第 38 卷 第 1 期（总第 147 期） 火控雷达技术 Vol.38 No.1(Serise 147) 2009 年 3 月 Fire Control Radar Technology Mar. 2009 文章编号：1008-8652(2009)01-030-05 防空雷达对抗反辐射导弹的技术措施研究 车梦虎 （海军 91550 部队 大连 116023） 【摘要】 在分析反辐射导弹局限性的基础上，研究了雷达在与反辐射导弹对抗中采取的措施和辅 助的干扰手段，并简要介绍了硬摧毁技术对抗 ARM 的方法。 关键词：反辐射导弹；雷达；对抗措施 中图分类号：TN95 文献标志码：A Countermeasures of Air Defense Radar against ARMs Che Menghu (The Unit 91550 of Navy, Dalian 116023) Abstract：Based on disadvantages of anti-radiation missiles (ARMs), countermeasures and assistant interference means against ARMs could be taken by the radar are discussed, and some hard-killing techniques against ARMs are introduced briefly. Key words：ARM；radar；countermeasure 1 引言 场角有关，在有均匀激励的天线中，天线方向图的宽 度与弹径的关系近似为： 反辐射导弹（ARM）是一种以防空雷达为主要攻 击目标的武器，它利用雷达辐射的电磁波实现制导， 导引导弹攻击目标，对雷达及其操作人员构成极大威 胁。在近年来的几场高技术局部战争中，显示出强大 作战威力。如何在 ARM 威胁环境中，保护有效频谱 资源，防止反辐射导弹的破坏性攻击,是关系到雷达作 战功能的正常发挥和雷达生存的重大技术课题。 2 对抗反辐射导弹的依据 2.1 反辐射导弹的局限性 尽管 ARM 性能卓越，但也存在着以下弱点，这 些弱点均可作为对抗 ARM 的依据。 a.ARM 的导引头常为被动寻的体制，需要有辐射 源对它照射，还须进行频域、时域、空间和信号波形 方面的选择，方能确定所要攻击的辐射源。 b.ARM 的雷达导引头角分辨力差。ARM 受体积 限制，天线尺寸较小，所以角分辨力差，抗两点源(或 θ s = 60 λ d 上式中， sθ 的单位为度；λ是导引头测向器的工 作波长；d 是 ARM 的弹径。由该式可以看出，对于 最大弹径为 20～30cm 的 ARM，工作于厘米频段测向 器的天线方向图的宽度为数十度。 c.载机首先要侦察到雷达的频率，然后对 ARM 的导引头进行频率引导，截获信号后，再发射 ARM。 发射后，其导引头接收机还必须对辐射源（如捷变频 雷达等)的频率进行跟踪。 d.发射 ARM 前载机须有一段平稳飞行。 e.ARM 本身是一个强的红外辐射源。 f.载机所装备的 ARM 数量有限，一般是 1～3 发 (如 A-7，F-16 等)，且战斗部威力不足。 g. ARM 对目标通常为俯冲攻击，其径向速度很 大，特征极其明显，易于识别。 h.目前 ARM 导引头的频段还没有米波段及毫米 波段。即使将来可以兼容，由于受到器件体积、重量 多点源)干扰能力差。导引头分辨角与天线方向图和视 收稿日期：2008—11—04 作者简介：车梦虎，男，1977 年生，硕士研究生。主要从事潜射导弹射击效能和装备管理方面的研究。 的限制，制导精度也不可能太高。 

第 1 期 车梦虎 防空雷达对抗反辐射导弹的技术措施研究 31 i.ARM 导引头容易被诱饵欺骗。 2.2 导引头(PRS)的局限性 2.2.1 超宽频带 PRS 分辨角大 超宽频带的导引头 (如 1～18GHz、0.5～40GHz 等)其天线采用平面螺旋天线或曲折臂天线。但这两种 天线的波束宽度在频域范围内为 60°～110°。而 PRS 多采用比幅消除多值模糊，利用相位干涉仪测向提高 测角精度。显然这种导引头的分辨角应该是比幅时的 分辨角。因为首先是比幅信道截获跟踪目标，然后导 引到比相信道，才能保证正确跟踪目标。在这种情况 下，分辨角至少为： Δ Rθ = )9.0~8.0( × 60 48 = 54~ ， 所以抗两点源能力差，如果采用非相干两点源防御 ARM 是很容易凑效的。 2.2.2 PRS 灵敏度的限制 由 PRS 工作原理可知，计算 PRS 的灵敏度，可 从两方面考虑：一是测向(测角)接收机部分；二是信 号分选与选择系统。测向接收机，为了能接收频率捷 幅还是比相都会降低测角精度。因此，PRS 灵敏度、 动态范围、测角精度三参数之间的矛盾是难以解决的。 2.2.3 PRS 与目标信号失配 PRS 被动接收各种体制雷达和各种调制式样的信 号，所接收信号是未知的。因此 PRS 接收机与所接收 信号是失配的。PRS 无法知道所接收信号的详细结构 模型，因此，就无法实现匹配，如对脉冲压缩信号， 只能作为低幅值宽脉冲信号处理。这样就相当于降低 PRS 的灵敏度。 2.2.4 PRS 对辐射源的依赖性 ARM 的基本原理就是 PRS 以辐射源辐射信号为 制导信息，导引导弹跟踪直至命中目标。因此，ARM 必须有辐射源辐射信号才能正常工作，也就是说，没 有信号，ARM 就失去控制而失效。 正是由于 ARM 被动雷达导引头存在这些缺陷， 才能利用 ARM 的不足来采取各种不同的有效的对抗 防御措施。 =Δf 500 MHz ，而接收 3 对抗 ARM 的技术措施 变雷达信号，其高中频的带宽 机通用灵敏度计算公式为： + f −= min DF n −= 114 +Δ+ min fR f lg10 ≈Δ Δ 114 27 13 + + P R r ， nF ≥13dB ，D ≤ 1dB ， 则 其 中 ： rP ，即 PRS 测向接收机 73 1 −=+ 只能做到－70dBmW 左右。 PRS 中普遍采用信号分选与选择系统。瞬时测频 接收机由于体积所限，一般采用比相瞬时测频，即不 采用信道化接收机，因此其瞬时带宽为全波段带宽。 众所周知，瞬时测频接收机本身灵敏度比较低，动态 范围也较小，采用与瞬时测频接收机同样带宽的微波 放大器和微波限幅放大器，提高灵敏度，扩大动态范 围。正是由于采用了限幅放大，从而限制了用前置微 波放大器提高灵敏度的措施，因为如果采用微波限幅 3.1 雷达自身采取的技术 3.1.1 采用低截获概率(LPI)技术对抗 ARM 采用低截获概率雷达,就是利用 ARM 对信号源 的依赖性、导引头灵敏度和对信号识别、选择的局限 性,使敌方难于侦察和截获到雷达信号。实现 LPI 的主 要措施主要有以下几点： a.宽频带自适应频率捷变技术。 对抗 ARM 的自适应频率捷变是由随机码控制， 随机工作于跳频或频率捷变的工作状态。对这样的雷 达，现有的 ARM 截获接收机在短时间内很难测得捷 变频的中心频率和自适应的规律，不能在短时间内对 放大器势必使系统的噪声系数增大，灵敏度并没增加。 雷达信号进行分选和识别。 如果采用信道化接收机测频，可提高灵敏度，但 体积大大增加，或用窄带 PRS，测频接收机也相应为 窄带；或远程采用机载侦察接收机导引，到中、近程 再用 PRS 本身的信号分选与选择系统，但又限制了 PRS 的使用方式，或者根本就不采用瞬时测频，但这 样使导引头的性能降低。 至于测向接收机，可以通过设置前置超宽频带的 低噪放大器提高灵敏度。但是其系统的动态范围会减 小，为了弥补这一点，可在微波前置放大器之前加电 调衰减器。但增加电调衰减器和放大器，使两路幅频 和相频的一致性遭到破坏，降低测角精度，无论是比 b.提高天线增益，采用窄波束和超低副瓣天线， 使 ARM 难以从旁瓣辐射能量截获和跟踪雷达信号。 雷达天线增益与截获接收机天线增益之比是实现 LPI 的一项重要因子，雷达应充分利用其天线口径， 选择适当的工作频率，以得到尽可能高的增益。 雷达发射天线主瓣采用窄波束，可减少截获接收 机处于主瓣内的概率。同时对波束进行电控，有效的 实现功率的角度方位控制，以便在需要测量目标特性 时进行辐射，并把发射功率控制在低峰值功率水平上， 使 ARM 难以跟踪和捕获主瓣。为了防止 ARM 从旁 瓣进入，发射天线应尽量压低天线旁瓣。目前，采用 

32 火 控 雷 达 技 术 第 38 卷 旁瓣对消和自适应零点控制技术可得到－50dB 以下 的旁瓣，并可在特定方向产生辐射零点。 提供预警和目标指示信息。 3.1.3 分置式雷达防御 ARM c.利用扩谱波形、脉冲压缩和相干积累获得高处 分置式雷达的发射系统与接收系统分置在数百米 理增益。 高处理增益是 LPI 雷达的技术标志，为提高处理 增益，雷达发射机可采用线性调频或调相，伪随机序 列调制等方式扩展信号带宽，产生扩谱波形。 接收机可采用匹配滤波器进行脉冲压缩，获得高 峰值的窄脉冲信号。另外，雷达接收机对 N 个脉冲进 行相干积累，可使处理增益提高 N 倍。 d.雷达信号参数随机化。 采用雷达信号参数随机化的方法，如随机变化脉 宽、载频、脉冲重复频率、天线指向与极化形式等全 部参数，使 ARM 截获接收机即使能探测到雷达辐射 信号也很难识别，或识别变得更为复杂，成本更高。 国外典型的 LPI 雷达有美国休斯公司研制的 TWSQR 雷达和 Emerald 寂静雷达以及瑞典的 Pilot 扩 谱寂静雷达等。 3.1.2 发展无源雷达与双（多）基地雷达 ARM 通常是通过追踪目标发射的电磁波进行制 导而摧毁雷达装备的，无源雷达不发射电磁波，ARM 就难以攻击。 范围内的不同位置，发射系统所包含的两部或三部发 射机以同步、同频和相等的功率工作，合并成一个波 束向外发射信号，ARM 只能跟踪它的等效相位中心， 不会对发射机造成威胁。 收发分置方案的收发单元(天线)相隔不远，因此 目标距离和多普勒性能的双基地效应并不明显，只要 目标距离大于数千米仍呈现合置单站雷达特性，收发 单元的相参同步关系可以用光纤完成，这一点与合置 单站雷达加装诱饵天线相同。简单的发射单元对撤装 转移也不会带来明显的困难。 早在上世纪 80 年代，美国陆军就为“爱国者”和 “霍克”等地空导弹系统研制了分置式雷达，发射机进 行三角配置，相互间相距 300m，能有效地对抗 ARM。 3.1.4 发展米波雷达与毫米波雷达 ARM 为了实现精确定向，一般采用四个双臂平 面螺旋天线或曲折臂天线的单脉冲导引头。但弹体直 径有限，无法安装大口径天线，要求天线的方向性不 要太差，天线口径一般应大于 3～4 个波长。起码要大 于半个波长。如果天线口径为半个波长时，其波瓣宽 双(多)基地雷达是将雷达发射机和接收机分别设 度为 80o。当采用单脉冲体制实施跟踪时，定向误差约 在相距很远的地方,通常接收机(1 个或多个)设在战 区前沿,发射机设在后方。由于接收机无辐射,不易受 ARM 攻击,而发射机则远在 ARM 射程外。双(多)基 地雷达发射机除设在后方外,还可安装在预警机、系留 气球、卫星等空中平台上,这样可以解决基地间地球曲 率影响的问题,扩大探测区域。与单基地雷达相比,双 (多)基地雷达覆盖范围较小,但作用距离较大,其定位 精度和分辨率决定于收发站之间视差转换的水平。由 为波瓣宽度的 1/10～1/15，即 6°～8°，精度满足 不了 ARM 要求。 例如美国的“哈姆” ARM，弹径 25cm，即使安 装有口径 12.5cm 的半波长天线，最低定位频率为 1.2GHz。实际上“哈姆”导引头，频率覆盖范围是 2～ 18GHz。远高于这一最低定位频率。由此可见，现用 于实战的 ARM 一般都用于攻击 L、S、C 波段或具有 更高辐射频率的雷达。 于其几何关系消除了后向散射,从而减小了单基地雷 在毫米波波段，由于天线和其它元器件尺寸小， 达因反射中心随机漂移而引起的目标角闪烁。但是, 双(多)基地雷达必须采用低旁瓣天线,以免收发天线 的旁瓣交汇引起虚假目标,接收天线必须具有多波束, 同时覆盖很宽的区域,以解决能量利用问题。双(多) 基地雷达面临的最大难题是天线同步扫描、系统配合 等问题,目前还主要应用于预警系统。 双(多)基地雷达具有许多独特的优点,近几年已 有长足的发展。美国研制的双基地预警和目标指示 (BAC)系统,利用“空中警戒和控制系统”(AWACS) 或“联合目标监视攻击雷达系统”照射目标,在地面设 BAC 接收站,为“爱国者”、“霍克”等防空导弹系统 精密机械加工困难，功率受到限制，加上大气传输损 耗，所以目前的 ARM 均无法覆盖此波段，英国的长 剑导弹系统配备了 DN181 盲射跟踪/制导雷达用于对 付 ARM，工作频率为 35GHz。 3.1.5 雷达发射控制 a.间歇式发射或闪烁发射。 采用间歇发射，干扰 ARM 伺服系统，增加阻尼， 从而使其稳态误差增加。当间歇发射频率和占空比与 伺服系统参数一致时，使其产生振荡，破坏反辐射导 弹的制导性能。如美国的爱国者 AN/MPQ－53 和宙斯 盾 AN/SPY－1 的相控阵雷达就具备上述功能，当雷 

第 1 期 车梦虎 防空雷达对抗反辐射导弹的技术措施研究 33 达间歇发射时，计算机可快速扫描并进行修正。 间相隔一定的距离，相互间用光缆连接。美国陆军和 b.采用其他辐射来代替雷达发射波，综合使用雷 达、红外、电视、激光系统。 当雷达远距离发现 ARM 已发射后，便立即关闭 发射机，转换为红外、激光或电视设备来探测和跟踪 ARM。这种综合系统抗干扰能力强，跟踪精度和分辨 力高，但易受气象条件的限制。例如，瑞典的 GLV2000 系统和美国的 ADATS 系统具有电视跟踪、红外测角 和激光测距能力；瑞士的“空中卫士”系统也具有电 视跟踪及激光测距能力。 美国的“宙斯盾”系统 AN/SPY－1 相控阵雷达 为了对付 ARM，发射信号波形是短脉冲串，在几分 之一秒内发射信号。在这期间，快速扫描，建立目标 航迹，或者仅在某些要求的扇面内发射电波，这就大 大减少了被 ARM 攻击的概率。当雷达发现 ARM 后， 自身具有应急关机能力。 3.1.6 提高雷达机动性 ARM 系统是基于自动寻的装置或电子侦察的情 报来在战场搜索目标雷达的。新一代雷达应具有高度 的机动性，不仅近距搜索雷达和火控雷达可以在几分 钟内装备、拆卸或转移，而且像美式 AN/TPS59，英 式 5－713 及 S－723 等远程搜索雷达等也都设计为可 以在 l～2 小时内安装，拆卸和转移。 3.2 对 ARM 进行干扰 3.2.1 采取干扰与诱偏技术对抗 ARM 在雷达附近设置有源或无源干扰与诱偏装置，作 为起欺骗、迷惑作用的假目标。由于 ARM 缺乏目标 识别能力，抗 ARM 的诱饵要把攻击目标雷达的 ARM 吸引过来，在目标特性上就要与雷达保持一致。在频 域或波形上辐射与雷达相同的信号，使 ARM 无法从 频率上分辨真假目标，辐射的时间、方向、功率大小 根据辐射源的配置和目标位置进行实时调整，以使诱 偏系统辐射源信号与雷达信号同时到达 ARM 导引 头，使其在角度上无法区分真假辐射源，从而使其空 海军在该型诱饵的基础上加以改进，以适应他们的要 求。改进后的诱饵称为 ARM－D。ARM－D 用模拟主 雷达信号辐射特性的办法为雷达提供保护，能模拟频 率捷变雷达，360°覆盖，同时保护雷达诱饵设备，其 他的与 AN/TQL－32 相同。 英国的“女巫”诱饵系统是一个综合的诱偏系统， 它既可以发射雷达诱饵，又可以发射红外诱饵，以对 付 ARM 导引头体制不明或复合式导引头的情况。 大多数情况下，一部战术雷达附近，配置 3 个诱 饵就可组成有效的诱偏系统。在作战时，3 个诱饵与 雷达同时工作。由于 3 个诱饵信号的迷惑，ARM 的 PRS 无法区别真假，制导精度降低，误差骤增，以至 跟踪失稳，从而瞄准辐射源的中间或其附近的某个位 置，于是 ARM 被引诱飞到远离雷达与诱饵的地带。 3.2.2 利用雷达联网技术对抗 ARM 利用 ARM 导引头视场角大、角分辨力差、测角 精度低的特点,可将雷达组网以对抗 ARM。方法与诱 饵诱偏源对抗 ARM 相似,但不能把 ARM 诱偏向任一 部雷达,所以网中各雷达交替开机、轮番机动,使 ARM 的跟踪方向、频率、波形混淆,当网内同类型雷达相距 较近时(在 ARM 的视角内),可同时开机,使 ARM 瞄 准中心改变,起到互为诱饵的作用。此外,多部雷达也 可联网组成情报处理中心,在 ARM 到达目标前向各 个受威胁的雷达预警。最新的雷达联网技术当属运用 GPS 全球定位系统进行定位和时间同步。其方法是(以 双基雷达为例)：两站分别设置 GPS 接收机,在时序跟 踪并获得 4 颗卫星的精确数据时,可精确提供接收机 天线所在的位置。这时仅跟踪 1 颗导航卫星,便可得到 精确的 UTC 时间,并以此时间控制雷达定时电路工作, 达到两站完全时间同步。 3.2.3 其他干扰手段 要实现对 ARM 的干扰,可使用偶极子反射体,也 可根据反辐射导弹飞行轨迹直接在雷达上空设置偶极 间选择能力失效，偏离要攻击的真正雷达目标。根据 子云,或者计算雷达的位置设置偶极子云。这种方法的 辐射装置和雷达信号之间的关系，可分为相干诱饵和 局限性在于偶极子云的存在时间很短,而且需要专用 非相干诱饵，若两辐射源是非相干的且能量相等，则 ARM 将命中其连线中心；若两辐射源是相干的，则 可能命中两者连线以外。两点源相干干扰诱偏技术可 对 ARM 实施角度欺骗。 美国空军发展的 AN/TLQ－32 诱饵，用于保护战 术空军控制系统中具有关键作用的陆基 AN/TPS－75 防空雷达。杰弗兰公司研制的 AN/TLQ－32 机动式诱 饵，由三个发射机组成，模拟 AN/TPS 一 75 雷达的信 号特征，并遮蔽其副瓣，发射机彼此之间及与雷达之 的发射装置。 针对新型 ARM 普遍采用激光引信,以及被动导 引头与电视和红外导引头等复合制导技术这一特点, 可在雷达和反辐射导弹之间投放专用介质造成导引误 差。国外研究采用烟幕、气溶胶及其它屏蔽介质投放 在雷达与反辐射导弹之间破坏电磁传播条件。如美国 研制的系统,在 2～3s 内可在距被掩护目标 20～25m 处建立包含扇区为高 13 m、宽 38 m、存在时间为 1～ 3min 的烟幕屏蔽。经过烟幕的光波信号将衰减到原来 

34 火 控 雷 达 技 术 第 38 卷 的 1/12 以内。但这对告警系统的要求极高。对于激光 近炸引信,可以通过施放高频激光干扰脉冲,达到在远 距离提前引爆的干扰效果。 3.3 发展对抗 ARM 的预警系统 发现来袭的 ARM 是采取诱偏、关机等对抗 ARM 措施的前提。对 ARM 预警,有两种可行的思路：一是 根据 ARM 与载机之间速度的差异,检测已脱离载机 后高速运行的 ARM,主要想法是利用其较高的多普勒 频率直接检测出 ARM 的存在;二是根据弹机分离时 刻 ARM 的加速度特征,分离出强回波信号(ARM 载机 回波信号)附近的弱回波信号(ARM 回波信号),进行 反辐射导弹检测。如美国为 AN/TPS-75 雷达专门研制 了 AN/TPQ-44 超高频脉冲多普勒雷达预警系统，通 过对 ARM 多普勒频率的检测来发现、截获、识别 ARM 并发出预警，作用距离可达 46km 以上，能提供 1 分 钟的预警时间。 另外，ARM 本身就是一个红外辐射源，可以采 用红外技术探测。近年来红外成像技术和凝视焦平面 阵 列 技 术 获 得 很 大 发 展 ， 如 美 国 和 加 拿 大 研 制 的 AN/ASR-8 红外搜索与跟踪系统,用于补充舰载雷达 警戒系统功能,可探测距离大于 10km 的掠海飞行导 弹；以色列的 SPIRTAS 系统、瑞典的 700 等都是当代 先进的红外预警系统。除红外预警系统外，还有紫外 预警和激光雷达预警等技术。紫外预警具有虚警低, 不需低温冷却、不扫描、体积小、质量轻等优点,是目 尔兹”预警设备可探测超声速导弹的发射与逼近,探测 距离为 5km。同微波雷达相比,激光雷达有更高的分 辨率、更远的作用距离和良好的抗电磁干扰能力,是 ARM 预警的重要技术手段。 3.4 用硬摧毁技术对抗 ARM 硬杀伤技术包括:使用歼击机、防空导弹、高炮、 高能激光武器、电磁脉冲武器、火炮密集阵等摧毁 ARM。 4 结束语 当前对防空雷达实施硬摧毁的主要进攻手段是 ARM,在未来战争中，防空雷达必须具备抗 ARM 攻 击的能力才能生存,因此，研究防空雷达对抗反辐射导 弹技术是目前必须重视的课题。在现代高技术战争中， 反辐射导弹与防空雷达的对抗将是长期的过程。在对 抗中，防空雷达只要善于寻找 ARM 的弱点,采取积极 的应对策略,就能够掌握战争的主动权。 参考文献： [1] 柳书高.抗反辐射导弹技术研究及仿真[D].哈 尔滨工程大学硕士学位论文.2006. [2] 吴晓进，张辉. 防空雷达对抗反辐射导弹的技术 措施研究[J].航天电子对抗，2006，(1). [3] 杨莉，吴阳春. 对抗反辐射导弹技术分析[J]. 前装备量最大的导弹逼近预警系统之一。如德国的“米 探测与控制学报, 2006，(4).