电子对抗

雷达对抗原理王军信息工程研究所13506315364雷达对抗目的1）通过雷达侦查，获取对方武器装备、兵力部署等情报；本课程内容基本原理2）通过雷达干扰，在战斗中使敌方武器系统失效、指挥失灵。雷达对抗技术实现方法、技术指标要求雷达对抗系统组成、信号处理和参数选择等雷达对抗原理——第1章概述本章内容1.1基本概念及含义1.2雷达对抗的信号环境1.3雷达侦察概述1.4雷达干扰概述为什么要进行雷达对抗？例1:飞机所面临的威胁雷达示意图如果不能有效地对抗敌方雷达和武器系统，不能保证自身武器系统的生存！1、基本概念及含义探测距离为330公里JY-27米波远程警戒雷达为什么要进行雷达对抗？1、基本概念及含义测量精度150米10秒内处理128个目标炮瞄雷达为什么要进行雷达对抗？1、基本概念及含义为什么要进行雷达对抗？1、基本概念及含义为什么要进行雷达对抗？1、基本概念及含义雷达对抗包含：雷达侦查、雷达干扰和雷达攻击。雷达对抗的含义1、基本概念及含义雷达侦查：从敌方雷达及其武器系统获取信息的战术技术措施。雷达干扰和雷达攻击：破坏或扰乱敌方雷达及其武器系统的正常工作的战术技术措施。例如，雷达方位、频率、威胁等级信息。例如，无源箔条干扰、无源角反射体干扰，有源干扰。取得军事优势的重要手段和保证1、基本概念及含义雷达对抗的重要性例：二战诺曼底登陆。盟军完全掌握了德军40多部雷达的参数和配置，通过干扰和轰炸，使德军雷达完全瘫痪。盟军参战的2127艘舰船，只损失了6艘。（破坏敌方雷达获取信息）例：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。双方人员损失为百余人vs数十万人雷达对抗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例：越南战争，美军战机1965年无干扰措施，越南平均2枚导弹可击落一架飞机；美军战机1966年底，击落一架美军战机需84枚导弹。例：1991年海湾战争中，采取对抗措施，美F-117A数千架次无损失。例：1999年科索沃战争，F-117被南联盟的“维拉”雷达发现，被萨姆－3导弹击落。雷达对抗的重要性1、基本概念及含义来袭飞机和导弹所面对的雷达：远程警戒雷达，目标指示和引导雷达，制导雷达、炮瞄雷达1、基本概念及含义维拉：可以同时监测450公里范围之内的200个移动目标，精确度可达几十米。无源定位雷达-维拉萨姆－3导弹F117速度1马赫机动能力差1、基本概念及含义无源定位雷达-维拉近程地空导弹，无线电指令制导射程30千米，最大速度2～2.5马赫。破片杀伤方式，破片数量达3670块。2004年中国进口捷克维拉雷达失败，2006年中国电子14所生产出YLC-20无源测向定位雷达。1、基本概念及含义中国“寂静的哨兵”YLC-20无源定位雷达作战对象a）含有源雷达的空中目标：包括战斗机、空中预警机、无人机等；1、基本概念及含义YLC-20无源定位雷达中电14所（2006年）b）含有源雷达的地面目标：包括地基预警雷达、地基防空雷达、地面火控雷达等；c）含有源雷达的各种舰船；d）具有信号辐射的其他通讯设备；1、基本概念及含义隐蔽性能好：由于系统采用无源体制，自身不对外辐射电磁波，不易被敌方侦察，具有抗ARM能力关键特点：YLC-20无源定位雷达探测距离远：系统利用对流层散射特性，具有超视距监视能力。机动性好：系统采用车载运输方式，运用液压自动调平、自动寻北、天线电动升降等技术。开在1小时内完成系统架撤，实现快速转移。工作频带宽：系统采用分频段天馈系统和分频段接收机,满足频率范围为0.38~12GHz的要求。1、基本概念及含义爱国者反导系统组成：1）交战控制站(ECS)。是PAC23火力单元的作战中枢神经系统，负责指挥、控制和通信以及火控。交战控制站采用人机交互的方式，可以由计算机辅助进行目标识别和优先级排序，也可以由交战控制站和计算机完全自主控制整个作战。末段反导—大气层内1、基本概念及含义爱国者反导系统组成：1）交战控制站(ECS)。2）地基雷达。该雷达为AN/MPQ253C波段频率捷变相控阵雷达，它对来袭导弹进行预警和跟踪，还提供与飞行中的拦截弹的地空通信。波段代号标称波长(cm)频率波长(GHz)波长范围(cm)PL221-230-15S102-415-7.5C(G/H)54-87.5-3.75X38-123.75-2.5Ku212-182.5-1.67K1.2518-271.67-1.11Ka0.827-401.11-0.75U0.640-600.75-0.5V0.460-800.5-0.375W0.380-1000.375-0.31、基本概念及含义爱国者反导系统3）发射装置。负责导弹的运输、保护和发射任务，它可以安装在离交战控制站和雷达1km远的地方，通过微波数据链路自动接收指挥。每一个发射装置可携带填装16枚PAC23导弹的弹箱。PAC23导弹的弹头的“碰撞杀伤”方式，杀伤力更大。中程使用惯性制导飞向预定的拦截位置，并能在飞行中接收地基雷达的更新数据。最后2s，Ka波段主动制导。1、基本概念及含义“红旗”-9末段反导—大气层内1、基本概念及含义含义波段代号标称波长(cm)频率波长(GHz)波长范围(cm)P0.3~L221-230-15S102-415-7.5C(G/H)54-87.5-3.75X38-123.75-2.5Ku212-182.5-1.67K1.2518-271.67-1.11Ka0.827-401.11-0.75U0.640-600.75-0.5V0.460-800.5-0.375W0.380-1000.375-0.3LongShortXCompromiseKurtz德语：短K-underK-abovePrevious雷达频段划分1、基本概念及含义雷达对抗基本原理雷达工作原理：发射电磁波照射目标；目标对电磁波调制然后散射；雷达接收部分目标散射信号；雷达根据发射信号解调出雷达目标信息。雷达对抗的基本原理：1)接收雷达信号，测量雷达方向，频率和其他调制参数；2)然后根据先验知识，判断雷达功能工作状态和威胁程度；3)将信号处理结果提交干扰机或其他有关设备。1、基本概念及含义雷达对抗基本原理对雷达干扰的基本方法——使得敌方雷达不能检测目标未知雷达工作频率，是否能够进行雷达干扰？大带宽的有源压制式干扰；适用于多个频段的无源干扰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1、基本概念及含义雷达对抗的主要技术特点宽频带、大视场——对抗各种频率的雷达工作带宽：倍频程或多倍频程视场：半空域或全空域瞬时信号检测、测量和高速信号处理雷达信号多为射频脉冲，雷达侦察设备预先未知雷达信号特性，到达时间和空间；导弹末制导雷达，近炸引信等武器设备发射信号时间很短，威胁程度高。1、基本概念及含义雷达对抗与电子战电子战（EW）电子战是敌我双方利用电磁能和定向能实现：1）破坏敌方武器装备对电磁频谱、电磁信息的利用；2）对敌武器装备和人员进行攻击和杀伤；同时保证己方武器装备效能的正常发挥采取的军事行动。从频域划分电子对抗射频对抗3MHz~300GHz光电对抗300GHz(红外，可见光，激光—精导武器和高定向能武器)声学对抗0.3MHz2、雷达对抗信号环境2、雷达对抗的信号环境雷达对抗信号环境特点信号环境S是雷达对抗设备所在地域内辐射源、散射源信号的全体：1,1,0,Nitsi信号环境10NiiSst2、雷达对抗信号环境信号环境特点辐射源数量多、分布密度大、范围宽、信号交迭严重单位时间内出现的脉冲数平均值可以达到几万～几百万战区飞机、舰艇、战车等分布范围大。10NiiSst雷达对抗信号环境特点2、雷达对抗信号环境信号调制复杂、参数多变、快变载波频率、脉冲重复频率、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。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。雷达对抗设备信号环境描述和参数1(){()}iinstsn第i个雷达辐射源信号Si(t)可顺序展开其射频脉冲序列雷达对抗设备对S的检测能力是一有限子空间{}RFAOAPWPDD可以时不变（非搜索检测）、或者时变（搜索检测）雷达对抗设备可检测信号环境S’是信号环境S的子集1'10{()|()}NiiniSsnsnD2、雷达对抗信号环境D是：{雷达对抗设备对信号载频、到达方向、脉宽、信号功率的检测范围}雷达对抗设备信号环境描述和参数1秒钟内雷达侦察设备可检测的信号环境S‘的平均脉冲数λ10NiriiPfPi：第i雷达发射脉冲可被雷达对抗设备检测的概率fri：第i部雷达的平均脉冲重复频率01/iaP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θa在Ωθ范围内扫描2、雷达对抗信号环境a敌方雷达雷达侦查第i部雷达发射脉冲可被雷达对抗设备检测的概率雷达对抗设备信号环境描述和参数01/iaP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θa在Ωθ范围内扫描2、雷达对抗信号环境——单位时间到达雷达侦察设备的平均脉冲数()()()()!!nnnpneen雷达对抗设备信号环境描述和参数时间间隔内到达n个脉冲的概率——时间内到达雷达侦察设备的平均脉冲数时间内到达n个脉冲的概率2、雷达对抗信号环境回顾：二项分布()(1)nnmnmmpnCppm次独立试验，每次试验事件A出现概率p，则：事件A在m次试验中出现n次的概率Pm(n)若事件A在每次试验中出现的概率p很小，试验次数m很大，且为常数时，泊松分布可作为二项式分布的近似：回顾：泊松分布——二项分布的近似mp()!nmpnen雷达对抗设备信号环境描述和参数2、雷达对抗信号环境3、雷达侦查概述3、雷达侦查概述雷达侦查的任务与分类3、雷达侦查概述雷达侦查的目的：从敌方雷达发射的信号中检测有用的信息，并且与其他手段获取的信息综合在一起，引导我方作出及时、准确、有效的反映。雷达侦查按照任务不同的分类：电子情报侦查电子支援侦查雷达寻的和告警引导干扰引导杀伤武器雷达侦查的任务与分类3、雷达侦查概述电子情报侦查（ELINT）ElectronicIntelligence战略情报侦查。平时、战时都要进行；主要由侦查卫星、侦查飞机、侦查舰船、侦查地面站等完成。特点：信号截获、记录和信号处理异地进行，通过数据通信链联系在一起，信号处理时间允许较长。广泛侦收，以获取雷达技术情报为主，查明敌方雷达的战术技术参数，特点是长期分析综合，供战略决策使用。雷达侦查的任务与分类3、雷达侦查概述电子支援侦察（ESM）ElectronicSupportMeasurement战术情报侦察，为指挥员和作战系统提供当前战场上的敌方电子装备的位置、工作参数等。雷达寻的和告警（RHAW）RadarHomingandWarning作用对象：对作战平台（如飞机、舰艇、地面部队等）有一定威胁程度的敌方雷达和来袭导弹。用于作战平台的自身防护。特点：实时战场侦收，即时决策指挥；处理快速并及时，对于威胁程度高的特定雷达信号优先处理。特点：是实时侦收、指示威胁雷达信号。雷达侦查的任务与分类3、雷达侦查概述引导干扰为雷达干扰设备提供威胁雷达信息，如方向、频率、威胁程度等，选择最佳干扰样式和时机；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。引导杀伤武器特点：实时侦收、跟踪威胁雷达信号，控制干扰机。特点：实时侦收、跟踪预定威胁信号，控制杀伤性武器，例如反辐射导弹ARM。雷达侦查的技术特点3、雷达侦查概述雷达：接收目标对照射信号的二次反射波，信号能量与距离4次方成反比；作用距离远，预警时间长安全、隐蔽雷达侦察：接收敌方雷达直射波，信号能量与距离2