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1、课程代号D - 63电子战原理与应J进修考核大纲兵器工程师进修大学2012年8月电子战原理与应用进修考核大纲一、课程性质1、课程性质：电子战是指使用电磁能和定向能控制电磁频谱或攻击敌军的任何军事行动，它包含电子 战支援、电子攻击和电子 防护三大部分。电子战的作战对象包括雷达、通信、光电、引信、导航、敌我识别、计算机、指挥与控制以及武器制 导等所有利用电磁频谱的电子设备，其作 战目的是从整体上瘫痪敌信息系统和武器系统控制与制导系统，进而降低或 削弱敌方战斗力并确保已方电子装备正常工作，增强已方战斗力。随着军事信息技术广泛应用于现代战争的各个领域，电子战作为现代信息化战争的主要 作战样式之一，其作
2、用范 围更广、规模更大、强度更高、进程更加激烈。电子战必将成为未来信息战场的核心和支柱，成为掌握信息控制权、赢得战场主动权和战争胜利的关健。二、课程具体内容：上篇电子战基础第一章概论1、掌握电子战的定义。2、了解传统与最新电子战的组成。3、了解 ESM/ES，COMINT，ELINT 之间的区别。电子战的定义：为确保己方使用电磁频谱，同时阻止敌方使用电磁频谱所采取的战术与 技术。电磁频谱包含的频率范围：从直流（DC）到光波以远，即全部射频频谱、红外频谱、光学频谱及紫外频谱等 频率范围。传统电子战组成：ESM （电子支援措施）、ecm （电子对抗）和ECCM （电子反对抗）三部分，其中反辐 射武
3、器（ARW）没有作为电子战的一部分。ESM （电子支援措施）：电子战的接收部分。ECM （电子对抗）：利用干扰、箔条和曳光弹来扰乱雷达、军事通信和热寻的武器的正常工作。ECCM （电子反对抗）：在雷达或通信系统的设计或工作过程中为阻遏ECM的影响所采取的各种措施。电子支援（ES）:即传统的ESM，电子战的接收部分。电子攻击（EA）：不仅包括传统的ECM （干扰、箔条和曳光弹），而且还包括反辐射武 器和定向能武器。电子防护（EP）:即传统的ECCM，在雷达或通信系统的设计或工作过程中为阻遏 ECM的影响所采取的各种措施。ESM/ES，COMINT （通信情报），ELINT （电子情报）之间的区别
4、：（1）COMINT侦收敌通信信号， 目的是从那些信号所携载的信息中提取情报。2）ELINT侦收敌非通信信号，目的是获得敌电磁系统的详细情况以便制定对抗措施。因此，ELINT系统通常要在较长时间内搜集大量数据，才能支持详尽的分析。3）ESM/ES搜集敌信号（通信信号或非通信信号），目的是立刻对这些信号或与这些信号有关的武器采取某种行动。可以干扰接收的信号或将其信息传送给致命打击能力。接收的信号还可用于态势感知，即识别敌方部队、武器或电子能力的类型与位置。通常，ESM/ES采集大量的信号数据来支持吞吐率很高的处理。ESM/ES 一般只能确定出现的是哪一类已知辐射源及它们的位置。第二章基本数学概念
5、1、掌握dB计算。2、掌握接收通信链路组成、接收机灵敏度、有效距离和干扰信号的概念。3、重点掌握扩展损耗的计算。4、掌握有效辐射频率的概念与计算。5、了解近地低频信号的扩展损耗的计算。6、了解球面三角形中的三角关系、奈培法则以及在电子战中的应用。2-1 dB值与方程用dB表示的值必须是一个比值，即无量纲。非dB形式的数字被称为线性数字，dB形式的数字被称为对数数字。欲将线性数字相乘，则将其对数形式的数字相加即可。欲将线性数字相除，则将其对数形式的数字相减即可。欲将线性数字增大n次方,则将其对数形式的数字 乘以n即可。欲求线性数字的n次方根， 线性数字与对数数字的转换:则可将其对数形式的数字除以
6、n而得。N（dB）=10log 10（N） ，N=10 N（dB）/10。dBm表示信号强度，等于1毫瓦功率的dB值。A(dBm) 土B(dB)=C(dBm)。A(dBm)-B(dBm)=C(dB)。A(dB)=B(dB) og(非dB数字)，其中N是10的倍数。2.2电子战功能中的链路方程基本通信链路(单向链路)组成：发射机(XMTR )、接收机(RCVR )、发射和接收天线，以及两个天线间的传 播路径。接收的信号电平(dBm)=发射机功率(dBm)+发射天线增益(dB)-链路损耗(dB)+接收天线增益(dB)扩展损耗公式：Ls(dB)=32.4+20log 10(距离(km)+20log
7、10(频率(MHz)接收机灵敏度的定义：在可继续提供特定适当输出的情况下所能接收到的最小信号强度。PR=PT+GT-32.4-20log(f)-20log(d)+G r,其中，Pr=接收功率(dBm)；内二发射机输出功率(dBm) ； Gt=发射天线增益(dB) ； f=发射频率(MHz) ； d=传播距离(km) ； Gr=接收天线增益(dB)。由此可通过接收机灵敏度(P R=Sens)计算有效距离(d)。2.3电子战应用中的链路问题有效辐射功率(ERP)： ERP=Pt+G。将p V/m转换为dBm : P=-77+20log(E)-20log(F)，其中，咋信号强度(dBm) ； E二电
8、场强度(p V/m) F二频率(MHz)。Pr=Pt+2G-103 40log(D)-20log(F)+10log( ,() =目标的距离(km),二频率(MHz) , b =标的雷达截 面积(m2)。干扰信号：两个频率相同的信号到达一个天线，通常认为一个是有用信号，另一个则是 干扰信号。Ps-Pi二ERPS-ERP i-20log(Ds)+20log(Di)。对于近地低频信号，在菲涅耳区(路径中有凸出障碍物则进入菲涅耳区)的扩展损耗满iS=32+20log(f)+20log(d)超过该距离的扩展损耗为Ls=120+40log(d)-20log(hT)-20log(hR)，其中，Ls=菲涅耳区
9、以外的扩展损耗(dB), d=菲涅耳区以外的链路距离(km), hT=发射无线高度，hR=接收天线高度(m)；发射机到菲涅耳区的距离为：Fz=(hT*hR*f)/75000 , Fz=到菲涅耳区的距离(km),f=发射频率(MHz)。2.4球面三角形的关系球面三角形中的三角关系：sin a / sin A = sin b / sin B = sin c / sin C ； cos a = cos b cos c + sin b sin c cos A ； cos A = - cos B cos C + sin B cos C cos a 。奈培法则：中间部分的正弦等于相邻部分的正切之积；中间部
10、分的正弦等于相对部分的 余弦之积。由此生成的 公式： sin a = tan b Cotan B ; Cos A = Cotan C tan b ; Cos C = Cos a Cos b ; sin a = sin A sin c。2.5球面三角形的电子战应用真实方位：cos（Az）=cos（M）/cos（El）。方位测向系统中的仰角误差：误差=M-a CosCos（M）/Cos（El）。多普勒频移计算公式： f=fVREL/C，其中距离变化率等于发射机速度乘以其夹角（发射机处）的余弦加上接收机速度乘以其夹角（接收机处）的余弦。3D交战中的观测角：求滚转轴到目标的角距离以及威胁偏离飞机本地垂
11、线的角度。第三章天线1、掌握天线的定义和其常见性能参数（增益、频率覆盖、带宽、极化、波束宽度、效率）的概念，以及识别波束天线方向图。2、掌握根据总的性能参数选择天线的原则。3、重点掌握全向（360方位）天线与定向天线的区别。4、了解抛物面天线增益和波束宽度间的关系。5、掌握抛物面天线有效面积、对称与非对称增益的计算。6、重点掌握相控阵天线的优缺点。7、掌握相控阵天线工作原理。8、掌握相控阵天线阵元间隔、波束宽度、增益的计算。9、了解相控阵天线的波束控制限制3.1天线参数与定义天线的定义：天线是将电信号转换为电磁波或将电磁波转换为电信号的装置。天线波束：视轴、主瓣、波束宽度、3dB波束宽度、nd
12、B波束宽度、副瓣、至第一副瓣的角度、至第一零点的角度、副瓣增益。极化：线极化与圆极化。以电子战的观点来看，极化最重要的影响是若它与接收信号的极化不匹配其接收的功率将降低。3.2天线类型有限的仰角覆盖；定向天线提供有限的方位覆盖和仰角覆盖，需指向发射机或接收机的位置，但增 益大于全向天线，并大大降低了接收的无用信号电平。全向（360。方位）天线与定向天线的区别：全向天线提供一致的球形覆盖，但只能提供在多数电子战应用中，宽频带意味着大于一个倍频程（有时更多）。天线类型：偶极子、鞭状、环形、法向模螺旋、轴向模螺旋、双锥、菩提树型天线、万 十字章型天线、八木、对数周期、背腔螺旋、锥螺旋、四臂螺旋、喇叭
13、、带极化器的喇叭、 抛物面、相控阵。3.3抛物面天线的参数折中:A=38.6+G_20log(F)，其中，A 为(dB), F为工作频率(MHz)。:G=-42.2+20log(D)+20log(F)，其工作频率、天线视轴增益和天线有效面积之间的关系 面积（单位：dBsm，即相对1m2的dB值），G是视轴增益对于效率为55%的天线，其增益与直径和频率的关系 中，G为天线增益（dB），D为反射器直径（m）； F为工作频率（MHz），而其他效率下的增益可以由此修正。效率为55%的非对称抛物面天线的增益的经验式：增益=29000/（肾02），其中0,和$为两个正交方向的3dB 波束宽度。3.4 相控
14、阵天线相控阵天线的优缺点：优点：1）相控阵能够从一个目标立即转换到另一个目标，增强了捕获或跟踪多个目标的效率；2）将相控阵用于电子战接收天线或干扰天线时，电子战系统可获得与威胁雷达同样的灵活性。在某些应用中，利用一个阵列同时进行接收和干扰时可行的；灵巧蒙皮”技术，即在飞机的大部分或者全部蒙皮中都嵌入可以构成大量相控阵的天线阵元；相控阵可以做得与其携载平台的形状完全相同。缺点：从电子战角度看，通常会使通过分析接收信号强度随时间的变化规律来确定威胁 雷达的天线参数变得不可能。相控阵是与移相器相连的一组天线。移相器产生的距离延迟等于信号波长（相移/360。）天线阵元间隔通常为最高频率的半个波长，可避
15、免产生会降低天线性能的栅状波瓣”。具有偶极子阵元的相控阵天线的波束宽度：波束宽度=102/N，其中，N为阵列的阵元数，波束宽度的单位为度。随着 波束偏离阵列视轴一个角度，相控阵的增益下降的倍数等于视轴偏离角的余弦，而 波束宽度增加了相同的倍数。阵元间隔为半个波长的相控阵天线的增益:G=10log i0（N）+Ge-10log10（视轴偏离角的余弦）。波束控制限制：阵元间隔为半个波长的相控阵只能被调控到距视轴约阵元间隔更小（将45。的位置，如果 降低视轴增益），则它可以被调控到60。度的位置。第四章接收机1、重点掌握最常见的接收机类型，对应特性和适用环境。2、重点掌握各接收机的原理图。3、掌握晶体视频接收机前置放大的晶体视频接收机的灵敏度的计算。4、重点掌握IFM接收机通常能够度量的最小信号频率的计算。5、掌握各接收机的工作原理。6、掌握典型接收机系统的结构。7、了解用于难处理信号的接收机的结构。8、重点掌握接收机灵敏度的组成。9、了解接收机噪声系数的计算。10、重点掌握调频改
