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文檔簡介
1、雷 達 對 抗 技 術,1/118,《雷達對抗技術》學習內(nèi)容,第1章 雷達對抗概述第2章 雷達信號頻率的測量第3章 雷達的方向測量和定位第4章 雷達偵察信號分析與處理第5章 雷達干擾技術第6章 雷達截面與隱身技術第7章 反輻射攻擊武器第8章 雷達的電子防護,2/118,第1章 雷達對抗概述,1.1 電子對抗的基本概念及含義1.2 電子戰(zhàn)歷史1.3 電子戰(zhàn)裝備技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1.4 雷達
2、對抗簡介1.5 雷達對抗的信號環(huán)境 1.6 雷達偵察概述 1.7 雷達干擾概述1.8 雷達隱身與反隱身概述 1.9 反輻射攻擊武器概述1.10 雷達對抗技術的發(fā)展趨勢,3/118,1.1 電子對抗的基本概念及含義,要點: 電子對抗/電子戰(zhàn)(EW)的基本概念 電子戰(zhàn)(EW)的含義 電子戰(zhàn)的分類 電子戰(zhàn)與指揮控制戰(zhàn)和信息戰(zhàn)的關系,4/118,1.
3、1.1電子對抗/電子戰(zhàn)(EW)的基本概念,電子對抗,也稱“電子戰(zhàn)”或“電子斗爭”。敵對雙方利用電子技術進行的作戰(zhàn)行動。目的是削弱、破壞敵方電子設備的使用效能,以保護己方電子設備效能得到充分發(fā)揮。包括雷達對抗、無線電通信對抗、光電對抗等?;緝?nèi)容有電子對抗偵察、電子干擾和電子防御。電子對抗是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要作戰(zhàn)手段。,5/118,1.1.2 電子戰(zhàn)(EW)的含義,電子戰(zhàn)是敵我雙方利用電磁能和定向能破壞敵方武器裝備對電磁頻譜、電磁信息的利用或
4、對敵方武器裝備和人員進行攻擊、殺傷,同時保障己方武器裝備效能的正常發(fā)揮和人員的安全而采取的軍事行動。,6/118,1. 傳統(tǒng)的電子戰(zhàn):l 電子對抗(ECM),包括電子偵察、干擾、隱身、摧毀。l 電子反對抗(ECCM),包括電子反偵察、反干擾、反隱身、反摧毀。,7/118,2. 現(xiàn)代電子戰(zhàn): 電子戰(zhàn)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。 電子攻擊(E
5、A) 以削弱、抵消或者摧毀敵方戰(zhàn)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(zhàn)保護人員或者裝備,或者消弱敵方電子戰(zhàn)的效力的各種行動。,8/118,3. 現(xiàn)代電子戰(zhàn)的特點: 1) 強調(diào)電子戰(zhàn)的攻擊性,因此包含了定向能武器; 2) 電子攻擊的目的不僅是降低敵方電子裝備的性能,而且是消弱、抵消或者摧毀敵方的戰(zhàn)斗力。
6、攻擊的目標包括設備和操作人員。 3) 電子防護的任務是保證己方的雷達、通信電臺、導航等電子系統(tǒng)在對方實施電子干擾的情況下,仍能正常工作 。,9/118,4. 電子戰(zhàn)內(nèi)涵的變化: 通信對抗:第一次世界大戰(zhàn) 預警雷達對抗:第二次世界大戰(zhàn) 制導雷達對抗:越南戰(zhàn)爭 反輻射攻擊:中東戰(zhàn)爭 綜合電子戰(zhàn):海灣戰(zhàn)爭 信息戰(zhàn): 未來,10/118,1.1.3 電子戰(zhàn)的分類,傳統(tǒng)的分類方法1) 電子設備的類型分:雷達對抗、通信對
7、抗、導航對抗、制導對抗、光電對抗、和水聲對抗等;2)按配置部位分:外層空間對抗、空中對抗、地面(包括海面)對抗和水下對抗。3) 按頻段分:射頻對抗――頻率范圍3MHz~300GHz光電對抗――頻率高于300GHz, 包括紅外、可見光、激光等聲學對抗等――頻率范圍3~300KHz,包括次聲波、超聲波等,11/118,2.近年的分類方法,,12/118,1.1.4電子戰(zhàn)與指揮控制戰(zhàn)和信息戰(zhàn)的關系,1. 指揮控制戰(zhàn)
8、 指揮控制戰(zhàn)來源于C3對抗(C3CM)。C3――通信、指揮、控制1) C3對抗: 在情報的支援下,綜合運用作戰(zhàn)保密、軍事欺騙、電子干擾和實體摧毀等手段,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(tǒng)。,13/118,,2) 指揮控制戰(zhàn): 指揮控制戰(zhàn)是作戰(zhàn)思想和戰(zhàn)略,而不是作戰(zhàn)手段。它的攻擊對象是包括人員在內(nèi)的整個信息系統(tǒng)。主要目的是破壞敵方的指揮控制能力,保護己方的。,14/118,2.&
9、#160;信息戰(zhàn),信息是情報分析、運籌決策、指揮協(xié)調(diào)、武器控制、后勤保障等各項活動的基礎。 信息戰(zhàn)是信息的獲取與反獲取、利用與反利用的斗爭。軍事信息戰(zhàn)是攻擊或者利用敵方的信息、軍事信息系統(tǒng)和信息武器系統(tǒng),同時保護己方的信息、軍事信息系統(tǒng)和信息武器系統(tǒng)。,15/118,3. 電子戰(zhàn)與指揮控制戰(zhàn)和信息戰(zhàn)的關系,指揮控制戰(zhàn)是進行信息戰(zhàn)的軍事戰(zhàn)略,是軍事信息化的關鍵和核心。 指揮控制戰(zhàn)的五大支柱是作戰(zhàn)作戰(zhàn)保密、軍事欺騙、心理戰(zhàn)
10、、電子戰(zhàn)和實體摧毀。 電子戰(zhàn)是軍事信息戰(zhàn)的主要手段,16/118,4. 現(xiàn)代電子戰(zhàn)的新對象C4ISR,現(xiàn)代C4ISR(指揮、控制、通信、計算機、情報、監(jiān)視、偵察)系統(tǒng)和精確制導武器系統(tǒng)廣泛地依賴于電磁頻譜,因此綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)的主要作戰(zhàn)對象為敵方的C4ISR系統(tǒng)和精確制導武器系統(tǒng)。,17/118,1.2 電子戰(zhàn)歷史,1.2.1 電子戰(zhàn)發(fā)展的序幕階段早在1837年,美國科學家莫爾斯發(fā)明了有線電報。19世紀末,科學家們在研究無線電通信時
11、,發(fā)現(xiàn)了相互干擾的現(xiàn)象。 首次有意識地運用無線電干擾并不是出于軍事目的,而是商業(yè)利益。 1904年,日本與俄國圍繞爭奪中國重要港口旅順發(fā)生大規(guī)模海戰(zhàn)。打開了戰(zhàn)爭史上電子戰(zhàn)之門,開創(chuàng)了電子干擾的"元年"。,18/118,1.2.2 電子戰(zhàn)第一次大規(guī)模、多手段、全方位的運用1944年6月,諾曼底登陸 盟軍周密計劃,精心組織了一場大規(guī)模的欺騙行動,代號--"保鏢"?! ≡谶@些欺騙術
12、中,電子戰(zhàn)的手段充當了主要的角色。,19/118,,,20/118,,,21/118,1.2.3 越南戰(zhàn)爭在越南戰(zhàn)爭期間,由于使用了電子對抗手段,在整個戰(zhàn)爭中美國少損失了500架飛機,少損失了300多名飛行員,由此可見,電子戰(zhàn)所帶來的效益是非常高的,所以有人稱它是真正的倍增器。,22/118,,,蘇制"薩姆-2"地空導彈,23/118,,,"百舌鳥"反輻射導彈,執(zhí)行反輻射任務的“野鼬鼠”戰(zhàn)機--
13、-雷達殺手,24/118,1.2.4 埃以戰(zhàn)爭1967年6月,第三次中東戰(zhàn)爭爆發(fā),埃及陸、空軍在以色列的閃電式襲擊下遭到重創(chuàng)。三個月后,為實施報復,埃及海軍向以軍發(fā)射了6枚蘇制“冥河”式艦對艦導彈,一舉擊沉以色列最大的驅(qū)逐艦“艾拉特”號和兩艘商船?!摆ず印睂椨纱寺暶笳?,被阿拉伯國家奉若神明。埃及、敘利亞只顧大量引進導彈,卻忽略了電子戰(zhàn)設備的更新。以色列海軍則痛定思痛,不僅裝備了“迦伯列”導彈,還鑄造了以雷達和電子干擾機為核心的“電
14、子盾牌”?! ?973年10月,第四次中東戰(zhàn)爭爆發(fā)。敘海軍故伎重施,率先發(fā)射“冥河”導彈。以軍導彈艇立即對“冥河”導彈實施了強烈的雜波干擾和角度欺騙干擾,同時發(fā)射遠程和近程錫箔彈,欺騙和干擾飛來的導彈雷達自導頭,迷盲敘方雷達。在錫箔干擾云團的掩護下,以軍逼近敘方導彈艇,發(fā)射“迦伯列”導彈。雙方交戰(zhàn)的結果是,敘軍“冥河”導彈無一命中,反被擊沉擊傷五艇。,25/118,,,蘇制“冥河”式艦對艦導彈,26/118,,,“迦伯列III”反艦導
15、彈,27/118,1.2.5 敘以貝卡谷地之戰(zhàn)敘軍苦心經(jīng)營10余年、耗資20億美元的防空體系在6分鐘內(nèi)化為一片灰燼。 西方軍事評論家贊譽“以色列打了一場明天的戰(zhàn)爭?!?28/118,,,“薩姆-6”地空導彈,29/118,,,波音707,E-2C“鷹眼”式預警飛機,30/118,1.2.6 英阿戰(zhàn)爭馬島海戰(zhàn)中,阿根廷空軍由于電子戰(zhàn)裝備比不上英軍,戰(zhàn)機損失近半,這些飛機大部分缺少電子干擾設備。而英方卻常常能避開阿根廷的“羅蘭特”地空
16、導彈,僅損失1架鷂式飛機。為此,西方軍事評論家指出:“阿根廷打了一場昨天的戰(zhàn)爭?!?31/118,,,羅蘭特”地空導彈,32/118,,,鷂式飛機,33/118,1.2.7 美軍空襲利比亞1986年4月美軍空襲利比亞。"軟殺傷"與"硬摧毀"手段緊密結合,雙管齊下,僅僅十幾分鐘就完成了代號為"黃金峽谷"的軍事行動,被稱為"外科手術式"的攻擊戰(zhàn),使利比亞的防空
17、體系毀于一旦。,34/118,,,RC-135偵察機,E-3A預警機,35/118,,,EF-111 電子戰(zhàn)飛機,“EA-6B“徘徊者”電子干擾機,36/118,,,“哈姆”反輻射導彈,37/118,,,F-111殲擊轟炸機,F/A-18 大黃蜂殲擊機,A-6“入侵者”式艦載攻擊機,38/118,1.2.8 海灣戰(zhàn)爭1991年,海灣戰(zhàn)爭爆發(fā)。以美國為首的多國部隊對伊拉克實施了規(guī)模空前的代號為“白雪行動”的電子戰(zhàn)。,39/118,,,
18、EC-130H電子戰(zhàn)飛機,F-117A隱形戰(zhàn)斗機,40/118,1.2.9 科索沃戰(zhàn)爭1999年,科索沃戰(zhàn)爭爆發(fā)。這一次,北約在轟炸行動中依然使用了大量的電子戰(zhàn)武器。,41/118,,,UH-60A通信對抗直升機,42/118,,B-2隱形轟炸機,43/118,1.3 電子戰(zhàn)裝備技術發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,由于美國是當今世界最發(fā)達國家,其技術水平代表了當今世界的最高水平,因此這里重點介紹有關美國的電子戰(zhàn)裝備技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。美軍“201
19、0年聯(lián)合設想”是其確定其裝備技術發(fā)展方向和未來高技術作戰(zhàn)的基本出發(fā)點。以信息技術為核心的高技術迅猛發(fā)展而引發(fā)的這場新軍事革命,將改變21世紀初葉的戰(zhàn)場格局,并給未來高技術局部戰(zhàn)爭帶來深刻而深遠的影響。為了贏得高技術戰(zhàn)爭,迎接和推動新軍事革命,美國軍方提出了“2010年聯(lián)合設想”,為其武裝部隊的發(fā)展,提供了作戰(zhàn)標準,成為其三軍設想的基礎。,44/118,美國軍方已經(jīng)開始采取具體措施,制定遠期規(guī)劃,研究探討預測未來的技術和武器系統(tǒng),論證新概
20、念新技術,在“2010年聯(lián)合設想”的基礎上著手為2020~2030年間戰(zhàn)爭和戰(zhàn)場需求做準備?!?010年聯(lián)合設想”是構建21世紀初高技術戰(zhàn)場的藍本,它提出了起杠桿作用的新的作戰(zhàn)概念。其核心概念有4個:主宰機動、精確交戰(zhàn)、全方位保護和集中后勤。,45/118,主宰機動: 多維運用信息和機動交戰(zhàn)能力,在整個戰(zhàn)斗空間的寬度、高度和縱深內(nèi),為陸、海、空及天軍提供有條理的軍事行動,贏得戰(zhàn)場主動,控制作戰(zhàn)節(jié)奏,奪取決定性勝利。 精確交戰(zhàn):準
21、確確定敵軍的位置,指揮控制友軍部隊精確攻擊敵軍關鍵力量或能力,并準確評估打擊效果。,46/118,全方位保護: 在己方部隊展開、機動和與敵交戰(zhàn)過程中,為各級部隊提供保護使之行動自如。 集中后勤:迅速對危機作出反應,快速在不同地區(qū)間轉(zhuǎn)移作戰(zhàn)物資,實時監(jiān)視運送之中的關鍵物資,并根據(jù)作戰(zhàn)級別直接提供相應的后勤保障。這些新的作戰(zhàn)概念相互作用,形成強大的“全面主宰”增強效應,在各種軍事行動中處于主宰敵人的地位。“全面主宰”將成為21世紀
22、美軍一個重要特點。,47/118,電子戰(zhàn)裝備技術發(fā)展發(fā)展方向和趨勢,1) 電子戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合一體化2) 無源探測定位技術。其中,一是快速、高精度無源定位技術;二是“寂靜”型無源探測定位技術。3) 導航戰(zhàn)4) 空間電子戰(zhàn)5) 電子戰(zhàn)無人機6) 有源誘餌技術,48/118,電子戰(zhàn)裝備技術發(fā)展發(fā)展方向和趨勢(續(xù)),7)
23、0; “硬殺傷”電子戰(zhàn)裝備技術8) 電子戰(zhàn)智能化信息處理技術9) 電子戰(zhàn)仿真技術10) 信息/網(wǎng)絡對抗技術11) 高功率微波、電磁脈沖技術12)
24、; 超導、納米技術應用等,49/118,1.3.1 電子戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合一體化,美軍在電子戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合一體化方面,從概念到裝備技術的研究均投入了大量人力和財力,目前,已有多項計劃投入實施。 首先是INEWS即綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)計劃。INEWS最初是美國空軍和海軍聯(lián)合研制的機載一體化電子戰(zhàn)系統(tǒng),它是為適用90年后期和21世紀初服役的新一代戰(zhàn)斗機(空軍F-22和海軍的A-12戰(zhàn)斗機)研制的。,50/
25、118,,,F-22"猛禽"戰(zhàn)斗機,A-12 復仇者戰(zhàn)機,51/118,電子戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合一體化(續(xù)),其次是綜合防御電子對抗(IDECM)系統(tǒng)。它是目前美國海軍牽頭、海/空軍聯(lián)合開發(fā)的又一項計劃,計劃最初是為海軍的F/A-18E和空軍的B-1飛機研制對付下一代射頻威脅的自衛(wèi)電子對抗系統(tǒng),以取代原先的機載自衛(wèi)干擾(ASPJ)系統(tǒng),但現(xiàn)正在考慮也用于空軍的F-15E飛機以及AC/MC-130、F-16和U-2偵察飛機等
26、各類飛機上。,52/118,,,B-1"槍騎兵"轟炸機,f/a-18e單座型超級大黃蜂戰(zhàn)機,53/118,,,U-2偵察飛機,54/118,電子戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合一體化(續(xù)),第三是美國陸軍直升機“綜合射頻對抗系統(tǒng)”(SIRFC)。這是美國陸軍為適應未來數(shù)字化戰(zhàn)場作戰(zhàn)、增強直升機在作戰(zhàn)威脅環(huán)境中的生存力而倡導的又一綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)計劃,是美國陸軍在2000年前后投入使用的重要電子戰(zhàn)更新計劃。,55/118,電子戰(zhàn)系統(tǒng)的綜合一
27、體化(續(xù)),第四是美海軍的“先進綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)”(AIEWS)計劃。美海軍自20世紀90年代初以來,除了對其70年代開始投入使用的艦載標準電子戰(zhàn)系統(tǒng)AN/SLQ-32(V)不斷進行改進升級計劃外,并開始組織實施水面艦艇全面換裝SLQ-32(V)的新計劃。1994年初開始重新啟動,1996年5月,美海軍決定取消AN/SLQ-32艦用電子戰(zhàn)系統(tǒng)的改進計劃,加快實施“先進綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)”(AIEWS)新計劃。,56/118,1.3.2 無源探
28、測定位技術,利用新的測向技術改進現(xiàn)有的機載RWR(雷達告警接收機/雷達偵測),使其同時具有ESM/ELINT(電子支援/電子情報收集)的能力,成為當今世界上新一代戰(zhàn)術飛機RWR的發(fā)展方向。利用新的測向定位技術對大批老一代飛機的EW系統(tǒng)進行升級改造,使其具有目標引導能力從而肩負對敵防空壓制(SEAD)任務,這是當前充分利用并發(fā)揮現(xiàn)役戰(zhàn)術飛機EW資源的最有效措施,成為國外EW系統(tǒng)開發(fā)研制的一大主流趨勢。由此誕生的新EW系統(tǒng),與當代先進的精確
29、打擊武器系統(tǒng)相結合,有可能會極大地推動以精確打擊為特征的現(xiàn)代軍事技術革命。,57/118,無源探測定位技術 (續(xù)),目前,美軍正在開發(fā)研究的電子戰(zhàn)新測向定位技術計劃有: 無源測距分系統(tǒng)(PRSS)計劃;精確定位與識別(PLAID)計劃;聯(lián)合輻射源目標引導系統(tǒng)(JETS)計劃;先進戰(zhàn)術目標捕獲技術(AT3)計劃等。 在無源探測定位技術方面取得的另一項重大進步是利用第三方輻射源對飛機進行定位的“寂靜哨兵”系統(tǒng),該系統(tǒng)已
30、進行演示驗證試驗。,58/118,1.3.3 導航戰(zhàn),由于美軍推行的是全球作戰(zhàn)戰(zhàn)略,以GPS為代表的全球定位導航系統(tǒng)是其全球作戰(zhàn)的必不可少的基本系統(tǒng)?!皩Ш綉?zhàn)”計劃是美國國防部“先期概念技術演示”的一部分,其研究細節(jié)極為保密。但據(jù)透露,其研究內(nèi)容主要是圍繞GPS軍用所需的干擾/反干擾技術、作戰(zhàn)技術以及在接收機/衛(wèi)星/衛(wèi)星控制等方面的改進技術。,59/118,導航戰(zhàn) (續(xù)),針對敵方干擾,GPS用戶可能采用的防御措施主要有以下兩種:第一種
31、是技術方法,通過采用專用的自適應天線陣列來為自已的GPS接收機提供電子保護;第二種方法是憑借戰(zhàn)術上或操作上的程序,對人為或非人為的干擾進行探測、識別和定位,以用來對硬目標實施攻擊。,60/118,導航戰(zhàn) (續(xù)),此外,針對未來的導航戰(zhàn),還將開展的GPS研究課題有:自適應調(diào)零或波束形成技術、后相關波束形成或調(diào)零技術,以及抗干擾濾波器技術等。至今已完成的工作有:在以定量描述的威脅下,對軍用GPS接收機的性能進行評估;針對假想的干擾信號,對軍
32、用GPS接收機的性能進行測試;為精確定位敵方干擾源而開發(fā)出一種可攜式干擾探測/定位接收機;以及為對抗敵方GPS接收機的工作和暴露己方GPS接收機的易損性而開發(fā)成功一種原型干擾機。,61/118,1.3.4 空間電子戰(zhàn),軍事衛(wèi)星是超級大國進行情報偵察、戰(zhàn)區(qū)通信、精密導航的主要手段。他們所擁有的成像偵察衛(wèi)星、電子偵察衛(wèi)星、導彈預警衛(wèi)星和海洋監(jiān)視衛(wèi)星可以隨意深入他國上空,對敏感地區(qū)進行連續(xù)、長期、細致的監(jiān)視,使對方的民用建設和軍事活動完全暴露
33、在“電子眼”的嚴密監(jiān)視之下,實現(xiàn)了“戰(zhàn)場透明”。從而使其掌握了信息戰(zhàn)的主動權,這就是超級大國的“信息保護傘”。,62/118,空間電子戰(zhàn) (續(xù)),衛(wèi)星偵察有偵察范圍廣,覆蓋面積大、速度快、效果好、能連續(xù)或定期監(jiān)視某一地區(qū)等優(yōu)點,而且“合法化”。美、俄認為空間偵察是“國際原則公認”的目前“唯一合法”的偵察手段。因此,空間偵察特別是衛(wèi)星偵察已成為美、俄空間爭奪的一個重要方面,在近代幾次局部戰(zhàn)爭中,戰(zhàn)前和戰(zhàn)爭期間已成為軍事情報偵察最重要的有效
34、手段。在海灣戰(zhàn)爭中,軍事偵察衛(wèi)星提供了90%的戰(zhàn)場情報,可見它在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中起了多么重要的作用。,63/118,1.3.5 電子戰(zhàn)無人機,近年來,隨著微電子、計算機、人工智能、自動駕駛、遙測遙控和信號處理等高新技術的發(fā)展,使無人機的性能和作戰(zhàn)能力有了突破性的提高和發(fā)展,它在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中作為電子戰(zhàn)平臺的應用范圍越來越廣泛。主要應用包括電子偵察、反輻射攻擊、電子干擾、誘惑和騷擾等任務。美國,以色列等均已在實戰(zhàn)中成功地應用了電子戰(zhàn)無人機這一特殊作
35、戰(zhàn)平臺。,64/118,,,美國捕食者無人機,全球鷹無人機,65/118,1.3.6 有源誘餌技術,美國空軍認為,拖曳式有源雷達誘餌是保護作戰(zhàn)飛機對抗雷達制導導彈的費效比最佳的防御手段。美國海軍在開發(fā)海上綜合電子戰(zhàn)自衛(wèi)設備的同時,也在加緊進行改進艦外對抗措施的工作,除了發(fā)展艦載箔條/紅外曳光彈無源干擾物發(fā)射系統(tǒng)外,也在大力開發(fā)艦外水面有源誘餌。誘餌具有實時截獲、干擾及時,欺騙性強和成本低的優(yōu)點;可形成多目標或多點源非相干干擾,用于對付單
36、脈沖型雷達制導的導彈威脅特別有效,并可以共享機內(nèi)干擾機的硬件資源(如干擾技術發(fā)生器)。拖曳式誘餌可以全編程工作,既可獨立工作,也可與機上現(xiàn)有的EW設備一體化工作。,66/118,1.3.7 “硬殺傷”電子戰(zhàn)裝備技術,現(xiàn)代戰(zhàn)爭表明,為使作戰(zhàn)飛機完成戰(zhàn)斗使命,首要措施是壓制敵防空火力網(wǎng):其一是采取“軟殺傷”的電子對抗措施,即干擾防空雷達和導彈制導雷達,暫時使雷達迷盲和失效;其二 以“硬殺傷”的防空壓制武器直接摧毀雷達。反輻射導彈是防空壓制的
37、主要“硬殺傷”武器。由于這種被動尋的武器隱蔽性好,作用距離遠,能全天候使用,所以近30多年來,美、英、法、俄等主要軍事大國都在不遺余力地發(fā)展反輻射導彈,以加強電子攻擊“硬殺傷”能力。,67/118,“硬殺傷”電子戰(zhàn)裝備技術 (續(xù)),美國的反輻射導彈已發(fā)展到第三代,即AGM-88“哈姆”(Harm)高速輻射導彈。并正在研制利用毫米波與紅外技術的第四代導彈,進一步拓寬頻率覆蓋和提高目標識別能力。美國1997年與德國、意大利簽訂了一項正式協(xié)議
38、以啟動一項三國合作計劃,大大增強“哈姆”(HARM)反輻射導彈的目標打擊能力。該計劃是要研制一種稱之為AGM-88D Block 6的新型“哈姆”反輻射導彈、彈上添加了GPS導航星接收機和慣性導航傳感器(GPS/INS)制導裝置,以提高導彈的目標捕獲能力。,68/118,“硬殺傷”電子戰(zhàn)裝備技術 (續(xù)),反輻射導彈的發(fā)展動向還包括采用被動/主動雷達尋的或紅外/被動尋的復合制導技術,以攻擊機動目標,如空中預警飛機、電子干擾飛機及使用雷達的
39、戰(zhàn)斗機等。美國還在試驗研究利用反輻射尋的方法摧毀通信臺站和具有無意輻射的軍事目標的可能性。,69/118,1.3.8 電子戰(zhàn)智能化信息處理技術,在美國“空軍2025”報告中,評估的重大技術分為了13大類。在這13大類中評出的最有影響的技術之一就包括了“數(shù)據(jù)融合”技術。根據(jù)該報告,“數(shù)據(jù)融合是一種技巧,借助這種技巧可以把多源多變量數(shù)據(jù)修正和處理成單一的、統(tǒng)一的邏輯文件。它是帶有分布式傳感器的指揮和控制系統(tǒng)的一個集成部分。智能處理是所有融合
40、需求的重要組成部分?!庇捎谛畔⒀b備和信息技術的迅速發(fā)展,可以預計,在未來戰(zhàn)場上,電子戰(zhàn)裝備將要面臨的信號環(huán)境將是十分密集和復雜的,如果不借助于智能化信息處理技術,將是難于從這中復雜的信號環(huán)境中提取出所真正需要的信息。,70/118,1.3.9 電子戰(zhàn)仿真技術,仿真可用于電子戰(zhàn)裝備的系統(tǒng)設計、性能測試評估、戰(zhàn)術演練、操作員培訓等。利用仿真,有助于減少研制費用、加快研制速度、實現(xiàn)參數(shù)技術保密等,同時,仿真技術還是研究復雜系統(tǒng)的必不可少的手段
41、。據(jù)報道,美國已開發(fā)出“PC機上的試驗靶場”,并已發(fā)揮了很好的作用。虛擬試驗靶場能評價各種目標、自然干擾源和最常使用的電子戰(zhàn)干擾包。通過模擬各種各樣的試驗狀況,模擬器及時地提供了系統(tǒng)性能的評估,與給定的技術規(guī)范進行比較,或者與另外的系統(tǒng)進行比較。除了試驗外,虛擬試驗場的高逼真度允許其作為一種基本的訓練工具使用。仿真技術在美空軍的2025計劃和美航天司令部2020年設想中均是作為一種共性的和基礎性的關鍵技術。,71/118,1.3.10
42、信息/網(wǎng)絡對抗技術,信息優(yōu)勢是美軍“2010聯(lián)合設想”中12項聯(lián)合作戰(zhàn)能力的第一項,是支撐其“主宰機動”等核心作戰(zhàn)概念的最關鍵要素。信息戰(zhàn)、計算機病毒戰(zhàn)、網(wǎng)絡中心戰(zhàn)等是美軍正在發(fā)展的為適應二十一世紀高技術戰(zhàn)爭的重大作戰(zhàn)概念和技術。北約對南聯(lián)盟的空襲說明,信息/網(wǎng)絡對抗正在成為現(xiàn)實。,72/118,1.3.11 高功率微波、電磁脈沖技術,高功率微波武器是指利用發(fā)射強大功率微波波束的能量,直接殺傷破壞目標或使目標喪失作戰(zhàn)效能的武器,它不但能
43、對電子設備起干擾破壞作用,還能利用強微波束照射目標傾刻燒毀目標,引爆炸彈、導彈、核彈等武器,因此它具有電子戰(zhàn)“軟殺傷”和“硬殺傷”的雙重機理。高能微波武器是未來電子戰(zhàn)的有力新式武器,它既可以起傳統(tǒng)電子戰(zhàn)的干擾作用,又能起到摧毀目標的硬殺傷作用。美國等西方國家自20世紀70年代以來一直在加緊研究開發(fā)這類新型武器,并正在走向?qū)嵱没?。?jù)報道,美軍微波武器到2015年有望達到三軍普遍裝備使用的程度。美國在科索沃沖突中已試驗性地使用了電磁脈沖炸彈
44、。也有報道說俄羅斯也已研制出電磁脈沖炸彈。,73/118,,,反衛(wèi)星高能微波武器,車載微波武器,74/118,,,美國戰(zhàn)略級電磁脈沖彈,電磁脈沖彈爆炸示意圖,75/118,1.3.12 超導、納米技術應用,采用超導技術和材料可制成微波無源和有源器件,這些器件具有特別高的工作頻率、超寬頻帶、極低噪聲、極小功耗、小體積、輕重量等一系列獨特優(yōu)點,所以非常適用電子戰(zhàn)應用,在美國空軍賴特實驗室開發(fā)的高溫超導數(shù)字式EW系統(tǒng)中可直接采用的超導器件有A
45、/D和D/A轉(zhuǎn)換器,它使數(shù)字接收機可直接在微波頻段就進行數(shù)字化和信號處理,例如用5~10GHz速率直接進行RF脈沖的快速付里葉變換,這將是電子戰(zhàn)技術中的一項重大突破。采用超導技術制作出的低插損、高功率、寬帶寬的超導傳輸線和移相器十分適用于采用相控陣天線的機載電子戰(zhàn)應用。,76/118,超導、納米技術應用 (續(xù)),超導色散延遲線將為電子戰(zhàn)用壓縮/微掃接收機和寬帶電子戰(zhàn)頻譜分析儀提供寬帶壓縮。利用超導延遲線制作的低損耗、高分辨率MMIC移相
46、器用于有源固態(tài)陣列發(fā)射機的極化控制網(wǎng)絡,可對發(fā)射機信號進行精確的極化控制,實現(xiàn)自適應極化干擾技術等。納米技術是世紀之交異軍突起的新興技術,它的出現(xiàn),標志著人類在改造自然方面進入了一個新的層次,即從微米層次深入到原子、分子級的納米層次,使人類最終能夠按照自己的意愿操縱單個原子和分子,以實現(xiàn)對微觀世界的有效控制。專家們認為納米技術將創(chuàng)造人們想像不到的推動新世紀前進的奇跡,成為21世紀信息時代的核心技術。因而納米技術一出現(xiàn),許多國家將其列為“
47、關鍵技術”范圍,投入巨資進行研究開發(fā)。,77/118,1.4 雷達對抗簡介,1.4.1 雷達對抗的含義及重要性在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,一架飛機(或一艘軍艦)將會受到多種雷達和導彈系統(tǒng)的照射和跟蹤,如圖1-1所示。這些雷達和導彈系統(tǒng)就使飛機(或軍艦)面臨嚴重威脅。在這種情況下,飛機(或軍艦)如果不能對抗這些雷達和導彈系統(tǒng),破壞它們的效能,就無法保存自己,更不能設想發(fā)揮戰(zhàn)斗力。雷達對抗是一切從敵方雷達及其武器系統(tǒng)獲取信息(雷達偵察),破壞或擾亂敵
48、方雷達及其武器系統(tǒng)的正常工作(雷達干擾和雷達攻擊)的戰(zhàn)術、技術措施的總稱。,78/118,,圖l-1 現(xiàn)代飛機必須對抗的雷達和導彈威脅,79/118,雷達對抗在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中居于日益重要的地位。主要表現(xiàn)在:1.雷達對抗設備是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中每架飛機、每艘艦艇不可缺少的自衛(wèi)武器2.雷達對抗是取得軍事優(yōu)勢的重要手段3.雷達對抗是提高雷達抗干擾性能和整個電子戰(zhàn)能力的必不可少的條件,80/118,B-52 戰(zhàn)略轟炸機,81/118,1.4.2 雷
49、達對抗的基本原理及技術特點,根據(jù)雷達發(fā)現(xiàn)目標原理可知,雷達必須發(fā)射探測脈沖和接收照射目標的回波才能發(fā)現(xiàn)目標、確定目標的空間位置和對目標跟蹤。雷達對抗設備則是利用雷達這一工作過程破壞雷達對目標信息的獲取的,如圖1-2所示。,82/118,,圖l-2 雷達對抗的基本原理,83/118,現(xiàn)代雷達對抗技術的特點和要求主要有: (1)寬頻帶。需要發(fā)展倍頻程、多倍頻程的天線、微波元件和功率器件。 (2)圓極化和多種極化,以適應對各
50、種雷達的偵察和干擾。 (3)大功率。干擾機總是追求盡可能高的功率,特別是高的連續(xù)波功率,以干擾雷達。 (4)全頻段、全空域的偵察干擾能力。 (5)實時、快速的信號處理能力,以適應高密度、多威脅目標的信號環(huán)境。 (6)能準確獲取雷達的多種參數(shù),具有掌握各種雷達“指紋”的能力。 (7)綜合使用多種對抗技術,對付多部雷達的能力。 (8)具有多種技術儲備,技術新、換代快,對雷達技術發(fā)展具有快速反應
51、能力。,84/118,1.5 雷達對抗的信號環(huán)境 1.5.1 信號環(huán)境的定義,信號環(huán)境S是雷達對抗設備所在地域內(nèi)輻射源、散射源信號 的全體: (1-1)如果主要考慮其中的雷達信號輻射源,則輻射源信號 可順序展開其射頻脈沖序列
52、 (1-2) 式中 為 的第n個脈沖。,,,,,,,,,85/118,,對典型脈沖雷達: ——脈沖幅度序列,與雷達發(fā)射功率、天線增益及掃描、相對距離、運動姿態(tài)、傳播衰減等有關; ——脈沖發(fā)射時刻、脈寬序列,與雷達信號調(diào)制有關; ——雷
53、達載頻; ——雷達信號的相位調(diào)制序列;,86/116,1.5.2 現(xiàn)代雷達對抗信號環(huán)境的特點,輻射源數(shù)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(nèi)出現(xiàn)的脈沖數(shù)的平均值可以達到幾萬~幾百萬,在同一時間內(nèi)可能有多個信號同時出現(xiàn)。 信號調(diào)制復雜、參數(shù)多變、快變基于抗干擾和反偵察的需要,許多雷達具有改變發(fā)射信號的載波頻率、脈沖重復頻率、脈沖
54、波形或者其它調(diào)制參數(shù),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、反輻射尋的設備等,經(jīng)常采取靜默戰(zhàn)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(tǒng)的時間很短。,87/118,1.5.3 偵察系統(tǒng)檢測能力D描述,雷達對抗系統(tǒng)對雷達信號S的檢測能力是一有限的子空間D: (1-3) 其中:
55、?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(tǒng)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)。,,88/118,1.5.4 偵察系統(tǒng)檢測到的信號環(huán)境,偵察系統(tǒng)檢測到的信號環(huán)境 是輻射源S中的一個子集:
56、 (1-4)顯然,檢測范圍D越大,進入偵察系統(tǒng)的信號越多。如果以 表示i雷達發(fā)射脈沖可被雷達對抗設備檢測的概率,則1秒內(nèi) 中的平均脈沖數(shù)?為 為第i部雷達的平均脈沖重復頻率,N為雷達個數(shù)。,,,,,,,89/116,典型情況下,如果i雷達的工作頻率、所在方向、脈沖寬度都在雷達對抗設備的檢測范圍內(nèi),只要其天線波束指向雷達對抗設備,接收到的信號功率就能高于接收機靈敏度,則
57、 為 是N個具有周期特性的脈沖信號序列 按照式(1-4)條件的合成。當N的數(shù)量很大時,由于各信號序列的到達時間是相互獨立的,在一定時間內(nèi)近似滿足統(tǒng)計平穩(wěn)性和無后效性,根據(jù)隨機過程理論, 可以用POISSON(泊松)流描述。,,,,,90/118,? 時間內(nèi)到達n個脈沖的概率: ? 時間內(nèi)到達脈沖的平均值(均值)為: ?為單位時間(? =1秒)內(nèi)到達脈沖
58、的平均值,也稱為 的信號流密度。,,91/116,1.6 雷達偵察概述,1.6.1 雷達偵察的基本任務 雷達偵察是獲取雷達情報的主要手段,其基本任務是:利用裝備有雷達偵察系統(tǒng)的偵察衛(wèi)星、電子偵察飛機、電子偵察船和地面?zhèn)刹鞈?zhàn),對敵方的各種雷達輻射源進行不間斷的偵察,獲取和檢測有用的信息。,92/118,一、情報偵察 通過雷達偵察設備偵收雷達信號,可以發(fā)現(xiàn)帶雷達的目標,并測定、分析其各種參數(shù)(如方位、頻率、脈沖寬度、脈沖
59、重復頻率、天線掃描方式、波束寬度、極化形式等),進而獲得敵方的軍事和技術情報。 1、電子情報偵察(ELINT)——戰(zhàn)略情報偵察 2、電子支援偵察(ESM) ——戰(zhàn)術情報偵察二、告警 通過雷達偵察設備,可發(fā)現(xiàn)和識別各種雷達信號,并針對敵雷達的照射而發(fā)出告警,以使對有威脅的信號采取機動回避或施放干擾等措施,起到自衛(wèi)的作用。三、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
60、,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。四、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,控制殺傷性武器,93/118,1.6.2 雷達偵察的條件和要求一、雷達偵察的條件 1.方向上對準 2.頻率上對準3.必要的接收靈敏度,圖l-3 對雷達的空間搜索,94/118,二、雷達偵察的基本要求對雷達偵察設備的基本要求是:(1)能在寬廣的頻率
61、范圍和空間內(nèi),迅速地發(fā)現(xiàn)雷達信號;(2)能迅速而準確地測定雷達各種技術參數(shù);(3)體積重量要在一定的允許范圍內(nèi)。,95/118,1.6.3 雷達偵察系統(tǒng)的技術特點,1) 作用距離遠,預警時間長雷達:接收2次回波,與距離4次方成反比偵察:接收直射波,與距離2次方成反比一般偵察作用距離>1.5倍的雷達作用距離,因此可以比雷達提前發(fā)現(xiàn)目標。2) 安全、隱蔽偵察系統(tǒng)是無源的,具有
62、良好的隱蔽性和安全性。3) 獲取信息多 偵察系統(tǒng)本身具有寬的時、頻、空、極化、調(diào)制域,可以獲取十分豐富的信息。,96/118,1.6.4 雷達偵察系統(tǒng)的基本組成,,圖l-4 雷達偵察設備的基本組成,97/118,雷達偵察系統(tǒng)的基本組成(續(xù)),1.測向天線陣與接收機 檢測每個到達脈沖的方位角。2. 測頻天線與接收機 檢測每個到達脈沖的載頻、到達時間、脈沖幅度
63、、脈寬和脈內(nèi)調(diào)制。3. 信號預處理 根據(jù)上述檢測參數(shù)進行脈沖分選。 已知雷達:由已知雷達數(shù)據(jù)庫支持分出各已知雷達數(shù)據(jù)列 未知雷達: 由先驗知識庫支持分出各未知雷達數(shù)據(jù)列。 4. 信號主處理對分類的雷達數(shù)據(jù)列進行輻射源檢測、參數(shù)測量、威脅判別、對預處理的修訂和數(shù)據(jù)分配等。包括對雷達信號波形分析和測量雷達信號的調(diào)制參數(shù),如脈沖重復頻率、天線轉(zhuǎn)速等。,98/118,雷達偵察系統(tǒng)的基本組成(續(xù)),5. 顯示
64、器顯示器用于發(fā)現(xiàn)目標和測定雷達目標的頻率方位。指示燈、揚聲器可用來報警和粗略地指示雷達的頻段和方位,示波管顯示器可以準確的顯示出雷達的頻率和方位。6.記錄器記錄器能全面適時地將信號記錄下來,供事后詳細分析。記錄器是衛(wèi)星偵察、自動偵察等無人管理的偵察中不可缺少的部件。,99/118,1.7 雷達干擾概述,對雷達的干擾,就是用電子的方法,人為的、有意識地對敵方發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)某種電磁波信號,或用某種器材對敵方電磁波進行反射、吸收,進而破壞雷
65、達的正常工作,使其不能探測和跟蹤目標。對雷達干擾的方法,包括掩蓋其目標和制造假目標。,100/118,1.7.1 實現(xiàn)雷達干擾的依據(jù),(1)各種雷達設備均要輻射電磁波,因而易暴露自己,而利于敵方偵察和采取干擾措施;(2)各種雷達設備均要接收信號,在接收有用信號的同時,也會接收干擾信號;(3)由于雷達是利用目標的二次反射特性來發(fā)現(xiàn)目標的,所以敵方便可采取各種措施,減小或偽裝目標反射的回波信號,使雷達無法分辨真假目標,或使回波信號大大減
66、弱,甚至消失。,101/118,1.7.2 雷達干擾的基本任務,(1)干擾敵警戒和引導雷達,破壞它對目標的探測,使對方得不到正確的目標信息;(2)干擾敵兵器系統(tǒng)中的跟蹤雷達,降低兵器的命中率;(3)干擾敵轟炸瞄準雷達,或改變地形地物的圖象,保護己方重要目標不受敵方轟炸。(4)對部隊進行電子對抗實戰(zhàn)訓練,提高雷達抗干擾能力。(5)促進雷達新體制的發(fā)展和微波器件的研制。,102/118,1.7.3 雷達干擾的分類,(一)按干擾產(chǎn)生方
67、式分1.無源(消極)干擾——Passive無源干擾包括自然界的無源干擾和人為的無源干擾兩類。 2.有源(積極)干擾——Active有源干擾就是由一定的輻射電磁波的能源所產(chǎn)生的干擾,它包括自然界干擾、工業(yè)干擾和人為干擾。,103/118,(二)按干擾的性質(zhì)分1.壓制性干擾壓制性干擾是指用雜波干擾機所施放的干擾信號,或投入大量的干擾物所形成的干擾。使受干擾的雷達所收到的目標回波模糊不清,或完全掩沒在干擾信號(雜波)之中。2.欺
68、騙性干擾欺騙性干擾是利用干擾發(fā)射機,發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)與目標回波信號相似或相同的信號,使受干擾的雷達接收錯誤的信息,分辨不清真、假目標,或?qū)倌繕诉M行跟蹤。,104/118,,(三)按人為因素分1. 有意干擾人為因素有意產(chǎn)生的干擾2. 無意干擾自然或者其它因素產(chǎn)生的干擾,105/118,(四)按雷達、目標、干擾機相對位置分1. 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。2
69、. 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。3. 自衛(wèi)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。4. 近距離干擾(SFJ)干擾機到雷達的距離領先于目標,通過輻射干擾信號掩護后續(xù)目標。主要由投擲式或者無人機實施。,106/118,1.7.4 雷達有源干擾的特點和用途,一、雷達有源干擾的特點1、工作頻帶寬2、反應速度快
70、3、對電磁環(huán)境的監(jiān)視能力強4、對環(huán)境自適應干擾能力強5、新型干擾機技術變化多、發(fā)展快,107/118,二、雷達有源干擾的用途,圖1-5 雷達有源干擾的用途,108/118,1.7.5 雷達無源干擾的特點和用途,一、雷達無源干擾的特點1、適應性強2、使用方便,干擾可靠,效果明顯3、技術簡捷,易于大量生產(chǎn)裝備,109/118,二、雷達無源干擾的用途各個不同科技發(fā)展階段都有使用技術手段:1、箔條2、反射器3、假目標,
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