[發(fā)明專利]一種對抗星載SAR偵察的主動式電子偽裝干擾方法

在審

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• 申請日: 2022-04-12
• 公開（公告）號: CN114966574A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王吉軍;周校;余松林;陳玉華;李炳臻
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍軍事科學(xué)院國防工程研究院
• 主分類號: G01S7/38
• 分類號: G01S7/38
• 代理公司: 北京華際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 鐘延珍

1.一種對抗星載SAR偵察的主動式電子偽裝干擾方法，其特征在于，具體步驟如下：

S1、顧及地形信息的電磁偽裝時段解算：讀取目標區(qū)域中心位置及周邊DEM模型數(shù)據(jù)，而后進行計算獲得偽裝時間的設(shè)置時長；

S2、基于散射分布增量的虛假目標電磁信號生成：通過雷達信號接收器對信號進行下變頻處理，再經(jīng)后續(xù)處理，而后上變頻為載波頻率重新發(fā)射；

S3、進行分布式組網(wǎng)干擾：采用一個干擾機作為收發(fā)一體機的主站點，另外布設(shè)若干個接收機作為雷達信號接收的輔助站點，對接收的SAR信號進行下變頻處理，而后對SAR信號進行處理偽裝，最后進行上變頻處理，并發(fā)射。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對抗星載SAR偵察的主動式電子偽裝干擾方法，其特征在于：步驟S1的具體操作如下：

步驟S101、讀取目標區(qū)域中心位置及周邊DEM模型數(shù)據(jù)，計算不同方位角下的地物最高點與目標區(qū)域之間的高度角，將該值作為地形截止高度閾值；

步驟S102、利用自主開發(fā)軟件動態(tài)設(shè)置衛(wèi)星軌道參數(shù)、傳感器成像角度范圍，獲取衛(wèi)星與目標之間的瞬時幾何信息；

步驟S103、比對衛(wèi)星與目標之間的瞬時高度角是否同時滿足傳感器成像角度和地形截止高度閾值，采用線性內(nèi)插的方式，計算滿足高度角條件的臨界時刻，利用臨界時刻計算目標區(qū)域雷達成像有效時長；

步驟S104、計算偽裝時間設(shè)置，根據(jù)衛(wèi)星過頂有效時間進行電磁信號偽裝。

3.根據(jù)權(quán)利要求一種對抗星載SAR偵察的主動式電子偽裝干擾方法，其特征在于：步驟S2的具體操作如下：

步驟S201、在雷達信號接收器經(jīng)下變頻處理，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣并存儲在數(shù)字射頻存儲器中，利用已有雷達影像數(shù)據(jù)根據(jù)目標雷達檢測單元與探測雷達檢測單元能量進行修正，根據(jù)雷達系統(tǒng)處理增益和損耗參數(shù)，將雷達能量進行修正調(diào)制，作為背景場景，從目標模板庫中選擇目標模板；

步驟S202、利用紋理合成技術(shù)將模板目標和背景場景進行紋理合成，按照雷達系統(tǒng)增益等參數(shù)進行幅度調(diào)整，生成虛擬背景。根據(jù)虛擬背景，計算真實場景與虛擬場景目標之間的后向散射系數(shù)差值，由于虛擬目標與真實場景間的邊緣部分容易出現(xiàn)明顯的邊緣痕跡，為此，采用平滑衰減處理，分別從左到右從上到下，利用兩個平滑過渡函數(shù)，一個是衰減函數(shù)一個是遞增函數(shù)，進而在邊界區(qū)域進行有效的背景融合，得到邊緣處理后的目標背景特征參數(shù)；

步驟S203、同時，計算真實目標的陰影區(qū)域，依據(jù)陰影點位置及的疊加背景的后向散射系數(shù)，得到與方位向快時間沒有關(guān)系的調(diào)制項，對信號進行方位向調(diào)制，并且加權(quán)求和求得干擾信號特征參數(shù)；

步驟S204、利用可編程目標集成電路對每個截獲的脈沖樣本進行處理，作延時處理，使用一系列復(fù)雜的距離向調(diào)制器調(diào)制生成偽裝背景的電磁信號；

步驟S205、使用數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，經(jīng)上變頻為載波頻率重新發(fā)射。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對抗星載SAR偵察的主動式電子偽裝干擾方法，其特征在于：步驟S3的具體操作方法如下：

以O(shè)_jam為中心建立平行于雷達平臺坐標系的干擾場景坐標系統(tǒng)，三角形為干擾機輔助站點，用于截獲SAR信號，藍色虛線為SAR平臺真實運動軌跡，SAR平臺的每個時間t_a的坐標為：

T_s(t_a)＝(u_s，v_s，w_s)^T

式中，Ts表示坐標向量，u_s、v_s、w_s分別為在平臺坐標系下，干擾機對應(yīng)的坐標分量，T表示坐標向量的轉(zhuǎn)置運算。

假設(shè)由N個輔助站點，用rec_i表示，則坐標為

rec_i＝(u_i，v_i，w_i)^T

其中，i表示第i個接收機，u_s、v_s、w_s分別為在平臺坐標系下，干擾機對應(yīng)的坐標分量，其坐標位置相對主站干擾機是已知的；

主站干擾機jam與SAR平臺之間的瞬時斜距為：

第i個接收機與SAR平臺的瞬時斜距為：

則接收機與主站jam之間的距離差

由于SAR在距離向和方位向上的大尺度時間差異，根據(jù)不同接收站點與SAR之間的相對距離，在每個慢時間t_a分別對SAR平臺位置進行估計，將SAR鎖定在正確的位置；

AT_s＝K-R_d||T_s||

式中，A為接收機位置矩陣、K和R_d分別為矩陣常數(shù)；

由于只存在一個未知變量，通過布設(shè)三個以上接收機即可精確求出SAR平臺的坐標：

T_S＝(A^TA)A^T(K-R_d||T_s||)

利用解算的位置信息進行雷達信號時延補償，即可生成欺騙干擾信號：

式中，h(t_r,t_a)表示欺騙信號，t_r為雷達脈沖快時間、t_a雷達脈沖慢時間、Δr為雷達需要補償?shù)乃矔r斜距、σ為雷達信號的卷積運算符、u_F、v_F、w_F為干擾機在雷達平臺坐標系下的坐標，c為光速、f_c為雷達信號載頻，exp(·)表示相位項。