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第06电子对抗&隐身.doc

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第6章 电子对抗技术46.1 概 述 电磁波是无线电波和光波的总称依电磁波频率的高低,无线电波可以分为超低频、低频、中频、高频、甚高频、特高频、超高频、极高频(或称为超长波、中波、短波、超短波、微波);长波可以分为远、中、近红外线、可见光、紫外线和X射线等激光也属于光波的范畴在所有电磁频谱内的对抗电磁对抗,但是由于以往更多见于无线电波内的对抗,因此常被称为电子对抗20世纪80年代以后,各种光波探测及制导技术的发展,使光波领域内的对抗斗争增加,电子对抗逐渐演变为电磁对抗,但仍常被称为电子对抗6.2 电子对抗的分类 电子对抗是为削弱、破坏敌方电子设备的使用效能和保障己方电子设备正常发挥效能而采取的综合措施电子战则是指交战双方在战争进程中运用电子对抗手段实施的具体行动美军也用电子战来代替电子对抗;前苏联又称电子斗争 电子对抗包括两方面的内容,一方面是使用专门的电子对抗设备或器材,破坏或减弱敌方各种电子设备(如通信、雷达、导航、制导设备等)的效能;另一方面是采取一定的技术和措施消除敌方的干扰和破坏,保障己方的电子设备始终处于正常工作状态前者称为电子进攻,后者称为电子防御现代电子进攻又包括传统的电子干扰“软杀伤”和反辐射导弹摧毁的“硬杀伤”。

电子防御相应也分为反“软”、“硬”杀伤措施 电子对抗具体包括电子侦察、电子干扰、反辐射摧毁及反电子侦察、反电子干扰、反摧毁、反压制等内容,具体分类如下:6.2.1 电子侦察 电子侦察是利用电子设备侦收敌方电子设备的电磁辐射信号,通过分析、识别,得到其设备的工作频率、工作方式、信号特征等技术参数,以及该设备所处的方位、使用单位性质、级别等情报它是电子对抗的基础 电子侦察分为电子情报侦察和电子支援侦察 电子情报侦察属战略侦察,是通过有长远目的的预先侦察来截获敌方电磁辐射信号,测定其技术参数,全面地汇集和记录所测数据,认真进行分析核对,查明对方辐射源的技术特点、地理位置、用途、能力、威胁程度、薄弱环节及其所保障控制的武器系统的部署变动情况和战略战术意图等,从而为战时实施电子支援侦察提供信息,为己方有针对性地使用和发展电子对抗技术,确定作战计划提供依据 电子支援侦察属战术侦察,是根据电子情报侦察所提供的情报在战区实施实时侦察,以迅速判断敌方辐射源的类型、工作状况、所在位置、威胁程度和使用情况等,为及时实施威胁告警、规避、电子干扰、反干扰、制导杀伤武器等提供信息6.2.2 电子干扰 电子干扰是积极的电子对抗手段,属于电子进攻。

根据电子侦察获得的准确情报,使用相应的电子干扰设备或器材,以辐射、发射、吸收电磁波的方法,对敌方电子设备进行压制或欺骗以电子设备辐射电磁波造成的干扰称为有源干扰,如使用专门电子干扰机施放的干扰;用某些器材反射或吸收电磁波造成的干扰称为无源干扰,如使用箔条的干扰复合干扰是指压制与欺骗作用同时兼备,或有源干扰与无源干扰手段同时使用 有源干扰是用辐射源(如干扰发射机)以一定的能量和频谱向对方电子系统的接收设备发射噪声信号,降低对方接收设备的信噪比,使对方终端难于检测,产生误差,以至于完全饱和无法工作;或者发射各种假信号,诱使敌方误敌为我,或误我为敌,做出错误判断各种噪声信号称为压制性干扰,各种假信号称为欺骗性干扰 无源干扰是利用能改变雷达目标对电磁波的正常反射或能模拟目标信息的各种干扰物,如覆金属箔条、角反射器等6.2.3 电子防御电子防御是为了避开敌方的电子侦察和电子干扰而采取的电子反对抗措施防止己方电子设备辐射的电磁信号及技术战术参数被敌方侦悉,称为反侦察消除或削弱敌方电子干扰对己方电子设备的有害影响称为反干扰电子防御不像电子侦察和电子干扰那样有独立的电子设备,而是将各种措施附设在电子系统中。

如使电子系统在频率域采用新频段、扩展信号频谱、使用频率捷变;在空间域采用窄波束、使用极化捷变;在功率上增大有效辐射功率、提高接收机的信噪比;采用编码技术,使对方侦察不到有用信息;采用新体制的电子系统等电子防御以前只包括反侦察和反干扰,自反辐射导弹出现以后,对反辐射导弹的防护即反摧毁也成了电子防御的内容避免己方电子设备遭受敌方的反辐射导弹或其他兵器的破坏称为反摧毁6.2.4 综合性电子对抗措施综合性电子对抗措施,又称为反辐射压制,是指使用反辐射导弹摧毁辐射源,或利用电子测向定位技术操纵使用多种火力摧毁敌方的辐射源及其防空体系6.3 电子对抗技术 通常电子对抗是指电子侦察和电子进攻,而把电子防御划归通信、雷达、导航、制导等相应的技术设备及防护范畴 电子对抗的核心是最富于进攻性的电子干扰和压制 电子干扰是电子对抗斗争中历史最悠久、应用最广泛、发展节奏最快的一种对抗手段电子干扰的核心又是有源干扰6.3.1 压制性有源干扰 压制性有源干扰是使用电子干扰机释放的一种干扰,它能使雷达荧光屏出现一片亮区,无法观测目标;或使无线电通讯接收机出现一片噪杂声,无法接受正常信号这种干扰大多数采用杂波(或称噪声)信号发射机,可以装到飞机、气球、无人驾驶飞行器、舰船及其它作战车辆上使用。

杂波干扰机释放的电子干扰,依其频率可分为瞄准式干扰、阻塞式干扰和扫描式干扰瞄准式干扰所使用的干扰频率刚好能覆盖敌方某一种型号电子设备所采用的频率范围这种干扰能量集中,干扰效果明显瞄准式干扰依其自动化程度或工作特点又可分为人工瞄准式、自动引导瞄准式、搜索锁定式和应答瞄准式等 阻塞式干扰的特点是干扰频带宽,能使较大范围内的电磁信号受到干扰,但由于能量分布在很宽的频带上,因而在每一个具体的频段上的干扰能量有限,干扰效果也相对差一些一般来说,阻塞式干扰多用于作战飞机自卫或大功率的专用电子干扰机上对通信的干扰多采用阻塞式干扰 扫描式干扰的干扰频带与瞄准式干扰相同,但干扰电波的中心频率按一定的规则变化当干扰电波的频率对准被干扰的电子设备的工作频率时,便产生强烈的干扰由于其改变干扰频率的速度极快,干扰的重复次数也高,干扰的效果也就是连续的扫描式干扰又依其干扰频率的变化方式分为连续扫频和伪随机码跳频两种6.3.2 欺骗性有源干扰 欺骗性有源干扰是用干扰机施放一种能使雷达荧光屏出现虚假信号,或采用无线电通信冒充手法造成对方无线电接受系统紊乱而形成的干扰对雷达的欺骗性有源干扰又可分为角度欺骗、距离欺骗和速度欺骗,分别造成雷达对目标方位角、距离、速度判断的失误。

6.3.3 压制性无源干扰 压制性无源干扰是使用大量能反射电磁波的器材,将雷达发射的电磁波反射回去,形成强烈的干扰,使目标回波淹没在干扰物的回波之中通常与雷达工作波长一半等长的干扰物的干扰效果最明显6.3.4 欺骗性无源干扰 欺骗性无源干扰一般分为两种,一种是飞机为了自身安全使用的欺骗性无源干扰,通常称为雷达诱饵,大多使用诱饵导弹或无人驾驶飞行器;另一种是地面工程针对机载雷达采取的伪装措施,又成为反雷达伪装,大多利用对电磁波有强反射或吸收作用的器材,如角反射器、反雷达烟幕等,也可以改变地物、地貌或地面武器、阵地对雷达电磁波的反射特性,如海湾战争中伊拉克使用的假坦克、假“飞毛腿”导弹发射装置等6.4 电子对抗的分类 按作战对象,可以将电子对抗分为以下几类:通信对抗、导航对抗、雷达对抗、光电对抗等第7章 飞机隐身技术7.1 概 述 在近20年来的航空技术发展中,没有哪一项技术的发展像隐身技术的发展一样,在军用航空领域引起如此大的轰动和广泛的关注有人称,隐身技术的问世,是航空发展史上的一个重要的里程碑如果说喷气式发动机的出现是带来一场革命的话,那么隐身技术带来的是另一场革命,它将改变现代空中力量的面貌,改变现代空中作战的模式,等等。

隐身并不是新的概念,它在自然界中早就存在:各种动植物都本能地应用着这项技术,人类则利用伪装和设置假目标来隐蔽自己在一定意义上,隐身就是隐蔽性;在飞行器方面,隐身就是低可探测性隐身是相对的,相对于探测手段,早期欺骗眼睛和耳朵,雷达出现以后欺骗雷达(这也是目前隐身技术的涵义) 一旦隐身作为飞机的一项重要的品质,而且在某些情况下作为最为重要的品质提出来,就影响着从远处观测到的这架飞机的每个方面,它不仅是指飞机的整个形状,还包括飞机的热辐射和电子辐射因此,飞机隐身问题除考虑飞机外形外,还有控制飞机的红外特征、声音特征以及飞机的排放物也就是说,隐身飞机的设计最着重强调使飞机的雷达散射截面积小到无需考虑的程度,使红外特征和噪声信号都很小,目视能见度也要很低(通过尺寸和色彩),动力装置的可见排放物(排烟粒子和尾迹)要很少等 从防御电子对抗的观点出发,隐身飞机可采用三种措施: (1) 辐射经过优化的有源信号,干扰敌方雷达,采用干扰与欺骗系统,用物理的方法,影响敌方借助于电子设施发现或摧毁目标的系统 (2) 改变雷达能量的通过介质(通常是大气)的电气特性最常用的方法是施放金属箔条改变大气的传播特性,不常用的方法还有施放含金属微粉的烟尘等。

(3) 改变飞机本身的反射特性通过在飞机上采用改变几何截面积、反射率和对雷达波散射的方向性系数的方法,达到隐身的目的;同时,研究和采用吸波材料也可以降低系统的可探测性7.2 隐身飞机的发展历史7.3 雷达截面积(RCS——Radar Cross Section) 对于高度隐身的飞机,“可见度”以及与其相关的问题支配着设计,正像与速度有关的问题支配着M3的飞机设计一样评定和衡量一架隐身飞机的最重要的参数之一就是雷达截面积(RCS) 确定雷达截面积,首先是通过测量或计算一个目标朝着观察者反射的雷达能量,然后,设计师计算出可以返回同等雷达能量的反射球体(光学上的等效物可以是一个球面镜)的尺寸这个球体的投影面积(即圆的面积),就是该目标的雷达截面积 一架飞机的机体(一个非常复杂的形状)的RCS随着观察者的角度不同而变化很大,所以,任何RCS的数值都应该以一种标准的方位和高度进行鉴定又由于复杂的衍射和散射现象,RCS还随着雷达波长而变化 下表是几种飞机和导弹的RCS值:飞机/导弹型号RCS(m2)轰炸机B-521000B-1A100B-1B10B-2ATB0.1?战斗机F-4100F-15400F-220.5F-117A0.01?巡航导弹ALCM0.25ACM0.001 影响着飞机可探测性的或RCS的因素主要有布局、形状、雷达波长、结构材料、以及雷达吸波材料等。

7.4 雷达吸波材料(RAM——Radar Absorbent Material) 雷达吸波材料,顾名思义,是针对电磁频谱的雷达频率部分,利用碳和某些磁铁的化合物的能量转化特性实现对雷达波的吸收当雷达波照射飞行器的时候,这些材料的分子结构被激发,将雷达频率能量转换成热能这样,雷达吸波材料就“吸收”了特定的雷达信号,使剩余能量不足以产生有用的反射信号RAM所涉及的原理是比较简单的,然而实现起来则非常复杂的,尤其是在航空领域,材料的重量和承受飞行器外壳应力的能力至少和其电磁性能一样重要飞机雷达吸波材料必须具备以下品质:(1) 在较宽的频带内具有优良的吸波性能,(2) 重量轻,涂层厚度薄,(3) 具有优异的机械性能,包括在作战环境、温度条件下具有高的附着力、高的柔韧性、高的冲击强度、高的耐振动特性等,(4) 良好的稳定性,包括耐水、耐油、耐湿热、耐盐雾、耐武器烟雾、耐老化等特性 概括地讲,RAM可。

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