[發明專利]一種對地形反彈干擾的極化檢測識別方法和裝置

有效

• 申請號: 201410519352.8
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104215938B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 戴幻堯;張楊;劉勇;莫翠瓊;黃振宇;申磊;崔建嶺;王建路;牛鳳梁;趙琳鋒
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63892部隊
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02;G01S7/41
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

技術領域

本發明涉及雷達信號處理和雷達電子對抗技術領域，尤其涉及一種對地形反彈干擾的極化檢測識別方法和裝置。

背景技術

目前，大部分無人飛行器普遍采用雷達，也稱為機載雷達，對空中或地面目標進行探測。為了阻止無人飛行器的有效探測，防御方如飛機，會攜帶干擾機，施放噪聲壓制干擾或欺騙干擾，使機載雷達產生錯誤的角度、距離測量信息。為此，機載雷達普遍采用了跟蹤干擾源(HOJ)技術，該技術是將目標發射的干擾信號作為信號源，被動接收干擾信號，從而實現無源被動角度跟蹤與精確測量。根據雷達單脈沖雷達的角跟蹤原理，目標的方向由天線軸線的方向給出，而目標方向與天線軸線方向的一致由伺服誤差電壓為零來保證。限制測量精度的噪聲是指能引起伺服誤差電壓在零點作隨機起伏的噪聲。而干擾機產生的噪聲干擾信號盡管也是隨機起伏的，但由于雷達天線饋源接收到的是同一噪聲樣本在同一時刻輸出的信號，天線軸線方向與干擾機方向一致，使得雷達天線饋源接收到的噪聲信號的差值就恒為零，由此產生的伺服誤差電壓也恒為零而無任何起伏，因而不會使天線發生偏轉而導致測角誤差。因此，跟蹤干擾源技術能夠有效對付施放自衛式干擾的飛機。

為了保護飛機的安全，防御飛機的干擾機采取了新的技術措施，它將干擾信號照射到地面，電磁干擾經過地面的反射產生了“地形反彈干擾”。地形反彈干擾和真實目標回波都能夠進入機載雷達天線，但是所處的空間角度不同，使得雷達視場角內存在兩個角跟蹤信號，迫使雷達跟蹤的角度并非的實際目標角度，形成角度欺騙的干擾效果。跟蹤干擾源(HOJ)無法識別地形反彈干擾，使得地形反彈干擾效果顯著，目前未見到報道有效的雷達電子反干擾措施和裝置，能夠檢測和識別地形反彈干擾。

發明內容

本發明提供一種對地形反彈干擾的極化檢測識別方法和裝置，是利用極化信息來檢測識別地形反彈干擾的方法和裝置。通過比較接收信號與發射信號的極化特征差異，檢測和確定是否存在干擾機發射的干擾信號；當判斷受到干擾后，通過分析接收信號的極化相位特性，識別出地形反彈產生的干擾信號。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種對地形反彈干擾的極化檢測識別裝置，位于無人飛行器的機載雷達上，包括：發射機、雙通道接收機、內部處理器、環形器，所述內部處理器通過電纜分別與發射機和雙通道接收機相連，發射機和雙通道接收機通過環形器相連；其中雙通道接收機由水平極化接收機和垂直極化接收機組成，水平極化接收機通過環形器與水平極化天線相連，垂直極化接收機通過環形器與垂直極化天線相連。

一種對地形反彈干擾的極化檢測識別方法，位于無人飛行器的機載雷達發射預定極化方式的電磁信號，雙通道接收機通過水平極化接收機和垂直極化接收機接收兩路射頻通道，以保證能夠同時接收垂直極化和水平極化信號，接收機接收到回波信號后，內部處理器對發射、接收信號的極化特征進行比較分析；

如果在極化上存在測定的差異，就能夠確定干擾的存在，進一步分析回波信號的極化相位特性，確定干擾信號是否為地形反彈干擾；其具體步驟如下：

步驟一：發射預定極化信號

無人飛行器的機載雷達發射預定極化方式的電磁信號，以檢測期望的目標；發射的能量集中在目標方向，極化方式為單一的水平極化或垂直極化；雷達內部處理器確定并記錄發射信號的極化特性；

步驟二：接收回波信號

當目標到達機載雷達的作用距離內，雷達信號照射到目標表面，產生雷達表面回波，反射回雷達；同時，裝在目標上的干擾機可能也在發射干擾信號，以干擾機載雷達對真實回波信號方向的測量；機載雷達具備正交的水平極化天線、垂直極化天線以及雙通道接收機，能夠同時接收回波信號的水平極化和垂直極化分量；接收機的主極化通道允許接收與發射信號極化方式一致的回波信號，交叉極化通道接收與主極化通道相正交的信號；通過采用的正交雙極化天線和雙通道接收機結構，能夠使雷達系統接收任意極化狀態信號；

步驟三：判定是否存在干擾信號

機載雷達中的內部處理器分析接收機通道接收到信號的極化方式，并與發射信號的極化方式相比較，以確定接收信號的極化與發射信號的極化是否一致；

目標和發射信號構成了散射機理，并形成回波信號，因此期望目標的表面回波保留了發射信號的極化特征，即使雷達緩慢旋轉，當在常規無人飛行器內，由于無人飛行器的飛行運動屬于平動，本身不進行自旋，相對于雷達波速(即光速)，無人飛行器的橫滾角變化忽略不計，因此大部分目標回波信號與發射信號的極化方式基本相同；