雷达对抗chapter5

第5章雷达侦察作用距离与截获概率董春曦西安电子科技大学信息技术系电子信息对抗与仿真技术教育部重点实验室2/211.侦察系统的灵敏度雷达侦察主要是通过无源侦收的方法来检测所在环境中的敌方雷达辐射信号，从中获取有用信息。实现侦收的最基本条件之一就是进入侦察接收机的信号功率高于灵敏度Prmin。侦察作用距离表现了侦察接收机对辐射源能量的检测能力。雷达辐射与雷达侦察之间的作用具有一定的随机性，侦察截获概率表现了该随机事件的统计特性。3/211.侦察系统的灵敏度切线灵敏度PTSS当接收机输出端的脉冲信号包络与噪声叠加后的底部与只有噪声时的顶部在同一直线上（相切），则称此时输入信号功率为切线灵敏度,此时，接收机输出端视频信号与噪声功率的比值约为8dBUnUmt4/211.侦察系统的灵敏度工作灵敏度POPS接收机输入端在脉冲信号作用下，其视频输出端信号与噪声功率比为14dB是，输入脉冲信号功率为接收机的工作灵敏度可由切线灵敏度换算线性检波平方率检波dBPdBPPTSSTSSOPS635/212.侦察作用距离简化侦察方程侦察接收天线收到的雷达信号功率雷达侦察机RPtPr22rtt42rrtt442RGGPRAGPPrrGAr6/212.侦察作用距离若已知侦察接收机灵敏度可得侦察作用距离minrP21minr2r2rttr4PGGPR7/212.侦察作用距离修正侦察方程考虑雷达发射机到雷达发射天线之间的传输损耗L1（dB），雷达发射天线波束非矩形引起的损耗L2（dB），侦察接收天线波束非矩形引起的损耗L3（dB），侦察天线到接收机之间的传输损耗L4（dB），宽带侦察带内的起伏损耗L5（dB）等，51211.0minr2r2rttr,104iiLLLPGGPR8/212.侦察作用距离侦察的直视距离等效地球半径8490kmABCHrHaRrasr2HHRBCABRrasr1.4HHRsrrr,minRRR9/212.侦察作用距离侦察作用距离对雷达作用距离的优势雷达对目标的探测距离和侦察机对雷达的探测距离双方的直视距离41mina322tta4PGPR21minr2r2rttr4PGGPRtaas1.4HHRrasr1.4HHR10/212.侦察作用距离双方实际的作用距离分别为侦察对雷达作用距离的优势表现为作用距离之比大于所要求的数值saaa,minRRRsrrr,minRRR1arrRR11/212.侦察作用距离对雷达旁瓣信号的侦察旁瓣电平是雷达天线的一项重要指标，为了满足某些战术技术性能的要求，有时需要提高接收机灵敏度，实现对雷达天线旁瓣辐射信号的侦收许多有源掩护干扰和反辐射攻击都是从雷达天线旁瓣进入接收机的为了抗干扰、抗杂波、抗反辐射攻击，现代雷达都要求其旁瓣电平尽量低12/212.侦察作用距离最大旁瓣电平和平均旁瓣电平dBmaxsGidBavGdBdBdBtsmaxsGGGdBilg10dBiav辐射总功率旁瓣拥有的辐射功率GG()GtGsGsav0dBGsmax13/212.侦察作用距离可得到旁瓣侦察时的作用距离若要达到相同的侦察作用距离，侦察接收机的灵敏度需要提高典型雷达天线的主瓣增益为，平均旁瓣电平，旁瓣侦察时的侦察机灵敏度需要提高51211.01.0minr2r2avttr,10104riiRLLLPGGPRdBavstGGdB40~25idB10savGdB50~3514/213侦察截获概率与截获时间雷达侦察系统的侦收过程射频信号接收、检测、信号参数测量（称为侦察接收机的前端截获）信号分选、辐射源检测、辐射源参数测量、识别（称为侦察接收机的系统截获）输出辐射源检测和识别的结果15/213侦察截获概率与截获时间除了能量和直视距离条件以外，雷达侦察系统的前端是一个在时域、频域、空域等多维信号空间中的“滤波器”（1）空域截获一般指侦察天线的波束宽度指向雷达，且雷达天线的波束宽度指向侦察天线，波束宽度常用半功率波束宽度定义。全向侦察天线是指侦察天线的波束宽度覆盖了所有需要侦察的方向；旁瓣侦察是指无论雷达天线波束指向哪里，侦察天线的主瓣波束都能够对其进行侦察接收；如果既为全向侦察天线又满足旁瓣侦察条件，则无论双方的天线如何指向，都能够进行侦察接收16/213侦察截获概率与截获时间（2）频域截获指雷达发射信号的频谱落入侦察接收机当前的测频带宽内，且功率高于侦察机灵敏度。（3）其它条件指雷达发射信号的其它调制特性能够位于侦察机检测和测量范围内前端的截获概率和截获时间是多维空间中的几何概率问题，可以采用时间窗口函数模型来描述，17/213侦察截获概率与截获时间将每一维截获条件都转换成为一个标准的时间窗口函数分别代表第i维截获条件的平均搜索周期和平均搜索窗口宽度iiT,18/213侦察截获概率与截获时间1）平均重合时间宽度2）在任意时刻的重合概率3）平均重合周期1101niiniiiTP10niiniiiTPT11000119/213侦察截获概率与截获时间前端的截获概率采用泊松（poisson）流描述（1）在起始时刻即发生了一次重合，在后续时间里又发生了k1次以上重合（2）在起始时刻未发生重合，在后续时间里又发生了k次以上重合ikikTTTTikiTTikikTTiTTkPeeTTiPeTTiPTP01010000010!1!11!11!100020/213侦察截获概率与截获时间当k＝1时，前端截获概率i雷达脉宽内重叠其它雷达信号的概率为当时，对于给定的截获概率，截获时间T为00111TTePTPnitPnijjijji,,1,11PRIPWPWc1kiP1iiPPPTTc10011ln21/213侦察截获概率与截获时间系统截获概率与截获时侦察系统的截获概率和截获时间是在前端截获概率和截获时间的基础上，通过信号处理软件来完成的。在一般情况下，只要前端正确完成了信号检测和参数测量，且该辐射源特性又处于侦察系统数据库和知识库的处理范围之内，经过侦察信号处理是能够完成辐射源检测和识别的，所需要的处理时间则主要取决于信号处理机的处理速度和信号环境的复杂程度。