电子对抗原理-西安电子科技大学

电子对抗原理西安电子科技大学电子对抗研究所电子对抗原理第1章电子/雷达对抗概述第2章雷达信号频率的测量第3章雷达的方向测量和定位第4章侦察系统的信号处理技术第5章雷达侦察作用距离与截获概率第1章电子/雷达对抗概述1.1基本概念及含义1.2国外电子战装备技术发展现状与趋势1.3国内综合电子战技术现状与差距1.4今后的研究发展方向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1.1基本概念及含义要点:含义及重要性基本原理及主要技术特点雷达对抗与电子战1．雷达对抗的含义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（雷达干扰或雷达攻击）的战术技术措施的总称。2．雷达对抗的重要性取得军事优势的重要手段和保证典型战例1：二次世界大战的诺曼地登陆，盟军完全掌握了德军德40多不雷达的参数何配置，通过干扰何轰炸，使德军雷达完全瘫痪。盟军参战的2127艘舰船，只损失了6艘。海湾战争：多国部队凭借高技术优势，在战争的整个过程中使用了各种电子对抗手段，使伊军的雷达无法工作、通信中断、指挥失灵。双方人员损失为百人比数十万人。2．雷达对抗的重要性(续）是武器系统和军事目标生存和发展的必不可少的自卫武器如导弹拦截,不使用电子对抗手段时，防空导弹的杀伤概率为50～90％，使用电子对抗手段时，防空导弹的杀伤概率下降为1％以下。3．电子战（EW）的含义电子战是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。3．电子战（EW）的含义（续）传统的电子战：电子对抗（ECM）,包括电子侦察、干扰、隐身、摧毁。电子反对抗（ECCM）,包括电子反侦察、反干扰、反隐身、反摧毁。3．电子战（EW）的含义（续）现代电子战：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。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。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。3．电子战（EW）的含义（续）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）电子防护包括对敌我双方的装备和人员的影响。3．电子战（EW）的含义（续）电子战内涵的变化：通信对抗：第一次世界大战预警雷达对抗：第二次世界大战制导雷达对抗：越南战争反辐射攻击：中东战争综合电子战：海湾战争信息战：未来4．电子战的分类1）传统的分类方法按装备分：雷达对抗、通信对抗、光电对抗、导航对抗、对敌我识别系统对抗、对引信对抗、卫星对抗、C3对抗等按频段分：射频对抗――频率范围3MHz~300GHz光电对抗――频率高于300GHz,包括红外、可见光、激光等声学对抗等――频率范围3～300KHz，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5.电子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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。指挥控制战：在情报的支援下，综合运用作战保密、军事欺骗、心理战、电子战和实体摧毁等手段，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。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。军事信息战是为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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。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。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。6.雷达侦察的基本原理雷达侦察的基本原理：雷达发射传播空间雷达侦察设备实现雷达侦察必须满足的4个基本条件：空间条件――雷达发射的电磁波进入传播空间，进入侦察的空间范围，即在侦察天线的波束内；频率条件――雷达信号的频率落在侦察系统的工作频带内；能量条件――雷达侦察设备接收到足够强（灵敏度以上）的雷达发射信号；波形条件――信号调制参数在侦察设备的检测能力之内。7．雷达干扰的基本原理雷达干扰的基本原理：雷达发射传播目标雷达接收空间干扰机雷达干扰的机理和途径：破坏电波传播路径产生干扰信号进入雷达接收机，破坏目标检测减小目标的雷达截面积8．雷达对抗的主要技术特点1)宽频带、大视场雷达侦察系统的频率覆盖范围为：10～40GHz，75~140GHz具备陆、海、空、天全空域、全方位、全高度的对抗能力2)瞬时信号检测、测量和高速信号处理适应传统脉冲雷达、捷变频雷达、低辐射雷达信号的检测与识别能力，对雷达参数的测量实时完成，信号的处理必须是高速实现。1.2国外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2020～2030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、全方位保护和集中后勤。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。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。全方位保护:在我方部队展开、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。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、非核致电磁脉冲技术12)超导、纳米技术应用等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，从1983年8月开始公开招标至今仍在研制过程中，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F－22和海军的A－12战斗机）研制的至今最高水平的综合一体化机载电子战系统。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/A－18E和空军的B－1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F－15E飞机以及AC/MC－130、F－16和U－2侦察飞机等各类飞机上。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年前后投入使用的目前所进行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/SLQ－32(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SLQ－32(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/SLQ－32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。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，使其同时具有ESM/ELINT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。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。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：自适应调零或波束成形技术、后相关波束成形或调零技术，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