雷达对抗第一章ppt课件.ppt

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1、雷达对抗原理,朱燕西安电子科技大学电子对抗研究所,第1章 电子/雷达对抗概述,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,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

2、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5090，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）

3、的含义（续）,传统的电子战：l 电子对抗（ECM）,包括电子侦察、干扰、隐身、摧毁。l 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

4、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3MHz300GHz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3300KHz，包括次

5、声波、超声波等,2）近年的分类方法,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。,5. 电子战与指挥控制战和信息战的关系,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

6、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

7、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：l 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；l 频率条件雷达信号的频率落在侦察系统的工作频带内；l 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；l 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：l破坏电波传播路径l产生

8、干扰信号进入雷达接收机，破坏目标检测l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：1040GHz，75140GHz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。,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

9、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,1.3 雷达对抗的信号环境,要点：l 定义和特点l 描述和参数,1信号环境的定义,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： 对典型脉冲雷达： 脉冲幅度序列，与雷达发射功率、天线增益及扫描、相对距离、运动姿态、传播衰减等有关； 脉冲发射时刻、脉宽序列，与雷达信号调制有关； 雷达载频； 雷达信号的相位调制序列；,2 信号环境的特点,辐射源数量多、分布密度大、范围宽、信号交迭严重

10、重要的军事集结地，辐射源分布十分密集，在单位时间内出现地脉冲数地平均值可以达到几万几百万，在同一时间内可能有多个信号同时出现。 信号调制复杂、参数多变、快变出于抗干扰和反侦察的需要，许多雷达具有改变发射信号的载波频率、脉冲重复频率、脉冲波形或者其它调制参数的能力，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。,3侦察机检测能力D描述,雷达对抗系统对雷达信号S的检测能力是一有限的子空间D：其中：RF 信号载波频率的检测范围AOA信号达到方向的检

11、测范围PW 信号脉冲宽度的检测范围P 信号功率的检测范围 直积系统检测能力D可以是时不变的（非搜索检测），也可以是时变的（搜索检测）。,4侦察机检测到的信号环境S,侦察系统检测到的信号环境S是辐射源S中的一个子集:显然，检测范围D越大，进入侦察系统的信号也越多。进入系统的信号脉冲序列近似满足平稳性和无后效性，可以用POISSON流描述，流密度为。下面是它的几个特性, 时间内到达n个脉冲的概率： 典型脉冲雷达环境： 1秒内到达脉冲的平均数：,任意时刻无脉冲的概率-寂静概率： 为平均脉宽和周期 脉冲雷达信号不交迭的概率： 任意时刻发生交迭的概率：,相邻脉冲间隔 的概率： 分布密度函数：,1.4 雷

12、达侦察概述,1.雷达侦察的任务与分类 雷达侦察是获取雷达情报的主要手段，其基本任务是：利用装备有雷达侦察系统的侦察卫星、电子侦察飞机、电子侦察船和地面侦察站，对敌方的各种雷达辐射源进行不间断的侦察，获取和检测有用的信息。,雷达侦察的分类,1)电子情报侦察（ELINT）：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。处理时间长2) 电子支援侦察（ESM）属于战术情报侦察，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，特点是实时战场侦收，即时决策指挥。 3)雷达寻的和告警（RHAW）用于作战平台的自身防护。特点是连续、实时、可

13、靠地侦收、指示威胁雷达信号.,雷达侦察的分类,4) 引导干扰 为雷达干扰提供威胁雷达的方向、频率、威胁程度等信息，选择最佳干扰样式和干扰时机，引导干扰机。特点是实时侦收、跟踪威胁雷达信号，控制干扰机。5）引导杀伤武器 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。特点是实时侦收、跟踪预定威胁信号，控制杀伤武器,2.雷达侦察系统的技术特点,1) 作用距离远，预警时间长雷达：接收2次回波，与距离4次方成反比侦察：接收直射波，与距离2次方成反比一般侦察作用距离1.5倍的雷达作用距离，因此可以比雷达提前发现目标。2)安全、隐蔽侦察系统是无源的，具有良好的隐蔽性和安全性。3) 获取信息多

14、侦察系统本身具有宽的时、频、空、极化、调制域，可以获取十分丰富的信息。4）局限：依赖于雷达发射信号，单站不能定位,3.雷达侦察系统的基本组成,雷达侦察系统的基本组成(续）,测向天线阵与接收机 检测每个到达脉冲的方位角；测频天线与接收机 检测每个到达脉冲的载频、到达时间、脉冲幅度、脉宽和脉内调制；预处理 根据上述检测参数进行脉冲分选 已知雷达：由已知雷达数据库支持分出各已知雷达数据列未知雷达 由先验知识库支持分出各未知雷达数据列；主处理 对分类的雷达数据列进行辐射源检测、参数测量、威胁判别、对预处理的修订和数据分配等。,1.5 雷达干扰概述,1. 雷达干扰技术分类 1) 按干扰能量来源分：有源干

15、扰(active),干扰能量来自雷达之外的某个辐射源无源干扰(passive)，干扰能量来自雷达照射的非目标物体的散射复合干扰，两者的复合2)按人为因素分有意干扰， 人为因素有意产生的干扰无意干扰， 自然或者其它因素产生的干扰,3) 按作用原理分遮盖性干扰 在雷达接收机中，干扰与目标回波叠加在一起，使雷达检测目标信息困难。欺骗性干扰 在雷达接收机中，干扰与目标回波难以区分，以假乱真，使雷达检测目标信息错误。,4) 按雷达、目标、干扰机相对位置分 远距离支援干扰(SOJ)，干扰机远离目标，通过辐射强干扰信号掩护目标，一般为遮盖性干扰，干扰雷达旁瓣。 随队干扰(ESJ)，干扰机在目标附近，通过辐射

16、强干扰信号掩护目标，一般为遮盖性干扰，干扰雷达主瓣或者旁瓣，大多用无人机实施。 自卫干扰(SSJ)，干扰机位于雷达目标上，一般为欺骗性干扰，干扰雷达主瓣。 近距离干扰(SFJ)，干扰机到雷达的距离领先于目标，通过辐射干扰信号掩护后续目标。主要由投掷式或者无人机实施。,2.雷达干扰系统的基本组成,雷达干扰系统主要组成如下：l干扰决策、资源管理 根据威胁雷达检测识别结果和系统资源配置，制定干扰策略，分配干扰资源l干扰资源 由引导式、转发式两类资源系列组成 引导式资源 干扰能源来自于自身的振荡器 转发式资源 干扰能源来自于接收或存储的雷达信号l功率合成、波束形成 在指定方向上发出大功率干扰信号。,雷达干扰系统的一般组成如图,雷达干扰资源的基本组成,课后习题,P11 17全做编程实现课后习题6：每部雷达的首脉冲出现时间在0脉冲重复周期范围均匀分布随机出现；使用脉冲起始时间、脉冲宽度描述每一个脉冲；若某雷达某个脉冲的出现时间小于另外一部雷达脉冲结束时间，则该脉冲舍弃掉；统计该环境的脉冲流密度、平均信号宽度、平均寂静时间、交叠概率等指标,