1、雷 达 对 抗 技 术 2标题添加点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容前言点击此处输入相关文本内容标题添加点击此处输入相关文本内容雷达对抗技术学习内容 第1 1章 雷达对抗概述第2 2章 雷达信号频率的测量第3 3章 雷达的方向测量和定位第4 4章 雷达侦察信号分析与处理第5 5章 雷达干扰技术第6 6章 雷达截面与隐身技术第7 7章 反辐射攻击武器第8 8章 雷达的电子防护第1章 雷达对抗概述1.1 电子对抗的基本概念及含义1.2 电子战历史1.3 电子战装备技术发展现状与趋势 1.4 雷达对抗简介1.5 雷达对抗的信号环境 1.6 雷达侦察概述 1.7 雷达干扰概述1.8 雷达
2、隐身与反隐身概述 1.9 反辐射攻击武器概述1.10 雷达对抗技术的发展趋势1.1 电子对抗的基本概念及含义v要点:v 电子对抗/电子战(EW)的基本概念 v 电子战(EW)的含义 v 电子战的分类 v 电子战与指挥控制战和信息战的关系 1.1.1电子对抗/电子战(EW)的基本概念 电子对抗,也称“电子战”或“电子斗争”。敌对双方利用电子技术进行的作战行动。目的是削弱、破坏敌方电子设备的使用效能,以保护己方电子设备效能得到充分发挥。包括雷达对抗、无线电通信对抗、光电对抗等。基本内容有电子对抗侦察、电子干扰和电子防御。电子对抗是现代战争的重要作战手段。1.1.2 电子战(EW)的含义 v电子战是
3、敌我双方利用电磁能和定向能破坏敌方武器装备对电磁频谱、电磁信息的利用或对敌方武器装备和人员进行攻击、杀伤,同时保障己方武器装备效能的正常发挥和人员的安全而采取的军事行动。1.传统的电子战:vl 电子对抗(ECM),包括电子侦察、干扰、隐身、摧毁。vl 电子反对抗(ECCM),包括电子反侦察、反干扰、反隐身、反摧毁。2.2.现代电子战:v 电子战支援(ES)搜索、截获、识别、定位有意或者无意的辐射,为指挥员服务。电子攻击(EA)以削弱、抵消或者摧毁敌方战斗力为目的,使用电磁能或者定向能攻击敌方人员或者装备。v 电子防护(EP)使用电子战保护人员或者装备,或者消弱敌方电子战的效力的各种行动。3.3
4、.现代电子战的特点:1)强调电子战的攻击性,因此包含了定向能武器;2)电子攻击的目的不仅是降低敌方电子装备的性能,而且是消弱、抵消或者摧毁敌方的战斗力。攻击的目标包括设备和操作人员。3)电子防护的任务是保证己方的雷达、通信电台、导航等电子系统在对方实施电子干扰的情况下,仍能正常工作。4.电子战内涵的变化:v 通信对抗:第一次世界大战v 预警雷达对抗:第二次世界大战v 制导雷达对抗:越南战争v 反辐射攻击:中东战争v 综合电子战:海湾战争v 信息战:未来1.1.3 1.1.3 电子战的分类v传统的分类方法v1)电子设备的类型分:v雷达对抗、通信对抗、导航对抗、制导对抗、光电对抗、和水声对抗等;v
5、2)按配置部位分:v外层空间对抗、空中对抗、地面(包括海面)对抗和水下对抗。v3)按频段分:v射频对抗频率范围3MHz300GHzv光电对抗频率高于300GHz,包括红外、可见光、激光等v声学对抗等频率范围3300KHz,包括次声波、超声波等2.近年的分类方法雷达干扰通信干扰光电干扰反辐射导弹反辐射炸弹反辐射无人机微波定向能武器激光武器粒子束武器电子伪装模拟欺骗冒充欺骗有源隐身无源隐身电子情报通信情报雷达告警光电告警雷达测向通信测向光电测向电子攻击电子侦察电子防护电子抗干扰电磁加固频率分配信号保密其它电子战电子干扰反辐射攻击定向能武器电子欺骗隐身信号情报威胁告警测向定位1.1.41.1.4电子
6、战与指挥控制战和信息战的关系1.指挥控制战 指挥控制战来源于C3对抗(C3CM)。C3通信、指挥、控制v1)C3对抗:在情报的支援下,综合运用作战保密、军事欺骗、电子干扰和实体摧毁等手段,阻止敌方获取信息,影响、消弱敌方的C3能力,保护自己的C3系统。v2)指挥控制战:指挥控制战是作战思想和战略,而不是作战手段。它的攻击对象是包括人员在内的整个信息系统。主要目的是破坏敌方的指挥控制能力,保护己方的。2.信息战 信息是情报分析、运筹决策、指挥协调、武器控制、后勤保障等各项活动的基础。信息战是信息的获取与反获取、利用与反利用的斗争。军事信息战是攻击或者利用敌方的信息、军事信息系统和信息武器系统,同
7、时保护己方的信息、军事信息系统和信息武器系统。3.电子战与指挥控制战和信息战的关系v 指挥控制战是进行信息战的军事战略,是军事信息化的关键和核心。v 指挥控制战的五大支柱是作战作战保密、军事欺骗、心理战、电子战和实体摧毁。v 电子战是军事信息战的主要手段 4.现代电子战的新对象C4ISR现代C4ISR(指挥、控制、通信、计算机、情报、监视、侦察)系统和精确制导武器系统广泛地依赖于电磁频谱,因此综合电子战系统的主要作战对象为敌方的C4ISR系统和精确制导武器系统。1.2 电子战历史1.2.1 电子战发展的序幕阶段早在1837年,美国科学家莫尔斯发明了有线电报。19世纪末,科学家们在研究无线电通信
8、时,发现了相互干扰的现象。首次有意识地运用无线电干扰并不是出于军事目的,而是商业利益。1904年,日本与俄国围绕争夺中国重要港口旅顺发生大规模海战。打开了战争史上电子战之门,开创了电子干扰的元年。v1.2.2 电子战第一次大规模、多手段、全方位的运用v1944年6月,诺曼底登陆v 盟军周密计划,精心组织了一场大规模的欺骗行动,代号-保镖。在这些欺骗术中,电子战的手段充当了主要的角色。212223v1.2.3 越南战争v在越南战争期间,由于使用了电子对抗手段,在整个战争中美国少损失了500架飞机,少损失了300多名飞行员,由此可见,电子战所带来的效益是非常高的,所以有人称它是真正的倍增器。24苏
9、制萨姆-2地空导弹 25百舌鸟反辐射导弹 执行反辐射任务的“野鼬鼠”战机-雷达杀手 26v1.2.4 埃以战争v1967年6月,第三次中东战争爆发,埃及陆、空军在以色列的闪电式袭击下遭到重创。三个月后,为实施报复,埃及海军向以军发射了6枚苏制“冥河”式舰对舰导弹,一举击沉以色列最大的驱逐舰“艾拉特”号和两艘商船。“冥河”导弹由此声名大振,被阿拉伯国家奉若神明。埃及、叙利亚只顾大量引进导弹,却忽略了电子战设备的更新。以色列海军则痛定思痛,不仅装备了“迦伯列”导弹,还铸造了以雷达和电子干扰机为核心的“电子盾牌”。1973年10月,第四次中东战争爆发。叙海军故伎重施,率先发射“冥河”导弹。以军导弹艇
10、立即对“冥河”导弹实施了强烈的杂波干扰和角度欺骗干扰,同时发射远程和近程锡箔弹,欺骗和干扰飞来的导弹雷达自导头,迷盲叙方雷达。在锡箔干扰云团的掩护下,以军逼近叙方导弹艇,发射“迦伯列”导弹。双方交战的结果是,叙军“冥河”导弹无一命中,反被击沉击伤五艇。27苏制“冥河”式舰对舰导弹 28“迦伯列III”反舰导弹 29v1.2.5 叙以贝卡谷地之战v叙军苦心经营10余年、耗资20亿美元的防空体系在6分钟内化为一片灰烬。v西方军事评论家赞誉“以色列打了一场明天的战争。”30“萨姆6”地空导弹 31波音707 E2C“鹰眼”式预警飞机 32v1.2.6 英阿战争v马岛海战中,阿根廷空军由于电子战装备比
11、不上英军,战机损失近半,这些飞机大部分缺少电子干扰设备。而英方却常常能避开阿根廷的“罗兰特”地空导弹,仅损失1架鹞式飞机。为此,西方军事评论家指出:“阿根廷打了一场昨天的战争。”33罗兰特”地空导弹 34鹞式飞机 35v1.2.7 美军空袭利比亚v1986年4月美军空袭利比亚。软杀伤与硬摧毁手段紧密结合,双管齐下,仅仅十几分钟就完成了代号为黄金峡谷的军事行动,被称为外科手术式的攻击战,使利比亚的防空体系毁于一旦。36RC-135侦察机 E-3A预警机 37EF-111 电子战飞机“EA-6B“徘徊者”电子干扰机 38“哈姆”反辐射导弹 39F-111歼击轰炸机 F/A-18 大黄蜂歼击机 A-
12、6“入侵者”式舰载攻击机 40v1.2.8 海湾战争v1991年,海湾战争爆发。以美国为首的多国部队对伊拉克实施了规模空前的代号为“白雪行动”的电子战。41EC130H电子战飞机 F117A隐形战斗机 42v1.2.9 科索沃战争v1999年,科索沃战争爆发。这一次,北约在轰炸行动中依然使用了大量的电子战武器。43UH60A通信对抗直升机 44B2隐形轰炸机 1.3 1.3 电子战装备技术发展现状与趋势 由于美国是当今世界最发达国家,其技术水平代表了当今世界的最高水平,因此这里重点介绍有关美国的电子战装备技术的发展现状与趋势。美军“2010年联合设想”是其确定其装备技术发展方向和未来高技术作战
13、的基本出发点。以信息技术为核心的高技术迅猛发展而引发的这场新军事革命,将改变21世纪初叶的战场格局,并给未来高技术局部战争带来深刻而深远的影响。为了赢得高技术战争,迎接和推动新军事革命,美国军方提出了“2010年联合设想”,为其武装部队的发展,提供了作战标准,成为其三军设想的基础。美国军方已经开始采取具体措施,制定远期规划,研究探讨预测未来的技术和武器系统,论证新概念新技术,在“2010年联合设想”的基础上着手为20202030年间战争和战场需求做准备。“2010年联合设想”是构建21世纪初高技术战场的蓝本,它提出了起杠杆作用的新的作战概念。其核心概念有4个:主宰机动、精确交战、全方位保护和集
14、中后勤。v主宰机动:多维运用信息和机动交战能力,在整个战斗空间的宽度、高度和纵深内,为陆、海、空及天军提供有条理的军事行动,赢得战场主动,控制作战节奏,夺取决定性胜利。v 精确交战:准确确定敌军的位置,指挥控制友军部队精确攻击敌军关键力量或能力,并准确评估打击效果。v 全方位保护:在己方部队展开、机动和与敌交战过程中,为各级部队提供保护使之行动自如。v 集中后勤:迅速对危机作出反应,快速在不同地区间转移作战物资,实时监视运送之中的关键物资,并根据作战级别直接提供相应的后勤保障。这些新的作战概念相互作用,形成强大的“全面主宰”增强效应,在各种军事行动中处于主宰敌人的地位。“全面主宰”将成为21世
15、纪美军一个重要特点。电子战装备技术发展发展方向和趋势 1)电子战系统的综合一体化2)无源探测定位技术。其中,一是快速、高精度无源定位技术;二是“寂静”型无源探测定位技术。3)导航战4)空间电子战5)电子战无人机6)有源诱饵技术 电子战装备技术发展发展方向和趋势(续)7)“硬杀伤”电子战装备技术8)电子战智能化信息处理技术9)电子战仿真技术10)信息/网络对抗技术11)高功率微波、电磁脉冲技术12)超导、纳米技术应用等1.3.1 1.3.1 电子战系统的综合一体化 美军在电子战系统的综合一体化方面,从概念到装备技术的研究均投入了大量人力和财力,目前,已有多项计划投入实施。首先是INEWS即综合电
16、子战系统计划。INEWS最初是美国空军和海军联合研制的机载一体化电子战系统,它是为适用90年后期和21世纪初服役的新一代战斗机(空军F22和海军的A12战斗机)研制的。52F-22猛禽战斗机 A12 复仇者战机电子战系统的综合一体化(续)其次是综合防御电子对抗(IDECM)系统。它是目前美国海军牵头、海/空军联合开发的又一项计划,计划最初是为海军的F/A18E和空军的B1飞机研制对付下一代射频威胁的自卫电子对抗系统,以取代原先的机载自卫干扰(ASPJ)系统,但现正在考虑也用于空军的F15E飞机以及AC/MC130、F16和U2侦察飞机等各类飞机上。54B-1枪骑兵轰炸机 f/a-18e单座型超
17、级大黄蜂战机 55U2侦察飞机电子战系统的综合一体化(续)第三是美国陆军直升机“综合射频对抗系统”(SIRFC)。这是美国陆军为适应未来数字化战场作战、增强直升机在作战威胁环境中的生存力而倡导的又一综合电子战系统计划,是美国陆军在2000年前后投入使用的重要电子战更新计划。电子战系统的综合一体化(续)第四是美海军的“先进综合电子战系统”(AIEWS)计划。美海军自20世纪90年代初以来,除了对其70年代开始投入使用的舰载标准电子战系统AN/SLQ32(V)不断进行改进升级计划外,并开始组织实施水面舰艇全面换装SLQ32(V)的新计划。1994年初开始重新启动,1996年5月,美海军决定取消AN
18、/SLQ32舰用电子战系统的改进计划,加快实施“先进综合电子战系统”(AIEWS)新计划。1.3.2 1.3.2 无源探测定位技术 利用新的测向技术改进现有的机载RWR(雷达 告 警 接 收 机/雷 达 侦 测),使 其 同 时 具 有ESM/ELINT(电子支援/电子情报收集)的能力,成为当今世界上新一代战术飞机RWR的发展方向。利用新的测向定位技术对大批老一代飞机的EW系统进行升级改造,使其具有目标引导能力从而肩负对敌防空压制(SEAD)任务,这是当前充分利用并发挥现役战术飞机EW资源的最有效措施,成为国外EW系统开发研制的一大主流趋势。由此诞生的新EW系统,与当代先进的精确打击武器系统相
19、结合,有可能会极大地推动以精确打击为特征的现代军事技术革命。无源探测定位技术(续)目前,美军正在开发研究的电子战新测向定位技术计划有:无源测距分系统(PRSS)计划;精确定位与识别(PLAID)计划;联合辐射源目标引导系统(JETS)计划;先进战术目标捕获技术(AT3)计划等。在无源探测定位技术方面取得的另一项重大进步是利用第三方辐射源对飞机进行定位的“寂静哨兵”系统,该系统已进行演示验证试验。1.3.3 1.3.3 导航战 由于美军推行的是全球作战战略,以GPS为代表的全球定位导航系统是其全球作战的必不可少的基本系统。“导航战”计划是美国国防部“先期概念技术演示”的一部分,其研究细节极为保密
20、。但据透露,其研究内容主要是围绕GPS军用所需的干扰/反干扰技术、作战技术以及在接收机/卫星/卫星控制等方面的改进技术。导航战(续)针对敌方干扰,GPS用户可能采用的防御措施主要有以下两种:第一种是技术方法,通过采用专用的自适应天线阵列来为自已的GPS接收机提供电子保护;第二种方法是凭借战术上或操作上的程序,对人为或非人为的干扰进行探测、识别和定位,以用来对硬目标实施攻击。导航战(续)此外,针对未来的导航战,还将开展的GPS研究课题有:自适应调零或波束形成技术、后相关波束形成或调零技术,以及抗干扰滤波器技术等。至今已完成的工作有:在以定量描述的威胁下,对军用GPS接收机的性能进行评估;针对假想
21、的干扰信号,对军用GPS接收机的性能进行测试;为精确定位敌方干扰源而开发出一种可携式干扰探测/定位接收机;以及为对抗敌方GPS接收机的工作和暴露己方GPS接收机的易损性而开发成功一种原型干扰机。1.3.4 1.3.4 空间电子战 军事卫星是超级大国进行情报侦察、战区通信、精密导航的主要手段。他们所拥有的成像侦察卫星、电子侦察卫星、导弹预警卫星和海洋监视卫星可以随意深入他国上空,对敏感地区进行连续、长期、细致的监视,使对方的民用建设和军事活动完全暴露在“电子眼”的严密监视之下,实现了“战场透明”。从而使其掌握了信息战的主动权,这就是超级大国的“信息保护伞”。空间电子战(续)卫星侦察有侦察范围广,
22、覆盖面积大、速度快、效果好、能连续或定期监视某一地区等优点,而且“合法化”。美、俄认为空间侦察是“国际原则公认”的目前“唯一合法”的侦察手段。因此,空间侦察特别是卫星侦察已成为美、俄空间争夺的一个重要方面,在近代几次局部战争中,战前和战争期间已成为军事情报侦察最重要的有效手段。在海湾战争中,军事侦察卫星提供了90的战场情报,可见它在现代战争中起了多么重要的作用。1.3.5 1.3.5 电子战无人机 近年来,随着微电子、计算机、人工智能、自动驾驶、遥测遥控和信号处理等高新技术的发展,使无人机的性能和作战能力有了突破性的提高和发展,它在现代战争中作为电子战平台的应用范围越来越广泛。主要应用包括电子
23、侦察、反辐射攻击、电子干扰、诱惑和骚扰等任务。美国,以色列等均已在实战中成功地应用了电子战无人机这一特殊作战平台。66美国捕食者无人机 全球鹰无人机 1.3.6 1.3.6 有源诱饵技术 美国空军认为,拖曳式有源雷达诱饵是保护作战飞机对抗雷达制导导弹的费效比最佳的防御手段。美国海军在开发海上综合电子战自卫设备的同时,也在加紧进行改进舰外对抗措施的工作,除了发展舰载箔条/红外曳光弹无源干扰物发射系统外,也在大力开发舰外水面有源诱饵。诱饵具有实时截获、干扰及时,欺骗性强和成本低的优点;可形成多目标或多点源非相干干扰,用于对付单脉冲型雷达制导的导弹威胁特别有效,并可以共享机内干扰机的硬件资源(如干扰
24、技术发生器)。拖曳式诱饵可以全编程工作,既可独立工作,也可与机上现有的EW设备一体化工作。1.3.7 1.3.7“硬杀伤”电子战装备技术 现代战争表明,为使作战飞机完成战斗使命,首要措施是压制敌防空火力网:其一是采取“软杀伤”的电子对抗措施,即干扰防空雷达和导弹制导雷达,暂时使雷达迷盲和失效;其二 以“硬杀伤”的防空压制武器直接摧毁雷达。反辐射导弹是防空压制的主要“硬杀伤”武器。由于这种被动寻的武器隐蔽性好,作用距离远,能全天候使用,所以近30多年来,美、英、法、俄等主要军事大国都在不遗余力地发展反辐射导弹,以加强电子攻击“硬杀伤”能力。“硬杀伤”电子战装备技术(续)美国的反辐射导弹已发展到第
25、三代,即AGM88“哈姆”(Harm)高速辐射导弹。并正在研制利用毫米波与红外技术的第四代导弹,进一步拓宽频率覆盖和提高目标识别能力。美国1997年与德国、意大利签订了一项正式协议以启动一项三国合作计划,大大增强“哈姆”(HARM)反辐射导弹的目标打击能力。该计划是要研制一种称之为AGM88D Block 6的新型“哈姆”反辐射导弹、弹上添加了GPS导航星接收机和惯性导航传感器(GPS/INS)制导装置,以提高导弹的目标捕获能力。“硬杀伤”电子战装备技术(续)反辐射导弹的发展动向还包括采用被动/主动雷达寻的或红外/被动寻的复合制导技术,以攻击机动目标,如空中预警飞机、电子干扰飞机及使用雷达的战
26、斗机等。美国还在试验研究利用反辐射寻的方法摧毁通信台站和具有无意辐射的军事目标的可能性。1.3.8 1.3.8 电子战智能化信息处理技术 在美国“空军2025”报告中,评估的重大技术分为了13大类。在这13大类中评出的最有影响的技术之一就包括了“数据融合”技术。根据该报告,“数据融合是一种技巧,借助这种技巧可以把多源多变量数据修正和处理成单一的、统一的逻辑文件。它是带有分布式传感器的指挥和控制系统的一个集成部分。智能处理是所有融合需求的重要组成部分。”由于信息装备和信息技术的迅速发展,可以预计,在未来战场上,电子战装备将要面临的信号环境将是十分密集和复杂的,如果不借助于智能化信息处理技术,将是
27、难于从这中复杂的信号环境中提取出所真正需要的信息。1.3.9 1.3.9 电子战仿真技术 仿真可用于电子战装备的系统设计、性能测试评估、战术演练、操作员培训等。利用仿真,有助于减少研制费用、加快研制速度、实现参数技术保密等,同时,仿真技术还是研究复杂系统的必不可少的手段。据报道,美国已开发出“机上的试验靶场”,并已发挥了很好的作用。虚拟试验靶场能评价各种目标、自然干扰源和最常使用的电子战干扰包。通过模拟各种各样的试验状况,模拟器及时地提供了系统性能的评估,与给定的技术规范进行比较,或者与另外的系统进行比较。除了试验外,虚拟试验场的高逼真度允许其作为一种基本的训练工具使用。仿真技术在美空军的20
28、25计划和美航天司令部2020年设想中均是作为一种共性的和基础性的关键技术。1.3.10 1.3.10 信息/网络对抗技术 信息优势是美军“2010联合设想”中12项联合作战能力的第一项,是支撑其“主宰机动”等核心作战概念的最关键要素。信息战、计算机病毒战、网络中心战等是美军正在发展的为适应二十一世纪高技术战争的重大作战概念和技术。北约对南联盟的空袭说明,信息/网络对抗正在成为现实。1.3.11 1.3.11 高功率微波、电磁脉冲技术 高功率微波武器是指利用发射强大功率微波波束的能量,直接杀伤破坏目标或使目标丧失作战效能的武器,它不但能对电子设备起干扰破坏作用,还能利用强微波束照射目标倾刻烧毁
29、目标,引爆炸弹、导弹、核弹等武器,因此它具有电子战“软杀伤”和“硬杀伤”的双重机理。高能微波武器是未来电子战的有力新式武器,它既可以起传统电子战的干扰作用,又能起到摧毁目标的硬杀伤作用。美国等西方国家自20世纪70年代以来一直在加紧研究开发这类新型武器,并正在走向实用化。据报道,美军微波武器到2015年有望达到三军普遍装备使用的程度。美国在科索沃冲突中已试验性地使用了电磁脉冲炸弹。也有报道说俄罗斯也已研制出电磁脉冲炸弹。75反卫星高能微波武器 车载微波武器 76美国战略级电磁脉冲弹电磁脉冲弹爆炸示意图 1.3.12 1.3.12 超导、纳米技术应用 采用超导技术和材料可制成微波无源和有源器件,
30、这些器件具有特别高的工作频率、超宽频带、极低噪声、极小功耗、小体积、轻重量等一系列独特优点,所以非常适用电子战应用,在美国空军赖特实验室开发的高温超导数字式EW系统中可直接采用的超导器件有A/D和D/A转换器,它使数字接收机可直接在微波频段就进行数字化和信号处理,例如用510GHz速率直接进行RF脉冲的快速付里叶变换,这将是电子战技术中的一项重大突破。采用超导技术制作出的低插损、高功率、宽带宽的超导传输线和移相器十分适用于采用相控阵天线的机载电子战应用。超导、纳米技术应用(续)超导色散延迟线将为电子战用压缩/微扫接收机和宽带电子战频谱分析仪提供宽带压缩。利用超导延迟线制作的低损耗、高分辨率MM
31、IC移相器用于有源固态阵列发射机的极化控制网络,可对发射机信号进行精确的极化控制,实现自适应极化干扰技术等。纳米技术是世纪之交异军突起的新兴技术,它的出现,标志着人类在改造自然方面进入了一个新的层次,即从微米层次深入到原子、分子级的纳米层次,使人类最终能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子,以实现对微观世界的有效控制。专家们认为纳米技术将创造人们想像不到的推动新世纪前进的奇迹,成为21世纪信息时代的核心技术。因而纳米技术一出现,许多国家将其列为“关键技术”范围,投入巨资进行研究开发。791.4 雷达对抗简介v1.4.1 雷达对抗的含义及重要性v在现代战争中,一架飞机(或一艘军舰)将会受到多种雷达
32、和导弹系统的照射和跟踪,如图1-1所示。这些雷达和导弹系统就使飞机(或军舰)面临严重威胁。在这种情况下,飞机(或军舰)如果不能对抗这些雷达和导弹系统,破坏它们的效能,就无法保存自己,更不能设想发挥战斗力。v雷达对抗是一切从敌方雷达及其武器系统获取信息(雷达侦察),破坏或扰乱敌方雷达及其武器系统的正常工作(雷达干扰和雷达攻击)的战术、技术措施的总称。80图l-1 现代飞机必须对抗的雷达和导弹威胁 81v雷达对抗在现代战争中居于日益重要的地位。主要表现在:v1雷达对抗设备是现代战争中每架飞机、每艘舰艇不可缺少的自卫武器v2雷达对抗是取得军事优势的重要手段v3雷达对抗是提高雷达抗干扰性能和整个电子战
33、能力的必不可少的条件82B-52 战略轰炸机831.4.2 雷达对抗的基本原理及技术特点 v根据雷达发现目标原理可知,雷达必须发射探测脉冲和接收照射目标的回波才能发现目标、确定目标的空间位置和对目标跟踪。雷达对抗设备则是利用雷达这一工作过程破坏雷达对目标信息的获取的,如图1-2所示。84图l-2 雷达对抗的基本原理 85v现代雷达对抗技术的特点和要求主要有:v (1)宽频带。需要发展倍频程、多倍频程的天线、微波元件和功率器件。v (2)圆极化和多种极化,以适应对各种雷达的侦察和干扰。v (3)大功率。干扰机总是追求尽可能高的功率,特别是高的连续波功率,以干扰雷达。v (4)全频段、全空域的侦察
34、干扰能力。v (5)实时、快速的信号处理能力,以适应高密度、多威胁目标的信号环境。v (6)能准确获取雷达的多种参数,具有掌握各种雷达“指纹”的能力。v (7)综合使用多种对抗技术,对付多部雷达的能力。v (8)具有多种技术储备,技术新、换代快,对雷达技术发展具有快速反应能力。1.5 雷达对抗的信号环境 1.5.1 信号环境的定义 信号环境S是雷达对抗设备所在地域内辐射源、散射源信号 的全体:(1-1)如果主要考虑其中的雷达信号辐射源,则辐射源信号 可顺序展开其射频脉冲序列 (1-2)式中 为 的第n个脉冲。1,1,0,Nitsi 10NiitsS is t1()()iins ts n is
35、t()is n87对典型脉冲雷达:脉冲幅度序列,与雷达发射功率、天线增益及扫描、相对距离、运动姿态、传播衰减等有关;脉冲发射时刻、脉宽序列,与雷达信号调制有关;雷达载频;雷达信号的相位调制序列;nAi nnTii,i in ,iijtniiiins tA n rect tT nne1.5.2 现代雷达对抗信号环境的特点v 辐射源数量多、分布密度大、范围宽、信号交迭严重 重要的军事集结地,辐射源分布十分密集,在单位时间内出现的脉冲数的平均值可以达到几万几百万,在同一时间内可能有多个信号同时出现。v 信号调制复杂、参数多变、快变基于抗干扰和反侦察的需要,许多雷达具有改变发射信号的载波频率、脉冲重复
36、频率、脉冲波形或者其它调制参数,变化的时间可能在秒、毫秒甚至脉间。v 信号威胁程度高、反应时间短各种制导雷达、炮瞄雷达、反辐射寻的设备等,经常采取静默战术,一旦进入攻击范围立即投入工作,迅速捕获目标,引导武器攻击。留给侦察系统的时间很短。1.5.3 侦察系统检测能力D描述雷达对抗系统对雷达信号S的检测能力是一有限的子空间D:(1-3)其中:RF 信号载波频率的检测范围AOA信号达到方向的检测范围PW 信号脉冲宽度的检测范围P 信号功率的检测范围 直积系统检测能力D可以是时不变的(非搜索检测),也可以是时变的(搜索检测)。PPWAOARFD1.5.4 侦察系统检测到的信号环境 侦察系统检测到的信
37、号环境 是辐射源S中的一个子集:(1-4)显然,检测范围D越大,进入侦察系统的信号越多。如果以 表示i雷达发射脉冲可被雷达对抗设备检测的概率,则1秒内 中的平均脉冲数为 为第i部雷达的平均脉冲重复频率,N为雷达个数。110()()NiiniSs n s nD iPS10NiriiP frifSS91v典型情况下,如果i雷达的工作频率、所在方向、脉冲宽度都在雷达对抗设备的检测范围内,只要其天线波束指向雷达对抗设备,接收到的信号功率就能高于接收机灵敏度,则 为 v 是N个具有周期特性的脉冲信号序列 按照式(1-4)条件的合成。当N的数量很大时,由于各信号序列的到达时间是相互独立的,在一定时间内近似
38、满足统计平稳性和无后效性,根据随机过程理论,可以用POISSON(泊松)流描述。iP01iaaP波束始终不指向雷达对抗设备波束始终指向雷达对抗设备波束宽度在范围内扫描S101()Niins n,S92v 时间内到达n个脉冲的概率:v 时间内到达脉冲的平均值(均值)为:为单位时间(=1秒)内到达脉冲的平均值,也称为 的信号流密度。0;0,1,2,.!nnPenn0()nnPnS1.6 1.6 雷达侦察概述1.6.1 雷达侦察的基本任务 雷达侦察是获取雷达情报的主要手段,其基本任务是:利用装备有雷达侦察系统的侦察卫星、电子侦察飞机、电子侦察船和地面侦察战,对敌方的各种雷达辐射源进行不间断的侦察,获
39、取和检测有用的信息。一、情报侦察 通过雷达侦察设备侦收雷达信号,可以发现带雷达的目标,并测定、分析其各种参数(如方位、频率、脉冲宽度、脉冲重复频率、天线扫描方式、波束宽度、极化形式等),进而获得敌方的军事和技术情报。1、电子情报侦察(ELINT)战略情报侦察 2、电子支援侦察(ESM)战术情报侦察二、告警 通过雷达侦察设备,可发现和识别各种雷达信号,并针对敌雷达的照射而发出告警,以使对有威胁的信号采取机动回避或施放干扰等措施,起到自卫的作用。三、引导干扰 为雷达干扰提供威胁雷达的方向、频率、威胁程度等信息,选择最佳干扰样式和干扰时机,引导干扰机。特点是实时侦收、跟踪威胁雷达信号,控制干扰机。四
40、、引导杀伤武器 通过对威胁雷达信号的侦察和识别,引导反辐射导弹攻击威胁雷达。特点是实时侦收、跟踪预定威胁信号,控制杀伤性武器1.6.2 雷达侦察的条件和要求一、雷达侦察的条件 1方向上对准 2频率上对准3必要的接收灵敏度图l-3 对雷达的空间搜索 96v二、雷达侦察的基本要求v对雷达侦察设备的基本要求是:v(1)能在宽广的频率范围和空间内,迅速地发现雷达信号;v(2)能迅速而准确地测定雷达各种技术参数;v(3)体积重量要在一定的允许范围内。1.6.3 1.6.3 雷达侦察系统的技术特点 1)作用距离远,预警时间长雷达:接收2次回波,与距离4次方成反比侦察:接收直射波,与距离2次方成反比一般侦察
41、作用距离1.5倍的雷达作用距离,因此可以比雷达提前发现目标。2)安全、隐蔽侦察系统是无源的,具有良好的隐蔽性和安全性。3)获取信息多 侦察系统本身具有宽的时、频、空、极化、调制域,可以获取十分丰富的信息。1.6.4 1.6.4 雷达侦察系统的基本组成 测向接收机测频接收机信号预处理信号主处理显示器控制器记录器.测向天线阵测频天线至其它设备AOA图l-4 雷达侦察设备的基本组成 雷达侦察系统的基本组成(续)v1.测向天线阵与接收机 检测每个到达脉冲的方位角。v2.测频天线与接收机 检测每个到达脉冲的载频、到达时间、脉冲幅度、脉宽和脉内调制。v3.信号预处理 根据上述检测参数进行脉冲分选。已知雷达
42、:由已知雷达数据库支持分出各已知雷达数据列 未知雷达:由先验知识库支持分出各未知雷达数据列。v 4.信号主处理对分类的雷达数据列进行辐射源检测、参数测量、威胁判别、对预处理的修订和数据分配等。包括对雷达信号波形分析和测量雷达信号的调制参数,如脉冲重复频率、天线转速等。100雷达侦察系统的基本组成(续)v5.显示器v显示器用于发现目标和测定雷达目标的频率方位。指示灯、扬声器可用来报警和粗略地指示雷达的频段和方位,示波管显示器可以准确的显示出雷达的频率和方位。v6记录器v记录器能全面适时地将信号记录下来,供事后详细分析。记录器是卫星侦察、自动侦察等无人管理的侦察中不可缺少的部件。1.7 1.7 雷
43、达干扰概述 对雷达的干扰,就是用电子的方法,人为的、有意识地对敌方发射或转发某种电磁波信号,或用某种器材对敌方电磁波进行反射、吸收,进而破坏雷达的正常工作,使其不能探测和跟踪目标。对雷达干扰的方法,包括掩盖其目标和制造假目标。1021.7.1 实现雷达干扰的依据v(1)各种雷达设备均要辐射电磁波,因而易暴露自己,而利于敌方侦察和采取干扰措施;v(2)各种雷达设备均要接收信号,在接收有用信号的同时,也会接收干扰信号;v(3)由于雷达是利用目标的二次反射特性来发现目标的,所以敌方便可采取各种措施,减小或伪装目标反射的回波信号,使雷达无法分辨真假目标,或使回波信号大大减弱,甚至消失。1031.7.2
44、 雷达干扰的基本任务v(1)干扰敌警戒和引导雷达,破坏它对目标的探测,使对方得不到正确的目标信息;v(2)干扰敌兵器系统中的跟踪雷达,降低兵器的命中率;v(3)干扰敌轰炸瞄准雷达,或改变地形地物的图象,保护己方重要目标不受敌方轰炸。v(4)对部队进行电子对抗实战训练,提高雷达抗干扰能力。v(5)促进雷达新体制的发展和微波器件的研制。1041.7.3 雷达干扰的分类v(一)按干扰产生方式分v1无源(消极)干扰Passivev无源干扰包括自然界的无源干扰和人为的无源干扰两类。v2有源(积极)干扰Activev有源干扰就是由一定的辐射电磁波的能源所产生的干扰,它包括自然界干扰、工业干扰和人为干扰。1
45、05v(二)按干扰的性质分v1压制性干扰v压制性干扰是指用杂波干扰机所施放的干扰信号,或投入大量的干扰物所形成的干扰。使受干扰的雷达所收到的目标回波模糊不清,或完全掩没在干扰信号(杂波)之中。v2欺骗性干扰v欺骗性干扰是利用干扰发射机,发射或转发与目标回波信号相似或相同的信号,使受干扰的雷达接收错误的信息,分辨不清真、假目标,或对假目标进行跟踪。106v(三)按人为因素分v1.有意干扰v人为因素有意产生的干扰v2.无意干扰v自然或者其它因素产生的干扰v(四)按雷达、目标、干扰机相对位置分v1.远距离支援干扰(SOJ)v干扰机远离目标,通过辐射强干扰信号掩护目标,一般为遮盖性干扰,干扰雷达旁瓣。
46、v2.随队干扰(ESJ)v干扰机在目标附近,通过辐射强干扰信号掩护目标,一般为遮盖性干扰,干扰雷达主瓣或者旁瓣,大多用无人机实施。v3.自卫干扰(SSJ)v干扰机位于雷达目标上,一般为欺骗性干扰,干扰雷达主瓣。v4.近距离干扰(SFJ)v干扰机到雷达的距离领先于目标,通过辐射干扰信号掩护后续目标。主要由投掷式或者无人机实施。1081.7.4 雷达有源干扰的特点和用途v一、雷达有源干扰的特点v1、工作频带宽v2、反应速度快v3、对电磁环境的监视能力强v4、对环境自适应干扰能力强v5、新型干扰机技术变化多、发展快109v二、雷达有源干扰的用途图1-5 雷达有源干扰的用途1101.7.5 雷达无源干
47、扰的特点和用途v一、雷达无源干扰的特点v1、适应性强v2、使用方便,干扰可靠,效果明显v3、技术简捷,易于大量生产装备111v二、雷达无源干扰的用途各个不同科技发展阶段都有使用技术手段:1、箔条2、反射器3、假目标,雷达诱饵4、隐身技术1.7.6 1.7.6 雷达干扰系统的基本组成 雷达干扰系统主要组成如图1-6:l 干扰决策、资源管理 根据威胁雷达检测识别结果和系统资源配置,制定干扰策略,分配干扰资源。l 干扰资源 由引导式、转发式两类资源系列组成。引导式资源 干扰能源来自于自身的振荡器。转发式资源 干扰能源来自于接收的雷达信号。l 功率合成、波束形成 在指定方向上发出大功率干扰信号。雷达干
48、扰系统的一般组成如图雷达侦察设备干扰决策资源管理干扰资源库功率合成波束形成 图1-6 雷达干扰系统主要组成 114 图1-7 雷达干扰资源的基本组成 1151.8 雷达隐身与反隐身技术概述v1.8.1 1.8.1 雷达隐身技术概述v1、雷达无源隐身技术v2、雷达有源隐身技术v1.8.2 1.8.2 雷达反隐身技术概述v1、削弱敌方隐身目标的隐身能力(频域、空间)v2、提高雷达对隐身目标的发现能力v3、利用电子战手段发现和攻击隐身飞机116Q&A问答环节敏而好学,不耻下问。学问学问,边学边问。Heisquickandeagertolearn.Learningislearningandasking.117感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评估表,如果对我们课程或者工作有什么建议和意见,也请写在上边结束语118谢谢您的观看与聆听Thankyouforwatchingandlistening
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