[发明专利]基于单双基地雷达组合的抗距离速度双重拖引干扰方法

权利要求书

1.一种基于单双基地雷达组合的抗距离速度双重拖引干扰系统，其特征是：包括：防止目标对雷达进行欺骗干扰的系统，提供一套配备有一个发射机和一个接收机的单基地雷达；提供一个双基地雷达发射机，与单基地雷达彼此位于同一位置；提供一个双基地雷达接收机，该双基地雷达接收机位于距离该双基地雷达发射机的一个已知距离处，使得该双基地雷达接收机、该双基地雷达发射机和目标形成一个三角形的布局；使单基地雷达、双基地雷达接收机和双基地雷达发射机相互同步；使单基地雷达和双基地雷达在不同的频率下工作；通过单基地雷达接收机和双基地雷达接收机确定多普勒频率，工作状态：当单基地雷达接收机和双基地雷达接收机发现记录的多普勒频率相同，则确定存在干扰；计算干扰前单基地雷达与目标的距离；当单基地雷达和双基地雷达读取的多普勒频率相同时，改变双基地雷达发射机的频率，以继续监测目标的速度和位置；其中欺骗是距离波门拖引或速度波门拖引的结果。

2.如权利要求1所述的一种基于单双基地雷达组合的抗距离速度双重拖引干扰方法，其特征是：采用单基地和双基地雷达的物理布置方式，使发射机、接收机和目标形成一个不等边三角形；

假设两个雷达系统之间的信息是互通的，采用速度波门拖引和距离波门拖引(VGPO/RGPO)方式，及数字射频存储器(DRFM)技术，将接收到的射频信号在频率上下移、采样，然后将得到的数字信号存储在一个高速数字存储器中；

为了重建所存储的信号，对存储器中存储的数值进行相干地重建，然后在频率上将其上移，转换到原始射频频率；RGPO利用干扰吊舱中产生的脉冲信号来欺骗雷达系统的传输特性，此外，通过雷达将其锁定在具有最高接收功率的接收信号上，而假目标频率处的发射信号功率一直保持高于真实的反射波，这使得雷达越来越难以检测到真实的目标；因此，雷达倾向于跟踪这种正在进行的信号传输，干扰设备就改变了从假目标处反射回来的返回信号时间；VGPO通过改变雷达接收信号的频率或相位来迷惑多普勒雷达系统，从而改变目标的视速度；具体实施步骤如下：

首先，目标允许自己被雷达系统锁定，一旦跟踪雷达探测到一个显示在其位置指示器上的目标，它将在探测到的目标两侧设置距离波门，距离波门将会过滤掉所有来自这一限定范围之外的信号，为此它会增加信噪比，并保护雷达免受不同步干扰脉冲的影响；雷达会将注意力集中在被包围目标位置的这个距离间隔之内，而不再监视其他目标，这种状态称为“锁定状态”，这种距离波门可能会因目标打破锁定，进而从窗口中逃脱所欺骗；采用的速度拖引干扰分为三个阶段，

首先是停止拖引阶段，假目标的多普勒频率等于真实目标的回波频率，停止时间略大于速度跟踪电路的捕获时间；

第二阶段为拖引阶段，假目标的多普勒频率逐渐与真实目标分离，当干扰能量大于目标回波时，速度跟踪电路受到拖引，转而跟踪干扰频率；

第三阶段是关闭期，干扰设备停止传输信号，因此目标在雷达上消失；式(1)表明，当波门未锁定时，干扰多普勒频率(f_dj)等于真实的多普勒频率(f_d)，一旦波门锁定，干扰器将其频率移动至时间t₂，最终停止传输信号，因此目标消失；

其中k是分离速度，单位为Hz/秒；

除了系统的物理隔离之外，双基地雷达的大多数优点都源于系统的一般几何特性，在接收端必须要对发射信号有所了解，如果要确定多普勒频移，还必须要知道发射频率；

其次，在双基地雷达中，目标定位需要总的信号传播时间、接收机的正交角测量和对发射机位置的估计，从而形成一个由发射机-目标-接收机组成的三角形，该三角形被称为双基地三角形；利用双基地雷达和单基地雷达的几何特性结构，从而使其成为一个半多基地雷达，该雷达借助一种非常简单的方法来消除欺骗，并探测到目标，采用的配置包括：M＝单基地雷达位置，BT＝双基地雷达发射机位置；

设定M＝BT，TG＝目标，BR＝双基地雷达接收机位置，类似的，d_t＝单基地雷达或双基地雷达的发射机与目标之间的距离，d_r＝双基地雷达接收机与目标之间的距离，D＝单基地雷达、双基地雷达的发射机与双基地雷达接收机之间的距离，f₁＝单基地雷达的工作频率，f₂＝单基地雷达识别欺骗干扰后的工作频率，f₃＝双基地雷达识别欺骗干扰后的工作频率，目标相对于站点M的相对速度为

单基地雷达收发器和双基地雷达发射机在站点M处彼此位于同一位置，配置单基地雷达和双基地雷达是在同步模式下工作的；在无电子对抗干扰的正常工作模式下，双基地雷达的发射机保持静默状态，因此不产生任何能耗，而双基地雷达上的接收机采用双频率工作，负责接收单基地雷达发射信号的散射回波，即f₁；单基地雷达的工作频段应与双基地雷达的工作频段不同，用于减少阻塞式干扰，对双基地雷达的影响；如果单基地雷达受到噪声干扰，则与之对应的双基地雷达接收机将能够识别出正在对其进行的干扰：具体步骤如下：

首先，分别计算两个参数α和d_t的双基地雷达参数，在这三个物体的位置：双基地雷达的发射机和接收机以及目标一起构成了一个不等边三角形，对这个三角形应用余弦定律，计算出目标到接收机的距离，并使用计算出的参数，再次应用余弦定律，得出目标与双基地雷达的夹角β；因此，即使存在波门拖引效应的情况，双基地雷达也能够计算出目标的位置；

当干扰设备等待距离波门被锁定时，单基地雷达通过接收初始回波来计算距离d_t和角度α；

通过已知距离D，计算距离dr，在双基地雷达的接收机，该接收机一直接收到站点M照射的目标回波处应用余弦定律，借助余弦定律，得出如下方程式：

d_r²＝d_c²+D²-2d_tD cosα (4)

这里α和d_t在被有效欺骗之前通过站点M计算，方程(4)计算双基地雷达接收机与目标之间的距离；

当波门被锁定并且干扰器欺骗站点M时，BT发射信号并且BR将会接收与BT相关联的频率，这时，尽管站点M被欺骗，但是BR仍然不仅能够识别干扰，而且还能定位目标；

用余弦定律的其他形式计算β

当存在真实目标时，两个接收机测得的多普勒频率会有所不同，当是速度欺骗干扰，两个站点测得的多普勒频率将等于f_dj；

在无电子对抗干扰的情况下，单基地雷达测得的多普勒频率为

双基地雷达接收机测得的多普勒频率为

其中，在速度欺骗干扰情况下，初始距离在一开始就被锁定，单基地雷达计算出从发射机到目标的距离以及由其位置和目标位置所对应的角度；在时间t₁内计算出这些量；该时间就是发送原始多普勒频率的真实多普勒频率的时间；然而，当目标开始欺骗时，两个站点的多普勒频率可能是相同的，但是两个雷达跟踪的位置将会有所不同。

3.根据权利要求2所述的一种基于单双基地雷达组合的抗距离速度双重拖引干扰方法，其特征是：所述雷达跟踪锁定假目标，当干扰吊舱覆盖了包括站点M和BR在内的区域，则两个站点的多普勒频率将是相同的；当干扰吊舱没有覆盖这么大的区域，则站点M和BR追踪到的位置就会不同；此时，双基地雷达发射机开始以不同的工作频率f₃发射信号，单基地雷达也会延迟后将频率切换到f₂；只有在两个物理上不同的位置检测到干扰后，系统才会切换发射机的频率，因此，影响连续回波之间相干性的频率捷变缺点也得到了解决；其中，双基地雷达发射机在无电子对抗干扰的情况下保持静默模式，只有在站点M开始出现干扰时才开始发射信号，此时，站点M切换频率并开始以不同的频率工作，并且从现在起站点BT和M都开始同时发射信号且发射同步，并且它进一步为目标同时干扰3个不同的频率制造困难。