主题：【原创】闲扯雷达（三）——电子战序幕 -- 代码ABC

标题是电子战，看起来似乎应该是英雄本色的话题。然而这不过是想让这系列的东西不那么枯燥而已，实际上我对PLA导弹的技术细节远没看起来那么了解。若有说错的地方还请指正。

“屏幕上原本饱满圆润的枣核形回波突然发生了变化,不断地拉长,两端翘起变成一艘船的样子。”

以上是U-2使用了system-13电子对抗设备时在制导雷达屏幕上看到的情形，更严重的是射出去的导弹都打偏了。这种情形连续出现了好几次。把解放军的导弹兵郁闷得不行。总结会、讨论会、批评与自我批评、诸葛亮会等等会议，再加上多次的实验、练习。终于有一个参谋说这很可能是一种角度欺骗式干扰。

当我在《飞鸣镝》看到这段的时候,老实说我有些吃惊，吃惊的是这个参谋很专业啊。在许多小说、报告文学的描述中，给我的感觉就是当时的导弹部队不过是一群死记硬背的庄稼汉罢了。而这个参谋的表现让我发现搞导弹的怎么说也是一支高科技的部队，也许大家觉得我这里写的东西很简单，但是要知道那是60年代——对于IT人员来说那就是史前年代。而且就是现在，大多数无线电本科毕业的也不清楚什么是雷达的角度欺骗呢——老师没教过啊。那么我们来看看这是怎么回事，同时大家也看看掌握这个知识需要什么样的基础。

首先,我们需要知道雷达是怎么测量目标的方位角的。许多人以为雷达测角就是测量雷达波束扫到目标时天线转轴的偏角，这对于搜索雷达和远程警戒雷达基本是正确的。不过对于需要精确测量目标方位角的火控雷达、制导雷达这个精度就远远不能满足要求了。因为雷达波束的宽度一般是1度左右，而军队中角度的最小单位通常是以密位计算，中国的密位制是一个圆周6000密位，也就是一个密位为0.06度。通过雷达天线的旋转轴的偏角是达不到这个精度的，而且通过测量雷达信号回波最大的位置也无法满足这个精度。原因是雷达波束最大处的信号强度随偏角的改变并不明显。下图是一个典型的雷达波束图，或者用雷达术语叫天线方向图。图中反映雷达天线辐射强度随角度的变化关系。我们可以看到雷达波束并不是一根针状，而是和一根根大小不同棒球棍差不多。其中辐射最强那根“棒球棍”我们称之为主瓣，其他小“棒球棍”称之为副瓣。也就是除了雷达天线指向的方向之外，其他方向也是有辐射的。另外要注意，这个方向图是辐射接收都适用的，也就是说辐射方向强的地方接收灵敏度也高。这个特性给干扰带来很大的好处，嗯，关于这个我们下回分解。在图中我画了两组线段，分别表示来自不同角度的回波强度。可以看出两根红线的夹角和两根绿线的夹角基本一致，但是两根红线的长度差别比较小，而两根绿线的差别就比较大。这说明了在辐射强度最大的地方，雷达灵敏度对方向不敏感。所以用这个位置测角的误差就很大了。

雷达测角的一个常用方式就是使用两个偏置的波束，如下图，图中的红点表示目标，可以看出这个目标在两个波束上的强度差别是很大的。通过计算这两个回波的强度就可以得出目标的精确方位，这个精度可以高于0.1度。另外，这两个回波强度的差别也可以提供一个偏转信号让雷达天线自动转向目标。如果大家还记得我在电子战序幕那节提到的ASV雷达就明白是怎么回事了。只不过那个偏转是手工的——雷达操作员指挥飞行员。而导弹的制导雷达是自动的。不过萨姆-2的制导雷达——“扇歌”和ASV还有一些区别，首先“扇歌”要测量两个维度的方向角——方位和仰角，所以要两幅天线。另外ASV用了三个天线来做这个事情，而扇歌早期雷达只用一个天线，它采用快速切换波束指向的方式来模拟两个接收天线，而且早期的扇歌雷达这个天线还负责发送测角信号。

早期的“扇歌”制导雷达是下图的中的SNR-75M Fan Song B。没有顶端的两个碟状天线。

这样目标如果接受到这些测角信号的话就知道被制导雷达跟踪上了，因为除非它正好在两个波束的中间，否则收到的雷达信号大小总是按一定的频率起伏。实际上U-2的System-12电子支援装置就是靠这个起伏的规律识别出制导雷达的。

以上这个雷达测角的方式称为序列波束测角，这种方法只能测得一个方向上的角度。而另外还有一种叫圆锥扫描的方式则可以测出两个方向的角度。其方法是让波束以一定的角度绕一个中心轴线做圆锥状的扫描，这时接受到的目标回波大小将会按正弦波的规律变化，这个正弦波的幅度代表目标的偏角大小，而相位则表示偏离的方向。还有一种测角方式叫单脉冲测角，其原理和序章中的ASV雷达类似，通过对进入几个不同指向的天线的回波大小进行计算直接获得偏角，不过这种方式需要多个接受天线，但是却很难干扰——或者说欺骗。而前面两种方式则比较容易受骗上当。

U-2安装的System-13就是一个针对“扇歌”雷达的欺骗装置。其原理很简单，打开这个装置之后，它就会按照“扇歌”雷达波束变化的规律发送和正常回波大小相反的信号，也就是说收到大信号时发送小回波，反之发送大回波。这样制导雷达的跟踪电路就被迷惑了，如果按照干扰装置返回的信号来改变指向的话就会离目标越来越远了。在雷达屏幕上那个“船”型的回波一端是真实回波，而另一端就是欺骗的回波。当欺骗回波大于实际回波的时候导弹肯定就打偏了。

怎么对抗这个干扰呢？也许我们会想搞个什么电路把这个欺骗回波滤掉，或者干脆让导弹直接打回波发出的信号等等。但是，当时的导弹兵想出的第一个方法却非常简单。他们发现从U-2发现被盯上到干扰出现大致有3-4秒的延迟，这个延迟判断为飞行员手工打开干扰装置的时间。也就是飞行员必须知道被制导雷达盯上才会打开干扰，这个装置不是一直打开的——废话，这个东西在干扰制导雷达的同时也在不断通报自己的位置，还费电。所以如果我们能欺骗System-12就可以让System-13无用武之地。通过对缴获的System-12进行分析，他们改变了制导雷达的脉冲重复频率（还是测角电波的扫描频率）。这样几架U-2就这样“不知不觉”地被打下来了。到最后，国产的红旗-2改变了制导雷达的工作体制，发射测角电波的时候不再周期性地改变波束方向，而是让接收天线周期性地改变波束方向。这样干扰机就不知道该怎么发送欺骗回波了，彻底解决了这个干扰问题，也击落了最后一架U-2。这个改进的制导雷达就是上图的SNR-75M Fan Song E，顶上带两个碟形天线的。