复杂电子对抗日益频繁的现代空战,DRFM有望成为未来ECM的主流技术,以及数字化电子战系统的普及使得干扰技术变得多样化,在诺斯罗普成功研制了世界首款超宽带架构的机载电子战系统(ALQ257)后,BAE紧随其后推出Storm EW TM电子战模块,以此适配EPAWSS,ALR94,ASQ239等数字电子战系统


根据BAE的说法,Storm EW TM采用了超宽带架构,意味着其单模块瞬时带宽可以达到1-6GHz,多模瞬时带宽可以达到15-18GHz,诸如ALQ257这样的电子战系统大多也都在这个频点数值,当然,即便有超大带宽也得能够精准匹配对方的雷达波形,识别脉冲特征才能实施干扰,而无论是EPAWSS还是ALQ257,它们其实都有一个共同点,那就是具备DRFM,它的中文译名叫数字射频存储器,接下来,本文将阐述DRFM如何进行电子干扰

其实DRFM这个东西并不是近年来才诞生的,早在F15SA的DEWS(AN/ALQ239)上就运用了这一技术,与传统的非数字化干扰机不同的是,DRFM在截获雷达波形,数字化后增加可编程延迟,再相干转发,雷达只能根据回波往返时延估计距离,所以额外延迟 τJ 会被解释成附加距离 ΔR=cτJ/2。关键在于“相干复制”,普通噪声干扰只是往接收机里增加随机能量,而 DRFM 转发的是雷达自身波形的副本,它能通过匹配滤波并获得脉冲压缩增益。因此在距离剖面上,假目标可以表现为结构清晰、幅度很强的压缩峰,起到一个以假乱真的作用

实施RGPO时也不能一开始就把假目标放得很远,因为跟踪器只在预测距离附近的验证门内接受量测,假回波通常从真实目标附近出现,起始偏移要小于门宽;随后幅度逐渐增强,让门内选峰或距离误差鉴别器从真实目标过渡到假目标。本实验的真实目标在 60 km,验证门半宽 125 m,假目标从 +35 m 处开始。前 25 个脉冲中,假目标幅度从 0.35 逐渐增加到 2.5。这个“温和接管”阶段比后面的斜率更重要:如果没有先拿到量测支配权,再漂亮的拖引轨迹也只是门外干扰,捕获后,DRFM 每个脉冲增加一点延迟,假目标沿距离方向向外移动,只要每次变化仍在验证门和跟踪器动态能力范围内,距离与速度状态就会一起跟随。真实目标虽然仍在距离剖面里,却逐渐离开验证门,不再参与量测更新。本实验每脉冲增加 8 m 假距离,在 1 kHz PRF 下对应 8 km/s 的表观距离速度。这个数值是为了在 170 个脉冲内清楚展示过程,不代表某个具体系统的通用参数。实际可行斜率取决于门宽、跟踪环带宽、量测噪声、平台运动和功率优势,当真假目标已经分离超过门半宽,干扰机撤除假目标。此时跟踪器还保存着假目标的距离与速度状态,会继续沿错误轨迹预测;真实目标距离虽然没变,却在验证门之外,因而无法形成有效量测。实验中假目标在第 132 脉冲关闭,第 133 脉冲就出现无效检测。之后青色轨迹继续增长,是 α–β 跟踪器在没有量测时按已学到的假速度外推。仿真末端最大误差约 1.18 km;这个最大值包括撤除后的预测发散,真正的拖离时刻应看误差首次超过 125 m 门半宽,该仿真模拟的模型使用一个带有限验证门的 α–β 跟踪器,每个脉冲先按上一时刻的距离和速度预测,再只在预测中心 ±125 m 内找最强峰;峰值超过噪声门限时,用残差更新距离和速度,否则只保留预测。这不是所有雷达的真实跟踪算法,但它清楚保留了 RGPO 的三项必要条件:假峰必须在门内、必须强到被选为量测、必须移动得足够连续。真实系统可能用早—迟门、质心、Kalman、多假设或航迹级融合,分析时仍可以用这三项条件逐层检查

第12,75,140脉冲剖面
第 12 脉冲,真假峰仍靠得很近,强假目标正在建立捕获,第 75 脉冲,真实目标停在相对 0 m,假目标和跟踪门已经移到约 450 m;第 140 脉冲,假目标已关闭,真实峰仍然存在,但跟踪门中心已经接近 1 km,门内只剩噪声,由此也说明了失锁并不是因为真实回波消失,而是因为跟踪逻辑不再看它
尽管DRFM所制造的距离峰看起来十分的真实,但是远距离延迟副本通常从真实峰附近分裂并向后拖动,最早可信前沿与最强峰可能不一致,第二,纯延迟编程出的距离速度,可能与 Doppler、单脉冲角度或航迹动力学不一致,把距离、速度、角度和多传感器创新量联合起来,比只追门内最强峰更稳健,其次脉间波形、频率、极化或通道多样性可能暴露 DRFM 的固定处理延迟、量化杂散、带宽截断或通道不一致,然后门管理可以保留双假设、检查异常拖引速率,并在航迹质量下降时快速回扫,但扩大门也会接纳更多噪声和假目标,需要状态机与置信度管理


根据BAE的说法,Storm EW TM采用了超宽带架构,意味着其单模块瞬时带宽可以达到1-6GHz,多模瞬时带宽可以达到15-18GHz,诸如ALQ257这样的电子战系统大多也都在这个频点数值,当然,即便有超大带宽也得能够精准匹配对方的雷达波形,识别脉冲特征才能实施干扰,而无论是EPAWSS还是ALQ257,它们其实都有一个共同点,那就是具备DRFM,它的中文译名叫数字射频存储器,接下来,本文将阐述DRFM如何进行电子干扰

其实DRFM这个东西并不是近年来才诞生的,早在F15SA的DEWS(AN/ALQ239)上就运用了这一技术,与传统的非数字化干扰机不同的是,DRFM在截获雷达波形,数字化后增加可编程延迟,再相干转发,雷达只能根据回波往返时延估计距离,所以额外延迟 τJ 会被解释成附加距离 ΔR=cτJ/2。关键在于“相干复制”,普通噪声干扰只是往接收机里增加随机能量,而 DRFM 转发的是雷达自身波形的副本,它能通过匹配滤波并获得脉冲压缩增益。因此在距离剖面上,假目标可以表现为结构清晰、幅度很强的压缩峰,起到一个以假乱真的作用

实施RGPO时也不能一开始就把假目标放得很远,因为跟踪器只在预测距离附近的验证门内接受量测,假回波通常从真实目标附近出现,起始偏移要小于门宽;随后幅度逐渐增强,让门内选峰或距离误差鉴别器从真实目标过渡到假目标。本实验的真实目标在 60 km,验证门半宽 125 m,假目标从 +35 m 处开始。前 25 个脉冲中,假目标幅度从 0.35 逐渐增加到 2.5。这个“温和接管”阶段比后面的斜率更重要:如果没有先拿到量测支配权,再漂亮的拖引轨迹也只是门外干扰,捕获后,DRFM 每个脉冲增加一点延迟,假目标沿距离方向向外移动,只要每次变化仍在验证门和跟踪器动态能力范围内,距离与速度状态就会一起跟随。真实目标虽然仍在距离剖面里,却逐渐离开验证门,不再参与量测更新。本实验每脉冲增加 8 m 假距离,在 1 kHz PRF 下对应 8 km/s 的表观距离速度。这个数值是为了在 170 个脉冲内清楚展示过程,不代表某个具体系统的通用参数。实际可行斜率取决于门宽、跟踪环带宽、量测噪声、平台运动和功率优势,当真假目标已经分离超过门半宽,干扰机撤除假目标。此时跟踪器还保存着假目标的距离与速度状态,会继续沿错误轨迹预测;真实目标距离虽然没变,却在验证门之外,因而无法形成有效量测。实验中假目标在第 132 脉冲关闭,第 133 脉冲就出现无效检测。之后青色轨迹继续增长,是 α–β 跟踪器在没有量测时按已学到的假速度外推。仿真末端最大误差约 1.18 km;这个最大值包括撤除后的预测发散,真正的拖离时刻应看误差首次超过 125 m 门半宽,该仿真模拟的模型使用一个带有限验证门的 α–β 跟踪器,每个脉冲先按上一时刻的距离和速度预测,再只在预测中心 ±125 m 内找最强峰;峰值超过噪声门限时,用残差更新距离和速度,否则只保留预测。这不是所有雷达的真实跟踪算法,但它清楚保留了 RGPO 的三项必要条件:假峰必须在门内、必须强到被选为量测、必须移动得足够连续。真实系统可能用早—迟门、质心、Kalman、多假设或航迹级融合,分析时仍可以用这三项条件逐层检查

第12,75,140脉冲剖面
第 12 脉冲,真假峰仍靠得很近,强假目标正在建立捕获,第 75 脉冲,真实目标停在相对 0 m,假目标和跟踪门已经移到约 450 m;第 140 脉冲,假目标已关闭,真实峰仍然存在,但跟踪门中心已经接近 1 km,门内只剩噪声,由此也说明了失锁并不是因为真实回波消失,而是因为跟踪逻辑不再看它
尽管DRFM所制造的距离峰看起来十分的真实,但是远距离延迟副本通常从真实峰附近分裂并向后拖动,最早可信前沿与最强峰可能不一致,第二,纯延迟编程出的距离速度,可能与 Doppler、单脉冲角度或航迹动力学不一致,把距离、速度、角度和多传感器创新量联合起来,比只追门内最强峰更稳健,其次脉间波形、频率、极化或通道多样性可能暴露 DRFM 的固定处理延迟、量化杂散、带宽截断或通道不一致,然后门管理可以保留双假设、检查异常拖引速率,并在航迹质量下降时快速回扫,但扩大门也会接纳更多噪声和假目标,需要状态机与置信度管理









