一种分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法技术

本发明专利技术涉及一种分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法，属于雷达干扰领域。本发明专利技术针对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】
一种分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法


[0001]本专利技术属于雷达干扰领域，具体涉及一种分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法。

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 and Propagation,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。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。且一般构型的DMRCJ(G
‑
DMRCJ,Generally Distributed MRCJ)具有较大的干扰环路差，因此本专利技术提出了一种分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型(C
‑
DMRCJ,Circularly DistributedMRCJ)，推导了隔离平台反射回波与考虑平台回波场景下C
‑
DMRCJ的单脉冲比和单脉冲指示角，并分析了由分布式定位误差导致的干扰环路差的大小。

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圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法，以解决一般构型的分布式多源反向交叉眼干扰G
‑
DMRCJ因较大干扰环路差而干扰性能不稳定的问题。
[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圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法，该方法包括：建立了隔离平台反射回波与考虑平台回波场景下分布式多源圆阵反向交叉眼干扰(C
‑
DMRCJ)对单脉冲雷达干扰性能评估模型，获取隔离平台反射回波与考虑平台回波场景下C
‑
DMRCJ的单脉冲比、总交叉眼增益和单脉冲指示角；构建C
‑
DMRCJ的由构型引起的干扰环路差计算模型，获取由分布式定位误差导致的干扰环路差。
[0010](三)有益效果
[0011]本专利技术提出一种分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法，本专利技术针对一般构型的分布式多源反向交叉眼干扰(G
‑
DMRCJ,General ly Distributed Multiple
‑
Element Retrodirective Cross
‑
Eye Jamming)因较大干扰环路差而干扰性能不稳定的问题，本专利技术提出了一种新型分布式多源圆阵反向交叉眼干扰(C
‑
DMRCJ,Circularly Distributed Multiple
‑
Element Retrodirective Cross
‑
Eye Jamming)构型，分别建立了隔离平台反射回波与考虑平台回波场景下C
‑
DMRCJ对单脉冲雷达干扰性能评估模型，及干扰环路差计算模型。数值仿真表明：本专利技术的C
‑
DMRCJ与G
‑
DMRCJ的干扰性能相当，但C
‑
DMRCJ可有效控制干扰环路差，相较于G
‑
DMRCJ可获得更稳定的干扰性能。
附图说明
[0012]图1为本专利技术C
‑
DMRCJ构型对抗比相单脉冲雷达的干扰场景；
[0013]图2为C
‑
DMRCJ干扰误差分析图；
[0014]图3为考虑分布式定位误差时C
‑
DMRCJ干扰环路差分析示意图；
[0015]图4为C
‑
DMRCJ与G
‑
DMRCJ的单脉冲指示角对比曲线；
[0016]图5为不同干扰环路相位差下C
‑
DMRCJ的单脉冲指示角对比曲线；
[0017]图6为干扰环路相位差随着干扰距离的变化曲线，(a)为干扰环路相位差随着干扰距离的变化曲线(ΔR
n2
＝5m)；(b)为干扰环路相位差随着干扰距离的变化曲线(ΔR
n1
＝100m)。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0019]本专利技术建立了隔离平台反射回波与考虑平台回波场景下C
‑
DMRCJ对单脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法，其特征在于，该方法包括：平台外分布式交叉眼干扰机对单脉冲雷达进行分布式定位，并以单脉冲雷达为圆心构成C
‑
DMRCJ；建立了隔离平台反射回波与考虑平台回波场景下分布式多源圆阵反向交叉眼干扰(C
‑
DMRCJ)对单脉冲雷达干扰性能评估模型，获取隔离平台反射回波与考虑平台回波场景下C
‑
DMRCJ的单脉冲比、总交叉眼增益和单脉冲指示角；构建C
‑
DMRCJ的由构型引起的干扰环路差计算模型，获取由分布式定位误差导致的干扰环路差。2.如权利要求1所述的分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法，其特征在于，单脉冲雷达位于坐标原点，其孔径间隔为d
p
，其中心到各干扰环路中心的距离为r，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)；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。3.如权利要求1所述的分布式多源圆阵反向交叉眼干扰构型设计及评估方法，其特征在于，隔离平台反射回波下C
‑
DMRCJ对单脉冲雷达干扰性能评估模型包括：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，C
‑
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，那么θ
n
很小，则干扰机天线和雷达天线增益取近似值，即P
r
(θ
rn
±
θ
n
)≈P
r
(θ
rn
)，P
c
(θ
cn
±
θ
n
)≈P
c
(θ
cn
)，P
n
≈P
r2
(θ
rn
)P
c2
(θ
cn
)；由于θ
rn
＝θ
r1
‑
arcsin(d
l1
/r)+arcsin(d
ln
/r)，故而当干扰机位于单脉冲雷达的辐射远场时，即r＞＞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C
‑
DMRCJ的交叉眼增益，即式(6)右边第二项表示C
‑
DMRCJ为单脉冲雷达引入的测角误差；当隔离平台反射回波时，测角误差的大小主要与交叉眼增益和sin(2k
c1
)有关；在理论上当a1+a2+
…
+a
n
＝N且φ1＝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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永超，张翱，周宏潮，龚仕仙，闫常浩，吴世义，陈鑫，许一，
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：