CN201654226U - 合成孔径雷达微多普勒无源干扰器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种合成孔径雷达微多普勒无源干扰器。这种干扰器可在SAR图像方位向形成虚假目标串，能够掩盖重要目标的SAR图像或破坏其目标特征。本实用新型的技术方案是：一种合成孔径雷达微多普勒无源干扰器，包括四象限角反射器、旋转臂、旋转台、电机。其中，四象限角反射器是由一块底板和四个侧板组成，四个侧板均垂直固定在底板上，四个侧板与底板共形成四个三面角反射器结构。上述四象限角反射器固定在旋转臂上，旋转臂与旋转台固定连接，旋转台与电机电连接。本实用新型具有样式灵活、适用范围宽、研制/维护成本低，便于大规模布置等优点。

Description

合成孔径雷达微多普勒无源干扰器

技术领域

本实用新型涉及一种合成孔径雷达干扰装置，尤其是利用微多普勒现象在合成孔径雷达图像方位向产生虚假目标的无源干扰器。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，简称SAR)具备全天时、全天候、高处理增益、高抗干扰性能等工作特点，是目前应用较为广泛的一种雷达。现有的SAR干扰器主要分为有源干扰器与无源干扰器。

有源干扰器又可分为有源压制干扰器与有源欺骗干扰器。有源压制干扰器发射的信号与雷达成像滤波器不匹配，功效比很低。有源欺骗干扰器发射的干扰信号与雷达信号具有一定的相干特性，从而可以部分或全部抵消雷达的处理增益，但是实施时，需要被干扰设备信息量多，配套的侦察设备十分复杂昂贵，实施成本很高。

无源干扰器本身不发射任何能量，通过破坏SAR的信号传播、散射特性，使侦察方对被保护目标无法正确成像，或者制造具有和真实目标相同散射特性的假目标，直接摆放在某些地域，从而形成欺骗干扰。现有的无源干扰主要包括：箔条干扰、角反射器干扰以及等离子体干扰。相对于有源干扰器，无源干扰具有实施方便、成本低廉的优势，缺点主要是干扰的形成、产生与布置均有一些时空限制。

目标的旋转、振动、滚转等，会造成SAR回波的慢时间多普勒调制，这种现象称作微多普勒现象。微多普勒现象会造成SAR图像在方位向扩展，使得图像质量下降，将这种现象应用在SAR干扰领域，可以在SAR图像方位向形成众多的虚假目标。虚假目标的间隔由目标微运动频率决定，虚假目标的扩展长度由目标的运动幅度和频率共同决定。目前，在国内外尚未发现利用微多普勒现象制造合成孔径雷达无源干扰器的任何报道。

实用新型内容

本实用新型针对现有SAR干扰技术的不足，提供一种合成孔径雷达微多普勒无源干扰器。这种干扰器可在SAR图像方位向形成虚假目标串，能够掩盖重要目标的SAR图像或破坏其目标特征。同有源压制干扰相比，由于该合成孔径雷达微多普勒无源干扰器利用四象限角反射器自身散射的雷达信号对雷达实施干扰，干扰信号和雷达信号是相干的，因而功率利用比很高。同有源欺骗干扰相比，该干扰器由于采用无源器件，因而不需要复杂的侦察设备，成本较低，易于实现。与常规的无源干扰如箔条相比，该干扰器的形成和布置都不存在时空限制。

本实用新型的技术方案是：一种合成孔径雷达微多普勒无源干扰器，包括四象限角反射器、旋转臂、旋转台、电机。其中，四象限角反射器是由一块底板和四个侧板组成，四个侧板均垂直固定在底板上，四个侧板与底板共形成四个三面角反射器结构。上述四象限角反射器固定在旋转臂上，旋转臂与旋转台固定连接，旋转台与电机电连接。

根据微多普勒理论，旋转的四象限角反射器会在合成孔径雷达方位向形成虚假目标，从而干扰合成孔径雷达成像。

本实用新型可达到的效果及优点是：与常规的角反射器相比，采用四象限角反射器的好处是四象限角反射器对雷达信号散射的主瓣角度很宽，能够在全方位散射雷达信号，从而可以提高干扰效率。合成孔径雷达微多普勒无源干扰器可在SAR图像方位向形成虚假目标串，虚假目标串长度可达百米，能够掩护重要目标的部署，有效提高目标的隐蔽能力和生存能力，具有样式灵活、适用范围宽、研制/维护成本低，便于大规模布置等优点。

附图说明

图1是合成孔径雷达微多普勒无源干扰器的两臂实施例组成示意图；

图2是四象限角反射器的立体结构图；

图3是四象限角反射器的侧视图；

图4是四象限角反射器的俯视图。

图中所述标号含义为：1.四象限角反射器，2.旋转臂，3.旋转台，4.电机，5.四象限角反射器底板，6、7、8、9.四象限角反射器侧板。

具体实施方式

下面以两旋转臂为例，结合附图对本实用新型进一步说明。

在图1所示干扰器的组成示意图中，四象限角反射器1与旋转臂2固定在一起。旋转臂2一端插入旋转台3内，并与其固定在一起。旋转台3由电机4驱动，可水平旋转。干扰器在工作时，四象限角反射器1随旋转臂2在电机4驱动下水平旋转，并反射雷达入射信号，从而干扰合成孔径雷达成像。

图1所述的实例中，四象限角反射器和旋转臂的数目相等均为两个，还可以为一个、三个、四个、五个等若干数目。各旋转臂绕旋转轴均匀间隔分布，相邻旋转臂的夹角φ为：

$\mathrm{\φ}=\frac{2\mathrm{\π}}{N}$

其中，π为圆周率，N为旋臂数目。

图2是四象限角反射器的立体结构图。本实例中选择的四象限角反射器底板平面形状为正方形5，四块侧板6、7、8、9的平面形状为等腰直角三角形。侧板直角边长等于底板5对角线长的一半，侧板6、7、8、9沿底板5对角线垂直固定在底板上，与底板5共形成四个三面角角反射器。

图3是将四象限角反射器底板置于水平面内形成的侧视图。此时底板5呈现为一条线，侧板6和侧板7可见，侧板8和侧板9不可见。

图4是四象限角反射器的俯视图。此时，底板5呈正方形，侧板6、7、8、9都呈现为一条线，分别与底板5的对角线重合。

本实用新型中还涉及到一些工作参数选择的问题，现说明如下：

假设各参数均采用国际标准计量单位。

1.旋转频率

旋转臂的旋转频率可以依据需要达到的干扰效果来选择。若需要在合成孔径雷达方位向形成的虚假目标的间距为ΔR，则旋转频率为f_m，可计算如下：

$f_m=\frac{{2V}_a\×\mathrm{\ΔR}}{\mathrm{\λ}\×R_0}$

其中，V_a为合成孔径雷达平台的运动速度，λ为合成孔径雷达的工作波长，R₀为合成孔径雷达成像的中心斜距离。

2.旋转臂长度

旋转臂的臂长r可以依据假目标在合成孔径雷达图像方位向需要覆盖的长度以及旋转臂的旋转频率设定。若需要假目标覆盖总长度为L，旋转频率为f_m，则旋转臂长r为：

$r=\frac{L\×V_a}{4\mathrm{\π}{f}_m{R}_0}$

一般，L≤2L_s，L_s为合成孔径长度。

3.四象限角反射器大小

四象限角反射器大小决定了对合成孔径雷达干扰的强弱程度。对不同波段的合成孔径雷达，四象限角反射器的大小要求不同。通常需要干扰的雷达波段越低，则四象限角反射器的尺寸需要越大。如对L波段SAR，四象限角反射器侧板直角边长须大于0.5米；对毫米波SAR，四象限角反射器的侧板直角边长大于0.1米即可。

Claims (5)

1.一种合成孔径雷达微多普勒无源干扰器，包括四象限角反射器(1)、旋转臂(2)、旋转台(3)、电机(4)；其中，四象限角反射器(1)是由一块底板(5)和四个侧板(6、7、8、9)组成，四个侧板(6、7、8、9)均垂直固定在底板(5)上，四个侧板(6、7、8、9)与底板(5)共形成四个三面角反射器结构；上述四象限角反射器(1)固定在旋转臂(2)上，旋转臂(2)与旋转台(3)固定连接，旋转台(3)与电机(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的合成孔径雷达微多普勒无源干扰器，其特征在于，四象限角反射器(1)和旋转臂(2)的个数均为N个，各旋转臂(2)绕旋转轴均匀间隔分布，相邻旋转臂(2)的夹角

3.根据权利要求2所述的合成孔径雷达微多普勒无源干扰器，其特征在于，四象限角反射器(1)的侧板(6、7、8、9)平面形状为等腰直角三角形。

4.根据权利要求3所述的合成孔径雷达微多普勒无源干扰器，其特征在于，对于L波段合成孔径雷达，四象限角反射器(1)的侧板(6、7、8、9)直角边长大于0.5米。

5.根据权利要求3所述的合成孔径雷达微多普勒无源干扰器，其特征在于，对于毫米波合成孔径雷达，四象限角反射器(1)的侧板(6、7、8、9)直角边长大于0.1米。

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