本發(fā)明屬于雷達協同干擾技術領域，涉及一種基于分布式平臺的雷達協同干擾方法。

背景技術：

在一個由多個具有獨立干擾雷達能力組成的分布式平臺中，由于每個平臺的自身干擾能力有限，可能無法起到很好的干擾效果，這時平臺間的協同干擾就顯得尤為重要。

雷達的工作模式一般包括掃描和跟蹤兩方面。外出執(zhí)行任務，敵雷達對我方平臺所在區(qū)域進行偵察掃描。在壓制干擾雷達掃描時，有針對性的選出平臺中的幾個特定平臺壓制，可以有效的增大干擾扇面。而且相比于所有平臺一起采用壓制式干擾的情況，還可以減小多余的干擾輻射源。

當某個平臺被雷達發(fā)現并跟蹤時，其他的平臺可以協同被跟蹤的平臺對雷達進行干擾。但無論壓制干擾還是欺騙干擾，都要求協同的平臺和被跟蹤平臺在同一雷達波束范圍內，否則無法起到協同干擾的效果。此時就需要根據敵雷達所處的位置，選出具體可以協同的平臺，并進一步確定采用壓制式干擾還是欺騙式干擾。

目前復合式雷達協同干擾相關的研究成果較少，大部分只是單獨基于壓制式或欺騙式的干擾策略，并且較少涉及多平臺之間的協同。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，在受到雷達威脅時，多平臺隊伍中的平臺之間怎樣復合使用壓制和欺騙的方式協同干擾雷達。在干擾雷達掃描時，如何以盡可能少的干擾輻射源形成包含所有平臺的干擾扇面。當某個平臺被雷達跟蹤時，根據其他平臺的分布情況，劃分出其他平臺可協同被跟蹤平臺干擾的區(qū)域并最終依據敵雷達所在位置確定具體可協同干擾的平臺和應采取的干擾方式；本發(fā)明的方法尤其適用于艦載平臺使用。

本發(fā)明為解決上述問題所提供的技術方案包括以下步驟：

一種基于分布式平臺的雷達協同干擾方法，該方法用于某一平臺被雷達掃描跟蹤時，根據所有平臺的分布情況，劃分出其他平臺可協同被跟蹤平臺干擾的區(qū)域并依據目標雷達所在位置確定可協同干擾的平臺和應采取的干擾方式，每個平臺上搭載有干擾機，其特征在于，

被雷達掃描時，包括以下步驟：

s1、獲取分布式平臺中每一個平臺進入雷達接收機輸入端的干擾功率：

其中，pj為平臺干擾源發(fā)射功率；為干擾源天線增益函數；gt(θ)為雷達接收天線的增益函數；λ為干擾信號波長；γj為干擾信號對雷達天線的極化損失；br為雷達接收機帶寬；rj為雷達到干擾源的距離；bj為干擾信號帶寬；lj為干擾源傳輸損耗因子；設定干擾天線主瓣始終對準雷達方向，即

s2、獲取分布式平臺中每一個平臺的雷達回波功率：

其中，pt為雷達發(fā)射功率；rt為艦船到雷達的距離；ls為雷達信號傳輸損耗因子；σ為平臺的有效截面積；

s3、獲取每個平臺的有效干擾扇面θs：

根據步驟s1獲取的干擾功率和步驟s2獲取的雷達回波功率，計算每個平臺prj/ps＝kj時對應的雷達接收天線增益gt(θ)：

根據上式計算得到θ，從而獲得有效干擾扇面θs為：

θs＝2θ

s4、獲取最小干擾扇面：

根據步驟s3獲得的每個平臺的有效干擾扇面θs，以及平臺的實際分布位置關系，根據幾何原理獲取覆蓋所有平臺所需的最小干擾扇面ψ，如圖2所示；

s5、確定具體實施壓制干擾的協同平臺：

s.t.f≥ψ

θis為具體實施壓制干擾的每個平臺的有效干擾扇面，下標i為選擇的協同平臺編號。

被雷達跟蹤時，包括以下步驟：

s6、獲取兩個平臺之間的可協同區(qū)和非協同區(qū)：

設被跟蹤平臺為g，協同平臺為a，跟蹤雷達為b，以被跟蹤平臺g為坐標原點，被跟蹤平臺g與協同平臺a所在直線為x軸，建立直角坐標系，雷達波束中心指向被跟蹤平臺g，bg是雷達波束中心線，協同平臺a在同一雷達波束內，ba是雷達波束寬度的邊界線，是bg和ab兩條線的夾角，即是雷達波束寬度的一半，如圖3所示。

由正弦定理可得：

設∠bga＝θ，代入上式中可得：

由于a、g平臺的位置是已知的，所以上式中ag為已知量，得到的是bg和θ的關系式；其中bg是當前θ值下a、g艦剛好在同一雷達波束內時雷達與被跟蹤平臺的臨界距離，小于該值則a、g平臺不在同一雷達波束內進而無法實現協同干擾，大于該值則a、g在同一雷達波束內進而可以實現協同干擾；

令：

即可得到當前角度θ下a、g平臺剛好在同一雷達波束內時敵雷達的坐標值；

s7、令角度θ從0到2π依次等間隔取值并代入bg的計算式中，將每個角度θ得到的點連接，即得到a、g平臺的可協同區(qū)和非協同區(qū)的分界線；仿真結果如附圖4所示，其中“o”代表中心艦g，“*”代表護衛(wèi)艦a，兩側的兩個圓形即是a、g艦可協同區(qū)和非協同區(qū)的臨界線。當敵雷達位于兩個圓域內時，a、g艦不在同一雷達波束內，不可協同干擾；當敵雷達位于兩個圓域外時，a、g艦在同一雷達波束內，可協同干擾。將附圖4放大可得到附圖5；

s8、求出被跟蹤平臺和任一平臺的可協同區(qū)，并組合在一起；

s9、根據敵雷達所處的區(qū)域，確定具體可以協同干擾的平臺；

s10、確定協同干擾方式，具體為：

s101、雷達接收機輸入端的干擾壓制比j/s為：

其中，pt(w)、gt(db)分別為雷達發(fā)射功率和天線增益；σ(m²)為目標的雷達截面積；rj(m)為雷達與干擾機之間的距離；pj(w)、gj(db)分別為干擾發(fā)射功率和天線增益；gt(db)為雷達天線在干擾方向的增益；γj為干擾信號與雷達信號的極化失配損失系數；rt(m)為雷達與目標之間的距離；

s102、計算雷達接收端的總干擾壓制比

式中，i為一起協同干擾的平臺數量，一共有n個，在上式中只有rt為未知數，當雷達來向確定后rji可以表示成rt的函數；

s103、令反解出rt作為壓制干擾和欺騙干擾的分界點；

s104、當雷達和被跟蹤平臺間距大于rt時采用壓制式干擾，小于rt時采用欺騙式干擾。

本發(fā)明的有益效果是，在受到雷達威脅時，給出了多平臺隊伍中的平臺之間復合使用壓制和欺騙的方式協同干擾雷達的方法。

附圖說明

圖1本發(fā)明方法流程圖

圖2覆蓋所有平臺所需最小扇面說明圖

圖3步驟(二)中被跟蹤平臺、協同平臺和敵雷達位置關系圖

圖4a、g平臺的協同/非協同區(qū)劃分圖

圖5a、g平臺的協同/非協同區(qū)劃分局部放大圖

圖6仿真一平臺分布圖

圖7仿真一結果圖

圖8仿真一結果局部放大圖

圖9仿真一90°范圍區(qū)域劃分示意圖

圖10仿真二平臺分布圖

圖11仿真二結果圖

圖12仿真二結果局部放大圖

圖13仿真二45°范圍區(qū)域劃分示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例進一步闡述本發(fā)明。

以將本發(fā)明的方法應用于艦載平臺為例，這些實施例應理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權利要求所限定的范圍。

仿真一

假設敵雷達為機載火控雷達，雷達波束寬度為3°，天線增益在波束寬度內“平坦”，即gt(θ)＝gt。我方艦隊隊形如附圖6所示，以a艦為圓心，其他6艘艦等間隔分布于半徑為50km的圓上，敵機載火控雷達在艦隊前方200km處。假設每艘艦船的干擾功率、干擾天線增益也一樣。每艘艦船的有效干擾扇面θs都等于雷達波束寬度的兩倍，即6°，整個艦隊所需的最小干擾扇面ψ＝arcsin(50/200)≈15°。由式(5)可知，艦隊中至少需要3艘艦壓制雷達才能使干擾扇面包含整個艦隊，從艦隊的具體隊形可以得出b、f、g三艘艦采用壓制干擾來對抗雷達掃描。

假設a艦被敵雷達跟蹤，其他艦協同a艦進行干擾。首先求出b～g艦各自和a艦的可協同區(qū)，并組合在一起，仿真結果如附圖7所示。由于視距傳播等條件的限制，敵雷達工作距離不可能無限大，假設最大工作距離為360km。將附圖7以a艦為圓心，360km為半徑的區(qū)域放大得到附圖8。從附圖8可見，由于艦隊隊形具有對稱性，最終得到的區(qū)域劃分也具有對稱性，只取其中90°范圍內的區(qū)域進行分析，其他區(qū)域可以類比得出結果。取出的90°范圍區(qū)域共被分割成6塊小區(qū)域，分別編號①～⑥并畫成示意圖的形式，如附圖9所示。下面來分析每塊小區(qū)域中具體可協同a艦進行干擾的艦船。

①號區(qū)域在g艦對a艦的可協同區(qū)和d艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在①號區(qū)域時，g、d艦可以協同a艦進行干擾。

②號區(qū)域在d艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在②號區(qū)域時，d艦可以協同a艦進行干擾。

③號區(qū)域不在任何一艘艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在③號區(qū)域時，沒有其他艦可以協同a艦，只能a艦自身采取干擾措施。

④號區(qū)域在e艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在④號區(qū)域時，e艦可以協同a艦進行干擾。

⑤號區(qū)域在b艦對a艦的可協同區(qū)和e艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在⑤號區(qū)域時，b、e艦可以協同a艦進行干擾。

⑥號區(qū)域不在任何一艘艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在⑥號區(qū)域時，沒有其他艦可以協同a艦，只能a艦自身采取干擾措施。

每個區(qū)域內具體的干擾方式，根據實際情況代入式(10)計算即可得出。

仿真二

雷達參數同仿真一，我方艦隊隊形如附圖10所示，以a艦為圓心，b～e艦等間隔分布于半徑為13km的圓上，f、g艦分布于半徑為45km的圓上，敵機載火控雷達在艦隊前方200km處。假設每艘艦的干擾功率、干擾天線增益都一樣。每艘艦的有效干擾扇面θs都等于雷達波束寬度的兩倍，即6°，整個艦隊所需的最小干擾扇面ψ＝arcsin(45/200)≈13°。由式(5)可知，艦隊中至少需要3艘艦壓制雷達才能使干擾扇面包含整個艦隊，從艦隊的具體隊形可以得出e、f、g三艘艦采用壓制干擾來對抗雷達掃描。

假設a艦被敵雷達跟蹤，其他艦協同a艦進行干擾。首先求出b～g艦各自和a艦的可協同區(qū)，并組合在一起，仿真結果如附圖11所示。敵雷達的最遠工作距離同仿真一一樣，設為360km。將附圖10以a艦為圓心，360km為半徑的區(qū)域放大得到附圖12。從附圖13可見，劃分出的小區(qū)域較多，只取其中45°范圍內的區(qū)域進行分析，其他區(qū)域可以類比得出結果。取出的45°范圍區(qū)域共被分割成11塊小區(qū)域，分別編號并畫成示意圖的形式，如附圖13所示。下面來分析每塊小區(qū)域中具體可協同a艦進行干擾的艦船。

①號區(qū)域不在任何一艘艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在①號區(qū)域時，沒有其他艦可以協同a艦，只能a艦自身采取干擾措施。

②號區(qū)域在f艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在②號區(qū)域時，f艦可以協同a艦進行干擾。

③號區(qū)域在d艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在③號區(qū)域時，d艦可以協同a艦進行干擾。

④號區(qū)域在d艦對a艦的可協同區(qū)內也在f艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在④號區(qū)域時，d、f艦可以協同a艦進行干擾。

⑤號區(qū)域在c艦對a艦的可協同區(qū)、d艦對a艦的可協同區(qū)和f艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在⑤號區(qū)域時，c、d、f艦可以協同a艦進行干擾。

⑥號區(qū)域在d艦對a艦的可協同區(qū)、e艦對a艦的可協同區(qū)和f艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在⑥號區(qū)域時，d、e、f艦可以協同a艦進行干擾。

⑦號區(qū)域不在任何一艘艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在⑦號區(qū)域時，沒有其他艦可以協同a艦，只能a艦自身采取干擾措施。

⑧號區(qū)域在c艦對a艦的可協同區(qū)、d艦對a艦的可協同區(qū)、e艦對a艦的可協同區(qū)和f艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在⑧號區(qū)域時，c、d、e、f艦可以協同a艦進行干擾。

⑨號區(qū)域在b艦對a艦的可協同區(qū)、c艦對a艦的可協同區(qū)、d艦對a艦的可協同區(qū)、e艦對a艦的可協同區(qū)和f艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在⑨號區(qū)域時，b、c、d、e、f艦可以協同a艦進行干擾。

⑩號區(qū)域在c艦對a艦的可協同區(qū)、d艦對a艦的可協同區(qū)和e艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在⑩號區(qū)域時，c、d、e艦可以協同a艦進行干擾。

號區(qū)域在b艦對a艦的可協同區(qū)、c艦對a艦的可協同區(qū)、d艦對a艦的可協同區(qū)和e艦對a艦的可協同區(qū)內，所以當敵雷達在號區(qū)域時，b、c、d、e艦可以協同a艦進行干擾。

每個區(qū)域內具體的干擾方式，根據實際情況代入式(10)計算即可得出。