雷達(dá)對(duì)抗原理第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)ppt課件

1、第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)10.1 箔條干擾10.2 反射器10.3 假目的與雷達(dá)誘餌10.4 目的隱身技術(shù)第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)10.1 箔條干擾箔條干擾10.1.1 箔條干擾的根本原理箔條干擾的根本原理箔條通常由金屬箔切成的條、鍍金屬的箔條通常由金屬箔切成的條、鍍金屬的介質(zhì)絲介質(zhì)絲/帶等制成，其中運(yùn)用最多的是尺寸為帶等制成，其中運(yùn)用最多的是尺寸為半波長(zhǎng)的箔條絲，稱為半波振子，它對(duì)該波半波長(zhǎng)的箔條絲，稱為半波振子，它對(duì)該波長(zhǎng)的頻率諧振，產(chǎn)生的散射電場(chǎng)最強(qiáng)。長(zhǎng)的頻率諧振，產(chǎn)生的散射電場(chǎng)最強(qiáng)。目的的雷達(dá)截面積可以定義為目的散射目的的雷達(dá)截面積可以定義為目

2、的散射總功率總功率P2與入射功率密度與入射功率密度S1的比值：的比值：=P2/S1，假設(shè)測(cè)得入射波的電場(chǎng)強(qiáng)度，假設(shè)測(cè)得入射波的電場(chǎng)強(qiáng)度E1，又在間隔又在間隔R處測(cè)得散射波的電場(chǎng)強(qiáng)度處測(cè)得散射波的電場(chǎng)強(qiáng)度E2，那，那么有么有(10-1)第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù) 對(duì)半波長(zhǎng)箔條，如圖10-1所示，入射波與箔條的夾角為，產(chǎn)生的感生電流為(10-2)cos10REI其中，R=73 ，為半波振子的輻射電阻。該感應(yīng)電流在R處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為(10-3)2102cos60cos60RRERIE綜合上述各式，可以得到單根箔條在特定空間夾角時(shí)的雷達(dá)截面積為=0.862 cos4 (10-4)第10章 對(duì)雷達(dá)

3、的無(wú)源干擾技術(shù)思索到箔條在三維空間中均勻分布，其平均雷達(dá)截面積應(yīng)為在空間立體角中的平均值，(10-5)用箔條回波遮蓋目的回波時(shí)，要求在每個(gè)雷達(dá)分辨單元中箔條的雷達(dá)截面積1N是目的雷達(dá)截面積的KJ倍以上，N是雷達(dá)分辨單元內(nèi)的箔條平均數(shù),(10-6)1JKN 第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)圖10-1 半波振子的雷達(dá)截面積第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)10.1.2 箔條的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用箔條的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用箔條是運(yùn)用最早的一種無(wú)源干擾技術(shù)，歷次戰(zhàn)爭(zhēng)都證明其在箔條是運(yùn)用最早的一種無(wú)源干擾技術(shù)，歷次戰(zhàn)爭(zhēng)都證明其在維護(hù)飛機(jī)和艦船目的方面具有優(yōu)越的性能，因此它的廣泛運(yùn)用不維護(hù)飛機(jī)和艦船目的方面具有優(yōu)越的性能，因此它的廣泛

4、運(yùn)用不斷沿襲至今。斷沿襲至今。箔條干擾各個(gè)反射體之間的間隔通常比波長(zhǎng)大幾十倍，因此箔條干擾各個(gè)反射體之間的間隔通常比波長(zhǎng)大幾十倍，因此它并不改動(dòng)大氣的電磁傳播特性。箔條的運(yùn)用方式主要有兩種。它并不改動(dòng)大氣的電磁傳播特性。箔條的運(yùn)用方式主要有兩種。一種是在一定空域中大量投放，構(gòu)成數(shù)千米寬、數(shù)十千米長(zhǎng)一種是在一定空域中大量投放，構(gòu)成數(shù)千米寬、數(shù)十千米長(zhǎng)的箔條干擾的箔條干擾“走廊，使雷達(dá)分辨單元中箔條的雷達(dá)截面積遠(yuǎn)大走廊，使雷達(dá)分辨單元中箔條的雷達(dá)截面積遠(yuǎn)大于目的的雷達(dá)截面積，以掩護(hù)戰(zhàn)斗機(jī)群的突防。為了添加箔條的于目的的雷達(dá)截面積，以掩護(hù)戰(zhàn)斗機(jī)群的突防。為了添加箔條的譜寬，還可以利用機(jī)上的有源干擾機(jī)

5、照射箔條走廊，此時(shí)散射到譜寬，還可以利用機(jī)上的有源干擾機(jī)照射箔條走廊，此時(shí)散射到雷達(dá)的干擾信號(hào)能量是箔條散射雷達(dá)照射信號(hào)和散射有源干擾信雷達(dá)的干擾信號(hào)能量是箔條散射雷達(dá)照射信號(hào)和散射有源干擾信號(hào)的疊加。號(hào)的疊加。第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)另一種是在飛機(jī)或艦船自衛(wèi)干擾時(shí)投放，箔條快速散開(kāi)，構(gòu)成比目的大得多的回波，而目的作機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，誘使雷達(dá)檢測(cè)和跟蹤箔條，脫離目的。圖10-2為載機(jī)自衛(wèi)干擾時(shí)的箔條投放表示圖，在飛機(jī)機(jī)動(dòng)前的航線上投放假設(shè)干個(gè)箔條包，每個(gè)箔條包散開(kāi)后構(gòu)成的雷達(dá)截面積均大于載機(jī)的雷達(dá)截面積，各包之間的間距d小于雷達(dá)的空間分辨力，其中在徑向方向上，(10-8)cos2cd 其中為飛機(jī)

6、飛行方向與徑向方向的夾角。在切向方向上(10-9)sin5 . 0Rd 第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)箔條包在投放后快速散開(kāi)，普通載機(jī)作適當(dāng)機(jī)動(dòng)，以躲避雷達(dá)的探測(cè)和跟蹤。這種箔條對(duì)干擾飛機(jī)身后的雷達(dá)更為有利，雷達(dá)的跟蹤波門(mén)容易截獲和鎖定離雷達(dá)較近的箔條回波上。圖10-2 飛機(jī)自衛(wèi)時(shí)箔條干擾表示圖第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)10.2 反反 射射 器器反射器可以在較寬的頻率范圍內(nèi)對(duì)入射反射器可以在較寬的頻率范圍內(nèi)對(duì)入射電磁波產(chǎn)生很強(qiáng)的反射，這種反射信號(hào)可以電磁波產(chǎn)生很強(qiáng)的反射，這種反射信號(hào)可以構(gòu)成假目的干擾，也可以改動(dòng)其所在處物體構(gòu)成假目的干擾，也可以改動(dòng)其所在處物體的電波散射特性。的電波散射特

7、性。一個(gè)理想導(dǎo)體的金屬板，當(dāng)其尺寸遠(yuǎn)大一個(gè)理想導(dǎo)體的金屬板，當(dāng)其尺寸遠(yuǎn)大于波長(zhǎng)時(shí)，可以對(duì)板面法線方向入射的電磁于波長(zhǎng)時(shí)，可以對(duì)板面法線方向入射的電磁波產(chǎn)生劇烈的反射，此時(shí)其雷達(dá)截面積為波產(chǎn)生劇烈的反射，此時(shí)其雷達(dá)截面積為(10-10)22max4A第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)其中A為金屬板的面積。假設(shè)入射波偏離法線方向，那么反射波也將偏離入射方向，相應(yīng)的雷達(dá)截面積也將顯著減小。因此對(duì)反射器的主要要求是：(1) 以小的尺寸和分量，獲得盡能夠大的雷達(dá)截面積;(2) 具有盡能夠大的入射方向呼應(yīng)。為此，人們研制了多種性能優(yōu)越的反射器，主要有角形反射器、雙錐反射器、龍伯透鏡反射器、萬(wàn)阿塔反射器等。第1

8、0章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)10.2.1 角形反射器角形反射器角形反射器是利用三個(gè)互為垂直的金屬板制成的，根角形反射器是利用三個(gè)互為垂直的金屬板制成的，根據(jù)每個(gè)金屬板面的外形，可以分為三角形角反射器、圓形據(jù)每個(gè)金屬板面的外形，可以分為三角形角反射器、圓形角反射器和方形角反射器等，如圖角反射器和方形角反射器等，如圖10-3(a)、(b)、(c)所示。所示。圖10-3 角形反射器第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)角形反射器可以在較大的入射方向內(nèi)，經(jīng)過(guò)兩次折射，將入射電磁波反射回去；當(dāng)入射波平行于某一個(gè)平面時(shí)，又可以經(jīng)過(guò)其它兩個(gè)平面完成反射，因此具有很大的雷達(dá)截面積，如圖10-3(b)所示。角形反射器的最

9、大反射方向?yàn)榻欠瓷淦鞯闹行妮S方向，它與三個(gè)垂直軸的夾角相等，為54.75。邊長(zhǎng)為a的三種角形反射器在該方向時(shí)的最大雷達(dá)截面積分別為(10-11)24max24maxO24max3 .37,6 .15,19. 4aaa口第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)角形反射器對(duì)制造的精度、角度準(zhǔn)確度、外表平整程度等要求較高，假設(shè)三個(gè)夾角不是90，或反射面凹凸不平，將引起雷達(dá)截面積的顯著降低。在a時(shí)，角度偏向應(yīng)在0.5之內(nèi)，板面不平度時(shí)，龍伯透鏡的有效反射面積為242431244aa龍伯透鏡反射器較多用于空中布設(shè)。由于介質(zhì)損耗和制造工藝不完善等緣由，實(shí)踐龍伯透鏡反射器的雷達(dá)截面積會(huì)比實(shí)際值約小1.5 dB。龍伯透

10、鏡反射器的優(yōu)點(diǎn)是：體積小，雷達(dá)截面積大，在程度和垂直方向都有較寬的方向性；缺陷是需求專門(mén)的資料和制造工藝，造價(jià)高，分量大。第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)10.3 假目的與雷達(dá)誘餌假目的與雷達(dá)誘餌假目的和雷達(dá)誘餌是破壞和擾亂雷達(dá)目假目的和雷達(dá)誘餌是破壞和擾亂雷達(dá)目的檢測(cè)和識(shí)別的重要手段，廣泛用于目的偽的檢測(cè)和識(shí)別的重要手段，廣泛用于目的偽裝和重要目的的自衛(wèi)維護(hù)等。裝和重要目的的自衛(wèi)維護(hù)等。10.3.1 假目的假目的1 固定布設(shè)型假目的固定布設(shè)型假目的這種假目的主要用于地這種假目的主要用于地/海面目的偽裝，海面目的偽裝，如采用各類反射器和各種外表金屬涂敷、充如采用各類反射器和各種外表金屬涂敷、充氣

11、成型的薄膜資料構(gòu)成的假車輛、假飛機(jī)、氣成型的薄膜資料構(gòu)成的假車輛、假飛機(jī)、假橋梁、假建筑群等，不僅具有非常逼真的假橋梁、假建筑群等，不僅具有非常逼真的目的微波、可見(jiàn)光散射特性，而且要求其布目的微波、可見(jiàn)光散射特性，而且要求其布設(shè)和撤收迅速、簡(jiǎn)便。設(shè)和撤收迅速、簡(jiǎn)便。第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)2 空漂空漂/海漂型假目的海漂型假目的這種假目的主要用于模擬空中飛機(jī)和海面艦船目的的這種假目的主要用于模擬空中飛機(jī)和海面艦船目的的散射特性?？掌图倌康钠胀楣嘧⑤p質(zhì)氣體定高漂浮的散射特性?？掌图倌康钠胀楣嘧⑤p質(zhì)氣體定高漂浮的金屬涂敷氣球，利用高空氣流帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，所以在運(yùn)用時(shí)金屬涂敷氣球，利用高空氣

12、流帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，所以在運(yùn)用時(shí)需求準(zhǔn)確測(cè)定高空氣流的方向和速度，以便構(gòu)成需求的假需求準(zhǔn)確測(cè)定高空氣流的方向和速度，以便構(gòu)成需求的假目的航跡。此外，密集的空漂球還會(huì)對(duì)高速飛行器的平安目的航跡。此外，密集的空漂球還會(huì)對(duì)高速飛行器的平安構(gòu)成要挾，為此有些空漂型假目的還帶有自毀安裝。海漂構(gòu)成要挾，為此有些空漂型假目的還帶有自毀安裝。海漂型假目的普通為充氣展開(kāi)的水面角反射器陣列，利用洋流型假目的普通為充氣展開(kāi)的水面角反射器陣列，利用洋流帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，所以在運(yùn)用時(shí)需求準(zhǔn)確測(cè)定洋流的方向和速帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)，所以在運(yùn)用時(shí)需求準(zhǔn)確測(cè)定洋流的方向和速度，以便構(gòu)成需求的假目的航跡。度，以便構(gòu)成需求的假目的航跡。第10章 對(duì)雷

13、達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)3 機(jī)動(dòng)型假目的機(jī)動(dòng)型假目的這種假目的主要用于模擬運(yùn)動(dòng)中的飛機(jī)、艦船、車輛這種假目的主要用于模擬運(yùn)動(dòng)中的飛機(jī)、艦船、車輛等目的的散射特性，普通由反射器、發(fā)動(dòng)機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制系等目的的散射特性，普通由反射器、發(fā)動(dòng)機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)共同組成。其中反射器提供假目的的散射特性，發(fā)動(dòng)機(jī)統(tǒng)共同組成。其中反射器提供假目的的散射特性，發(fā)動(dòng)機(jī)提供假目的運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制運(yùn)動(dòng)的航跡。提供假目的運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)控制運(yùn)動(dòng)的航跡。機(jī)動(dòng)型假目的可以在一定時(shí)間內(nèi)全面、逼真地模擬真目的機(jī)動(dòng)型假目的可以在一定時(shí)間內(nèi)全面、逼真地模擬真目的的散射和運(yùn)動(dòng)特性。的散射和運(yùn)動(dòng)特性。第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技

14、術(shù)10.3.2 雷達(dá)誘餌雷達(dá)誘餌1 固定布設(shè)式雷達(dá)誘餌固定布設(shè)式雷達(dá)誘餌這類雷達(dá)誘餌主要用于維護(hù)固定目的。因此這類雷達(dá)這類雷達(dá)誘餌主要用于維護(hù)固定目的。因此這類雷達(dá)誘餌普通為迎向要挾方向的偏兩點(diǎn)或三點(diǎn)布設(shè)，如圖誘餌普通為迎向要挾方向的偏兩點(diǎn)或三點(diǎn)布設(shè)，如圖10-4所所示，其中誘餌與被維護(hù)目的的間距示，其中誘餌與被維護(hù)目的的間距Rft應(yīng)不小于要挾武器殺應(yīng)不小于要挾武器殺傷半徑傷半徑rK的的35倍倍, 即即Rft(35)rK(10-14)誘餌到達(dá)要挾雷達(dá)的輻射或散射功率也應(yīng)是目的雷達(dá)截面誘餌到達(dá)要挾雷達(dá)的輻射或散射功率也應(yīng)是目的雷達(dá)截面積的積的KJ(壓制系數(shù)壓制系數(shù))倍以上。倍以上。第10章 對(duì)雷

15、達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)圖10-4 雷達(dá)誘餌的典型布設(shè)第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)2 投擲式雷達(dá)誘餌投擲式雷達(dá)誘餌這類雷達(dá)誘餌可用于維護(hù)固定目的或運(yùn)動(dòng)目的。普通這類雷達(dá)誘餌可用于維護(hù)固定目的或運(yùn)動(dòng)目的。普通采用火箭彈將其發(fā)射到預(yù)定位置，然后迅速成形、開(kāi)傘懸采用火箭彈將其發(fā)射到預(yù)定位置，然后迅速成形、開(kāi)傘懸吊或充氣滯空，構(gòu)成較大的干擾功率或散射面積。當(dāng)目的吊或充氣滯空，構(gòu)成較大的干擾功率或散射面積。當(dāng)目的位于誘餌附近時(shí)，誘使雷達(dá)跟蹤誘餌。投擲式誘餌可以根位于誘餌附近時(shí)，誘使雷達(dá)跟蹤誘餌。投擲式誘餌可以根據(jù)來(lái)襲要挾方向、目的運(yùn)動(dòng)方向和當(dāng)時(shí)的風(fēng)速據(jù)來(lái)襲要挾方向、目的運(yùn)動(dòng)方向和當(dāng)時(shí)的風(fēng)速/風(fēng)向等靈敏風(fēng)向等靈

16、敏選擇射程、射高等空間位置，部署和運(yùn)用方便，得到了廣選擇射程、射高等空間位置，部署和運(yùn)用方便，得到了廣泛運(yùn)用。泛運(yùn)用。第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)3 拖曳式雷達(dá)誘餌拖曳式雷達(dá)誘餌這類雷達(dá)誘餌主要配屬于運(yùn)動(dòng)目的，并由目的提供動(dòng)這類雷達(dá)誘餌主要配屬于運(yùn)動(dòng)目的，并由目的提供動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)控制，普通具有與運(yùn)動(dòng)目的一樣的運(yùn)動(dòng)特性。拖力和運(yùn)動(dòng)控制，普通具有與運(yùn)動(dòng)目的一樣的運(yùn)動(dòng)特性。拖曳式誘餌平常保管在目的上，僅在遭到雷達(dá)要挾時(shí)才從目曳式誘餌平常保管在目的上，僅在遭到雷達(dá)要挾時(shí)才從目的上施放出來(lái)，經(jīng)過(guò)拖纜控制其與目的的間距的上施放出來(lái)，經(jīng)過(guò)拖纜控制其與目的的間距Rft(典型間距典型間距為為80 m150 m)

17、; 主要采用有源任務(wù)方式，由目的平臺(tái)主要采用有源任務(wù)方式，由目的平臺(tái)經(jīng)過(guò)拖纜供電，對(duì)要挾雷達(dá)實(shí)施圖經(jīng)過(guò)拖纜供電，對(duì)要挾雷達(dá)實(shí)施圖8-3中的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。由中的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。由于誘餌主要處于目的運(yùn)動(dòng)的后方，對(duì)于迎向來(lái)襲的要挾，于誘餌主要處于目的運(yùn)動(dòng)的后方，對(duì)于迎向來(lái)襲的要挾，難以構(gòu)成圖難以構(gòu)成圖10-4所示的誘餌導(dǎo)前關(guān)系，因此拖曳式雷達(dá)誘餌所示的誘餌導(dǎo)前關(guān)系，因此拖曳式雷達(dá)誘餌在義務(wù)后期普通采取斷纜，使誘餌繼續(xù)迎向要挾方向運(yùn)動(dòng)，在義務(wù)后期普通采取斷纜，使誘餌繼續(xù)迎向要挾方向運(yùn)動(dòng)，而目的那么迅速實(shí)施機(jī)動(dòng)躲避。而目的那么迅速實(shí)施機(jī)動(dòng)躲避。第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)4 隨行式雷達(dá)誘餌隨行式雷達(dá)誘餌這類

18、雷達(dá)誘餌主要配屬于運(yùn)動(dòng)目的或運(yùn)動(dòng)目的群，可這類雷達(dá)誘餌主要配屬于運(yùn)動(dòng)目的或運(yùn)動(dòng)目的群，可以在一定時(shí)間內(nèi)隨行目的運(yùn)動(dòng)，并且迎向要挾方向配置，以在一定時(shí)間內(nèi)隨行目的運(yùn)動(dòng)，并且迎向要挾方向配置，自帶動(dòng)力和一定的供電才干，對(duì)要挾雷達(dá)實(shí)施圖自帶動(dòng)力和一定的供電才干，對(duì)要挾雷達(dá)實(shí)施圖8-3中的轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)發(fā)式干擾。隨行式雷達(dá)誘餌普通采用無(wú)人駕駛的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)發(fā)式干擾。隨行式雷達(dá)誘餌普通采用無(wú)人駕駛的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(如無(wú)人機(jī)如無(wú)人機(jī))，由目的平臺(tái)攜帶，需求運(yùn)用時(shí)從目的平臺(tái)分別，由目的平臺(tái)攜帶，需求運(yùn)用時(shí)從目的平臺(tái)分別投放，完成義務(wù)后可回收或進(jìn)展自毀式攻擊。投放，完成義務(wù)后可回收或進(jìn)展自毀式攻擊。第10章 對(duì)雷達(dá)的無(wú)源干擾技術(shù)10.4 目的隱身技術(shù)目的隱身技術(shù)隱身是一項(xiàng)綜合技術(shù)，用以盡能夠地減小隱身是一項(xiàng)綜合技術(shù)，用以盡能夠地減小目的的各種可觀測(cè)