[发明专利]一种利用布儒斯特效应的超低空目标镜像干扰抑制方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及防空导弹雷达导引头拦截超低空突防目标时的镜像干扰抑制问题，涉及 一种利用布儒斯特效应的超低空目标镜像干扰抑制方法，具体地说，涉及一种新型的利用布 儒斯特效应的主动超低空镜像干扰抑制方法。

背景技术

近现代空防作战中，利用复杂战场环境的掩蔽，进行低空/超低空突防已成为一种常规 而有效的作战样式。目标低空/超低空突防时，目标与下方环境产生雷达多径效应，多径效 应是一种具有类目标特性的干扰，称为镜像干扰，镜像干扰是影响导弹雷达导引头超低空 目标探测跟踪性能的主要因素。实验结果表明，导弹在拦截中高空目标时，雷达导引头与 目标始终距离地海面很远，回波信号比较干净，目标发现、捕获、跟踪相对容易；但在拦 截超低空目标时，导弹处于下视攻击状态，且雷达导引头与目标都离地海面很近，在目标 信号周围，容易出现强杂波与强镜像干扰如图1所示。

镜像干扰来自于弹上雷达导引头下视攻击超低空目标时，目标与环境之间的强电磁耦 合作用。当镜像干扰伴随目标回波进入雷达导引头时，会对回波信号产生严重干扰，使得 回波起伏，跟踪超差，导致雷达导引头出现目标丢失等工作异常，严重影响防空导弹的超 低空作战性能。从对抗角度来讲，镜像干扰具有类目标特性，相比杂波干扰，更难进行抑 制与目标辨识。因此，镜像干扰是影响防空导弹超低空作战效能发挥的主要因素之一。传 统镜像处理方法是采用被动信号处理的方法进行抑制，考虑到弹上的容量、信号处理成本 等因素，采用传统的被动信号处理技术，代价高、效果不佳。

布儒斯特效应最早是在光学领域由D.布儒斯特发现的，布儒斯特角这一概念最初来源 于光学，对于特定介质表面，有一个入射角，可使镜面反射的强度最弱，称为布儒斯特效应。 雷达的布儒斯特角的本质来源于物理现象，即垂直极化电磁波与介质表面作用，在布儒斯特 角时，为波镜面反射系数达到最小值。对于光滑表面，布儒斯特效应比较明显，对于粗糙表 面，布儒斯特效应减弱，且表现为一个角域。雷达导引头攻击超低空目标时的布儒斯特角是 采用垂直极化时多径散射最弱的角度，通过目标-环境之间的耦合形成多径反射信号，与目 标、环境特性都有关系。从目标-环境的雷达多径散射特性出发利用雷达布儒斯特效应，可 以在导引头探测过程前端进行主动超低空镜像干扰抑制处理，相比传统被动信号处理方法， 这种方式对设备量、处理代价要求低，效果好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用布儒斯特效应的超低空目标镜像干扰抑制方法，该方法 采用较小的信号处理成本就可以获得很好的镜像干扰抑制收益，从而改善导弹对超低空目标 的探测、跟踪性能，提高导弹的拦截成功率。

其具体技术方案为：

一种利用布儒斯特效应的超低空目标镜像干扰抑制方法，包括以下步骤：

步骤1、根据超低空目标-环境耦合散射机理，搭建电磁仿真模型，模拟不同战场环境下 超低空导弹目标的镜像干扰散射强度；

步骤2、通过不同战场环境下电磁仿真，找到不同环境下的镜像干扰布儒斯特角，将其 作为最佳攻击角装订；

步骤3、根据不同的目标参数对导弹的导引参数、导弹跟踪规律进行制导导引率约束与 优化设计，形成布儒斯特约束的攻击弹道。

优选地，步骤3中为了建立布儒斯特角参数优化与补偿模型，首先计算两种类型的弹道 轨迹，一是按传统比例导引法时的导弹导引弹道；二是在目标特性等其它条件相同，在要求 的布儒斯特角为约束条件下导弹的方案弹道；然后对上述两种弹道的差值变化规律进行比 较，分析差值与导弹和目标的相对速度、命中点距离、导弹和目标相对距离等参数的关系， 对导弹飞行过程中的相关参数进行布儒斯特角补偿。

进一步，步骤3中所述的目标参数包括目标速度、预测命中点位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明能够用较低信号处理成本提高超低空目标镜像干扰抑制效能。本发明的这种方式 对设备量、处理代价要求低，效果好。表1给出了在多种战场环境下开展仿真实验，获取的 镜像干扰信干比及改善因子。

仿真实验条件：

1、目标

(1)目标：战斧导弹

(2)目标高度：5m(海面)、15m(陆地)

(3)弹目距离：10km(程序5km)

2、陆地

(1)环境类型：高斯谱粗糙面

(2)均方根高度：h_rms＝0.01m

(3)相关长度：l_x＝l_y＝1.0m

3、海面