版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
(军事信息技术2生长干部系列教材通信指挥学院)第三章军事信息对抗技术第一节通信对抗技术通信对抗技术是指为削弱、破坏敌方无线电通信系统的使用效能并保护己方无线电通信系统使用效能的正常发挥所采用的各种技术措施的总称。通信对抗技术的基本内容涉及:无线电通信对抗侦察技术(简称通信对抗侦察技术)、无线电通信干扰技术(简称通信干扰技术)、反通信侦察/抗干扰技术(简称通信防御技术)3部分。其技术体系如图6-2所示。一、通信对抗侦察技术(一)概述1、通信对抗侦察通信对抗侦察是指使用通信侦察设备对敌方无线电通信信号进行搜索截获、分析辨认、监视跟踪以及测向和定位等,以获取信息内容、技术参数、工作特性和辐射源位置等情报的活动。通信侦察是通信对抗的一个重要组成部分,是实行通信对抗的前提和基础。2、通信对抗侦察的重要任务通信对抗侦察的重要任务涉及以下3个方面1)侦听侦收使用无线电侦听侦收设备,获取敌方无线电通信信号技术参数(如工作频率、调制方式)和工作特性(如联络时间、联络代号)等。2)测向定位使用无线电侦听侦收设备测定敌方通信信号的来波方位,拟定敌方通信电台的地理位置。3)分析判断通过对敌方通信信号的技术特性参数、工作特性和电台位置参数的分析,查明敌方通信网的组成、指挥关系和通联规律,查明敌方无线电通信设备的类型、数量、部署和变化情况。从而可进一步判断敌指挥所位置、敌军战斗部署和行动企图等。3、通信对抗侦察的特点通信侦察的目的是无线电信号。这些信号是多种多样的,敌人在进行通信时总是千方百计地希望能顺利进行通信,通信的内容不被对方截获。而作为侦察者则反之,总是希望能搜索、截获尽量多的敌方通信信号,以便从中分析出多的情报内容,作为干扰或袭击敌人的作战行动的情报依据。在这种侦察与反侦察的对立斗争中,使得通信对抗侦察有如下特点:1)信号频段宽、数量多通信侦察需要覆盖无线电通信所使用的所有频率范围。从目前的技术发展情况看,这个频率范围人约从几千赫兹到几十吉赫兹。当然,对一个具体的通信侦察设备而言并不一定规定其覆盖这样宽的频段,实际的通信侦察设备应根据其侦察目的,侦察对象、侦察方式、部队活动特点、电波传播特性及电磁环境的复杂限度等,实行分频段使用。2)信号电平起伏大、信号复杂通信对抗侦察面临的一个非常令人头痛的问题就是要侦收的目的信号电平起伏大。这种起伏重要是由于::通信对象的地理位置配置及功率等级不同;外部电磁环境的干扰影响(涉及人为干扰和非人为干扰);电波传播衰落现象的影响(涉及吸取衰落,干扰衰落、极化衰落和跳跃衰落等)3)信号种类繁多复杂通信侦察的目的信号复杂表现在信息种类多、信号调制方式多、通信设备制式和种类多等几个方面。4)信号的移动性和宽带性在战场上,无线电通信的双方总是在最有利的条件下工作,一旦通信不畅或者受到干扰,通信的双方要么忽然更换通信方式,要么一方或双方更换位置,因而信号移动性强、地区宽。5)信号的实时性和突发性战争中形势瞬息万变,信息的时效性特别强。一份重要的情报在几个小时甚至儿分钟后也许变得毫无意义。因此,通信对抗侦察必须特别重视实时性。另一方面,无线电信号的留空时间是非常短暂的,通信抗侦察设备的反映速度必须不久,搜索要快、截获解决要快、信息传输要快。6)侦察设备隐蔽安全通信对抗侦察设备是一种被动侦察设备。一般来讲并不辐射电磁波,其重要功能是搜索和截获电磁信号,并从中获取信息内容。其隐蔽性好,不易被敌方发现,可以免遭敌反辐射武器的袭击。4、通信侦察的分类依据侦察目的,通信侦察可分为支援侦察和情报侦察两大类。按照侦察的范围和作战级别的不同,通信侦察可分为战术通信侦察和战略通信侦察。除此之外,还可按工作频段、侦察对象属性、运载平台等分类。(二)通信侦察设备的组成和分类1、通信侦察接受设备的基本组成现代侦察接受设备因使用目的和承担任务的不同,其组成存在差异,但设备的基本组成是大体相同的,重要涉及:天线系统、接受机、终端设备和控制装置如图6-3所示典型侦察接受设备的组成。各部分的作用如下:1)天线系统由天线和天线共用器组成。天线负责完毕无线电波与射频电信号间的能量转换,是侦察接受设备不可缺少的组成部分。天线共用器的采川视情况而定。当由多部侦察接受设各组成侦察站时,通常需要共用一副天线,必须配置天线共用器。2)侦察接受机侦察接受机是侦察接受设备的核心,共性能在很大限度上决定侦察接受设备的性能。侦察接受机用于对信号的选择、放大、变频、滤波、解调等解决,并为后面的终端设各提供所需要的各种信号。3)终端设备一般涉及侦听记录设备、测量存储设备、显示器、信号解决器,因使用场合与承担任务的不同可以有不同的配置。其中,信号解决器对接受机送来的信号进行分析、辨认和分选等解决,再提供应测量存储设备和显示器进行测量、存储和显示。4)控制装置控制装置的功能是保证各个组成部分能协调一致工作。现代侦察接受设备基本都是采用微解决机或微型计算机实现对设备的自动控制,这不仅提高了侦察接受设备的白动化限度,也扩大了设备的功能。2、侦察接受设备的分类通信侦察接受机是通信侦察系统的核心设备。随着电子技术的发展,侦察接受机也在不断发展进步。一方面,军事通信技术的发展在客观上对侦察接受机性能提出了更高规定:另一方面,电子技术的发展进步在技术上为侦察接受机的发展提供了条件。1)从功能上分侦察接受机可以分为:景接受机、搜索接受机、监测接受机和引导接受机。全景接受机用于实时显示给定频率范围内信号的存在情况,其屏幕显示的是信号幅度与频率的关系:搜索接受机是通信对对抗系统中应用最}广泛、最重要的接受机之一,用于对给定频率范围内的信号进行自动或人下地频率搜索、截获和参数测量的接受设各:监测接受机也是通信对抗系统中应用最广泛、最重要的接受机之一,用于对给定信号进行频率与电平测量、调制辨认、信号特性分析、信号监视(听)和参数记录的接受设备;引导接受机用于向通信干扰或测向系统提供实时的频率引导和干扰样式引导的接受设备。2)按技术体制分侦察接受机可以分为:超外差接受机、,中频信道化接受机、数字信道化接受、压缩接受机、声光接受机。超外差接受机是应用最普遍、最具生命力的窄带接受机体制。重要特点是灵敏度高、选择性好,并且技术上早已成熟,所以,前述各功能侦察接受机大都采用超外差体制。中频信道化接受机是在中频级使用邻接滤波器组实现宽带与高灵敏度的超外差接受机。其射频前端的带宽和频率步进间隔匹配于中频滤波器组的带宽,具有搜索速度快和截获概率高的特点,但体积大、成本高、存在邻道辨认模糊问题。数字信道化接受机也称数字快速傅立叶一变换接受机,是用数字滤波器组代替邻接滤波器组的中频信道化接受机,具有非常高的搜索速度和截获概率,广泛用于跳频通信和直扩通信侦察设备中,其重要缺陷是动态范围不高<55}60dB)。压缩接受机中采用了压缩滤波器,可以把调频信号压缩为窄脉冲,而被命名为压缩接受机。它是一种频率快速搜索的超外差接受机,对跳频信号的截获潜力巨人。声光接受机是采用高频技术、超声波技术和激光技术相结合而实现的一种电子对抗侦察接受机。它运用声光偏转器(布喇格盒)使入射光受信号频率调制发生偏转,偏转角度正比于信号频率,再用一组光检测器件检测偏转之后的光信号,从肉完毕测频目的。它的重要特点是瞬时带宽宽,搜索速度快,可以实现全概率信号的截获,但动态范围小,且难以工程使用。3、通信侦察设各的重要技术指标一个通信侦察接受设备的侦察能力重要体现在其覆盖的通信频率范围(频域能力)、工作区域大小(空域能力)、能接受的信号种类(信号域能力)等诸方面。1)工作频率范围丁作频率范围指侦察接受设各能正常接受通信信号的频率范围。在此频率范围内,设备的各项指标均能达成规定的指标规定。2)侦察灵敏度它是衡量侦察接受设各接受薄弱信号能力的指标。灵敏度重要决定于接受机,通常是这样定义通信侦察设备灵敏度的:当侦察系统终端设备在规定的信噪比的条件下获得额定信号功率时,接受机天线上所需要的最小感应电动势。所需要的感应电动势越小,则灵敏度越高,说明接受薄弱信号的能力越强。侦察接受机的灵敏度一般都在微伏数量级。现代通信侦察系统的侦察灵敏度一般为一90}-I1OdBm。3)动态范围是指为适应复杂的信号环境,通信侦察系统可以对的截获和侦收目的信号的强度变化范围。侦察接受机设备一般工作于密集的信号环境中,输入信号电平会有很大的差异,因此其动态范困越大越好。目前,一般规定动态范围不小于60dBo4)频率稳定度侦察接受设备的频率稳定度完全决定于接受机,一般用长期稳定度表达(用日稳定度或月稳定度),它表征了接受机频率稳定的限度,通常用相刘频率稳定度△f/fo来衡量饥为标称频率值,△f表达在测试时间内的频率偏移值)。现代侦察接受设备基本都采用高稳定度的频率合成器作为频率源,其频率稳定度通常在10-6~10-8数量级。5)频率分班率频率分辨率又称频率分力,它是于指侦查接受设备能区分两个!司时存在的不同频率辐射源信号之间的最小频率间隔。它反映了设备对相邻频率通信信号的分辨能力。对全景显示搜索接受设备而言,这是一个极重要的性能指标。的小同频率辐射源信号之间的最小频率间隔。它反映了设备对相邻频率通信信号的分辨能力。对全景显示搜索接受设各而言,这是一个极重要的性能指标。对频率分辨力的规定与通信信号的信道间隔、空间信号的密集限度等因素有关。例如,在短波频段,信道间隔小,信号密度高,则规定设各的频率分辨力高。反之,在微波频段,则规定频率分辨力低。 6)测频准确度测频难确度(称为测频精度)是指通信侦察设备测量目的信号频率的读数与其真值符合限度。该指标将直接影响引导测向或干扰时的置频准确度(又称为置频精度)。例如,在短波频段,允许的测频准确度一般为1~10Hz;在超短波频段,允许的测频准确度一般为0.3~2kz。7)选择性选择性反映了侦察接受设备选择信号、克制干扰的能力。选择性可分为单频选择性和多频选择性两类。单频选择性涉及邻道选择性、中频选择性和镜频选择性。邻道选择性一般规定不低于50~60dB,中频选择性和镜频选择性通常规定大于80dB。多频选择性是指选出感爱好信号时允许因接受机的非线性而引起的互调、交调、阻塞和倒易混频的限度,通常用规定条件下允许的干扰电平来表达,一般为80~100dBuV.8)反映速度侦察接受设备的反映速度涉及搜索速度和对信号的分析解决速度等。现代侦察接受设备应具有快速地搜索截获的能力和实时测量、分析解决能力等,以适应碎发通信信号和跳频通信信号的规定。(三)通信对抗侦察的关键技术和发展趋势1、通信对抗侦察的关键技术1)密集信号环境下的截获、分选和辨认技术随着电子技术的高速发展,民用通信、军事通信、广播、电视、业余通信、工业干扰、电干扰互相交错和市叠,通信频段内的信号数量已按近饱和,使得对未知信号的搜索截获十分困难,特别是在军事通信中往往采用如碎发通信等快速通信方式以及各种低截概率通信体制,更使通信侦察变得十分困难和复杂,因此,必须从技术上解决在密集信号环境下对通信信号的快速截获、准确分选和辨认问题。2)低截获概率信号侦收技术随着通信对抗技术的发展,反侦察/抗干扰能力极强的跳频通信、直扩通信、跳/扩通信以及其他快速通信等低截获概率通信己逐渐成为军事通信的主角。因此,重点研究低截获概率通信信号的搜索、截获、分选、辨认、分析和测量技术是未来通信侦察技术关键之一。3)数据链对抗侦察技术数据链采用了一系列新型的反侦察、抗截获和抗干扰技术,如美军的联合战术信息分发系统(JTIDS)采用了涉及直扩、跳时、跳频、高速时分多址(TDMA)等先进技术,其跳速高达76923跳/s。因此,开展对战术数据链信号侦收技术的研究是非常必要的。4)战场地区通信网对抗侦察技术战场地区通信网的业务范围、网络结构等已经超过传统通信网的范畴,对其实行侦察须发展网络侦察等新技术才干达成目的。5)“盲”信号初能化对抗侦察解决技术一般情况下通信侦察事先对侦察目的没有先验知识,从检测、参数估计、辨认到解调解决都具有“盲”的性质,处在被动的地位。而近年来由于数字通信的飞速发展,出现了多种复杂的通信体制,使通信方可以运用时、频、空和码的多维差异性进行多用户大容量通信,侦察上作只能从“盲”的角度出发探测其中的差异性来分离出多用户信号并得到有用的信息。这是一个极具挑战性的课题,除了通常的信号解决手段以外,还要研究和综合应用如人工神经网络、记录推断、密码分析、随机最优化、非线性等数学和智能信号解决方法来提供解决途径2、通信对伉侦察技术的发展趋势1)高频段和宽频带高频段和宽频带的第一种意义是频率范围的极端扩展。现在的通信己从长波扩展到可见光范围。第二种意义是采用的跳频和直扩等扩展频谱通信技术也向高频段和宽频带发展,它们都是反侦察/抗干扰能力极强的新通信体制。毫无疑问,通信侦察也必须向高频段、宽频带发展。2)网络侦察技术军事通信网络化是现代通信基于战场电子信息网络体系(C4ISR)的需要发展最快和最重要的技术,军事通信网络化水平的不断提高给通信对抗带来了重大挑战,如何侦察网络结构、辨认网络关键节点、截获网络路由信息、分析网络协议等都是通信侦察需要解决的问题。3)软件无线电侦察技术在高科技的现代战争中,为了更好地适应多变的信号环境,通信侦察必须充足运用计算机软件技术,特别是基于软件无线电理论来发展软件无线电侦察技术。软件无线电技术在通信侦察设备中的广泛应用,将使通信侦察发生质的奔腾。4)综合一体化侦察技术面对无线电通信的多体制、多频段工作,只靠单一的侦察手段已不能获取所需的所有信息。只有综合运用陆、海、空、天多种平台和多种手段的通信侦察,进行信息汇总和数据融合才有也许获得全面、准确的情报信息。(四)通信测向和定位技术1、通信测向和定位的概念和特点1)通信测向和定位技术该技术指通过测量来波信号的幅度、相位、频率、到达时间等参数以获取(辐射源)方向和位置坐标〔方位)的各种技术。2)通信测向和定位的基本特点通信测向的性能受电波传播途径介质状况的影响很大、对无线电波传输途径周边环境的影响很敏感、通信测向系统的性能受测向天线性能的制约严重。3)通信测向和定位的用途民用—在安所有门和其它民用领域具有广泛的用途(如航空与航海导航、应急信标定位、应急搜索与救援、空降救援、野生动物跟踪、无线电定位标志、无线电监视、非法电台定位、人员与车辆定位、电波传播研究等)。军用—为通信网台辨认提供信息。方向和位置数据是无线电台的重要特性之一,通信侦察所获得的情报加上方位信息就可以得出关于侦察目的的用途、属性等方面的结论,战场指挥员据此可以做出对的的形势分析、态势评估和作战决策;为干扰与摧毁提供引导。测定敌方重要目的所配备的无线电通信设备的位置后,可为己方袭击性武器系统提供精确的位置引导,对敌方目的进行干扰压制或火力摧毁。2、通信测向和定位的分类通信测向和定位的分类比较复杂,这里根据几种比较常见的分类方法概要介绍一下实际应用较多的几种测向和定位设备。1)按工作频段分类通信测向和定位设备可分为长波、短波、超短波测向和定位设备等。按频段分类的概念并不严格。许多测向和定位设备的工作频段经常交迭,形成多波段设备,如20~1000MHz的测向和定位设备就覆盖了好几个频段。2)按运载方式分类通信测向和定位设备可以分为:便携式测向机、地面固定测向机(站)、车载式测向机、机载测向机、舰船载测向机等。3)按测向原理(测向体制)分类通信测向和定位设备可分为比幅式测向、比相式测向、比相—比幅式测向、时差测向、空间谱估计测向。4)按定位原理分类通信测向和定位可分为测向法定位、三角法定位、多普勒频移定位等。5)按侧向系统天线的孔径分类按测向系统天线孔径分类可分为小孔径测向、中孔径测向和大孔径测向设备。所谓孔径,指的是天线的最大线性尺寸,其大小是与工作波长相比较而言的。比较的标准并没有严格的规定,不同的人有不同的说法,一般认为半波长孔径为小孔径。3、通信测向和定位系统的组成及各部分的重要功能通信测向系统的基木组成如图6-4所示,各部分功能如下:测向天线是测向系统中的传感器,其功能是将目的来波转换为射频电信号。测向天线部分通常用定向天线和前置解决单元组成,其中定向天线可以是单元天线(即天线元),也可以是多元阵列天线(即天线阵)。前置预解决单元的作用是对定向天线的输出信号进行预解决(如对各个天线元接受的电势进行矢量相加或比相),以保证测向天线部分的输出电压与目的信号来波方位之间有拟定的幅度或相位关系。此外,前置预解决单元还也许具有天线控制、自动匹配和宽带低噪声放大等功能。测向接受机的重要功能是对天线系统送来的信号进行选择和放大,为随后的测向解决(取向计算)部分提供幅度特性和相位特性合适的中频信号。根据不同的测向方法和特殊需要,测向接受机可选择单信道、双信道或多信道接受机。通常,双信道和多信道接受机采用共用本振方式,以保证多信道之间相位特性的一致性。侧向解决控制显示单元的重要功能是对测向机的接受机部分送来的具有方位信息的测向信号进行模/数变换、解决和运算,从信号中提取方位信息,并对测向结果进行存储和显示或输出打印;同时控制测向机各部分(测向天线、接受机、测向解决显示器、输出接口等)协调的工作,如控制测向天线的转换、接受机本振及信道的控制、测向机工作方式的选择、测向速度及其他工作参数的设立、测向机的校准以及测向结果的输出等均由测向解决控制显示单元来控制。4、通信测向的方法通信测向的基本方法有以下几种:1)振幅法测向该方法运用天线系统方向图的最大值和最小值进行测向。通过转动天线,当天线输出达成一个极值时,由天线指向拟定来波方向。也可运用特性完全相同的两副天线和接受系统,对接受到的信号幅度进行比较来拟定来波方向。2)相位法测向电波到达两特性相同的天线时,由于波程差使得它们接受到的电势之间存在相位差,其合成电势大小与来波方向有关。运用两天线元感应电势的相位差可以拟定来波方向。3)多普勒法测向该方法采用均匀分布在圆周上的一组天线元组成的天线系统,沿圆周方向以一定的旋转速度依次将各天线元的感应电势送入接受机,这样可等于一根天线沿圆周运动。接受机输出信号的相位由于多普勒效应而受到附加调制,通过鉴相,即叫得到来波方位信息。4)单脉冲法测向单脉冲法测向多用于雷达等脉冲信号的测向。单脉冲测向重要有:一种是幅度单脉冲法,它采用方向图中偏开一定角度的两副单波束天线,从两副天线感应电势的幅度比值中获得来波方位信息;第二种是相位单脉冲法,它采用方向图中轴平衡但离开一定距离的两副单波束天线,从两副天线感应电势的相位差中提取来波方位信息;第三种是零点单咏冲法,它是从单波束天线有一个零点的双波束感应电势的比值最小点拟定来波方位的。单脉冲法测向多用于雷达等脉冲信号的测向。5)时间差法测向电波到达接受大线的时间差与波程差成正比,运用3个测向站测出信号到达各站之间的时间差,即可得知辐射源到3站距离之差,进而可计算出辐射源位置。这种方法重要用于测定敌方雷达发射机的位置。5、通信测向和定位的关键技术1)抗多径、高分辨力测向的工程实现技术为消除多径效应,以及对于诸如采用码分多址(CDMA)方式工作的多个同频信号测向问题,已有了许多针对性测向算法,并具有抗多径和高的角度分辨力,但这些算法对模型的误差敏感,测向系统的实现对软件、硬件都有很高的规定,辅助的误差校正方法也不够实用。因此抗多径、高分辨力测向的工程实现仍然是一项关键技术。2)高精度、无模糊测向技术为了提高测向精度,可采用一些高精度测向体制,如相位干涉仪、空间谱估计等测向方法,并月通过增大天线孔径来减小测向误差,这样做的结果可使测向精度大大提高,但测向模糊问题却严重了,或者说使高精度测向的容差下降了(例如相位干涉仪测向),或者使高分辨测向高阶模糊问题更严重了。因此,在不增长人量辅助设备的情况下,实现高精度、无模糊侧向是一项需要进一步研究的关键技术。3)高精度定位技术目前,无论是测向定位还是时差定位,其定位精度不仅与定位距离有关,并且还与测向或定位系统的基线长度有关,定位精度都不抱负。特别不能令人满意的是短波单站定位的误差较大,实用性也差。为一了提高定位精度,除了在提高测向精度时间测量精度、预测/实测电离层反射特性精度上下功夫外,还应在定位体制上进行进一步研究,并有所创新。6、通信测向和定位的技术的发展趋势1)通信测向和定位发展的总趋势通信测向和定位发展的总趋势是研究各种宽频带、高速度、高精度、高分辨力、高灵敏度、人动态范围的装备技术。2)通信测向和定位发展的重点通信测向和定位技术当前的发展重点之一是从主线上解决对高速跳频通信的测向和定位。如适合于对高速跳频信号测向的空间谱估计测向(阵列测向)技术,需要在算法上有实质性的突破。此外,对CDMA信号的测向定位和对通信信号的高精度组合(如时差/频差)定位技术等,应当作为此后一段时间内通信测向和定位技术发展的重点。二、通信干扰技术通信干扰技术是通信对抗技术的一个重要组成部分,是通信对抗领域中最积极、最积极和最富有进攻性的一个方面。它是用人为辐射电磁能量的办法对敌力一获取信息的行动进行的搅扰和压制。(一)通信干扰技术的概念及特点1、通信干扰的基本概念通信干扰是根据作战任务的需要,通过使用通信干扰设备或系统,人为地对敌方无线电通信系统施放干扰。目的在于压制、欺骗、扰乱和破坏敌方无线电通信,减少敌方获取的有用信息景。2、通信干扰的特点通信干扰的重要特点如下:1)对抗性通信干扰的目的不在于传送其中的信息,而在于用干扰中携带的干扰信息去压制和破坏敌方的通信。2)进攻性通信干扰是人为的、有源的、积极的、积极的,所以是进攻性的。既使是在防御作战中使用的通信干扰,也是进攻性的。3)先进性通信干扰以通信为对象,必须跟踪通信技术的最新发展,各国开发抗干扰军事通信技术和设备都是在高度机密的情况下进行的,所以通信对抗干扰是一项技术含量非常高的、在通信领域高技术顶峰上进行较量的、十分艰巨而困难的工作。4)灵活性和预见性通信干扰系统必须具有敌变我变的能力,现代战场情况瞬息万变,为了长期立于不败之地,通信干扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。5)技术和战术综合性通信干扰系统有如其他硬武器同样,其作用不仅仅取决于其技术性能的优良,在很大限度上还取决于其战术使用方法。如使用时机、使用程序以及在作战系统中与其他作战力量的协同等。6)系统性无线电通信系统随着现代化战争的发展,己经从过去单独的、分散的、局部的发展成为联合的、一体的、全局的通信指挥系统。因此通信对抗向系统对抗和体系对抗发展。另一方面,从专业技术范畴来讨论,通信干扰技术的特点也十分明显。7)工作频带宽通信干扰设备随着现代军用通信技术的发展,需要覆盖的频率范围己经相称宽,从几兆赫兹到几吉赫兹,甚至更高。在这样宽的工作频率范围内,不同频段上通信技术和电磁波的辐射与接受都有不同的特点和规定。8)反映速度快在跳频通信、粹发通信飞速发展的今天,目的信号在每一个频率点上的驻留时间己经非常短促。在这样短的时间里要在整个工作频率范围内完毕对目的信号的搜索、截获、辨认、分选、解决、干扰引导和干扰发射。可见通信干扰系统的反映速度必须十分迅速。9)实现有效干扰难度大如雷达是以接受目的回波进行土作的,回波很薄弱,干扰起来相对比较容易,而通信是以直接波方式工作的,信号较强。所以对通信信号的干扰和压制比雷达干扰需要更强大的功率。雷达是宽带的,一般雷达干扰机所需频率瞄准精确度为儿兆赫数量级;而通信是窄带的,通信干扰所需频率瞄准精确度为几十赫兹到几百赫兹。雷达系统的输出终端是显示器,而通信系统在多数情况下其终端判听者是智能的人,所以达成有效干扰更难。3、通信干扰的用途无线电通信干扰的作用,简言之,就是“保护自己、消灭敌人”。不管是“保护自己”还是“消灭敌人”,通信干扰都是以袭击敌人为手段。即切断敌方的通信链路,使其信息传输中断,从而使敌人在战争中处在上无命令下无情报的被动局面;使敌人变成聋子,听不见上级的指示和下级的报告;使敌人变成哑吧,讲不出他要发布的命令和提出的请求。在陆战中,通信干扰可用于如下目的:①干扰和压制敌战区指挥通信系统,破坏其作战指挥,削弱其作战实力;②干扰和压制敌战区地空之间、步坦之间、步炮之问以及与友邻之间的协同通信系统,破坏其各兵种之问的指挥协同关系,使其丧失联合作战的能力;③运用通信干扰制造电磁“烟幕”,掩护己方通信;④运用通信干扰延长敌方通信时间,并迫使敌方在有助于我方通信侦察的时间内或频段上进行通信。在空战中,通信干扰的作用重要体现在支援干扰方面。所谓支援干扰,是指为支援空军或海军航空兵实行突防及袭击而进行的干扰,它可以由随队干扰吃机、远距离支援干扰飞机、地对空或舰对空干扰设备来实行。支援干扰通常有如下几种形式:①远距离支援干扰:②近距离支援干扰:③随队支援干扰。在海战中。通信干扰设备及系统有陆基、航载和机载等多种平台形式,重要用于对敌地空之间、航空之间、航岸之间以及航航之间的通信进行干扰。4、通信干扰的分类按用途分:战略通信干扰、战术通信干扰。按频段分:长波通信干扰、中波通信干扰、短波通信干扰、超短波通信干扰、分米波通信干扰、微波通信干扰及光波通信干扰等。按信号频谱特性分:有常规通信干扰、跳频通信干扰、扩频通信干扰。按干扰形式分:准确瞄准式干扰(干扰频谱与信号频谱的宽度近似相等,在频率轴上的位置以及出现的时问近似于完全重合的通信干扰)、半瞄准式干扰(干扰频谱的宽度稍大于信号频谱宽度,频谱在频率轴上的位置可完全覆盖信号,其出现的时间与信号近似于完全重合的干扰)、拦阻式干扰(在频谱上和时间上都可以覆盖多个无线电通信信道的干扰)。(二)通信干扰系统的组成和工作原理1、系统组成通信干扰系统组成如图6-5所示。它涉及搜索接受机、监测接受机、引导接受机、干扰激励器(干扰样式产生器)、功率放大器、收发共用天线及天线(收发转换)开关、控制台及站问通信、电源等辅助设备。2、工作过程在干扰方式下,一方面,搜索接受机对信号进行搜索与截获。一旦截获到目的信号,监测接受机就刘信号的载频、调制方式、信号带宽等技术参数进行测量,对网台进行分选,并把测量和分选结果白动传送到引导接受机。置引导接受机于该目的信道或分选的频率集,与此I司时完毕干扰激励器干扰样式的设定。当需要施放干扰时,只要信号电平达成预定闻值,便给出一个启动信号,该信号通过控制台,送到干扰激励器,然后推动功放放大并经天线发射干扰。除干扰工作方式之外,系统还可全景显示,实现通信情报支援功能。3、几种常用干扰方式1)瞄准式干扰瞄准式干扰机一般是由引异接受机、频率重合器、干扰源、干扰发射机和监视控制器等五个部分组成,如图6-6所示。瞄准式干扰机的工作过程:由引导机对目的信号进行搜索、截获、分析和解决,得到目的信号的载频、调制方式、信号带宽等技术参数,将信号载频送至频率重合器,完毕干扰载频对目的载频的的频率重合;根据目的信号的技术参数,在干扰源中选取合适的干扰信号,将干扰信号送入干扰发信机调制放大,干扰发信机放大干扰信号到所需电平,最后通过发射大线将干扰信号辐射出去,达成对目的信号进行瞄准式干扰的目的。整个工作过程都是在监视控制的统一协调下进行的。按照引导方式,瞄准式干扰的重要类型有转发式干扰、定频守侯式干扰、扫频搜索式千扰、跟踪式干扰以及一机.干扰多目的等。现代干扰设备大多山计算机解决机控制,通常每部扰机都具有两种以上的干扰类型供选择使用。2)宽带拦阻式干扰拦阻式干扰也称阻塞式干扰,是一种被广泛用于干扰常规通信的基本方式。其干扰带宽等于目的信号的上作频率范围,其干扰功率散布在目的信号所有也许的信道上,因而它可以对拦阻带宽内的所有同时工作的目的信号进行干扰,并且不需要进行频率瞄准,于是也带来了设备简朴和操作简便的优点。拦阴式干扰的缺陷是功率运用率低、有也许影响到己方通信。为提高作用到目的接受机的干扰功率,可采用缩小干扰距离、缩小拦阻带宽和增长干扰机数目等措施。3)空间合成与多目的干扰空间功率合成的基本组成如图6-7所示,由干扰激励源、分路器、相位控制器、N个移相器、N个功率放大器和N个单元天线构成的天线阵等组成。其基本原理是:由N个单元天线同时辐射电磁波,通过调整馈入N个单元天线的信号相位,使N个信号到达目的接受点的相位一致,从而使该点的N个信号场强同相叠加,以实现所谓的空问功率合成。在图6-7中,相位控制器是空间功率合成的关键部件之一,他的重要功能是:针对己拟定的天线阵阵型,采用特定的相位控制算法,自动计算出各路信号需要的相移值,并产生相应的控制信号,调整各路移相器的相移,最终使得天线阵的辐射信号,在指定的方向上获得最大的空问合成功率。快速准确的相位控制是空间功率合成的关键技术之一。空间功率合成是一种工作原理较简朴,目有发展前景的功率合成技术。但要实现真正有实用意义的空间功率合成,尚有很多技术问题有待研究解诀;一是单元天线小型化和高增益问题;二是多元天线阵的互藕影响问题;三是快速相位控制及宽带移相问题。所谓多目的干扰是指用一部干扰机有针对性地同时或快速交替干扰多个目的信道或信号。它是一种综合了窄带瞄准式干扰和宽带拦阻式干扰长处,克服了它们局限性的一种多信道干扰技术。优点是干扰的针对性强、干扰目的多,可以充足地运用干扰资源。避免拦阻式干扰的盲目性。除了被干扰的目的信道外,干扰频段范围内的其它信道不受干扰,对己方通信有利。多目的干扰有多种实现方式,如相加合成干扰、时序干扰以及多参数波形优化干扰。4、对扩频信号的干扰扩频通信具有强大的抗截获和抗干扰能力,因而军事通信上获得了广泛应用。如何对扩频通信进行干扰,是抗干扰领域中的研究重点之一。由于扩频信号可以采用不同的产生方法、解扩方法和同步方法,对它实行的干扰也应有针对性。目前,在军事上应用的扩频通信重要有直接序列扩谱(DS)通信和跳频(FH)通信,下面将对这两种扩频通信的干扰问题进行简朴讨论。1)对跳频通信的干扰对跳频通信的干扰重要有2种方式:波形瞄准式干扰:是指干扰方已掌握欲干扰的某跳频通信的特定跳频图案,在干扰过程中,干扰频率和通信频率完全同步变化,这种干扰称为跳频图案积极瞄准干扰。由于通信方对信号载体进行了较多的加密,如基钥量增长,加强伪码的非线性,增长跳频图案周期等,要从截获到的某一小段跳频序列推测出整个跳频图案,并规定实时破译,以便能及时实行干扰,其技术难度是很大的。但另一方面,假如掌握了波形瞄准技术,它可以对跳频通信进行实时侦收,获取情报信息,在关键时刻,可对跳频通信实行有效瞄准式干扰。例如仅需干扰其同步信号,即可有效干扰此跳频通信。这样一部波形瞄准式干扰机,可同时有效干扰多个特定信道的跳频通信网。跟踪瞄准式干扰:当干扰方不能掌握欲干扰的某跳频通信的特定跳频图案时,可以采用跟踪瞄准式干扰。也就是通过对欲干扰的跳频信号侦收、分选,拟定出特定信道的跳频通信信号,并对其实行瞄准干扰。要实现有效跟踪瞄准式干扰必须满足两个条件:一是能从多个跳频通信网中,实时分选出欲干扰的某个特定信道的跳频通信信号;二是路程差引起的干扰时延与信号侦收、分选时问之和,仅占欲干扰跳频通信的跳频周期的很少时间。跳频速率很低和跳屡屡道较少时,当前的干扰技术是可以有效实行跟踪瞄准干扰的。但对于高速跳频电台跟踪瞄准干扰就无法实现。例如重要用于空中通信的美联合信,分发系统,跳频速率为每秒38500跳,而每一跳频周期(26ps)内,信号驻留时问仅6us,当电波传播的路程差达2km时,电波传播的时延约为7us,即使信号的侦破和干扰引导过程无需时间,干扰电波传到通信接受端的干扰路程,仅大于通信发收两端的通信路2km时,则当下扰电波传到通信接受端时,本跳频周期内的通信信号传输完毕,无法实现有效跟踪干扰。而在空中通信的实际情况下,对这种通信实行干扰,其路程差远超过2km,因而很难对其实行有效跟踪瞄准干扰。2)直接序列扩频通信干扰对直接序列扩频(直扩)通信干扰重要有以下几类:瞄准式干扰:扰方要掌握欲干扰的某种直扩通信的特定伪码图案(序列),在干扰过程中用此伪码图案调制的干扰信号对该目的信道实行瞄准式干扰。其特点是经伪码序列调制后的干扰的时域波形和直扩信号的时域波形相同。因此称这种瞄准式干扰为波形重合干扰或波形瞄准式干扰。要实现波形瞄准式干扰,规定对直扩信号的伪码图案实时破译。相关拦阻式(阻塞式)干扰:干扰方无需掌握某特定信道直扩通信的伪码序列,仅需掌握某种系列直扩通信伪码序列的类型,则可采用相关干扰。相关干扰采用伪码调制的干扰体制,其干扰载频要接近信号中心频率,干扰的伪码速率要和信号伪码速率相近,且干扰的伪码序列和信号的伪码序列间互相关限度要尽量增强。均匀频谱宽带干扰(全面拦阻式干扰):在实行干扰过程中,对某频段所含的所有直扩通信、定频通信、调频通信和组合扩频通信等的通信信道都实行有效干扰。此种干扰合用于密集信号环境下的对抗。(三)通信干扰的关键技木和发展趋势1、通信干扰的关键技术1)高速解决与干扰引导技术由于通信系统抗干扰技术的不断发展,使干扰系统实行精确引导的时间却越米越短(如高速跳频通信、碎发通信等),所以高速解决与引导技术已经成为通信干扰系统的迫切需求,同时也是通信干扰技术发展的瓶颈。2)最佳干扰样式只要通信体制和技术的发展没有停止最佳干扰样式的研究就必须进行。目前需要对各种数据链、卫星通信、移动通信等进行最佳和最有效干扰样式研究。3)射频宽带大功率产生技术增大干扰功率是提高干扰能力的物质基础。由于单管发射机输出功率的有限性,则规定研究新的功率合成技术,如空间功率合成及多平台应用技术、多波束干扰技术、干扰功率库技术。4)窄脉冲干扰技术随着各种新的抗干扰通信体制的出现,如何将脉冲干扰应用到通信对抗中来是通信干扰面临的新课题。2、通信干扰技术的发展趋势1)综合化、一体化与网络化在末来信息化战争中,为了提高快速反映能力和整体作战能力,综合一体化、自动化、网络化通信干扰装备技术是解决系统对抗和体系对抗众多难题的关键所在。2)标准化、小型化与智能化标准化(通用化、系列化、模块化)、小型化与智能化是陆、海、空二军通用的新型通信对抗技术发展的必然趋势。3)升空干扰技术升空平台通信干扰装备由于升空增益使其具有极其突出的优点,可轻而易举进行远距离干扰,而使用地面通信干扰装备要实行远距离干扰是不也许的。4)分布式通信干扰技术通信干扰系统(特别是须配置在前沿的地面通信干扰系统)因是有源设备而成为敌人火力袭击的重要目的,因此装备的抗摧毁十分重要。为提高通信干扰装备的生存能力,除战术使用上要格外注意外,研发一次性使用的无人值守的小型分布式通信干扰技术十分必要。5)扩展频段、增大功率扩展干扰频段以适应越来越多的作战目的,目前国外通信干扰系统覆盖的频率范困已从0.5~512MHz扩展到18GHz,并将覆盖更宽史高频段。输出功率是实现干扰能力的要保证,目前国外有关通信干扰系统的有效辐射功率已达千瓦级至兆瓦级。三、通信抗干扰技术(一)概述通信抗干扰是指无线电通信装备及系统为对抗敌力运用电磁能袭击通信电磁频谱、保护己方无线电通信正常工作所采用的通信反对抗技术、方法和措施。通信抗干扰的基本目的是通过对信息、信息的载体及传播方式进行特定的解决,提高通信接受端的输出信噪比,使其具有较强的区分有用信号和干扰信号的能力;提高通信信号的隐蔽性,使敌方难以辨认和干扰,从而对的地接受所需的信息。(二)通信杭干扰技术分类军事通信抗干扰技术的基木技术、方法、措施一般叫分为3类。1、信号解决如采用扩展频谱技术,运用伪随机序列对发射和接受的信号进行扩频解决,以达成对干扰信号进行克制的目的。2、空间解决如采用自适应天线调零技术,当接受端受到干扰时,使其天线方向图零点自动指向干扰方,以提高通信接受机的信噪比。3、时间解决如猝发传输技术,由于通信信号在传输过程中暴露的时间很短暂,减少了通信信号被侦察、截获的概率,从而提高了通信系统的抗干扰能力。(三)几种典型的通信抗干扰技术1、跳频技术跳频信号的载频在较宽的频率范围内随机跳变,以规避干扰和侦察。跳频通信的抗干扰能力取决于跳频带宽中的跳频点数和跳频的速率。跳频技术要解决的重要问题是扩展跳频带宽、提高跳频速率和选择好的跳频码。选择跳频码时,规定跳频码的周期长、码自身具有良好的随机性。常用的跳频码序列有M序列、Gold码、R-S码、非线性伪随机码。2、猝发通信技术猝发通信技术是一种速率极高的通信方式。通信前,发射方一方面将信息存储起来,然后以比正常速度高10~100倍甚至更高的速度快速地发送出去。接受时,则先将信息记录下来,然后再恢复到正常的速率提供应用户。猝发通信一次传输时间仅需几秒钟,信号在信道中的“暴露”时间极短而大大减少了被侦听的概率,另一方面,可以使用较大的脉冲功率。3、自适应天线技术自适应天线抗干扰是基于自适应阵列天线的空域抗干扰技术。自适应阵列人线可以运用方向图的变化,自动调整波束的零点位置,使之对准干扰信号到达方向;同时能减少波束的副瓣电平来克制干扰,或者保证天线主波束(有用信号)输出始终处在最佳状态。即赋予天线系统具有自适应地跟踪正在变化着的信号环境的能力〕该技术在卫星通信领域得到了重要应用。4、定向天线技术使用定向天线可以将发射功率集中到所需的方向,从而减少发射机功率,也同时减少了在也许被侦察、截获方向上的功率辐射。
第二节雷达对抗技术雷达对抗是为削弱、破坏敌方雷达的使用效能和保护己方雷达使用效能所采用的措施和行动的总称,是电子对抗的重要分支。它是以雷达为重要作战对象。雷达对抗技术是为实行雷达对抗所采用的技术措施的总称。雷达对抗技术重要涉及雷达对抗侦察技术、雷达干扰技术和需达对抗防御技术等3个方面,其技术体系结构如图6—8所示。一、雷达对抗侦察技术(一)雷达对抗侦察的概念及特点1、雷达对抗侦察的概念雷达侦察是指通过对敌方雷达辐射信号的截获、测量、分析、辨认及定位,获取技术参数及位置、类型、部署等情报的活动,其目的是为制定需达对抗作战计划,研究雷达对抗技术和发展雷达对抗装备提供依据。雷达对抗侦察的运用重要有如下几个方面:一是军事情报侦察,就是通过对敌方雷达长期或定期的侦察监视,发现雷达信号的存在和活动规律,由此获取敌方的军事战略及战术情报,判明敌方动态,为己方高层领导的决策提供情报依据;二是技术情报侦察,就是通过测量敌方雷达信号的技术参数,掌握敌方雷达技术发展水平和动向,为己方拟定雷达对抗战术、发展雷达对抗技术与装备提供必需的依据;三是为袭击支援侦察,即在战时对敌方雷达进行侦察,拟定其雷达辐射源的物理位置、鉴定雷达的型号、工作频率等信号特性以及威胁等级,直接为作战指挥提供实时情报,并引导己方雷达干扰装备对其实行最有效的干扰,或引导己方杀伤性武器对其摧毁;四是防御支援侦察,其中重要是雷达威胁告警,多用于己方飞机、舰艇等作战平台的自卫,就是通过截获、测量和辨认敌方雷达信号,鉴定其威胁限度,实时地发出告警信号并提供威胁的大体方向、距离及威胁限度等信息,以便己方有关人员采用相应的自卫措施。2、雷达对抗侦察的特点雷达对抗侦察的重要特点如下:1)侦察隐蔽,不易被对方发现和袭击雷达只接受外界的辐射信号,因此具有良好的隐蔽性和安全性。2)接受的宽开性雷达侦察设备对接受的信号没有先验信息,不知道什么位置信号会被反射,这就规定己方雷达侦察设备在频域和时域上具有宽开性,能瞬时或顺序地允许接受各种各样的雷达信号,不能由于不结识信号而在任何时候都拒绝接受信号。这给雷达侦察设备的制作带来了相称的困难。3)信号分选解决困难由于宽开性,一台雷达侦察设备同时接受到的雷达信号一般不止一个,必须对信号进行解决,解决的目的和规定也许很多,但起码要分离各信号,辨认出有多少个不同的雷达,以便再分别地获取需要的信息。提高雷达侦察设备对未知的信号解决能力,是一个有待攻克的难题。4)有希望获得多而准确的信息雷达侦察所获得的信息直接来源于雷达的发射信号,所发射的信号自身携带有许多无法抹除的信息,通过适当的信号解决,可以获取诸多信息。3、雷达对抗侦察系统的分类雷达侦察设备仅仅是电子对抗设备中的一大类,它可以按性能、平台和频率等进行划分。从性能分:可以分为电子情报侦察和电子支援侦察两大类。从装载平台上划分:有地面雷达侦察设备、机载雷达侦察设备、舰载或船载雷达侦察设备、卫星雷达侦察设备等。从工作频率范围来分:有短波侦察雷达、米波侦察雷达、微波侦察雷达和毫米波侦察雷达。(二)雷达对杭侦察系统的组成和工作原理1、雷达对抗侦察系统的基本组成雷达侦察系统重要由天线、接受机(天线和接受机通常称为雷达侦察系统的前端)、信号解决单元和综合显示、存储(综合显示、存储通常称为雷达侦察系统的后端)等部分组成。2、雷达对抗侦察系统的工作原理1)测向原理雷达天线的作用是接受信号和测量雷达信号的进入方向角,即测向。由于雷达侦察设备有宽开的特点。对于天线而言,宽开意味着两点:一是在宽的频率范围内工作:二是在宽的方位角范田内响应。由天线理论知,天线的工作频率与它的几何尺度有关的,因此,为了使大线在宽频带内工作,将采用一些特别的技术,制作工作频率宽的天线,如对数周期天线、平面螺旋天线、宽带脊喇叭天线等。要使天线在宽的方位角范围内响应,一般采用全向天线和天线阵。此外,雷达信号自身是有极化的,因此,雷达侦察天线要适应这些不同的极化。要使接受天线能适应未知(也许是其中一种甚至其他种)的极化,也有2种方法:一种是加天线罩;另一种是尽量把天线自身做成全极化的,现在已有的产品涉及双线极化(同时可接受垂直和水平极化)和双圆极化(同时可接受顺时针、逆时针圆极化)的天线。最大(或最小)信号测向:对于任何一个有方向性的接受天线接受同一个辐射源目的时,接受天线指向不同,接受到的信号强度将会不同。假如用接受天线的增益最大点对准辐射源,收到的信号就最强;用接受天线的增益最小点对准辐射源,收到的信号就最弱。由于已知具体的接受天线的方向图,所以就可以求出辐射源的方位。用最大信号法测向,设备和解决过程都比较简朴,但是它的精度一般很难超过接受波束宽度的五分之一。比幅测向法:假如用指向小同的两个天线同时接受一个信号,会表现出接受到的信号强度不同,比较这两个信号的幅度也可以计算出进入的辐射源信号的方位,这就是比幅测向法。比相法测向:由于电磁波在空间传播需要时间,它到达不同的天线口面会有微小的差别,形成不同天线之间的信号有一定的相位差,这可以用来作无源测向。时差法测向:运用信号到达两天线的路程差产生的时间差,也可以准确地进行测向,这种测向法就是时差测向法。用时间差,不需要知道信号频率,也不再会出现相差限制于360°的模糊,因此也就不一定需要使用多个天线对。采用时差测向的最大难度是如何将时差测准,由于当两天线间距为30m时,不同方向来的信号到达两天线的最大时差只有0.lus要测准方向,对时间差的侧量精度应当0.001us以下。混合方法测向和估计法测向:在工程使用时通常将以上原理测向的方法组合起来使用,即混合方式测向。2)测频原理接受机它有2个任务:一是把信号接受进来,称之为截获;二是测量信号参数,同时往信号解决单元输送信息,进一步完毕其他测量和解决。为了可以截获信号,规定接受机要有一定的灵敏度。提高灵敏度重要是通过提高接受机的增益来实现,所以接受机中采用了一系列放大器。由于雷达侦察接受机的宽开特性,它的高放是宽带放大器。测量被接受信号载频的办法有多种,从频域来看可以分为2大类:一是频域取样法,重要涉及顺序取样法和同时取样法,典型的设备为频率搜索接受机和多波道、信道化接受机;二是频域变换法,涉及频率-相位变换法、频率-时间变换法和频率-空间变换法,相应的典型设备为瞬时测频接受机、压缩接受机和声光接受机。在目前较为成熟的有外差式、比相法瞬时测频、信道化接受机等。外差式接受机测频:接受机的中屡屡率是固定值,接受机在搜索信号时,本振信号频率是可拟定的。当接受机的频率正好对准雷达信号时,其输出信号最大。根据输出信号最大时的本振信号频率和中频信号频率值可算出被测雷达信号的频率。这种测频力式的优点是设备简朴,重要问题是当接受机的频率正好对准信号时,该信号已经消失,将无法接受到此信号。瞬时测频接受机测频:由于大部分雷达信号是脉冲信号,信号在进入接受机后很容易被提成若干路,每一路又提成两路,通过长度不同的两条传输线(即时延不同),加到比相器上,由于这两个信号的相位差正比于信号频率,测出这一相位差就可以间接地测出信号频率。这种测频方法的优点是测频精度较高,缺陷是由于相位有模糊性,只能表现为360°范围内的值,所以要采用多个这样的单元以消除这种模糊。信道化接受机测频:它是一种并联的接受机,由很多路组成,其中的每一路专门用来接受一个小频率窗口的信号,它们的总和构成了一个宽带接受机。相称于多个外差式接受机并行工作。并联的接受机越多,扫描的频带越宽,但设备的成本、体积、质量、耗电都将很大,为了克服问题,需要综合考虑各种因数。3)信号解决原理信号解决是雷达侦察接受机中最重要的环节。重要任务是对前端输出的实时脉冲信号描述字流进行分离和辨认,并对信号的到达时间、脉冲参数、脉内参数、幅度等测量。根据信号解决流程,解决过程分信号预解决和信号主解决两步。信号预解决的重要任务是根据己知雷达辐射源的重要特性和未知雷达辐射源的先验知识,完毕对实时输入脉冲描述字的预分选。预解决的过程是;一方面将实时输入的脉冲描述字与巳知的m个雷达信号特性(己知雷达的数据库)脉冲描述字进行快速匹配,从中分离出符合巳知脉冲描述字特性的已知雷达信号子流,分别放置于m个已知雷达的数据缓冲区,由主解决单元按照对己知雷达信号的解决方法作进一步的分选、辨认和参数估计;然后再根据已知的一般雷达信号特性的先验知识,对剩余部分输入脉冲描述字再进行预分选,由此产生n个未知雷达信号的子流,此外放置于n个未知雷达的数据缓存区,由主解决单元按照对未知雷达信号的解决方法进行辐射源检测、辨认和参数估值。规定预解决的速度应与输入脉冲描述字的速度相匹配,以求尽量不发生数据丢失。信号主解决的任务是对输入的两类预分选子流作进一步的分选、辨认和参数估计。其中对己知雷达辐射源子流解决是根据己知雷达信号序列的相关性进行数据的相关分选,并对分选后的结果进行己知辐射源的检测(鉴定该已知辐射源是否存在),再对检测出的雷达信号进行各种参数的记录估值。一般情况下,被主解决分选滤除出来的数据,将依照对未知辐射源的预分选方法补到相应的未知雷达辐射源子流中。对未知雷达辐射源子流解决重要是根据对一般雷达信号特性的先验知识,检查未知雷达辐射源子流的实际数据与这些先验知识的符合限度,作出各种雷达信号模型的假设检查和判决,计算检查、判决结果的可信度,并对达成一定可信度的检出雷达信号进行各种参数的记录估值。无论是己知还是未知的雷达信号,只要检查的结果达成一定可信度,都可以将其实际检测、估计的信号特性修改、补充到己知雷达的数据库中,这样不仅可提高了整个信号解决的速度、质量,也可以获得更大的信息量和宝贵的作战情报。3、雷达对抗侦察的关键技术和发展趋势1)测频技术提高测频的精度和测频速度是未来测频技术发展的重点。2)测向技术提高天线放置精度、天线自身幅度和相位图的精度是测向技术的关键,此外,简化计算、提高测量实时性也是工程中需要进一步解决的问题。3)数字化接受技术数字接受机可改变常规测频、测向体制,使测频精度达成接近理论极限的限度,还可通过使用自适应技术使接受机的灵敏度与信号特性比较匹配,在数字化的过程中会出现信号解决难度增大、量化精度会引入等效噪声、多信号时会掩盖弱信号等问题。4)超大动态解决技术雷达对抗侦察中存在大信号压制小信号的问题,在技术上称为动态范围不够,研制超大动态雷达接受机是解决这一问题的关键。5)雷达盲信号解决技术从若干个雷达信号中,分选和辨认出某个事先不知道其特性的未知信号是雷达侦察技术中的一个瓶颈,将计算机技术应用于雷达侦察领域,是解决雷达盲信号接受解决的关键。二、雷达干扰技术(一)雷达干扰的概念及分类雷达干扰技术是通过辐射、反射、散射和吸取电磁能量的方法来破坏或减少敌雷达的使用效能,使其不能正常进行探测或跟踪目的的技术。按干扰产生的机理,分为有源雷达干扰技术和无源雷达干扰技术。按干扰作用性质,分为压制性雷达干扰技术和欺骗性雷达干扰技术。雷达干扰是雷达对抗中的进攻手段,按其战术使用方法,可以分为支援干扰和自卫干扰两类。(二)雷达有源干扰技术1、雷达有源干扰的特点1)工作频带宽雷达的工作频带一般比较窄,其相对带宽一般不超过中心频率的10%。由于一部干扰机要对付许多雷达,所以一般雷达有源干扰机的工作频带都比较宽,至少是一个倍频程,有的还更大。典型的雷达有源干扰机的工作频带为1~2GHz、2~4GHz、4~8GHz、8~18GHz。2)反映速度快雷达受到干扰后往往采用一些抗干扰措施,如改变工作频率、改变工作状态等,使干扰机本来的干扰技术无效。这就规定雷达有源干扰机可以以极快的速度,发现雷达的这些抗干扰措施,并根据雷达新的工作参数和状态,采用新的干扰技术,保持良好的干扰效果。现代雷达干扰系统1~2s就可做出反映。而一旦开始对雷达进行干扰,则规定干扰系统的延迟时间只有1us或0.1us。3)对电磁环境的监视能力强干扰系统有很强的信号侦收能力:一般雷达干扰机中都有功能很强的宽频带侦察接受机,侦收灵敏度很高,侦察距离一般为雷达最大作用距离的1.2~2倍。雷达有源干扰机有很强的信号解决能力:雷达接受机一般每秒接受到几十万个脉冲,先进的侦察接受机和信号解决器能把这几十万个脉冲参数测量出来,进行分选、辨认解决并判断威胁限度。信号解决器可以在不到1s就可把电磁信号环境分析清楚,以便使雷达干扰机快速做出反映,保证有很好的干扰效果。4)对环境自适应干扰能力强由于现代的雷达有源干扰机有很丰富的干扰资源。雷达有源干扰机有很强的干扰控制管理能力。雷达干扰机有很强的软件可编程能力。5)新型干扰技术变化多、发展快随着雷达干扰技术的发展和武器系统新的作战需求,人们不断研制新体制雷达和新的抗干扰技术。2、雷达有源干扰设备的基本组成及原理1)雷达有源干扰机的组成有源干扰系统重要由3大部分构成,如图6-9所示。第一部分是侦察部分,涉及测频及侧向天线、侦察接受机和信号解决器;第二部分是干扰部分,涉及干扰发射天线及波束控制系统、干扰引导控制设备、干扰技术产生器、功率管理;第三部分是系统管理部分,涉及主控计算机及显不控制装置。2)雷达有源干扰机的原理侦察部分的工作原理在前一节已经介绍,这里不再反复。系统管理部分涉及主控计算机及显示控制,负责对整个雷达干扰系统进行管理控制。它的重要任务是对侦察接受机送来的雷达文献进行解决。拟定哪些雷达是友方的,哪些雷达是敌方的,拟定敌方雷达和什么武器系统相关联,划分威胁等级,做出干扰决策。然后向干扰部分的功率管理计算机发出干扰命令、传送有关被干扰雷达的参数。主控计算机辨认的原理是把侦收到的活动雷达文献与雷达数据库内的文献进行比较。先进的雷达干扰系统主控计算机都有一个很大的雷达数据库,数据库内存有通过各种渠道获取的数百部雷达的参数文献,作为比较辨认判断的依据。有的还专设威胁雷达数据库,数据库的规模比较小,现场可以重新编程更换,重要装预定作战区内敌方的威胁雷达,由于库小,针对性比较强,辨认速度比较快。干扰部分重要由功率管理单元、干扰引导控制、干扰技术产生器、干扰发射机及天线5部分组成。功率管理技术就是指以准确的频率、准确的方位、洽当的时间和最佳的干扰样式同时对多部雷达实行有效干扰的技术。现代的雷达干扰系统都有功率管理计算机。功率管理计算机用来对干扰资源进行动态管理。现代干扰机都具有同时对多部雷达进行有效干扰的能力。由雷达工作原理知,雷达信号是脉冲信号,只要在雷达回波脉冲前后一定期间施放干扰即可产生很好的干扰效果,不一定要对该雷达连续地施放干扰,这就是通常说的覆盖脉冲干扰。对自卫式干扰,覆盖脉冲比较窄就可以产生很好的干扰效果,足以破坏跟踪雷达对目的的跟踪。干扰引导装置重要是频率源装置,引导重要是干扰信号的频率引导。对雷达实行有效干扰的必要条件是干扰信号的频率必须对准雷达的工作频率。因此频率引导或频率瞄准装置在雷达干扰系统是十分重要的一部分,它的性能好坏将直接影响雷达干扰系统性能和干扰效果。常用的瞄频方法与系统的测频体制有关,重要有5类。即压控振荡器数字瞄频、频率合成器、储频环、数字射频存储器、超外差瞄准法。干扰技术产生器是干扰产生器,其功能是在功率管埋的控制下实时地产生干扰所需的满足特定规定的干扰波形。干扰发射机。典型的干扰机有单波束干扰机、多波束干扰机和相控阵干扰机3类。单波束干扰机指的是常规干扰机。它有两种类型:一类是采用伺服跟踪的窄波束干扰机,这类干扰机以地面或舰载为主。另一类干扰机有宽的波束,可以覆盖比较大的空域,其反映速度比伺服系统波束跟踪快得多,同时可以在大空域内对多部雷达实行干扰。这种干扰机多用在体积、重量有严格规定的小型战斗机或其他平台,满足既需要大的空域覆盖,有效辐射功率又规定不高的作战场合。多波束干扰机具有多个发射机、多个天线排列成一定的阵面,各功率放大器之前有一个微波网络或者微波透镜。其工作原理是:在透镜的不同输入端口馈入的射频信号至各支路发射通道有不同的延迟时间,这些信号经放大、辐射后,在空间可以形成不同指向的发射波束。这样,用高速微波开关在透镜不同输入端之间切换,就使天线窄波束在不同方向转换。优点:一是天线波束在空间变换速度极快,转换时间只有千万分之几秒:二是可用小功率放大器获得高的有效辐射功率。相控阵干扰机在空间形成高增益窄波束的原理与多波束干扰机相同,所不同的是波束指向在空间变化不是用开关切换,而是用每个放大器前的移相器来完毕。通常相位的控制由一个计算机控制,叫做波控计算机。波束在空间指向变化的速度取决于波控计算机的速度和移器的转换速度。3、雷达有源干扰的关键技术和发展趋势1)关键技术:新体制雷达干扰技术(重要有相控阵雷达、脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达、多基地雷达、超视距雷达等)、宽带固态相控阵干扰技术、分布式千扰技术、高逼真欺骗干扰技术、毫米波干扰技术。2)发展趋势:综合运用互相兼容的多种干扰手段和技术对敌雷达实行干扰或压制。采用分布式干扰技术掩护特定区域内的目的或在某一区域内制造假的进攻态势,由按一定规律布放的干扰机施放的噪声干扰或电子假目的干扰信号。逆合成孔径雷达干扰技术是雷达不动,雷达对运动的目的进行成像的一种雷达干扰技术。(三)雷达无源干扰技术1、雷达无源干扰的概念雷达无源干扰是运用散射(反射)或吸取电磁波的器材,阻碍或削弱敌方雷达正常使用的一种干扰。无源干扰器材是指自身不发射电磁波,只通过反射、折射、散射、吸取雷达发射的电磁波,扰乱雷达对目的探测和跟踪的制式器材。重要有箔条、反射器、假目的、电波吸取材料以及气悬体等。无源干扰共有频带宽、对雷达适应性强、使用方便、干扰效果明显、应用广泛和成本低廉等优点。它重要用于平台自卫、目的掩护和欺骗干扰等。2、雷达无源干扰系统的分类雷达无源干扰系统指以雷达无源干扰物、器材为干扰手段的干扰装备总称。按用途可分为平台自卫系统和掩护系统。按照所装载平台可分为机载、直升机载、舰载、车载、弹载和陆基系统。按发射(投放)方式可分为引爆式和机电式投放系统。3、常用雷达无源干扰系统1)机载需达无源干扰系统机载雷达无源干扰系统可分为两个系列:机载自卫系列雷达无源干扰系统和机载掩护系列雷达无源干扰系统。机载自卫系列雷达无源干扰系统由投放设备和箔条干扰弹组成,重要用于适时投放箔条干扰弹,形成雷达诱饵,对抗威胁载机的导弹末制导雷达;机载掩护系列雷达无源干扰系统由大容量箔条干扰投放吊舱和箔条干扰包组成,重要用于布撒箔条干扰走廊,掩护后续飞机突防。自卫系列机载雷达无源干扰系统通常由显控盒、控制器、分派器、发射器和箔条干扰弹组成,如图6-10所示。显控盒安装在飞机座舱内,用于显示雷达无源干扰系统的工作模式、干扰弹的种类、余弹数量和告警信息等。飞行员操作显控盒面板上的控制开关和旋钮,选择系统的工作方式、投弹种类及数量、投放时序和发出投放指令等。控制器是整个系统的信息解决中心,接受威胁告警信号,形成干扰弹投放控制参数,产生点火脉冲指令。分派器由多路点火脉冲分派单元组成,完毕点火脉冲分派及放大、干扰弹种类自动辨认。发射器完毕干扰弹的装载和发射功能。发射器通常由发射座和弹匣两部分组成。发射座固定安装在飞机上。弹匣是一种可拆卸的蜂窝发射管,发射孔有圆形、正方形、矩形等形式,以相应不同截面形状的干扰弹,为使得干扰弹装填方便快捷,发射器的后盖板和弹匣之间采用快速锁定装置连接。掩护系列雷达无源干扰系统由操控显示器、控制器和吊舱组成。操控显示器安装在飞机座舱内,由飞行员控制干扰物投放时机和投放速度。控制器接受操控显示器的投放命令,形成投放指令,并协调两侧吊舱工作。吊舱内装载大量箔条包,按照投放指令顺序投放箔条包。2)舰载雷达无源干扰系统舰载雷达无源干扰系统由主控制器、舰桥控制器、系统解决机、机动航向指示器、发射分派器、配电箱、发射器及鸣音器以及不同射程的干扰弹组成。它重要用于干扰导弹末制导系统以及搜索雷达和跟踪雷达。实行干扰时,需要考虑敌方导弹来袭的方向、舰艇的航向、风向和风速等因素。干扰云形成后,无源干扰系统将根据导弹来袭力向和海面风向计算出舰艇的机动航向,指示舰艇进行合理的机动航行。海上实行雷达无源干扰重要有迷惑式干扰、冲淡式干扰、转移式干扰和质心式干扰4种模式。3)陆基雷达无源干扰系统其用于干扰战场侦察雷达和炮位侦察校射雷达,掩护指挥所、部队机动和炮兵发射阵地等。陆基雷达无源干扰系统具有代表性的装备有车载式雷达无源干扰系统、大口径炮无源干扰弹和手持式无源干扰火箭等。4、雷达无源干扰的发展趋势雷达无源干扰向多频段发展:干扰空域向陆、海、空、天全域化拓展:多基雷达组网作战(对同一区域侦察、警戒或袭击,可以有不同方位、不同平台的多部雷达组网协同作战,这是当前和此后一个时期的重点研究方向);以卫星和无人机为平台成为新的雷达无源干扰技术热点和难点;研究新型干扰材料;诱饵拖曳与发射技术;隐身与烟幕干扰技术等。三、雷达对抗防御技术(一)雷达对抗防御技术及分类雷达对抗防御技术重要指雷达反侦察和反干扰技术。按照某种技术在信息流动过程中发挥作用的环节,雷达反侦察技术重要可分为2大类:一类是使雷达辐射的电磁波难以被敌方截获:第二大类是使雷达信号被敌方截获后难以对其进行分析和辨认。雷达反干扰技术重要也有两大类:一类是使干扰电磁波难以进入雷达接受机:另一类是在干扰信号进入接受机之后,使其对雷达工作的有害影响可以被消除或削弱。各种雷达反侦察和反干扰技术,按其作用机理,又可大体分为若干类,即:频率域技术、时间域技术、空间域技术、功率域技术等。(二)雷达反侦察和反干扰技术1、频率域技术频率域技术重要从频率的角度着眼,运用雷达对信号的频率选择性达成反侦察和反干扰目的的技术。1)采用新的工作频段由于现有的绝大部分雷达工作于220MHz~10GHz频段,相应的工作波长为米波、分米波、厘米波:现有的雷达对抗侦察与干扰技术装备,自然也工作于同样的波长范围。因此雷达若采用上述范围之外的工作波长,例如短波、毫米波,则现有的雷达对抗侦察与干扰技术装备将无从发挥作用。激光雷达大部分上作于红外及可见光波段,工作波长小于lmm,显然也有这方面的优势。加之激光雷达具有很高的跟踪测量精度和目的记别能力,毫米波雷达也具有较高的此类能力,短波超视距雷达探测距离可达数千公里,这些新工作频段的雷达当前正受到广泛的关注,显示了重要的发展前景。2)多波段雷达技术就是使一部雷达机由两套或更多套收发设备组成,分别以各自不同的波段工作。假如某一波段受到干扰,立即改用另一波段的收发设备工作,从而可以提高抗干扰性能。此种雷达虽有两套或更多套收发设备,但仍然共用一个天线及天线控制系统,共用一个终端显示设备。3)频率分集技术频率分集雷达也是由多套收发设备组成,各自的工作频率不同但互相偏离不大。在同一定期脉冲触发下,各个不同频率的发射机以一定的微秒级时间间隔依次产生等宽等幅的高频大功率脉冲,经各自的带通滤波器进入高频功率合成器,后者的输出通过一个共同的天线形成多个不同频率的波束。频率分集雷达由于始终以多个频率同时工作,整部雷达占据了较宽的频带,因此可以有效地抗瞄准式干扰,对于阻塞式干扰也能迫使干扰机加宽干扰频带,减少干扰功率密度,取得抗干扰效果。此外,由于不同频率的回波信号,其幅值的随机起伏是互不相关的,在检波后各路视频脉冲组合为总的输出信号时,总信号的幅度起伏就大为减弱,从而能有效地提高目的发现概率。4)频率捷变技术就是使雷达机辐射的脉冲电磁波载频在脉冲之间或脉组之间作有简朴规律的或伪随机的或自适应的快捷变化,从而使敌方的雷达对抗技术装备难于进行侦察与干扰。5)其它频率域电子防御技术例如脉冲压缩信号事实上是一种扩展频谱信号,把信号功率分布在十分宽广的频率范围,使得在任何通常的信号频率范围之内,其功率密度都很小,因此难于对其进行侦察和干扰。2、时间域技术时间域技术重要从时间的角度着眼,运用雷达对信号的时间洗择性达成反侦察和反干扰目的的技术。1)可变信号参数技术就是使雷达信号的脉冲反复频率等各种参数随机捷变或自适应变化,起到防御敌方侦察与干扰的作用。2)单脉冲雷达技术单脉冲雷达是能从单个回波脉冲信号中获得目的所有角坐标信息的跟踪雷达。其天线同时形成若干波束,只须发射一个脉冲,即可通过比较各波束接受信号的相对幅度或相位,获得完整的、涉及方位角和仰角的角误差信号。该信号即用以控制相应的机电系统,驱动天线朝着使上述角误差减小的方向运动,完毕跟踪目的的任务。理论和实践表白,雷达信号的脉冲反复周期越长,即脉冲反复频率越低,则反侦察的性能越好。3、空间域技术空间域技术就是重要从空间的角度着眼,运用雷达对信号的空间选择性达成反侦察和反干扰目的的技术。其中最重要的是对雷达天线方向性的设计、控制和改变的技术。此外,尚有运用雷达对信号的极化选择性达成反侦察和反干扰目的的技术,有时就称为极化选择技术。1)狭窄主波瓣、低旁瓣、超低旁瓣天线技术采用提高天线增益、获得狭窄主波瓣的办法,使得敌方可以从主波瓣方向进行侦察和干扰的空间减小;此外由于雷达机发射信号的功率很大部分集中在狭窄的主波瓣内,对于来自主波瓣方向的干扰也具有较强的抗御能力。2)旁瓣匿隐技术与旁瓣对消技术旁瓣匿隐技术或称为旁瓣消隐技术,其概念要点是:在正常的定向天线接受通道之外,再增长一路补偿天线接受通道;前者称为主通道,后者称为副通道。补偿天线通常为全向天线,也也许是宽波瓣天线。调整副通道接受机的增益,使得副通道的全向天线等效增益稍大于主通道定向天线最大旁瓣的等效增益:相应的天线方向图如图6-11的左图所示。将两通道的信号在各自检波之后相减,并将相减设备调整得只有主通道的信号电平超过副通道信号电平时才有输出,因此凡从定向天线旁瓣进入的干扰信号都因小于副通道信号而不也许在终端显示器上显示,从而起到了将其匿隐的作用;而从主通道定向天线主瓣进入的信号由于仍然大于副通道信号,因此在相减后能在终端显示器上显示出来。以上工作原理参见图6-11右图所示。这种方法的缺陷是:从主通道定向天线主瓣进入的薄弱信号,也也许因小于副通道信号而遭到克制,从而减少了接受机的灵敏度,减小了雷达的作用距离。3)极化反侦察和反干扰技术就是运用回波信号与干扰信号在极化状态上的差异,以及人为制造或扩大上述差异,以削弱干扰信号对雷达接受机正常接受回波信号的影响。这方面的技术重要有变极化技术和干扰极化对消技术。4、功率和能量方面的技术重要从功率和能量的角度着眼,运用雷达信号与干扰信号之间功率和能量的差别达成反侦察和反干扰目的的技术。1)高有效辐射功率技术就是通过增大雷达发射机的有效辐射功率,以提高接受机输入端信号功率相对于干扰功率的比值,从而提高雷达的抗干扰能力。2)抗过载技术与恒虚警率解决技术3)无源定位及无源雷达技术无源定位技术一般是指无需探测系统自身发射电磁波而实现对目的定位的技术。一种是通过接受目的发出的电磁波信号以实现对目的定位。另一种是运用目的和周边背景的温度差所产生的薄弱电磁波来探测目的的位置,有时即称此类技术为无源雷达。较多的情况下,无源定位以组网的方式实现。只要接受机具有足够高的灵敏度,则此类技术不仅可以对自身辐射电磁波的目的定位,也可以对由于任何因素而反射电磁波的目的定位。5、信号设计与解决技术信号设计与解决技术重要是从信号波形和频谱等特性着眼,通过对雷达发射信号的设计,使其在波形、频谱等方面,存在不易被侦察的特性:或者与干扰噪声相比存在重大差别,再针对这些差别,对接受机接受的目的回波信号和干扰噪声进行相应的解决,使后者受到克制、前者被顺利接受,从而达成反侦察和反干扰目的的技术。由于按上述规定设计的雷达信号往往都具有复杂的波形和频谱结构,并且规定相应采用复杂的信号接受与解决技术,因此其最终实现往往都是某种新的雷达体制。重要涉及:大时宽带宽积信号技术(最为典
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024全新数字化厂房产权置换及技术服务合同3篇
- 2024年度数据合规管理协议2篇
- 2024年度虚拟现实游戏开发合作合同范本132篇
- 2024版办公楼物业精细化管理及能耗降低委托合同2篇
- 2024年物流公司项目经理合同3篇
- 2024年度酒店改造升级项目投资合作合同范本3篇
- 2024年度水泥行业创新发展基金合同
- (投资方案)冷柜玻璃项目可行性研究报告
- 2024版北京市小产权房购房合同范本9篇
- 新建民用卷帘门项目立项申请报告
- (正式版)JBT 5300-2024 工业用阀门材料 选用指南
- 【教案】2023年全国高考数学新课标Ⅱ卷第11题说题稿
- 一例压力性损伤的个案护理
- 河南省郑州市2023-2024学年高二上学期期期末生物试题【含答案解析】
- 经方论治冠心病九法
- 《体育校本课程的建设与开发》课题研究实施方案
- 抵制不健康读物“读书与人生”
- (医学课件)带状疱疹PPT演示课件
- 特种设备使用单位落实使用安全主体责任监督管理规定(第74号)宣贯
- 人工智能与生命科学融合
- 小学生愤怒情绪管理策略
评论
0/150
提交评论