第8 A 期信号处理V 0 1 ．2 5 ．N o ．8 A! ! 塑笙! 旦墨! 鱼塑垒垦呈垦Q 曼垦量! ! 型垦．! 竖：! ! 塑坠基于F D O A 的反辐射武器抗有源诱偏研究邹建彬张尔扬( 国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙4 1 0 0 7 3 )摘要：针对反辐射武器被动导引头抗诱偏的弱点，基于辐射源无源定位技术的到达频差理论，提出了利用到达反辐射武器导引头的频率差异来分辨多个同频诱偏辐射源的方法，详细分析了影响到达频差误差的方位角、俯仰角、高度等因素仿真试验结果表明，该方法能有效提高反辐射武器抗诱偏辐射源的能力关键字：反辐射武器；频差；频差误差；到达频差A n t i —r a d i a t i o nW e a p o nC o n f r o n t i n gA c t i v eD e c o yR e s e a r c hB a s e do nF D O AZ o uJ i a n - b i n ，Z h a n gE r - y a n g( S c h o o lo f E l e c t r o n i cS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y ，N U D T ，C h a n g s h a4 1 0 0 7 3 ，C h i n a )A b s t r a c t ：F o rt h ew e a k n e s so fa n t i —r a d i a t i o nw e a p o np a s s i v er a d a rs e e k e r , am e t h o db a s e d0 1 1F r e q u e n c yD i f f e r e n c eo f A r r i v a l( F D O A ) t h e o r yi np a s s i v el o c a t i o no fe m i t t e rS O B f C et e c h n i q u ei sp r e s e n t e dt od i s t i n g u i s he m i t t e r $ O U t C e 8 谢t l lt h es a m ef r e q u e n c i e s ，f a c t o r st h a ta f f e c tF D O A —p i t c h i n ga n g l e ，a z i m u t ha n g l e ，h e i g h ta n dS Oo n ，a ∞a n a l y z e dS i m u l a t i o ne x p e r i m e n t ss h o wt h a tt h i sm e t h o dc a ni m p r o v et h ea b i i i t yo f a n t i —r a d i a t i o nw e a p o nc o n f r o n t i n ga c t i v ed e c o ye f f e c t i v e l y ．K e y w o r d s ：A n t i - r a d i a t i o nW e a p o n ；F r e q u e n c yd i f f e r e n c e ；F r e q u e n c yd i f f e r e n c ee r r o r ；F D O A1 引言反辐射武器作为电子战的一种积极有效的进攻武器，是一种重要的突防和掩护力量。
反辐射武器的目的就是要摧毁被保护雷达，抗诱偏的目的就是区分雷达和诱饵源，有效攻击雷达目标目前反辐射武器抗有源诱偏主要采取功率比较、信号特征比较H J [ ¨、I F F 询问信号f 5 】、角度波门技术【5 l 以及导引头数据累积‘4 ) 【2 】( 4 ) 【3 l 方法雷达和诱饵本身是静止的，但对于反辐射武器而言为相对运动状态，根据无源定位技术【4 1 即可确定目标位置【6 1 ．【1 0 1 由于雷达和诱饵空间位置的不同，由高精度的测速、测频和多普勒反推，可分辨出雷达和诱饵信号【5 1 ，当判断为诱饵信号后，采用脉冲前沿或时间选择技术，可滤除诱饵信号，转而主要攻击雷达对于反辐射武器的被动导引头，可以利用频率差来进行无源的目标定位( 4 ) 【4 】针对前述思想，提出反辐射武器被动导引头利用达到频差( F D O A ：F r e q u e n c yD i f f e r e n c eo fA r r i v a l ) 对多个同频辐射源进行分辨的方法，即利用多站辐射源之间到达导引头的频差进行分辨辐射源，并进行相关算法的分析、仿真和性能分析2 算法分析收到两固定辐射源的信号，它们的频率到达导引头会有差异。
假设反辐射导引头的位置为E ( ％，虼，乙) ，运动速度为y ( 毛，咒，乙) ；两辐射源在三维空间坐标中位置分别为G ( 玉，舅，z 1 ) 、c 2 ( 而，Y 2 ，z 2 ) ；则他们对导引头形成的矢径可分别表示为：‘= ( ( 西一‰) ，劬一％) ，“一％”r 2 = ( ( 而一‰) ，( Y 2 一虼) ，( z 2 一乙”反辐射导引头接收到两辐射源的到达频差即为多普勒频差，为：力2 誓诗一譬诗㈣ j 兀：五l 睾丝掣些掣一 √( ^ 一‘) 2 + “一％) 2 + 也一z _ ) 2，，、匕( 而一■) + V ，Y 2 一‰) + 匕( z 2 一z 坩) l把一‘) 2 + 魄一儿) 2 + ( 乃一z _ ) 2上式表明，反辐射武器导引头处的频差除了与自身位置由关，还和辐射源的位置和自身运动速度有关墨坠塑垩士! 堕! 堕星塑墅墨壁煎童望鲎堕受壅型圈1 反辐射武器与辐射潭方位圈目前主要采取的对抗反辐射武罂的技术就是在雷达附近设置有源诱骗装置，诱饵在目标特性上于雷达保持致，频域或波形上辐射与雷达相同的信号经过上面的分析可知．不同位置的辐射掉发出的同一额率的电教逯到导H 头处存在到选撷差，固此只要提高雷达的频率分辨力，利用额率譬别筑有可能分辨出幕^ 筏动导引头渡柬内的多十辐射预，从而间接提高了导引头舯角分辨能力．3 仿真与性能分析为了T 解±述公式的曲线特性，分析到达额差和距离、速度等因素的关系．特其典型图形进行培制，不失般性，假设两十辐射氟都位于v 轴上．位置分别为C l ( 0 , 0 , 0 ) ，c l 帆厶0 ) - 自图1 可知，速度为 仲鲫F 瞄只～，妯鼠p 瞄所．鲒台实际情形．为7保护雷达的安全，霄选和诱饵之目的间距不可能太大或太小．我们骨＆两辐射湖目距为【1 0 0 吐1 0 ∞吼辐射频率均为 3 G m 。
仿鼻l ，自凇反辐射导书4 啦里固定为E ㈣，呲瑚，逮度为v = 5 0 0 针对以下两种情况进行仿真．1 ．方位角为 础时的刊达期差三雏图( 咀两点源间距和俯仲角为变量) ，如田2 所示．2 ．特仰角口= 甜时的F D O A 等高线圈( 咀两点森问距和方位角为变量) ，如图3 所示：‘浚．I 黧圈2 IF D 阻三雏圈圈3 ：F ∞^ 等高线圈仿真2 - 但设反辐射武器位置升别为H 2 眦姗q 8 0 唧 和目3 0 帆撇2 0 0 ∞) ，速度v - 5 0 0 ，则在方位角删时F O O A 三雄图和等高线躅如下所示( 以两点薄同距和俯仰角为变量) ：燮，l 霾O ) o = 2 0 0 0 0 m图4 不同高度时辐射源之间到选频差从以上图2 —4 中日吐看出，不同的辐射源配置位置、^射方位角、^ 射俯仰角r 其F D O A 曲线存在很大差别反辐 射氏％商辐射豫越畦或锚射诹怫盼毡大，都A 使F 晰崔大当方位角逐渐与两辐射潭成一直线靠时，其F D O A 也台逐渐增大参数月上，在非极端情R 下．由Ⅲ论仿真可得，在3 0 0 0 m高度额差范崮大概为[ 7 0 H z ．1 5 0 0 H 日，8 0 0 0 m 时为【4 “H z ， 6 0 0 嘲- 2 0 0 0 0 m 时为[ 2 0 m ，3 0 0 嘲-设单徘抻铡角的被动导⋯头角度分辨力为A 0 = 柏。
对 于圈卜4 典型的三十Ⅲ高高度，袭们可计算出两辐射源张舟 △a 范围舟别如下 ‘= 3 0 0 0 哦△口∈( O6 0 4 0 , 1 2 9 0 5 2 )％= 8 0 0 0 时．A a E ( 03 2 7 6 , 6 A M 7 )k = 2 0 0 0 0 时- 6 口∈( 0 1 4 1 L 28 0 6 6 )这些辐射掘张角都i 小于导弓_ 头角度分辨力A 0 + 但是对于 田2 、3 、㈧中的情形，导引头的频率鉴别能力ⅣH 要小于4 0 1 Z ．z ，鄹均日鉴别出辐射潦．若控制好反辐射武器的方位 和髓．A r 可以进一步增大前面B 经说明．导⋯头可以利用辐射振之间的频宰差进行分辨辐射谭．由复杂性，我们有* 要对F D O A 的误差特性作进～步分析，叩于F D O A 曲线的分析F O O A 与辐射源各参披之间的关系由( 2 ) 式：；‘：五f 毕：! ! ：坐：型：些：坌 “I √( ‘～r + “一n r + “一‘r印正= 正( ^ ，咒，a ，五，n ，乇，‘，靠，～，K ，叶，匕) 将上式肘所有的位置参数作微分．则有：型L ———一!!!!!塑±蜕：晏她+ 要锄+ 挈她+ 篓蝇嘶砂【以l出2 + 挈蚬+ 耍蝇+ 磐峨+ 善蛾饥“＆：‘峨4 饥” + 要乜+ 耍扯+ 要m ，+ 箬越 盅。
舟：m ，珊：作统计分析日得到： 吒= ㈢‘“倒叫倒一+ ( 簧] 1 ∥+ ( 景] 1 叫+ [ 慧] 2 叫+ [ 要] 2 《+ [ 善] 2 叫+ [ 磬y 暖 悟p 悟卜㈤一其中： 要：五h —i ：』P ：i 一 出【l √( ^ 一‘) ( y - 一^ ) ( z - o ) ‘! 堕二生) 匕堕：量’：生! 盐二生) ：兰( 墨：! ! ) ¨ ( 也一靠) 2 + ( ny ，) 2 + ( z ‘) 2 ) ”2其糸微分公式类似推* 仿真3 ，# 据上述的频率误差公式，我们假设V = 5 0 0 ．方位角口= 删．再参数误羞0 均为I ，当俯仰角口= 3 0 0 时．不同辐射瓣阐Ⅲ的颠莘* 茬随高度弯化曲线如图5 “) 所i 反辐射武8 在f 『目高度条件F ( 3 0 0 0 吼8 0 0 0 m ．2 0 e o o m ) ，不同 辐射源问距的颇差误差目高＆鹫比曲线如目5 ∞、( c ) 、【d l d所示， 灸怼W( 由图5 ％射诹之MF D M 谋莲曲线从h 目5 ( a 冲Ⅲ咀看＆，＆辐射源间Ⅲ相同的情税F ． F D O A 误差存任一十极值点，图中极值出现高度大概往i 0 0 0 m 左右。
随后随着厘辐射武$ 位置增自，* 差4 渐趋小：高窿相问情aF ，误差随两个辐射豫之间的问％增大而增大圈5 ( b ) 、( c ) ( d 1 日以看自，误差随俯仰角的改变而起伏变化；随辐射镩问口的减小和Ⅱ辐射武器岛虚的增加．《差《渐减小，镕妇仰角变化的渡诗＆新趋平缓 综合仿真1 ．2 ．3 Ⅱ口反％射《8 利用额* m # * 辨辐射杯的日”性同时m ＆综台考虑各种园紊，音目的高度、方位以凰俯仲角等参数．可虬得到一个更好的舟辨教* 4 结论自r 反辐射武器自身限制，无线波束m 颈有足够宽度．这是艘动导H 义的弱点，＆g 诱偏拉术的突# 点本文提出针对无源被动导H 头．在= 蜒空问中采用F D O A 米丹辨多十月频辐射棵的方往，详细分析7 普似置参数对F D O A 丑其误差的影响Ⅱ论Ⅻ仿真试骑表日，镕种方法日U 使反辐射武$ } 弓_ 头有效分辨事个同频、位置靠近的多十辐射源采厢被动方式I 作的光源定位方法怍为吐目反辐射％引头分辨辐射源方法笈展的一十方向H ＆对‰有定位系统的完善和补充，Ⅱ将受到人。