CN116125395A - 一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法及系统，包括：根据战场态势选择无源侦测系统对空间电磁频谱进行监测或者选择有源相控阵雷达系统对空间目标进行测量，或者二者结合进行融合分析；根据战场环境判断雷达是否保持无线电静默，如果保持静默，则通过无源侦测系统侦测到的目标信息和电磁环境信息进行综合判断，适时打开有源相控阵雷达系统进行工作，如果保持开机状态，则无源侦测系统对空间目标和电磁频谱进行监测，在有干扰源出现时，则执行下一步操作；雷达系统根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度。本发明通过协同感知提高了战场态势感知的范围、属性维度和准确度；在强对抗环境下，减少雷达开机几率，提高了战场生存能力。

Description

一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法及系统

技术领域

本发明涉及雷达探测技术领域，尤其涉及一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法及系统。

背景技术

随着电子信息技术的发展，雷达发挥出越来越重要的作用，与此同时，雷达在战场环境中也面临着许多威胁和挑战，特别是面临着强烈的电子对抗，对雷达的探测能力和战场生存能力构成严重的威胁。

现有的涉及无源侦测的雷达抗干扰技术有通过辅助天线采用旁瓣对消、旁瓣消隐和自适应空域滤波技术，还有通过无源帧频谱监测实现自适应频率捷变技术，以及单独通过无源侦测实现被动探测与定位的技术，这些雷达抗干扰技术虽然较为成熟，但是方法和手段却较为单一，各种抗干扰技术都有着一定的技术缺陷，难以满足目前对无源侦测雷达抗干扰的要求。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法及系统，解决了现有抗干扰手段存在的不足。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法，所述调度方法包括：

有/无源协同战场态势综合感知：根据战场态势选择无源侦测系统对空间电磁频谱进行监测或者选择有源相控阵雷达系统对空间目标进行测量，或者选择有源侦测与无源探测的信息进行融合分析；

根据战场环境判断有源相控阵雷达系统是否保持无线电静默，如果保持静默，则通过无源侦测系统侦测到的目标信息和电磁环境信息进行综合判断，适时打开有源相控阵雷达系统进行工作，如果保持开机状态，则无源侦测系统对空间目标和电磁频谱进行监测，在有干扰源出现时，则执行下一步操作；

有源相控阵雷达系统根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度。

所述有/无源协同战场态势综合感知具体包括以下内容：

有/无源协同探测系统包括无源侦测系统、有源相控阵雷达系统和授时设备，无源侦测系统与有源相控阵雷达系统通过网络进行数据传输，并通过授时设备实现时间同步，无源侦测系统包括雷达信号侦测系统和敌我识别信号侦测系统，通过雷达信号侦测系统对空间雷达信号侦测，敌我识别信号侦测系统对空间敌我识别信号进行侦测，有源相控阵雷达系统对空间目标的距离、方位和俯仰角进行测量；

在有源相控阵雷达系统保持辐射源关闭状态时，无源侦测系统单独进行空间目标探测，在有源相控阵雷达系统打开辐射源正常工作时，将无源侦测和有源探测的信息进行融合分析。

所述根据战场环境判断有源相控阵雷达系统是否保持无线电静默包括以下内容：

判断当无源侦测系统单独工作时是否能够全面有效的对战场目标进行探测，如果通过无源侦测系统对飞机的机载雷达和敌我识别信号进行有效侦测，获得目标方位和目标属性信息，则将有源相控阵雷达系统辐射源关闭；

判断是否存在有源相控阵雷达系统无法应对的电磁干扰，如果存在，则将有源相控阵雷达系统辐射源关闭，通过无源侦测系统对空间电磁进行监测，直到电磁干扰消失后有源相控阵雷达系统再开机；

如果在有源相控阵雷达系统辐射源关闭时，无源侦测系统无法侦测目标，则将有源相控阵雷达系统打开进行正常探测。

所述有源相控阵雷达系统根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度包括以下内容：

根据有源相控阵雷达系统工作频段干扰信号分析的结果，有源相控阵雷达系统选定受干扰最弱的雷达工作频段进行探测；

根据有源干扰出现的方法自动修正有源相控阵雷达系统天线口径场分布，使天线零值始终指向干扰源的空间角度。

一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度系统，它包括战场态势综合感知模块、判断模块和抗干扰调度模块；

所述战场态势综合感知模块：用于根据战场态势选择无源侦测系统对空间电磁频谱进行监测或者选择有源相控阵雷达系统对空间目标进行测量，或者选择有源侦测与无源探测的信息进行融合分析；

所述判断模块：用于根据战场环境判断有源相控阵雷达系统是否保持无线电静默，如果保持静默，则通过无源侦测系统侦测到的目标信息和电磁环境信息进行综合判断，适时打开有源相控阵雷达系统进行工作，如果保持开机状态，则无源侦测系统对空间目标和电磁频谱进行监测，在有干扰源出现时，则进行抗干扰调度模块的操作；

所述抗干扰调度模块：用于有源相控阵雷达系统根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度。

所述战场态势综合感知模块具体包括以下内容：

有/无源协同探测系统包括无源侦测系统、有源相控阵雷达系统和授时设备，无源侦测系统与有源相控阵雷达系统通过网络进行数据传输，并通过授时设备实现时间同步，无源侦测系统包括雷达信号侦测系统和敌我识别信号侦测系统，通过雷达信号侦测系统对空间雷达信号侦测，敌我识别信号侦测系统对空间敌我识别信号进行侦测，有源相控阵雷达系统对空间目标的距离、方位和俯仰角进行测量；

在有源相控阵雷达系统保持辐射源关闭状态时，无源侦测系统单独进行空间目标探测，在有源相控阵雷达系统打开辐射源正常工作时，将无源侦测和有源探测的信息进行融合分析。

所述判断模块包括第一判断单元、第二判断单元和第三判断单元：

所述第一判断单元：用于判断当无源侦测系统单独工作时是否能够全面有效的对战场目标进行探测，如果通过无源侦测系统对飞机的机载雷达和敌我识别信号进行有效侦测，获得目标方位和目标属性信息，则将有源相控阵雷达系统辐射源关闭；

所述第二判断单元：用于判断是否存在有源相控阵雷达系统无法应对的电磁干扰，如果存在，则将有源相控阵雷达系统辐射源关闭，通过无源侦测系统对空间电磁进行监测，直到电磁干扰消失后有源相控阵雷达系统再开机；

所述第三判断单元：用于在有源相控阵雷达系统辐射源关闭时，判断无源侦测系统是否能够侦测目标，，如果不能，则将有源相控阵雷达系统打开进行正常探测。

所述抗干扰调度模块包括第一调度单元和第二调度单元；

所述第一调度单元：用于根据有源相控阵雷达系统工作频段干扰信号分析的结果，有源相控阵雷达系统选定受干扰最弱的雷达工作频段进行探测；

所述第二调度单元：用于根据有源干扰出现的方法自动修正有源相控阵雷达系统天线口径场分布，使天线零值始终指向干扰源的空间角度。

本发明具有以下优点：一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法及系统，通过协同感知提高了战场态势感知的范围、属性维度和准确度；在强对抗环境下，减少雷达开机几率，提高了战场生存能力；通过无源侦测干扰源方位、频段，支持雷达优化反干扰措施。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下结合附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，本发明通过无源侦测技术提供的目标探测和频谱监测信息，制定一种灵活地多种抗干扰手段调度方法，将多种抗干扰技术进行综合，消除单一抗干扰手段的缺点，提升雷达综合抗干扰能力；具体包括以下内容：

1、有/无源协同战场态势综合感知：

有无源协同探测系统包括：无源侦测系统(雷达信号侦测系统、敌我识别信号侦测系统)、相控阵雷达系统，授时设备等。无源侦测系统与相控阵雷达可通过网络进行数据传输，并通过授时设备实现时间同步。无源侦测协同雷达抗干扰主要工作流程如下：

通过单站无源侦测系统可以对空间电磁频谱进行监测，其中雷达信号侦测系统可以对空间雷达信号侦测，敌我识别(IFF)信号侦测系统可以对空间敌我识别信号进行侦测。雷达系统作为有源系统可以对空间目标的距离、方位角和俯仰角进行精确测量。

雷达根据战争情况决定是否打开辐射源进行工作。在雷达保持辐射关闭状态时，无源侦测系统单独进行空间目标探测。在雷达打开辐射源正常工作时，可以将无源侦测与有源探测的信息进行融合分析，从而有效地对空间目标探测与电磁频谱监测。

2、根据战场环境判断雷达是否需要保持无线电静默：

雷达作为有源探测系统，需要对空间辐射大功率电磁波。在电子战中，辐射出去的电磁波信号容易被敌方截获。敌方会根据截获的我方雷达信息进行告警回避，火力摧毁，释放电磁干扰等电子干扰措施，从而降低我方雷达的探测能力，甚至有被物理摧毁的危险。因此根据战场环境适时减少雷达辐射开机时间可以减少被截获的概率，提高雷达的战场生存能力。雷达是否需要保持无线电静默，主要根据以下几点因素进行综合判断：

1)无源侦测系统单独工作是否能够全面的有效的对战场目标进行探测。如果通过无源侦测系统可以对飞机的机载雷达、敌我识别信号进行有效侦测，获得了目标方位、目标属性等的主要信息，且不需要雷达进一步对目标进行探测，则可以考虑将雷达辐射源暂时关闭。

2)雷达是否面临强烈对抗环境，且雷达自身抗干扰手段难以应对或者遭受严重威胁，致使雷达无法正常工作。如果存在雷达无法应对的强烈电磁干扰，可以考虑将可以考虑将雷达辐射源暂时关闭，然后通过无源侦测手段对空间电磁进行监测，待强烈电磁干扰消失之后雷达再开机工作。

3)如果在雷达在辐射关闭情况下，无源侦测系统无法有效侦测目标，则可以考虑将雷达停止静默，辐射开关由关闭状态改为打开，进行正常探测工作。

如果根据以上因素进行综合决策判断需要雷达进行无线静默，则雷达暂时关闭辐射源开关。

在雷达保持辐射关闭状态时，无源侦测系统单独进行空间目标进行探测，雷达阵地不会有电磁信号被敌方侦测。同时通过根据无源侦测系统侦测到的目标信息和电磁环境信息做出综合判断，适时决定让雷达打开辐射源进行工作。

如果判断决策需要雷达保持开机状态，则雷达正常开机工作，无源侦测对空间目标和电磁频谱进行监测，如果有干扰源出现则进行下一步，雷达根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度。

3、雷达根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度：

通过无源侦测系统侦测到干扰源的频谱和方位之后，雷达主要由以下反干扰措施：

1)频率捷变。根据全频段(雷达可以工作的频段上)干扰信号分析的结果，雷达自动选定受干扰最弱的雷达工作频率。

2)自适应空间滤波。根据有源干扰出现的方向自动修正雷达天线口径场分布，使雷达天线零值始终指向干扰源的空间角度(阵列天线雷达和相控阵雷达天线方向图是可控的)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法，其特征在于：所述调度方法包括：

有/无源协同战场态势综合感知：根据战场态势选择无源侦测系统对空间电磁频谱进行监测或者选择有源相控阵雷达系统对空间目标进行测量，或者选择有源侦测与无源探测的信息进行融合分析；

根据战场环境判断有源相控阵雷达系统是否保持无线电静默，如果保持静默，则通过无源侦测系统侦测到的目标信息和电磁环境信息进行综合判断，适时打开有源相控阵雷达系统进行工作，如果保持开机状态，则无源侦测系统对空间目标和电磁频谱进行监测，在有干扰源出现时，则执行下一步操作；

有源相控阵雷达系统根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度。

2.根据权利要求1所述的一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法，其特征在于：所述有/无源协同战场态势综合感知具体包括以下内容：

有/无源协同探测系统包括无源侦测系统、有源相控阵雷达系统和授时设备，无源侦测系统与有源相控阵雷达系统通过网络进行数据传输，并通过授时设备实现时间同步，无源侦测系统包括雷达信号侦测系统和敌我识别信号侦测系统，通过雷达信号侦测系统对空间雷达信号侦测，敌我识别信号侦测系统对空间敌我识别信号进行侦测，有源相控阵雷达系统对空间目标的距离、方位和俯仰角进行测量；

在有源相控阵雷达系统保持辐射源关闭状态时，无源侦测系统单独进行空间目标探测，在有源相控阵雷达系统打开辐射源正常工作时，将无源侦测和有源探测的信息进行融合分析。

3.根据权利要求1所述的一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法，其特征在于：所述根据战场环境判断有源相控阵雷达系统是否保持无线电静默包括以下内容：

判断当无源侦测系统单独工作时是否能够全面有效的对战场目标进行探测，如果通过无源侦测系统对飞机的机载雷达和敌我识别信号进行有效侦测，获得目标方位和目标属性信息，则将有源相控阵雷达系统辐射源关闭；

判断是否存在有源相控阵雷达系统无法应对的电磁干扰，如果存在，则将有源相控阵雷达系统辐射源关闭，通过无源侦测系统对空间电磁进行监测，直到电磁干扰消失后有源相控阵雷达系统再开机；

如果在有源相控阵雷达系统辐射源关闭时，无源侦测系统无法侦测目标，则将有源相控阵雷达系统打开进行正常探测。

4.根据权利要求1所述的一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度方法，其特征在于：所述有源相控阵雷达系统根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度包括以下内容：

根据有源相控阵雷达系统工作频段干扰信号分析的结果，有源相控阵雷达系统选定受干扰最弱的雷达工作频段进行探测；

根据有源干扰出现的方法自动修正有源相控阵雷达系统天线口径场分布，使天线零值始终指向干扰源的空间角度。

5.一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度系统，其特征在于：它包括战场态势综合感知模块、判断模块和抗干扰调度模块；

所述战场态势综合感知模块：用于根据战场态势选择无源侦测系统对空间电磁频谱进行监测或者选择有源相控阵雷达系统对空间目标进行测量，或者选择有源侦测与无源探测的信息进行融合分析；

所述判断模块：用于根据战场环境判断有源相控阵雷达系统是否保持无线电静默，如果保持静默，则通过无源侦测系统侦测到的目标信息和电磁环境信息进行综合判断，适时打开有源相控阵雷达系统进行工作，如果保持开机状态，则无源侦测系统对空间目标和电磁频谱进行监测，在有干扰源出现时，则进行抗干扰调度模块的操作；

所述抗干扰调度模块：用于有源相控阵雷达系统根据干扰源频谱和方位制定抗干扰调度。

6.根据权利要求5所述的一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度系统，其特征在于：所述战场态势综合感知模块具体包括以下内容：

有/无源协同探测系统包括无源侦测系统、有源相控阵雷达系统和授时设备，无源侦测系统与有源相控阵雷达系统通过网络进行数据传输，并通过授时设备实现时间同步，无源侦测系统包括雷达信号侦测系统和敌我识别信号侦测系统，通过雷达信号侦测系统对空间雷达信号侦测，敌我识别信号侦测系统对空间敌我识别信号进行侦测，有源相控阵雷达系统对空间目标的距离、方位和俯仰角进行测量；

在有源相控阵雷达系统保持辐射源关闭状态时，无源侦测系统单独进行空间目标探测，在有源相控阵雷达系统打开辐射源正常工作时，将无源侦测和有源探测的信息进行融合分析。

7.根据权利要求5所述的一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度系统，其特征在于：所述判断模块包括第一判断单元、第二判断单元和第三判断单元：

所述第一判断单元：用于判断当无源侦测系统单独工作时是否能够全面有效的对战场目标进行探测，如果通过无源侦测系统对飞机的机载雷达和敌我识别信号进行有效侦测，获得目标方位和目标属性信息，则将有源相控阵雷达系统辐射源关闭；

所述第二判断单元：用于判断是否存在有源相控阵雷达系统无法应对的电磁干扰，如果存在，则将有源相控阵雷达系统辐射源关闭，通过无源侦测系统对空间电磁进行监测，直到电磁干扰消失后有源相控阵雷达系统再开机；

所述第三判断单元：用于在有源相控阵雷达系统辐射源关闭时，判断无源侦测系统是否能够侦测目标，，如果不能，则将有源相控阵雷达系统打开进行正常探测。

8.根据权利要求5所述的一种无源侦测协同雷达抗有源干扰调度系统，其特征在于：所述抗干扰调度模块包括第一调度单元和第二调度单元；

所述第一调度单元：用于根据有源相控阵雷达系统工作频段干扰信号分析的结果，有源相控阵雷达系统选定受干扰最弱的雷达工作频段进行探测；

所述第二调度单元：用于根据有源干扰出现的方法自动修正有源相控阵雷达系统天线口径场分布，使天线零值始终指向干扰源的空间角度。

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