雷达对抗技术01课件.ppt
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- 雷达 对抗 技术 01 课件
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1、雷 达 对 抗 技 术 2标题添加点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容前言点击此处输入相关文本内容标题添加点击此处输入相关文本内容雷达对抗技术学习内容 第1 1章 雷达对抗概述第2 2章 雷达信号频率的测量第3 3章 雷达的方向测量和定位第4 4章 雷达侦察信号分析与处理第5 5章 雷达干扰技术第6 6章 雷达截面与隐身技术第7 7章 反辐射攻击武器第8 8章 雷达的电子防护第1章 雷达对抗概述1.1 电子对抗的基本概念及含义1.2 电子战历史1.3 电子战装备技术发展现状与趋势 1.4 雷达对抗简介1.5 雷达对抗的信号环境 1.6 雷达侦察概述 1.7 雷达干扰概述1.8 雷达
2、隐身与反隐身概述 1.9 反辐射攻击武器概述1.10 雷达对抗技术的发展趋势1.1 电子对抗的基本概念及含义v要点:v 电子对抗/电子战(EW)的基本概念 v 电子战(EW)的含义 v 电子战的分类 v 电子战与指挥控制战和信息战的关系 1.1.1电子对抗/电子战(EW)的基本概念 电子对抗,也称“电子战”或“电子斗争”。敌对双方利用电子技术进行的作战行动。目的是削弱、破坏敌方电子设备的使用效能,以保护己方电子设备效能得到充分发挥。包括雷达对抗、无线电通信对抗、光电对抗等。基本内容有电子对抗侦察、电子干扰和电子防御。电子对抗是现代战争的重要作战手段。1.1.2 电子战(EW)的含义 v电子战是
3、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。1.传统的电子战:vl 电子对抗(ECM),包括电子侦察、干扰、隐身、摧毁。vl 电子反对抗(ECCM),包括电子反侦察、反干扰、反隐身、反摧毁。2.2.现代电子战:v 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。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。v 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。3.3
4、.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)电子防护的任务是保证己方的雷达、通信电台、导航等电子系统在对方实施电子干扰的情况下,仍能正常工作。4.电子战内涵的变化:v 通信对抗:第一次世界大战v 预警雷达对抗:第二次世界大战v 制导雷达对抗:越南战争v 反辐射攻击:中东战争v 综合电子战:海湾战争v 信息战:未来1.1.3 1.1.3 电子战的分类v传统的分类方法v1)电子设备的类型分:v雷达对抗、通信对抗、导航对抗、制导对抗、光电对抗、和水声对抗等;v
5、2)按配置部位分:v外层空间对抗、空中对抗、地面(包括海面)对抗和水下对抗。v3)按频段分:v射频对抗频率范围3MHz300GHzv光电对抗频率高于300GHz,包括红外、可见光、激光等v声学对抗等频率范围3300KHz,包括次声波、超声波等2.近年的分类方法雷达干扰通信干扰光电干扰反辐射导弹反辐射炸弹反辐射无人机微波定向能武器激光武器粒子束武器电子伪装模拟欺骗冒充欺骗有源隐身无源隐身电子情报通信情报雷达告警光电告警雷达测向通信测向光电测向电子攻击电子侦察电子防护电子抗干扰电磁加固频率分配信号保密其它电子战电子干扰反辐射攻击定向能武器电子欺骗隐身信号情报威胁告警测向定位1.1.41.1.4电子
6、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v1)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。v2)指挥控制战: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
7、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v 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。v 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。v 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。1.2 电子战历史1.2.1 电子战发展的序幕阶段早在1837年,美国科学家莫尔斯发明了有线电报。19世纪末,科学家们在研究无线电通信
8、时,发现了相互干扰的现象。首次有意识地运用无线电干扰并不是出于军事目的,而是商业利益。1904年,日本与俄国围绕争夺中国重要港口旅顺发生大规模海战。打开了战争史上电子战之门,开创了电子干扰的元年。v1.2.2 电子战第一次大规模、多手段、全方位的运用v1944年6月,诺曼底登陆v 盟军周密计划,精心组织了一场大规模的欺骗行动,代号-保镖。在这些欺骗术中,电子战的手段充当了主要的角色。212223v1.2.3 越南战争v在越南战争期间,由于使用了电子对抗手段,在整个战争中美国少损失了500架飞机,少损失了300多名飞行员,由此可见,电子战所带来的效益是非常高的,所以有人称它是真正的倍增器。24苏
9、制萨姆-2地空导弹 25百舌鸟反辐射导弹 执行反辐射任务的“野鼬鼠”战机-雷达杀手 26v1.2.4 埃以战争v1967年6月,第三次中东战争爆发,埃及陆、空军在以色列的闪电式袭击下遭到重创。三个月后,为实施报复,埃及海军向以军发射了6枚苏制“冥河”式舰对舰导弹,一举击沉以色列最大的驱逐舰“艾拉特”号和两艘商船。“冥河”导弹由此声名大振,被阿拉伯国家奉若神明。埃及、叙利亚只顾大量引进导弹,却忽略了电子战设备的更新。以色列海军则痛定思痛,不仅装备了“迦伯列”导弹,还铸造了以雷达和电子干扰机为核心的“电子盾牌”。1973年10月,第四次中东战争爆发。叙海军故伎重施,率先发射“冥河”导弹。以军导弹艇
10、立即对“冥河”导弹实施了强烈的杂波干扰和角度欺骗干扰,同时发射远程和近程锡箔弹,欺骗和干扰飞来的导弹雷达自导头,迷盲叙方雷达。在锡箔干扰云团的掩护下,以军逼近叙方导弹艇,发射“迦伯列”导弹。双方交战的结果是,叙军“冥河”导弹无一命中,反被击沉击伤五艇。27苏制“冥河”式舰对舰导弹 28“迦伯列III”反舰导弹 29v1.2.5 叙以贝卡谷地之战v叙军苦心经营10余年、耗资20亿美元的防空体系在6分钟内化为一片灰烬。v西方军事评论家赞誉“以色列打了一场明天的战争。”30“萨姆6”地空导弹 31波音707 E2C“鹰眼”式预警飞机 32v1.2.6 英阿战争v马岛海战中,阿根廷空军由于电子战装备比
11、不上英军,战机损失近半,这些飞机大部分缺少电子干扰设备。而英方却常常能避开阿根廷的“罗兰特”地空导弹,仅损失1架鹞式飞机。为此,西方军事评论家指出:“阿根廷打了一场昨天的战争。”33罗兰特”地空导弹 34鹞式飞机 35v1.2.7 美军空袭利比亚v1986年4月美军空袭利比亚。软杀伤与硬摧毁手段紧密结合,双管齐下,仅仅十几分钟就完成了代号为黄金峡谷的军事行动,被称为外科手术式的攻击战,使利比亚的防空体系毁于一旦。36RC-135侦察机 E-3A预警机 37EF-111 电子战飞机“EA-6B“徘徊者”电子干扰机 38“哈姆”反辐射导弹 39F-111歼击轰炸机 F/A-18 大黄蜂歼击机 A-
12、6“入侵者”式舰载攻击机 40v1.2.8 海湾战争v1991年,海湾战争爆发。以美国为首的多国部队对伊拉克实施了规模空前的代号为“白雪行动”的电子战。41EC130H电子战飞机 F117A隐形战斗机 42v1.2.9 科索沃战争v1999年,科索沃战争爆发。这一次,北约在轰炸行动中依然使用了大量的电子战武器。43UH60A通信对抗直升机 44B2隐形轰炸机 1.3 1.3 电子战装备技术发展现状与趋势 由于美国是当今世界最发达国家,其技术水平代表了当今世界的最高水平,因此这里重点介绍有关美国的电子战装备技术的发展现状与趋势。美军“2010年联合设想”是其确定其装备技术发展方向和未来高技术作战
13、的基本出发点。以信息技术为核心的高技术迅猛发展而引发的这场新军事革命,将改变21世纪初叶的战场格局,并给未来高技术局部战争带来深刻而深远的影响。为了赢得高技术战争,迎接和推动新军事革命,美国军方提出了“2010年联合设想”,为其武装部队的发展,提供了作战标准,成为其三军设想的基础。美国军方已经开始采取具体措施,制定远期规划,研究探讨预测未来的技术和武器系统,论证新概念新技术,在“2010年联合设想”的基础上着手为20202030年间战争和战场需求做准备。“2010年联合设想”是构建21世纪初高技术战场的蓝本,它提出了起杠杆作用的新的作战概念。其核心概念有4个:主宰机动、精确交战、全方位保护和集
14、中后勤。v主宰机动:多维运用信息和机动交战能力,在整个战斗空间的宽度、高度和纵深内,为陆、海、空及天军提供有条理的军事行动,赢得战场主动,控制作战节奏,夺取决定性胜利。v 精确交战:准确确定敌军的位置,指挥控制友军部队精确攻击敌军关键力量或能力,并准确评估打击效果。v 全方位保护:在己方部队展开、机动和与敌交战过程中,为各级部队提供保护使之行动自如。v 集中后勤:迅速对危机作出反应,快速在不同地区间转移作战物资,实时监视运送之中的关键物资,并根据作战级别直接提供相应的后勤保障。这些新的作战概念相互作用,形成强大的“全面主宰”增强效应,在各种军事行动中处于主宰敌人的地位。“全面主宰”将成为21世
15、纪美军一个重要特点。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、电磁脉冲技术12)超导、纳米技术应用等1.3.1 1.3.1 电子战系统的综合一体化 美军在电子战系统的综合一体化方面,从概念到装备技术的研究均投入了大量人力和财力,目前,已有多项计划投入实施。首先是INEWS即综合电
16、子战系统计划。INEWS最初是美国空军和海军联合研制的机载一体化电子战系统,它是为适用90年后期和21世纪初服役的新一代战斗机(空军F22和海军的A12战斗机)研制的。52F-22猛禽战斗机 A12 复仇者战机电子战系统的综合一体化(续)其次是综合防御电子对抗(IDECM)系统。它是目前美国海军牵头、海/空军联合开发的又一项计划,计划最初是为海军的F/A18E和空军的B1飞机研制对付下一代射频威胁的自卫电子对抗系统,以取代原先的机载自卫干扰(ASPJ)系统,但现正在考虑也用于空军的F15E飞机以及AC/MC130、F16和U2侦察飞机等各类飞机上。54B-1枪骑兵轰炸机 f/a-18e单座型超
17、级大黄蜂战机 55U2侦察飞机电子战系统的综合一体化(续)第三是美国陆军直升机“综合射频对抗系统”(SIRFC)。这是美国陆军为适应未来数字化战场作战、增强直升机在作战威胁环境中的生存力而倡导的又一综合电子战系统计划,是美国陆军在2000年前后投入使用的重要电子战更新计划。电子战系统的综合一体化(续)第四是美海军的“先进综合电子战系统”(AIEWS)计划。美海军自20世纪90年代初以来,除了对其70年代开始投入使用的舰载标准电子战系统AN/SLQ32(V)不断进行改进升级计划外,并开始组织实施水面舰艇全面换装SLQ32(V)的新计划。1994年初开始重新启动,1996年5月,美海军决定取消AN
18、/SLQ32舰用电子战系统的改进计划,加快实施“先进综合电子战系统”(AIEWS)新计划。1.3.2 1.3.2 无源探测定位技术 利用新的测向技术改进现有的机载RWR(雷达 告 警 接 收 机/雷 达 侦 测),使 其 同 时 具 有ESM/ELINT(电子支援/电子情报收集)的能力,成为当今世界上新一代战术飞机RWR的发展方向。利用新的测向定位技术对大批老一代飞机的EW系统进行升级改造,使其具有目标引导能力从而肩负对敌防空压制(SEAD)任务,这是当前充分利用并发挥现役战术飞机EW资源的最有效措施,成为国外EW系统开发研制的一大主流趋势。由此诞生的新EW系统,与当代先进的精确打击武器系统相
19、结合,有可能会极大地推动以精确打击为特征的现代军事技术革命。无源探测定位技术(续)目前,美军正在开发研究的电子战新测向定位技术计划有:无源测距分系统(PRSS)计划;精确定位与识别(PLAID)计划;联合辐射源目标引导系统(JETS)计划;先进战术目标捕获技术(AT3)计划等。在无源探测定位技术方面取得的另一项重大进步是利用第三方辐射源对飞机进行定位的“寂静哨兵”系统,该系统已进行演示验证试验。1.3.3 1.3.3 导航战 由于美军推行的是全球作战战略,以GPS为代表的全球定位导航系统是其全球作战的必不可少的基本系统。“导航战”计划是美国国防部“先期概念技术演示”的一部分,其研究细节极为保密
20、。但据透露,其研究内容主要是围绕GPS军用所需的干扰/反干扰技术、作战技术以及在接收机/卫星/卫星控制等方面的改进技术。导航战(续)针对敌方干扰,GPS用户可能采用的防御措施主要有以下两种:第一种是技术方法,通过采用专用的自适应天线阵列来为自已的GPS接收机提供电子保护;第二种方法是凭借战术上或操作上的程序,对人为或非人为的干扰进行探测、识别和定位,以用来对硬目标实施攻击。导航战(续)此外,针对未来的导航战,还将开展的GPS研究课题有:自适应调零或波束形成技术、后相关波束形成或调零技术,以及抗干扰滤波器技术等。至今已完成的工作有:在以定量描述的威胁下,对军用GPS接收机的性能进行评估;针对假想
21、的干扰信号,对军用GPS接收机的性能进行测试;为精确定位敌方干扰源而开发出一种可携式干扰探测/定位接收机;以及为对抗敌方GPS接收机的工作和暴露己方GPS接收机的易损性而开发成功一种原型干扰机。1.3.4 1.3.4 空间电子战 军事卫星是超级大国进行情报侦察、战区通信、精密导航的主要手段。他们所拥有的成像侦察卫星、电子侦察卫星、导弹预警卫星和海洋监视卫星可以随意深入他国上空,对敏感地区进行连续、长期、细致的监视,使对方的民用建设和军事活动完全暴露在“电子眼”的严密监视之下,实现了“战场透明”。从而使其掌握了信息战的主动权,这就是超级大国的“信息保护伞”。空间电子战(续)卫星侦察有侦察范围广,
22、覆盖面积大、速度快、效果好、能连续或定期监视某一地区等优点,而且“合法化”。美、俄认为空间侦察是“国际原则公认”的目前“唯一合法”的侦察手段。因此,空间侦察特别是卫星侦察已成为美、俄空间争夺的一个重要方面,在近代几次局部战争中,战前和战争期间已成为军事情报侦察最重要的有效手段。在海湾战争中,军事侦察卫星提供了90的战场情报,可见它在现代战争中起了多么重要的作用。1.3.5 1.3.5 电子战无人机 近年来,随着微电子、计算机、人工智能、自动驾驶、遥测遥控和信号处理等高新技术的发展,使无人机的性能和作战能力有了突破性的提高和发展,它在现代战争中作为电子战平台的应用范围越来越广泛。主要应用包括电子
23、侦察、反辐射攻击、电子干扰、诱惑和骚扰等任务。美国,以色列等均已在实战中成功地应用了电子战无人机这一特殊作战平台。66美国捕食者无人机 全球鹰无人机 1.3.6 1.3.6 有源诱饵技术 美国空军认为,拖曳式有源雷达诱饵是保护作战飞机对抗雷达制导导弹的费效比最佳的防御手段。美国海军在开发海上综合电子战自卫设备的同时,也在加紧进行改进舰外对抗措施的工作,除了发展舰载箔条/红外曳光弹无源干扰物发射系统外,也在大力开发舰外水面有源诱饵。诱饵具有实时截获、干扰及时,欺骗性强和成本低的优点;可形成多目标或多点源非相干干扰,用于对付单脉冲型雷达制导的导弹威胁特别有效,并可以共享机内干扰机的硬件资源(如干扰
24、技术发生器)。拖曳式诱饵可以全编程工作,既可独立工作,也可与机上现有的EW设备一体化工作。1.3.7 1.3.7“硬杀伤”电子战装备技术 现代战争表明,为使作战飞机完成战斗使命,首要措施是压制敌防空火力网:其一是采取“软杀伤”的电子对抗措施,即干扰防空雷达和导弹制导雷达,暂时使雷达迷盲和失效;其二 以“硬杀伤”的防空压制武器直接摧毁雷达。反辐射导弹是防空压制的主要“硬杀伤”武器。由于这种被动寻的武器隐蔽性好,作用距离远,能全天候使用,所以近30多年来,美、英、法、俄等主要军事大国都在不遗余力地发展反辐射导弹,以加强电子攻击“硬杀伤”能力。“硬杀伤”电子战装备技术(续)美国的反辐射导弹已发展到第
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