第一章 电子对抗概述
1.电子对抗的组成(基本内容):电子对抗侦察,电子进攻和电子防御。我军2.电子对抗的含义:电子对抗又叫电子战,是指利用电磁能量确定、利用、削弱或阻止敌方使用电磁频谱和保护己方电磁频谱的军事行动。(简答)
美军电子对抗组成(电子战)包括电子攻击EA、电子防护EP和电子战支援ES。 电子对抗是信息战的主要手段 第二章 侦查接收机技术 1.前端截获的分类:
时域截获:辐射源辐射、侦察前端接收 频域截获:辐射源信号频谱落入前端瞬时带宽 空域截获:波束覆盖辐射源(主瓣截获和旁瓣截获)
足够的信号强度:辐射源信号到达侦察天线的信号幅度大于侦察前端可实现的最小检测幅度
由于辐射源信号是未知的且非合作的,因此信号截获具有不确定性,是一个概率事件,即截获概率。 2.测频技术的分类:
3.侦察接收机的特性:
(1)测频范围:是指测频接收机能够侦察的最大频率范围。 描述了侦察接收机截获信号的频率覆盖范围。
(2)瞬时带宽:是指侦察接收机在任一瞬间可以测量的辐射频率范围。 描述了侦察接收机瞬时接收范围。
分析带宽:是指侦察接收机能够处理信号的带宽。 描述了侦察接收机信号处理范围。
变换法傅立叶变换测频技术相关/卷积器频率取样毗邻频率窗搜索频率窗搜索超外差接收机射频调谐晶体视频接收机多波段晶体视频接收机信道化接收机比相法瞬时测频接收机声光卷积测频收机压缩接收机声光接收机数字傅立叶变换接收机(3)测频精度:是指测频接收机所能达到的信号频率测量误差大小。 描述了测频接收机的测频误差。
频率分辨率:是指测频精度能区分开的最小频率差。 描述了测频系统的频率分辨能力。
(4)动态范围:是指接收机能处理的最大输入信号功率电平和最小输入信号功率电平之比。
描述了侦察接收机的工作范围。
(5)灵敏度:是指满足侦察接收机对接收信号能量正常检测的条件下,输入的最小辐射源信号功率。
描述了测频接收机检测弱信号的能力. 4.侦察方程:侦察接收天线收到的雷达信号功率为
若侦察接收机的灵敏度为Prmin,则可求得侦察作用距离Rr为
12PGAPr?tt2r4?RGr?2Ar?4?2PGttGr?Pr?(4?R)2?PGG??Rr??tt2r??(4?)Prmin?2
雷达方程: L=16-18DB;
5.测频的指标和物理意义:
(1)、 测频时间
定义:从信号到达至测频输出所需时间,是确定或随机的。
要求:瞬时测频(IFM),即在雷达脉冲持续时间内完成载波频率测量。 重要性:直接影响侦察系统的截获概率和截获时间。 频域截获概率:
即频率搜索概率,单个脉冲的频率搜索概率定义为
PIF1??frf2?f1 ――测频接收机瞬时带宽, f2-f1是测频范围,即侦察频率范围 截获时间:
达到给定的截获概率所需的时间,如果采用瞬时测频接收机,则单 个脉冲的截获时间为
tIF1?Tr?tth 其中Tr是脉冲重复周期,tth是侦察系统的通过时间。 (2)、测频范围、瞬时带宽、频率分辨力、测频误差和测频精度 ? 测频范围: 测频系统最大可测的雷达信号的频率范围;
? 瞬时带宽:测频系统在任一瞬间可以测量的雷达信号的频率范围; ? 频率分辨力: 测频系统所能分开的两个同时到达信号的最小频率差; ? 测频误差: 测量得到的信号频率值与信号频率的真值之差,常用均值和方差来衡量测频误差的大小。
? 测频精度: 把测频误差的均方根误差称为测频精度 (3)、测频的信号形式
现代雷达信号可以分成脉冲和连续波。 脉冲信号: 低工作比脉冲信号 高工作比的脉冲多普勒信号 重频滑变和参差信号 编码信号
宽脉冲线性调频信号 宽脉冲线性调频信号的测频比较困难。
测频系统允许的最窄脉宽尽可能窄——重要指标。 (4)、同时到达信号的分离能力
同时到达信号按照两个脉冲前沿的时差分成两类:
第1类同时到达信号:?t<10ns 第2类同时到达信号:10ns
(5)、灵敏度和动态范围
灵敏度是测频接收机检测弱信号能力的象征,是保证正确的发现和测量信号的前提。它与接收机体制和接收机的噪声电平有关。
动态范围是指保证测频接收机精确测频条件下信号功率的变化范围,它包括: ? 噪声限制动态范围: 保证测频精度条件下的强信号与弱信号的功率之比。 ? 瞬时动态范围: 保证测频精度条件下的强信号与寄生信号的功率之比。 6.超外差接收机(图会画) 组成: 天线
本振微波预选器fR微波混频器fLfI中频放大器检波器视频放大器至处理器优点: 1)灵敏度高,选择性好;幅度失真小。
2)能检测宽脉冲线性调频信号和相位编码信号,且易于实现。 缺点:
1)存在寄生信道干扰 2)比晶体视频接收机复杂; 3)搜索时间长,对短时间出现的信号频率截获概率低。 原理:
7.频率搜索的分类:1) 连续搜索 2) 步进搜索(填空) 8.频率快慢速可靠搜索:
慢速扫频:随着扫频速度的提高,脉冲幅度不变, 但脉冲宽度减小。
快速扫频:随着扫频速度的提高,脉冲幅度减小, 脉冲宽度变化不大。
由于高速搜索时,接收机输出脉冲幅度减小,因此搜索接收机的扫频速度不宜过大。一般具体实现时都采用压缩接收机。
第三章 测向与定位技术 1.测向分类.指标. 分类:
(1)振幅法测向:
? 最大信号法:信噪比较高,侦察距离较远;测向精度低,天线需要机械旋转;
? 最小信号法:测向误差较小;接收灵敏度低,适合于近距离通信测向; ? 比较信号法:多波束测向,比较幅度;测向精度较高;比幅法或单脉冲比幅法。
? 实质:利用天线的方向性比较信号的相对幅度大小来确定信号的到达角。 (2) 相位法测向:根据测向天线系统侦收同一信号的相对相位差来确定信号的到达角,也可以通过相位差解调出角度误差信号,驱动天线对辐射源实施被动跟踪。
由于相对相位差来源于相对波程差与波长的比值,而雷达信号的波长较短,相位变化对波程差很灵敏,因此,相位法测向的无模糊测角范围较小,天线系统较集中(基线较短)。
技术指标:
? 测向精度:测角误差的均值、方差,或均方根误差、最大值误差来表示; ? 角度分辨率:能够区分同时存在的特征参数相同但所处方位不同的两个辐射源之间的最小夹角,即方位分辨率;
? 测角范围:测向系统能够检测辐射源的最大角度范围。
? 瞬时视野:在给定某一瞬时时刻,测向系统能够接收并测量的角度范围。
? 响应时间:在规定的信号强度和测向误差条件下,完成一次测向所需要的时间。
? 测向系统灵敏度:在规定条件下,测向设备能测定辐射源方向所需要的最小信号强度。
测向误差包括通道失衡R(对数电压),天线S(天线),通道随机噪声r(波束宽度)。
2.振幅单脉冲测向。(计算)
? 例1 某侦察设备采用6天线振幅单脉冲测向,高斯天线方向图,试求:1)采用相邻比幅法,交点损失为-5dB时的波束宽度,1dB通道失衡引起的测角误差;2)采用全向比幅法,计算60?波束宽度下,在30?方向上的测角误差
3.罗特曼透镜 多波束测向技术
? 它有两种形成方法:集中参数微波馈电网络构成的多波束天线阵;
? 空间分布的馈电构成的多波束天线阵。
? 典型的集中参数的微波馈电网络构成的多波束天线阵是罗特曼透镜。
...l0l1l2F0(?)F1(?)F2(?)...测向接收机
天线阵lN?1变长馈线聚焦区FN?1(?)输出口
4.TDOA,AOA,DOA,RSSI定位(填空)。LMS,RLS。
第五章 电子干扰原理与技术 1.电子干扰的分类。
(1)电子进攻可分为软杀伤和硬杀伤两类;
(2)软杀伤即电子干扰:利用辐射、散射、吸收电磁波或声波能量,来削弱或阻碍敌方电子设备使用效能 的战术技术措施; (什么叫软杀伤)
(3)电子干扰的基本技术是制造电磁干扰信号,干扰敌方接收机而非发射机。
2.雷达方程
干扰方程:
? 可探测范围:心形; ? 心形边界:烧穿距离; ? 烧穿距离内:暴露区 ? 烧穿距离外:压制区
3.宽带阻塞式和窄带阻塞式干扰要求 带宽比
表示的是干扰信号和雷达的带宽比。
4.干信比,干通比,压制系数
(1)干信比:到达通信接收机输入端的干扰信号与通信信号的功率比值 ? 保障手段:(1)通过增大有效干扰辐射功率来实现;(2)通过改善信号传播途径,降低传播损耗。
? 影响干扰因素:通信体制、纠错能力、抗干扰措施、采用的干扰信号样式,干扰样式;干扰机与通信接收机之间的距离,通信发射机与通信接收机之间的距离。
(2)干扰压制系数:针对某一具体通信信号的接收方式达到有效干扰所必须的干信比。
? 影响因素:(1)通信体制;(2)接收方式;(3)干扰样式。 ? FM信号:干信比0dB;SSB信号:干信比10dB;
(3)干通比:干扰机能够获得有效干扰时的干扰距离与通信距离之比的最大值。
? 物理意义:衡量干扰机干扰能力的标志。干通比越大,干扰能力越强。 ? 例子:50W通信电台进行干扰时,如果该电台的通信距离为60km,要求最大干扰距离300km时,则干扰机应该达到的干通比为5;如果通信距离减小为20km,对此通信实施干扰的最大距离也要降低到100km,保持干通比不变。
5.最佳干扰波形服从正态分布
雷达对目标的检测是在噪声中进行的,对于接收信号作出有无目标的两种假设检验具有不确定性,即后验不确定性。因此,最佳干扰波形就是随机性最强(或不确定性最大)的波形。 6.欺骗干扰分类
距离欺骗、速度欺骗、角度欺骗
实质:着眼于接收机的处理过程,使其失去测量和跟踪真实目标的能力。 7.箔条干扰
组成:金属箔切成的条,或镀铝、锌、银的玻璃丝或尼龙丝等金属的介质,或直接由金属丝构成。
作用机理:大量随机分布,二次辐射,产生和噪声类似的杂乱回波,能量大。 使用方式:(1)空域中大量投掷,形成干扰走廊;(2)飞机或舰船自卫时投放箔条,快速散开,形成比目标大得多的回波。
技术指标:有效反射面积、频率特性、极化特性、频谱特性、衰减特性、遮挡特性、散开时间、下降速度、投放速度、粘连系数、体积和重量。 使用方法:首先考虑投放的数量;
其次要考虑箔条云形成和维持的时间;
只要箔条云所在的雷达立体分辨单元的密度足够,走廊的保护作用就是有效的。 海上使用箔条进行自卫以对付雷达制导的反舰导弹。 8.直扩通信干扰
(1)直接序列扩谱通信:高速率伪噪声码、频谱扩展,信号频谱密度降低,基本与伪噪声相同
特点:(1)低功率谱密度,不易被侦察系统截获 (2)良好的低噪声干扰性能
干扰样式:(1)相关伪码扩频干扰:码形相同、精确同步、载波相同,最佳 干扰样式。(2)转发式干扰:延迟(3)脉冲干扰:随机和规则(4)其他干扰
9.GPS组成,如何干扰
GPS定位技术是利用高空中的GPS卫星,向地面发射L波段的载频无线电测
距信号,由地面上用户接收机实时地连续接收,并计算出接收机天线所在的位置。因此,GPS定位系统是由以下三个部分组成: (1)GPS卫星星座(空间部分)
24颗卫星广播L1,L2,卫星轨道,时间数据及辅助资料信息。 (2)地面监控系统(地面控制部分) 中央控制系统,时间同步,跟踪卫星定轨。 (3)GPS信号接收机(用户设备部分)。 接收设备,接收卫星信号。
干扰方式:俄罗斯研制出压制和欺骗式干扰机:便携、高增益全向天线、干扰距离可达数百千米;
伊朗利用GPS信号“微弱及易于操纵”弱点,切断其与美国基地的通信线路,重构它的GPS坐标,引导美国RQ-170哨兵无人机降落在伊朗境内; 干扰:针对GPS民用的C/A码。 第六章 电子干扰系统 1.干扰机的组成和工作原理。
侦察接收设备:截获雷达信号,瞬时测量参数、分选特征数据 主控计算机:数据比较、识别雷达类型、确定威胁等级,发送干扰指令 功率管理单元:控制干扰发射机各个参数,在各个时间窗瞬时对准干扰目标释放器
干扰样式产生器:生成所需的压制或欺骗干扰,在功率管理单元的控制下由干扰发射机完成功率放大,通过天线发射出去。
2.干扰机的主要指标(填空)和作战应用模式(填空)
自卫干扰:每架飞机、舰船或其他武器平台携带足够的电子干扰设备以提供自卫干扰能力。
远距离支援干扰:携带专用电子干扰载荷,在敌方防区外实施最佳干扰效果;缺点时需干扰敌方天线的旁瓣,需很大的有效辐射功率;
抵近式分布干扰机:由无人机携带布设,与远距离支援干扰相似,需要的干扰辐射功率按作战距离平方的比例大大减小。 第七章 隐身与硬摧毁 1.射频隐身与红外隐身(填空)
射频特征:降低平台雷达截面积(RCS) 红外特征:探测军用平台动力源的热辐射 2.当前雷达隐身手段(简答)
赋形、采用雷达吸收材料、无源对消和有源对消
(1)通过武器平台外形设计,来减少目标的雷达有效散射截面积。 假设条件:雷达威胁将出现在可确定的有限立体锥角方向范围内 目的:控制目标表面的取向,抑制目标的后向散射。 (2)吸收部分入射能量,降低反射波的能量。 3.4种定向能武器。
定向能武器定义:利用沿一定方向发射与传播的高能电磁波射束以光速攻击目标的一种新机理武器。
(1)高功率微波武器定义:利用非核方式在极短时间内产生非常高的微波功率及极窄的定向波束直接射向目标,摧毁其武器系统和杀伤作战人员的一种武器。
前门渗透:直接通过天线耦合进入设备
后门渗透:通过屏蔽不完善的导线、小孔或缝隙进入电子设备
(2)高能激光武器定义:利用高能激光波束直接照射目标使之摧毁或失效的一种具有软杀伤能力和硬杀伤能力的定向能武器。 力学效应:反冲作用、冲击波 烧蚀效应:热能 烧蚀效应:热能
(3)粒子束武器定义:利用高能强流加速器将粒子源产生的粒子加速到接近光速,并将其聚束到高密集能量的束流直接射向目标,靠高速粒子的动能或其它效应摧毁杀伤目标的一种定向能武器。
毁伤机理:硬杀伤:直接击穿目标壳体+二次粒子辐射效应
(4)等离子体武器定义:所谓等离子体武器,就是超高频电磁能束或激光束
在大气中聚焦,形成高电离化空气云——等离子团。
等离子有电磁打击能力,可进行大区域大面积打击,精准度要求高,激光则没 有,必须是点打击
第八章 电子防护技术 1.低截获概率雷达三个阶段
(1)电子防护技术包括反侦察,抗干扰,抗摧毁,电磁加固。 (2)具有信号难以被侦察接收机截获性质叫做低截获。
以上为三个阶段。
2.宽限窄电路
3.前门和后门加固
4.在修正侦察方程中L表示系统损耗为16-18DB 5.如何对一个目标进行干扰和反干扰。 答:使用箔条干扰:
使用空间选择抗干扰技术中的旁辨相消技术