移相控制码；询问设备根据发射状态下移相控制码，控制各通道的移相值，发射询问信号；发射结束后，再根据接收状态下的移相控制码，控制各通道的移相值，使通道处于接收状态。
进一步的，所述步骤3包括：
步骤3.1、针对“疑似我方”的目标，发送检查询问信号；所述检查询问信号与询问信号仅携带的明文数据不同，发送时均采用MSK调制，发送的射频信号包络一致；
步骤3.2、目标飞行器的应答设备接收到检查询问信号后，对检测询问信号进行解析，若该目标飞行器为我方目标，则不进行应答；若该目标飞行器为欺骗信号，则会按照正常询问信号处理，发送之前截获的应答信号进行欺骗干扰。
进一步的，所述步骤4中，询问设备若接收到“疑似我方”的目标产生的应答信号，则标记为该目标为“敌方”目标；若“疑似我方”的目标未响应应答，则标记为“我方”目标，询问设备将目标敌我属性上报，为后续任务提供敌我属性判断依据。
进一步的，所述步骤2和步骤3中，询问设备与应答设备内均具备加解密功能，在发送信号时，先进行加密处理，再经MSK调制后对空辐射；在接收信号时，先对接收的信号进行解密处理，再进行数据解析。
进一步的，所述询问信号与检查信号均包括同步头与询问编码信息，同步头由固定数据组成，询问编码信息由对应加密后的数据分组产生。
进一步的，我方询问设备、应答设备的加解密过程以及加解密算法一致，检查询问信号与询问信号能够被我方目标飞行器的应答设备解析。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明能够在现有系统上改进，仅对软件进行调整，不会增加额外的制造成本，能够有效解决西方体制敌我识别系统容易被欺骗干扰的问题，避免因为属性判断错误造成严重后果。
附图说明
图1为本发明提出的基于检查询问的防欺骗干扰方法中询问设备工作流程图。
图2为本发明提出的基于检查询问的防欺骗干扰方法中应答设备工作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
本发明基于传统“询问-应答”基础，对已问通目标通过发送特定编码信号再次确认的方式对目标属性进一步进行判断，从而达到区分欺骗信号的目的，能够更准确的完成目标属性判定。询问设备发送的特定编码进行加密处理并进行MSK调制后，信号包络与正常询问信号一致，应答设备接收到询问信号后需要对询问信号进行MSK解调和解密处理，获取询问信号格式。如果为正常询问信号，应答设备正常应答；如果为检查询问，应答设备不作应答，询问设备根据应答设备接收到检查询问后是否应答，对目标的属性做进一步判断。本实施例以现有的西方体制敌我识别系统为基础，介绍具体方案：
如图1所示，一种基于检查询问的防欺骗干扰方法，包括：
步骤1、通过雷达扫描获取区域内所有目标飞行器的属性，并根据需求确认重点关注目标；
步骤2、询问设备对重点关注目标进行敌我属性识别，标记“疑似我方”的目标；
步骤3、询问设备对“疑似我方”的目标进行检查询问；
步骤4、询问设备根据“疑似我方”的目标对检查询问的应答情况进一步判断该目标的敌我属性。
具体的，步骤1包括以下子步骤：
步骤1.1、系统上电，雷达与询问设备正常工作；
步骤1.2、操作雷达进行区域内目标探测，获取区域内目标飞行器的属性信息，包括方位、距离和高度；
步骤1.3、根据作战需求或外部指令选取区域内的重点关注飞行器目标进行后续识别。
步骤2包括以下子步骤：
步骤2.1、雷达将区域中重点关注飞行器目标的属性信息发送给询问设备；
步骤2.2、询问设备根据属性信息，定制相应的询问策略，调度询问设备相控阵天线波束指向飞行器目标的方位，发射经MSK调制后的询问信号，发射结束后，天线通道处于接收状态；
其中，询问设备根据相控阵天线的通道数量、天线阵子间隔、工作频率等参数，实时计算出发射状态各通道相位加权值
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和接收状态下各通道相位加权值
Figure 518050DEST_PATH_IMAGE002
，其中i为天线通道序号；询问设备根据发射状态下各通道相位加权值
Figure 494096DEST_PATH_IMAGE001
和接收状态下各通道相位加权值
Figure 864160DEST_PATH_IMAGE002
形成移相控制码，实时控制各通道移相值，更改波束指向为目标飞行器方位附近。询问设备在发射状态下根据发射时的移相控制码，控制各通道的移相值，发射正常询问信号。发射结束后，根据接收时的移相控制码，控制各通道的移相值，各通道处于接收状态。
在实施例中，为了提高系统安全性，需要对询问信号进行加密处理；询问设备将正常询问明文数据
Figure DEST_PATH_IMAGE003
，通过加密算法转换为密文数据
Figure 304368DEST_PATH_IMAGE004
。询问信号中包括四个同步头（P1，P2，P3，P4）和询问编码信息（D1～Dn），同步头采用固定数据，询问编码信息（D1～Dn）由密文数据分组产生，加密完成后，将询问信号经MSK调制后对空辐射。
步骤2.3、目标飞行器的应答设备接收到询问信号后，进行解密与解析，得到询问明文数据
Figure 373955DEST_PATH_IMAGE003
，之后应答设备根据询问明文数据
Figure 696352DEST_PATH_IMAGE003
对询问格式进行判断，参照设定规则产生应答信号明文数据
Figure DEST_PATH_IMAGE005
，应答信号明文数据
Figure 571904DEST_PATH_IMAGE005
经加密处理为应答密文数据
Figure 538723DEST_PATH_IMAGE006
；应答信号中包括两个同步头（P1，P2）和应答编码信息（D1～Dn）。同步头采用固定数据，应答编码信息（D1～Dn）由密文数据
Figure 402381DEST_PATH_IMAGE006
分组产生。应答设备将应答信号进行MSK调制后对空辐射。
其中，设定规则为预先设置询问格式对应的信息数据，正常询问信号数据信息中包含询问格式，应答信号需要根据询问格式，回答相应的信息数据，每种格式回答的数据不一样。
步骤2.4、询问设备接收到应答信号密文数据
Figure 821861DEST_PATH_IMAGE006
后进行解密处理，得到应答信号明文数据
Figure 297842DEST_PATH_IMAGE005
。询问设备根据应答信号的明文数据
Figure 119167DEST_PATH_IMAGE005
获取应答设备的各种信息，能够成功匹配的目标标记为“疑是我方”目标，而未成功匹配的目标标记为“不明”目标，并将“不明”目标上报。
在判断出“疑似我方”目标之后，还需要进一步进行辨别，避免所接收的应答信号是欺骗干扰信号。具体的，步骤3包括以下子步骤：
步骤3.1、询问设备对“疑似我方”的目标再次进行询问，此时发送检查询问信号，询问设备将检查询问明文数据
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，通过加密算法转换为密文数据
Figure 124032DEST_PATH_IMAGE008
，与询问信号一致，检查询问信号同步头采用固定数据，询问编码信息（D1～Dn）由密文数据
Figure 827546DEST_PATH_IMAGE008
分组产生。检查询问信号进行MSK调制后对空辐射。
步骤3.2、目标飞行器的应答设备接收到检查询问信号密文数据
Figure 841638DEST_PATH_IMAGE008
后，对检查询问信号进行解密处理，得到明文数据
Figure 783050DEST_PATH_IMAGE007
，应答设备根据明文数据
Figure 991439DEST_PATH_IMAGE007
对询问格式进行判断，如果“疑是我方”目标为我方目标，该目标能够判断该询问信号是否为检查询问，当询问信号为检查询问信号时，我方应答设备不进行应答；如果“疑是我方”目标为欺骗信号，则不知道该询问信号为检查询问信号，会按照正常询问信号处理，发送之前截获的应答信号进行欺骗干扰。
在该过程中，检查询问信号明文数据与正常询问信号明文数据不同，但是两种询问信号同样进行加密处理并进行MSK调制，发送的射频信号包络一致。我方询问、应答设备的加密、解密过程以及加密、解密算法一致，能够互联互通，检查询问信号能被我方设备解析，且不易被敌方甄别。如图2所示，对于我方的应答设备能够识别出所接收的信号是询问信号还是检查询问信号，从而选择产生应答信号或者不进行应答。
最后，在步骤4中，询问设备若接收到“疑似我方”的目标产生的应答信号，则标记为该目标为“敌方”目标；若“疑似我方”的目标未响应应答，则标记为“我方”目标，询问设备将目标敌我属性上报，系统结合多个传感器属性判定结果综合判断目标的属性。
其中，当“疑是我方”目标在检查询问时未响应应答，满足检查询问的响应要求，则判定该目标属性为“我方”。若“疑是我方”目标在检查询问时产生应答响应，不满足检查询问的响应要求，则该目标为欺骗干扰信号，目标属性标记为“敌方”。
本实施例提出的防欺骗干扰方法在现有系统上改进，仅对软件进行调整，不会增加额外的制造成本，能够有效解决西方体制敌我识别系统容易被欺骗干扰的问题，避免因为属性判断错误造成严重后果。
需要说明的是，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种基于检查询问的防欺骗干扰方法，其特征在于，包括：
步骤1、通过雷达扫描获取区域内所有目标飞行器的属性，并根据需求确认重点关注目标；
步骤2、询问设备对重点关注目标进行敌我属性识别，标记“疑似我方”的目标；
步骤3、询问设备对“疑似我方”的目标进行检查询问；
步骤4、询问设备根据“疑似我方”的目标对检查询问的应答情况进一步判断该目标的敌我属性；
所述步骤2包括：
步骤2.1、雷达将区域中重点关注飞行器目标的属性信息发送给询问设备；
步骤2.2、询问设备根据属性信息，定制相应的询问策略，调度询问设备相控阵天线波束指向飞行器目标的方位，发射经MSK调制后的询问信号，发射结束后，天线通道处于接收状态；
步骤2.3、目标飞行器的应答设备接收到询问信号后，根据对询问信号进行解析，产生对应的应答信号，并对空辐射应答信号；
步骤2.4、询问设备根据应答信号获取应答设备的相关信息，并进行信息匹配，匹配成功的目标标记为“疑似我方”，未成功匹配的目标标记为“不明”，并将“不明”的目标上报；
所述步骤3包括：
步骤3.1、针对“疑似我方”的目标，发送检查询问信号；所述检查询问信号与询问信号仅携带的明文数据不同，发送时均采用MSK调制，发送的射频信号包络一致；
步骤3.2、目标飞行器的应答设备接收到检查询问信号后，对检测询问信号进行解析，若该目标飞行器为我方目标，则不进行应答；若该目标飞行器为欺骗信号，则会按照正常询问信号处理，发送之前截获的应答信号；
所述步骤4中，询问设备若接收到“疑似我方”的目标产生的应答信号，则标记为该目标为“敌方”目标；若“疑似我方”的目标未响应应答，则标记为“我方”目标，询问设备将目标敌我属性上报，为后续任务提供敌我属性判断依据。
2.根据权利要求1所述的基于检查询问的防欺骗干扰方法，其特征在于，所述步骤1包括：
步骤1.1、系统上电，雷达与询问设备正常工作；
步骤1.2、操作雷达进行区域内目标探测，获取区域内目标飞行器的属性信息，包括方位、距离和高度；
步骤1.3、根据作战需求或外部指令选取区域内的重点关注飞行器目标进行后续识别。
3.根据权利要求1所述的基于检查询问的防欺骗干扰方法，其特征在于，所述步骤2.2中，询问设备根据相控阵天线的通道数量、天线阵子间隔以及工作频率，计算发射状态与接收状态下各天线通道相位加权值，并形成对应的移相控制码；询问设备根据发射状态下移相控制码，控制各通道的移相值，发射询问信号；发射结束后，再根据接收状态下的移相控制码，控制各通道的移相值，使通道处于接收状态。
4.根据权利要求1所述的基于检查询问的防欺骗干扰方法，其特征在于，所述步骤2和步骤3中，询问设备与应答设备内均具备加解密功能，在发送信号时，先进行加密处理，再经MSK调制后对空辐射；在接收信号时，先对接收的信号进行解密处理，再进行数据解析。
5.根据权利要求4所述的基于检查询问的防欺骗干扰方法，其特征在于，所述询问信号与检查信号均包括同步头与询问编码信息，同步头由固定数据组成，询问编码信息由对应加密后的数据分组产生。
6.根据权利要求4或5所述的基于检查询问的防欺骗干扰方法，其特征在于，我方询问设备、应答设备的加解密过程以及加解密算法一致，检查询问信号与询问信号能够被我方目标飞行器的应答设备解析区分。
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The Effect of Masking Interference on the Quality of Request Signal Detection in Aircraft Responders of the Identification Friend or Foe Systems;Ivan Obod ect.;《2020 IEEE International Conference on Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T)》;20210702;全文 *
一种空中目标敌我识别逻辑模型;张志强等;《雷达与对抗》;20130315(第01期);正文第1节 *

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