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文檔簡介
電子干擾與電子戰主要內容第一節電子對抗技術概述第二節雷達對抗第三節無線電通信對抗第四節光電對抗第五節導航對抗第五章電子對抗我國遠望號一、電子對抗定義、內容和含義(一)電子對抗的定義電子對抗是敵對雙方利用電子設備或器材所進行的電磁斗爭,是現代化戰爭中的一種重要手段。電子對抗是為削弱、破壞敵方電子設備的使用效能,保護己方電子設備正常發揮效能而采取的各種措施和行動的統稱。(二)電子對抗的內容電子對抗的內容分為電子進攻和電子防御。通常把電子對抗偵察、電子干擾及反輻射摧毀等電子對抗行動稱之為電子進攻,而把反偵察、反干擾、反摧毀等行動稱之為電子防御。(三)、電子戰(EW)的含義現代電子戰的含義:電子攻擊(EA)以削弱、抵消或者摧毀敵方戰斗力為目的,使用電磁能或者定向能攻擊敵方人員或者裝備。
電子防護(EP)使用電子戰保護人員或者裝備,或者消弱敵方電子戰的效力的各種行動。電子戰支援(ES)搜索、截獲、識別、定位有意或者無意的輻射,為指揮員服務。電子戰內涵的變化:通信對抗:第一次世界大戰預警雷達對抗:第二次世界大戰制導雷達對抗:越南戰爭反輻射攻擊:中東戰爭綜合電子戰:海灣戰爭信息戰:未來(三)、電子戰(EW)的含義(續)(四)、電子對抗裝備電子對抗裝備是各種電磁斗爭設備、器材的總稱。電子對抗裝備分類:①按作戰方式可分為電子偵察裝備、電子干擾裝備、電子防御裝備和電子摧毀裝備;②按使用的裝載平臺可分為地面、機載、艦載、彈上和星載等電子對抗裝備;③按使用方式可分為固定式、移動式和投擲式電子對抗裝備;④按技術手段可為雷達對抗裝備、通信對抗裝備和光電對抗裝備等。1904年,日本與俄國圍繞爭奪中國重要港口旅順發生大規模海戰。3月8日,日本海軍派了一艘小型偵察船,潛入靠岸的有利位置上,通過無線電通信指揮日艦炮擊,但剛一奏效,他們的電臺就出現了很大的雜音,無法進行正常聯絡,只好撤退。
原來這是一名俄國報務員盲目地按下了火花式發報機的按鍵,對日本的無線電通信形成了電磁干擾,或許這位報務員只是有些朦朧的"干擾"意識,但他這一動作的意義已經遠遠超越了戰斗本身,跨越了時空,從此,打開了戰爭史上電子戰之門,開創了電子干擾的"元年"。
2、電子對抗的發展
電子戰產生于20世紀初,但在相當長的一個時期內,它一直是被作為戰斗保障措施來運用的。直到60年代以后,才逐漸演變成為一種作戰手段和作戰形式。以至最終沖出原有的戰術戰役范疇而上升到戰略層次,成為戰爭的先導并貫穿戰爭的全過程。
自從無線電通信在戰爭中使用之后,電子戰便應運而生。但在第二次世界大戰以前,電子戰僅限于“戰斗范圍的零散的”無線電通信對抗,其主要形式有電子干擾、電子偵聽、電子誘騙等。盡管當時電子設備及其使用范圍很有限,但效果已十分明顯。
從40年代開始,隨著航空兵、雷達的出現和大量使用,電子對抗在原有通信對抗的基礎上,又產生雷達對抗,使電子對抗在軍事領域的運用更加廣泛,其范圍也由戰斗擴大到戰役,電子對抗開始成為戰斗和戰役保障的重要內容,其對抗手段進一步增多。在二戰中,電子對抗大顯身手,對作戰的勝負起著舉足輕重的作用。
60年代中期,隨著通信、導航、雷達技術的進一步成熟,電子戰在無線電通信和雷達對抗方面又有了長足的發展,并出現了專門遂行電子戰任務的部隊和裝備,使反制導、反雷達、、反預警等新的對抗內容,在電子戰中的地位日漸突出,對抗手段更加豐富。
進入80年代以來,隨著微電子、激光、計算機、精確制導及航天技術的飛速發展,使戰爭的現代化水平空前提高,為電子戰的實施開辟了更加廣闊的天地。電子戰已滲透到戰爭的各個領域和各個方面。成為現代戰爭中一種基本的作戰模式。電子對抗的重要性
取得軍事優勢的重要手段和保證典型戰例1:二次世界大戰的諾曼地登陸,盟軍完全掌握了德軍德40多不雷達的參數何配置,通過干擾何轟炸,使德軍雷達完全癱瘓。盟軍參戰的2127艘艦船,只損失了6艘。海灣戰爭:多國部隊憑借高技術優勢,在戰爭的整個過程中使用了各種電子對抗手段,使伊軍的雷達無法工作、通信中斷、指揮失靈。雙方人員損失為百人比數十萬人。
電子對抗的重要性
是武器系統和軍事目標生存和發展的必不可少的自衛武器如導彈攔截,不使用電子對抗手段時,防空導彈的殺傷概率為50~90%,使用電子對抗手段時,防空導彈的殺傷概率下降為1%以下。
目前,電子對抗是一種占主導地位的信息對抗形式,電子戰在戰爭或沖突中發揮著必不可少的作用。電子對抗的主要內容包括:雷達對抗、通信對抗、光電對抗、導航對抗等幾個方面。三、電子對抗技術及其分類(一)電子對抗技術的定義敵對雙方進行電子斗爭所使用的電子技術設備、器材,以及使用這些設備器材的方法和手段,統稱為電子對抗技術。(二)電子對抗技術分類按作戰方式可分為電子偵察、電子干擾、電子防御備和電子摧毀;按作戰應用可分為電子偵察與反偵察技術、電子干擾與反干擾技術和電子摧毀與反摧毀技術。
按技術手段可為雷達對抗、通信對抗、導航對抗和光電對抗等。四、在現代戰爭中的作用為制定作戰計劃和戰略決策提供重要軍事情報。癱瘓敵C3I系統,使敵喪失作戰指揮能力。壓制敵電子設備,掩護已方空中突防和支援地面攻擊。為重要目標和高價值軍事目標提供電子防護。C3――通信、指揮、控制I—信息電子對抗在現代軍事中的作用獲取軍事情報通過電子偵察,可以獲取敵方無線電通信的內容,查明敵方電子設備的有關技術參數以及兵器屬性、類別、數量和配置位置等情報,從而可以判斷敵軍兵力部署和行動企圖。破壞敵方作戰指揮
無線電通信是軍隊作戰指揮的主要手段。在陸、海、空軍協同作戰、坦克集群突防、飛機或般艇編隊行動、空降作戰、海上登陸作戰以及軍隊被圍時無線電通信是唯一的通信手段。有交地干擾、欺騙或摧毀敵人的無線電通信設備,可使其聯絡中斷、指揮癱瘓,嚴重削弱敵軍戰斗力。保衛重要目標
在機場、橋梁、指揮所等重要目標附近部署雷達干擾設備,干擾敵轟炸機轟炸瞄準雷達,可以使其導彈失控。使用偽裝器材對重要目標進行偽裝,可以減少被敵人打擊摧毀的機會。
保護自己電子設備正常工作
戰時,對已方電子設備和系統,采取多種行之有效的反偵察、反干擾、反摧毀等防御措施,對于保障作戰任務的順利完成具有重要意義。1、指揮控制戰:指揮控制戰來源于C3對抗。C3――通信、指揮、控制C3對抗:在情報的支援下,綜合運用作戰保密、軍事欺騙、心理戰、電子戰和實體摧毀等手段,阻止敵方獲取信息,影響、消弱敵方的C3能力,保護自己的C3系統。指揮控制戰是作戰思想和戰略,而不是作戰手段。它的攻擊對象是包括人員在內的整個信息系統。主要目的是破壞敵方的指揮控制能力,保護己方的。
五、電子戰的作戰地位
--電子戰與指揮控制戰和信息戰的關系3、
電子戰與指揮控制戰和信息戰的關系
指揮控制戰是進行信息戰的軍事戰略,是軍事信息化的關鍵和核心。
指揮控制戰的五大支柱是作戰作戰保密、軍事欺騙、心理戰、電子戰和實體摧毀。
電子戰是軍事信息戰的主要手段
4、現代電子戰的新對象C4ISR現代C4ISR(指揮、控制、通信、計算機、情報、監視、偵察)系統和精確制導武器系統廣泛地依賴于電磁頻譜,因此綜合電子戰系統的主要作戰對象為敵方的C4ISR系統和精確制導武器系統。
注:C4ISR系統(指揮Command、控制Control、通信Communication、情報Information、計算機Computer、監視Stakeout、偵察Reconnaissance)第二節雷達對抗本節內容0、雷達系統介紹一、雷達對抗偵察:二、雷達干擾:三、反雷達對抗偵察與反雷達干擾四、反輻射摧毀與反摧毀雷達對抗為削弱、破壞敵方雷達的使用效能和保護己方雷達使用效能的正常發揮所采取的措施和行動的總稱。是電子對抗的重要分支。其基本內容包括雷達對抗偵查、雷達干擾和雷達防御。0、雷達系統介紹收發開關天線功率放大器低噪聲放大器本振混頻器中頻匹配放大器濾波器第二檢波器視頻放大器顯示器原理框圖如下圖:1、脈沖雷達的基本組成
天線伺服系統定時器調制器發射脈沖信號回波脈沖信號回波信號包含目標特性信息。。發射機產生的雷達信號(通常是重復的窄脈沖串)天線輻射到空間。收發開關雷達工作時實現收發共用一個天線目標截獲并反射一部分雷達信號雷達天線收集回波信號接收機加以放大。如果接收機輸出的信號幅度足夠大,就說明目標已被檢測。雷達通常測定目標的方位和距離,但回波信號也包含目標特性信息。顯示器顯示接收機的輸出,操縱員根據顯示器的顯示判斷目標存在與否,或者采用電子設備處理接收機的輸出,以便自動判斷目標的存在與否,并根據發現目標后的一段時間內的檢測建立目標的航跡。使用自動檢測和跟蹤(ADT)設備時,通常向操縱員提供處理后的目標航跡,而不是原始雷達檢測信號。在某些應用中,處理后的雷達輸出信號可直接用于控制一個系統(如制導導彈),而無需操縱員的干預。雷達工作的基本原理雷達顯示器平面顯示器平面上的地物雜波消除雜波后的顯示器平面2、測量原理
雷達的作用原理由雷達發射機產生的電磁波經收發開關后傳輸給天線,由天線將此電磁波定向輻射于大氣中。電磁波在大氣中以近光速傳播,如目標恰好位于定向天線的波束內,則它將要截取一部分電磁波。目標將被截取的電磁波向各方向散射,其中部分散射的能量朝向雷達接受方向。雷達天線搜集到這部分散射的電磁波后,經傳輸線和收發開關反饋給接收機。接收機將這微弱信號放大并經信號處理后即可獲取所需信息,并將結果送至終端顯示。雷達偵察的作用:☆發現敵方帶雷達的目標。雷達偵收機要發現雷達的存在必須同時滿足三個條件:即雙方波束在方向上重合,頻率上相同,信號強度足以被接收到。☆測定敵方雷達的主要參數,確定雷達的目標和性質。雷達的主參數有:工作頻率、信號波形、信號調制參數、信號極化方向和強度等。在雷達偵察中,偵測敵方雷達的參數具有重要意義。☆引導干擾機和殺傷性的武器干擾雷達和摧毀雷達。雷達目標位置的測量
電磁波的速度(v)=光速(c).目標物的位置:方位角、水平距離、高度電磁波在傳播過程中遇到目標產生二次散射,是雷達發現目標的物理基礎。電磁波在均勻介質中的勻速直線傳播,是雷達測定目標距離的物理基礎。雷達定向發射和接收電磁波,是雷達測定目標角位置的物理基礎。目標回波的多普勒效應,是雷達測定目標速度的物理基礎。a、測距原理測距物理基礎:目標反射;等速直線傳播.用脈沖測距法:測的是水平距離R.2R=C·△t△t——電波在RD與目標間往返傳播時間;C=3×108m/s.式中:R=(C/2)·△tR
雷達天線目標距離的單位:國內常用:“Km(千米)或“m”國外常采用:“mile(英里)”“ft英尺”、“nmile(海里)”或“yd”(碼)換算關系:1000yd=3000ft=0.914km≈0.568mile1nmile=1.853kmb、測方位原理目標方位角:指真北與雷達和目標聯線在水平面上投影的夾角。即斜距R在水平面上的投影OB與正北(真北)之間的夾角。RD——測方位物理基礎直線傳播(微波)天線定向收、發RD天線是一種定向天線。所以天線的方向始終要對準目標物。這就需要顯示器上的掃描線必須與天線旋轉同步,即掃描線方向=天線方向、掃描線方位=回波方位。要實現這個目標——雷達的標定——找到二者的起始位置的參考點——真北方向。角度采用度或密位表示,其關系為:360度=6000密位1度=16.7密位國外常用角度單位為弧度,度及毫弧度關系為:1弧度=57度=1000毫弧度1毫弧度=0.057度注意:關于真北的概念及三北方向*我國通用的標準方向有真子午線方向、磁子午線方向和坐標縱軸方向,簡稱為真北方向、磁北方向和軸北方向,即三北方向。1.真子午線方向:通過地球表面某點的真子午線的切線方向,稱為該點的真子午線方向,即真北方向。它是通過天文測量或用陀螺經緯儀測定的。2.磁子午線方向:通過地球表面某點的磁子午線的切線方向稱為該點的磁子午線方向,即磁北方向。它是用羅盤儀測定的,磁針在地球磁場的作用下自由靜止時所指的方向即為磁子午線方向。3.坐標縱軸方向:在高斯平面直角坐標系中,其每一投影帶中央子午線的投影為坐標縱軸方向,即軸北方向。
若采用假定坐標系則坐標縱軸方向為標準方向。在同一投影帶內,各點的坐標縱軸線方向是彼此平行的。三北之間的關系*1 2 –γ
+δ
α
A
β
三種方位角之間的關系
過1點的真北方向與磁北方向之間的夾角稱為磁偏角,用δ表示。過1點的真北方向與坐標縱軸北方向之間的夾角稱為子午線收斂角,用γ表示。δ和γ的符號規定相同:當磁北方向或坐標縱軸北方向在真北方向東側時,δ和γ的符號為“+”;當磁北方向或坐標縱軸北方向在真北方向西側時,δ和γ的符號為“-”。同一直線的三種方位角之間的關系為:A=β+δA=α+λα=β+δ+λ1 2 –γ
+δ
α
A
β
三種方位角之間的關系
真北是通過地面或圖面上某點指向北地極的方向,即經線(亦稱子午線)所指的北,磁北則是通過地面或地圖上某點指向北磁極的方向,由于磁極與地極并不完全一致,所以磁北方向與真北方向常有一定的夾角。這個夾角叫做磁偏角。由于多種因素的影響,各個地區磁偏角的大小常有不同。在一個地方用羅盤確定方向時,必須根據當地的磁偏角予以訂正。全國各城市的磁偏角地名磁偏角地名磁偏角地名磁偏角地名磁偏角漠河11°00‘齊齊哈爾9°54‘哈爾濱9°39‘長春8°53‘滿洲里8°40‘沈陽7°44’旅大6°35‘北京5°50‘天津5°30‘濟南5°01‘呼和浩特4°36‘徐州4°27‘上海4°26‘太原4°11‘包頭4°03’南京4°00‘合肥3°52‘鄭州3°50‘杭州3°50‘許昌3°40‘九江3°03‘武漢2°54‘南昌2°48‘銀川2°35‘臺北2°32‘西安2°29‘長沙2°14‘贛州2°01'衡陽1°56‘廈門1°50‘蘭州1°44‘重慶1°34‘貴陽1°17‘遵義1°26‘西寧1°22’桂林1°22‘成都1°16‘廣州1°09‘柳州1°08‘昆明1°00‘南寧0°50‘湛江0°44’海口0°29‘拉薩0°21’珠穆朗瑪0°19‘西沙群島0°10‘曾母暗沙0°24‘(東)南沙群島0°35’(東)烏魯木齊2°44'(東)東沙群島1°05‘c、測速原理當目標相對于RD運動后,出現△fD(回波相對于發射ft的頻率偏移),此時,目標相對于RD的徑向速度為:式中VR——目標與雷達的相對(徑向)速度(m/s)λ——RD工作波長(m)fd——雙程多普勒頻率(Hz)在海上,速度單位俗稱為“節”(1Kn),即1nmile/hv地平線D0
兩個概念:多普勒頻移與徑向速度1、多普勒頻移:當目標物與雷達之間存在相對運動時,接收到回波信號的載波頻率相對于原來的發射的載波頻率產生一個頻率偏移,這個頻率偏移在物理學上稱之為多普勒頻移2、徑向速度:物體(目標)在觀察著視線方向的速度。NzRH地平線h修正Dβ
彎曲的地平線0P
d、目標高度測量例:飛機著陸Nz——正北P——目標R——斜距D——水平距H——高度——方位角β——仰角測R、α、β可定目標空間位置考慮到地平線上彎曲的,H應予修正。hA-天線高度;ρ——地球曲率半徑;R2/(2ρ)——h修正=R2/17000H=hA+
Rsin+R2/17000米地球曲率補償高度:地曲補償e、雷達方程—測距PtGAe
σRmax=--------------(4∏)2SminPt:發射功率G:天線增益Ae:天線接收面積σ:反射目標的散射面積Smin:最小可檢測功率Rmax:最大作用距離1/43、雷達的戰、技指標A、技術指標1)、天線、饋線2)、電波信號3)、發射機4)、接收機5)、測角方式6)、信號處理7)、數據處理(略)B、戰術指標1)、觀察空域方位:360度,仰角:0~30度;最大探測高度、做大作用距離、最小作用距離,盲區。2)觀察時間與數據率搜索數據率—雷達搜索觀察空間的時間,跟蹤時間間隔—同一目標兩次跟蹤時間。3)、測量精度4)、分辨率5)、抗干擾能力6)、觀察或跟蹤目標數7)、跟蹤可靠性和可維護性8)、跟蹤環境條件9)、抗核爆炸和抗轟炸能力10)、機動性能4、雷達種類雷達分類A.雷達按用途分主要有以下幾種:警戒雷達:主要用來發現遠距離的目標(軍艦、飛機或導彈等)。近程雷達能發現200公里左右的目標,中程作用距離為400公里,遠程雷達能發現400-800公里的目標,超遠程警戒雷達可發現2000公里以上的目標。引導雷達:專門引導殲擊機攔截敵機時使用的一種。測高雷達:主要測量飛機高度的雷達。炮瞄雷達:主要用來對目標的跟蹤和瞄準射擊,以提高火炮的命中率(通常距離不大于±20米,角度不超過±2密位)。制導雷達:是控制(引導)導彈飛行的一種雷達。B.雷達按工作波長分有以下幾種:米波雷達:工作波長在1米至10米(工作頻率300-30兆赫),通常各種警戒雷達工作在這一波段。分米波雷達:工作波長在10厘米至1米之間(工作頻率為3000-300兆赫)的雷達。在這一波段工作的有炮瞄雷達和警戒、引導雷達。厘米波雷達:工作波長在1-10厘米(30000-3000兆赫)之間的雷達。各種火控雷達集中在這一波段內。毫米波雷達:工作波長為1-10毫米(300000-30000兆赫)的雷達。亞毫米波雷達:工作波長在1毫米以下的雷達。C.雷達按使用技術的不同可分為
連續波雷達(continuous-waveradar)單脈沖雷達(monopulseradar)脈沖多普勒雷達(pulsed-Dopplerradar)三坐標雷達(three-dimensionalradar)多基地雷達(multistaticradar)相控陣雷達(phased-arrayradar)頻率捷變雷達(frequency-agileradar)成像雷達(imagingradar)毫米波成像(millimeterwaveimaging)激光雷達(laserdetectionandranging,LADAR)二、雷達對抗偵查與信號環境
雷達對抗偵察是利用各種平臺上的雷達對抗偵察設備,通過對敵雷達輻射信號的截獲、測量、分析、識別及定位,獲取技術參數及位置、類型、部署等情報,為制定雷達對抗作戰計劃、研究雷達對抗戰術技術和發展雷達對抗裝備提供依據。雷達偵察系統是指對敵雷達輻射源進行電子偵察的設備或系統,它所要處理的對象是雷達發射出的電磁波信號,因此要設計一個令人滿意的雷達偵察系統,必須了解戰場上可能遇到的雷達信號情況。
人們把偵察系統所在空間的雷達信號總和稱為雷達信號環境。在實際世界里,偵察系統周圍的雷達往往不止一部,可能有幾十、幾百部,因此,雷達信號環境就包括了這些可能被接收到的所有雷達信號。附注:關于雷達對抗的信號環境
要點:l
定義和特點l
描述和參數1.信號環境的定義信號環境S是雷達對抗設備所在地域內輻射源、散射源信號的全體:
對典型脈沖雷達:——脈沖幅度序列,與雷達發射功率、天線增益及掃描、相對距離、運動姿態、傳播衰減等有關;——脈沖發射時刻、脈寬序列,與雷達信號調制有關;——雷達載頻;——雷達信號的相位調制序列;2.
信號環境的特點
輻射源數量多、分布密度大、范圍寬、信號交迭嚴重重要的軍事集結地,輻射源分布十分密集,在單位時間內出現地脈沖數地平均值可以達到幾萬~幾百萬,在同一時間內可能有多個信號同時出現。
信號調制復雜、參數多變、快變處于抗干擾和反偵察地需要,許多雷達具有改變發射信號的載波頻率、脈沖重復頻率、脈沖波形或者其它調制參數,變化的時間可能在秒、毫秒甚至脈間。
信號威脅程度高、反應時間短各種制導雷達、炮瞄雷達、反輻射尋的等,經常采取靜默戰術,一旦進入攻擊范圍立即投入工作,迅速捕獲目標,引導武器攻擊。留給偵察系統的時間很短。3.偵察機檢測能力D描述雷達對抗系統對雷達信號S的檢測能力是一有限的子空間D:其中:RF————信號載波頻率的檢測范圍AOA————信號達到方向的檢測范圍PW————信號脈沖寬度的檢測范圍P————信號功率的檢測范圍
——直積系統檢測能力D可以是時不變的(非搜索檢測),也可以是時變的(搜索檢測)。4.偵察機檢測到的信號環境S’
偵察系統檢測到的信號環境S’是輻射源S中的一個子集:顯然,檢測范圍D越大,進入偵察系統的信號也越多。進入系統的信號脈沖序列近似滿足平穩性和無后效性,可以用POISSON流描述,流密度為。下面是它的幾個特性
時間內到達n個脈沖的概率:
典型脈沖雷達環境:
1秒內到達脈沖的平均數:
任意時刻無脈沖的概率-寂靜概率:
為平均脈寬和周期
i脈沖雷達信號不交迭的概率:任意時刻發生交迭的概率:
相鄰脈沖間隔
的概率:分布密度函數:
2、偵查必須具備的條件雷達偵察天線必須與敵方雷達天線在方向上對準;雷達頻率必須對準敵雷達工作頻率;雷達的工作距離不能超過偵察機對雷達信號強度的最低要求。3、雷達對抗偵察設備天線與天線控制設備、自動調諧機構、接收機、終端設備。4、偵查原理和偵查功能1)、簡化偵察方程:
Rr:偵查作用距離Pt:雷達發射機功率Gt:雷達天線增益Gr:偵查天線增益Λ:工作波長Prmin:偵查接收機靈敏度2)、修正偵察方程
考慮到雷達饋線的損耗、雷達發射天線非矩形損失、偵察天線非矩形損失、偵察天線增益變化引起的損失、雷達與偵察天線極化失配損失、偵察饋線損耗等因素:
3)、偵察的距離優勢
偵察視距Rsr:偵查直視距離Ha:目標雷達天線高度Hr:偵查天線高度偵察作用距離:雷達作用距離:優勢:設雷達視距為RSA,偵察視距為RSR,則偵察和雷達的實際作用距離分別為:
4).對旁瓣偵察
旁瓣偵察的目的是提高截獲概率。天線旁瓣電平有兩種表示方法:最大旁瓣電平和平均旁瓣電平。最大旁瓣電平
Gs是最大旁瓣增益。平均旁瓣增益(電平):旁瓣偵察時,偵察方程修改為為了實現旁瓣偵察,要求偵察系統的靈敏度提高Gt(dB)-GSave(dBi)。這個值大約為35~50dB。5)、偵察截獲概率與截獲時間(略)
1.前端的截獲概率與截獲時間
除了滿足能量條件外,截獲事件包括:l
空域截獲,主瓣或者旁瓣對準l
頻域截獲,頻率對準且脈寬滿足測頻條件l
參數匹配,信號參數能夠被檢測和測量3)、偵查功能a、截獲信號b、側向定位利用信號源的宏觀參數(信號的方位、強度、掃描周期等)對信號進行側向定位。c、信號分選識別利用信號微觀參數(脈沖波、連續波、干擾波)、信號頻率(單一的、分級的、壓縮的捷變的、相位編碼等)、脈沖信號寬度(、大一的、變化的)、脈沖重復頻率(單一的、安組隨即條跳變的、多普勒頻移)信號結構(編碼、調制參數)、對輻射源進行對比,分選、識別,找出輻射源的型號機器工作狀態。d、威脅警告判斷敵人攻擊平臺接近時,進行浸膏提示。5、偵查指標a、戰術指標1)、靈敏度:包括系統靈敏度(偵查天線處的門限電平)和接收機靈敏度(接收機處的門限電平)。2)、系統動態范圍飽和動態范圍:正常接收范圍瞬時動態范圍:無寄生動態范圍3)、調制參數的范圍與精度脈沖寬度、重復周期、調頻斜率和頻率寬度、相位編碼結構與位數4)、天線特性的分析能力天線特性通過對信號幅度的測量,獲得天線的極化、主波束寬度和運動、掃描周期等。b、戰術指標1)、偵查作用距離2)、信號截獲概率,截獲時間前端截獲概率和截獲時間系統截獲概率和截獲時間3)、測角范圍、測角精度及角度分辨率方位角:360度,一般采用窄波束仰角:一般采用寬波束4)、偵查頻段、瞬時帶寬、測頻精度及頻率分辨率目前,電子支援偵查系統的頻段為5~18GHz,重點:8~18GHz電子情報偵察系統的頻段為0.3~40GHz,將來可達100GHz5)、虛驚概率、虛驚時間(當噪聲信號的幅度超過檢測門限時,雷達就會被誤認為發現目標,這種錯誤稱為“虛警”,它的發生概率稱為虛警概率,兩次虛驚之間的時間交徐靜時間)。6、雷達偵察任務與分類
雷達偵察的含義雷達偵察,就是為獲取雷達對抗所需情報而進行的電子對抗偵察。主要是通過搜索、截獲、分析和識別敵方雷達發射的信號,查明敵方雷達的工作頻率、脈沖寬度、脈沖重復頻率、天線方向圖、天線掃描方式和掃描速率,以及雷達的位置、類型、工作體制等。雷達偵察的基本任務雷達對抗偵察的基本任務包括四個方面:一是發現敵方帶雷達的目標。現代作戰兵器(飛機、導彈、艦艇、火炮等)都是由雷達和無線電電子設備控制發射和制導的,工作時需要發射各種電磁波,利用這些電磁波“順藤摸瓜”,就能捕捉到敵方雷達設備的軍事目標,這是雷達對抗偵察的首要任務。二是測定敵方雷達參數,確定雷達目標的性質。通過對其信號頻譜、天線波束、掃描方式、脈沖寬度等技術參數的偵測,弄清敵方雷達的型號及工作性能,判斷其用途和對己方軍事行動(目標)的威脅程度,以便采取必要的對抗措施。三是引導干擾設備對敵實施電子干擾。通過提供及時、準確的敵方雷達信息,引導己方電子干擾分隊對敵雷達目標實施有效的跟蹤和干擾。四是為雷達反干擾戰術、技術的應用和發展提供依據。隨著雷達設備的更新換代日趨加快,一些先進的電子技術設備出現。需要隨時捕捉敵方電子設備技術參數的變化,及時發現敵人新的電子目標,為己方雷達反干擾戰術、技術的應用和發展提供依據,為火力分隊摧毀其雷達目標提供戰斗諸元。根據執行任務特點的不同、雷達偵察可以分為兩大類:一類是支援偵察;另一類則稱為情報偵察。
支援偵察的特點是要求得到偵察結果以后立即采取行動,直接為作戰服務,所以它是一種戰術手段。
情報偵察基本屬于一種戰略活動,對潛在的敵方雷達信號進行搜集和分析,得出的情報信息供上層軍事部門、國家決策機構使用,或在某次作戰前或作戰中用來得出敵方的電子戰部署情況。因此情報偵察既可以在戰時使用,也可以在和平時期發揮作用。
雷達偵察的分類1)
電子情報偵察(ELINT):廣泛偵收,以獲取雷達技術情報為主,查明敵方雷達的戰術技術參數,特點是長期分析綜合,供戰略決策使用,平時、戰時都要測量。情報偵察基本屬于一種戰略活動,對潛在的敵方雷達信號進行搜集和分析,得出的情報信息供上層軍事部門、國家決策機構使用,或在某次作戰前或作戰中用來得出敵方的電子戰部署情況。因此情報偵察既可以在戰時使用,也可以在和平時期發揮作用。2)
電子支援偵察(ESM)屬于戰術情報偵察,為指揮員和作戰系統提供當前戰場上的敵方電子裝備的位置、工作參數等,特點是實時戰場偵收,即時決策指揮。支援偵察的特點是要求得到偵察結果以后立即采取行動,直接為作戰服務,所以它是一種戰術手段。3)
雷達尋的和告警(RHAW)用于作戰平臺的自身防護。特點是實時偵收、指示威脅雷達信號.雷達偵察的分類4)引導干擾為雷達干擾提供威脅雷達的方向、頻率、威脅程度等信息,選擇最佳干擾樣式和干擾時機,引導干擾機。特點是實時偵收、跟蹤威脅雷達信號,控制干擾機。5)引導殺傷武器通過對威脅雷達信號的偵察和識別,引導反輻射導彈攻擊威脅雷達。特點是實時偵收、跟蹤預定威脅信號,控制殺傷武器目前的雷達偵察設備已不僅僅是聳立于國界邊緣的數個雷達偵察設站,而是遍及陸、海、空、天各個角落的立體偵察網,有星載雷達偵察設備、機載雷達偵察設備、艦載雷達偵察設備、陸基固定雷達偵察設備、野戰雷達偵察設備、投擲式雷達偵察設備等。二、雷達干擾輻射、轉發、反射或吸收電磁能量,以削弱或破壞敵方雷達探測和跟蹤能力的戰術技術措施。是雷達對抗的組成部分。1雷達干擾概述
a.雷達干擾技術分類
1)
按干擾能量來源分:有源干擾(active),干擾能量來自雷達之外的某個輻射源無源干擾(passive),干擾能量來自雷達照射的非目標物體的散射復合干擾,兩者的復合2)
按人為因素分有意干擾,人為因素有意產生的干擾無意干擾,自然或者其它因素產生的干擾3)按干擾信號作用原理分遮蓋性干擾在雷達接收機中,干擾與目標回波疊加在一起,使雷達檢測目標信息。欺騙性干擾在雷達接收機中,干擾與目標回波難以區分,以假亂真,使雷達檢測目標信息。4)按雷達、目標、干擾機相對位置分遠距離支援干擾(SOJ),干擾機遠離目標,通過輻射強干擾信號掩護目標,一般為遮蓋性干擾,干擾雷達旁瓣。隨隊干擾(ESJ),干擾機在目標附近,通過輻射強干擾信號掩護目標,一般為遮蓋性干擾,干擾雷達主瓣或者旁瓣,大多用無人機實施。自衛干擾(SSJ),干擾機位于雷達目標上,一般為欺騙性干擾,干擾雷達主瓣。近距離干擾(SFJ),干擾機到雷達的距離領先與目標,通過輻射干擾信號掩護后續目標。主要由投擲式或者無人機實施。我們從下面兩個方面來分析雷達干擾:按產生干擾的原理分為有源雷達干擾和無源雷達干擾
按干擾的性質分為壓制性雷達干擾和欺騙性雷達干擾2、有源干擾有源干擾有源雷達干擾是使用雷達干擾設備輻射或轉發干擾電磁波,使雷達不能正常發揮效能。1)、有源干擾系統組成接收天線陣列偵查接收機引導控制電路干擾信號源1干擾信號源2干擾信號源n信號調制與放大天線2)、三種基本類型
a、引導式干擾系統干擾系統工作的干擾頻率、發射方式、干擾樣式由偵查接收機引導,一旦引導完成,就由干擾源主動產生干擾。屬主動式干擾。主要干擾樣式是壓制式噪聲干擾,也可實施欺騙式干擾。b、回答是干擾系統受到敵人雷達信號就進行干擾,屬被動式干擾。可實施的干擾樣式是壓制式噪聲干擾,欺騙式干擾。c、自適應雷達干擾系統功能:截收、分選、識別、干擾
通常的欺騙樣式有:距離跟蹤欺騙,角度跟蹤欺騙,速度跟蹤欺騙等。3)、有源干擾系統指標頻率范圍靈敏度發射功率有效輻射功率干擾空域受干擾雷達類型信號處理能力系統反應時間4)、有源干擾原理a、有源壓制式干擾壓制性雜波干擾能在敵方電子檢測裝置中產主大量雜波干擾信號,壓制和淹沒有用的通信或雷達信號;欺騙性回答式干擾是在電子偵察設備收到敵方雷達或通信信號后,干擾機回答一個或幾個頻率相同,但經虛假信息調制或延對的干擾信號,使敵雷達或無線電接收機收到錯誤的信息。
a、有源壓制式干擾*按干擾信號樣式調制波:非調制波:等幅波(連續載波)、純噪聲*按頻率引導方式瞄準式干擾:對準被干擾雷達頻率,帶寬為幾~一二十MHz,實施強功率干擾。阻塞式干擾:干擾頻率覆蓋所有雷達的范圍。功率利用率低。掃頻式干擾:使敵雷達畫面閃動。還有分段式干擾。b、有源欺騙式干擾干擾來自自動跟蹤雷達。有自動距離跟蹤欺騙,自動角度跟蹤欺騙,自動速度跟蹤系統。5)、有源干擾方程a、有源遮蓋性干擾功率方程Pij:到達雷達接收機前端的干擾功率Pj:干擾系統發射功率Gj:干擾系統天線對雷達方向增益Gl:雷達天線對干擾系統方向增益Rj:雷達—干擾系統之間距離Lj:干擾需要發射綜合損耗Lpol:干擾信號對雷達天線的極化損耗Lr:雷達接收綜合損耗LAtm:干擾系統到雷達距離上的干擾信號大氣損耗常規雷達干擾距離方程Pj:干擾系統發射功率Pr:雷達發射功率σ:目標反射面積Gj:干擾系統天線增益Gr:雷達截收天線增益Gci:建波后的積累增益Rj:雷達—干擾系統之間最小距離γj:干擾發射天線計劃損耗kjrc:常規雷達相對壓制比Kj:干擾壓制比?fj:干擾信號的頻譜寬度?fi:雷達接收機的中放帶寬3、無源干擾無源干擾無源雷達干擾是使用本身不產生電磁輻射的器材散射、反射或吸收敵方雷達輻射的電磁波,從而阻礙雷達對真目標的探測或使其產生錯誤跟蹤。1)、無源干擾原理和手段手段如下:箔條當箔條的長度等于或小于雷達顛簸的半波長時,對電磁波反射最強。反射器
金屬/電離氣懸體在空中通過高溫氣流噴灑金屬粉,使空氣電離,形成長時間在空中的懸浮干擾云反射雷達波信號。雷達誘餌破壞跟蹤雷達對保護雷達的跟蹤。簡單誘餌有:箔條包、反射器等,復雜的有無人駕駛機等。常用的無源干擾物有金屬箔條(帶、絲、片),各種形伏的角反射器(浮標、火箭)等。按干擾物投放設備的動力分機電式、氣動式、引爆式和火箭投放。新式干擾物投放器既可以投放金屬箔條包(彈),也可投放紅外誘餌彈或一次使用干擾機。
在對付反艦導彈的無源干擾器中,用得最多的是箔條干擾彈和紅外干擾彈。它們是干擾雷達主動尋的導引頭和紅外導引頭的重要手段
箔條干擾彈要在雷達偵察告警設備和控制設備的配合下才能完成使命。雷達偵察告警設備用于偵收來襲導彈末制導雷達的開機信號,經對信號判斷處理后發出一組威脅告警信號。控制設備根據告警信號進行處理,輸出兩路信號。一路信號送給選定的點火控制電路,其發射器即自動發射相應頻段的箔條干擾彈。干擾彈在空中自動引爆而放出干擾絲,傾刻在本艦附近空中形成比艦艇反射面積大許多倍的干擾云。干擾云對主動尋的末制導雷達形成的回波與艦艇的回波很相似,導彈就會把它作為“實體”目標攻擊。控制設備輸出的另一路信號至戰術機動顯真器,顯真器顯示出艦艇應機動的方向。干擾與機動結合,常使導彈攻擊失誤。2)、無源干擾方程a、有源遮蓋性干擾功率方程Pt:雷達發射功率Pj:到達雷達接收機前端的干擾功率Gt:雷達發射天線增益Gr:雷達截收天線增益R:雷達—無源干擾物之間距離L:雷達綜合損耗Σchaff:無源干擾物向后散射面積三、雷達對抗反偵察與反干擾
雷達反偵察與反干擾都屬于雷達防御的范圍。目的是保證己方雷達電磁波頻譜的有效使用。
1、雷達反偵察1)、雷達反偵察的技術措施雷達工作時,向外輻射電磁能量,雷達輻射信號就可以被電子偵察系統截獲到,從而暴露了雷達。因此,現代軍用雷達分別采取以下技術措施措施,減少雷達被發現的可能性。(1)低截獲概率雷達技術為減少雷達被發現的可能性而采取的專門技術稱為低截獲概率雷達技術,這樣的雷達稱為低截獲概率雷達,也稱為“寂靜”雷達。低截獲概率雷達技術包括采用超低的天線旁瓣,采用低峰值功率的發射波形,以及波形參數隨機變化等。經過對天線的精心設計和精密的加工安裝,現代雷達天線的旁瓣功率可控制到比主瓣低1萬-10萬倍,這就是所說的超低旁瓣。這使偵察系統只能在雷達主波束對準自己的時候,才能截獲到雷達的信號,從而大大減少了雷達被發現的機會。
雷達采用復雜的寬脈沖波形,這樣在發射總功率保持不變的情況下,做到低的峰值發射功率。由于偵察系統事先無法知道雷達信號的樣式,仍然按窄脈沖的接收處理方法,所以只利用了很短時間段內的雷達信號功率,其信號功率利用率比雷達低得多,從而降低了偵察系統的發現距離。
雷達采用特征不明顯、不易被識別的發射信號,來增加偵察系統信號處理的難度,降低對雷達信號的截獲和識別成功率。例如采用頻率捷變、脈沖重復周期抖動等技術,隨機改變波形參數,擾亂敵偵察系統信號分選和雷達識別。(2)多基地雷達技術
把雷達的發射機和接收機分開來放置在不同的地點,這樣組成的雷達系統稱為雙基地雷達;如果系統中有多個接收站,則稱為多基地雷達。由于接收站不向外輻射電磁波,因此電子偵察只能發現發射站,而各個接收站是隱蔽的。敵方針對發射站的電子干擾,不可能完全對準接收站,從而提高了雷達系統的安全性。
(3)作戰參數保密、電磁發射控制
嚴格區分雷達平時和戰時的工作參數,在執行非作戰任務和訓練時,不使用作戰參數,使敵方還能輕易地通過電子情報偵察建立完全的雷達數據庫。嚴格控制雷達開機時間,盡量減少不必要的電磁輻射,減少被發現的機會。此外,還應嚴格控制備用雷達的使用。
(4)技術參數欺騙
雷達偵察系統根據偵察到的雷達技術參數,判斷雷達的型號和類型。因此如果軍用雷達能夠采用民用雷達的信號形式,或者其信號完全不像雷達信號,就能迷惑對方。
2、雷達反對抗偵察的主要戰術措施:為了防止已方雷達被敵方偵測,必須嚴格控制雷達的工作時間和工作頻率。
在保證雷達完成任務的前提下,雷達開機工作時間越短越好。雷達的開機時間和順序要不規律地改變。由于干擾是針對雷達工作頻率進行的,因此,雷達工作頻率不被對方偵知是反偵察的關鍵。嚴格控制開機時間,平時減少雷達開機次數,現用雷達應按規定的常用頻率工作、備用雷達的使用應嚴加控制、不規律在調整雷達開機時間和值班順序、嚴格遵守詢問機的使用規定,每天詢問不得超過限定
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