測角被動雷達的技術方案課件

測角被動雷達的技術方案測角被動雷達作者:陳必紅深圳大學數(shù)學系問題說明本方案試圖給出一雷達系統(tǒng)的方案,這個方案應當能夠抗極強干擾,且能夠發(fā)現(xiàn)類似隱形飛機,隱形導彈的任何目標.研究背景無論是科索沃戰(zhàn)爭還是伊拉克戰(zhàn)爭,都發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代雷達的抗干擾能力很差,因此一旦受到強烈干擾,雷達系統(tǒng)往往處于癱瘓狀態(tài).因此,研究一種不怕干擾,能夠發(fā)現(xiàn)隱性目標的雷達,是保衛(wèi)祖國的迫切需要.方案要點第1要點:把天空"照亮"第2要點:只測角,不測距第一要點:把天空照亮

1,用許多廉價的,便宜的發(fā)射機和發(fā)射天線,以大角度向天空隨意地照射.考慮到家庭微波爐如此便宜,因此將這樣的發(fā)射機密集地遍布一片地區(qū),例如,每個電線桿,每一個建筑物上都設一個是可行的.2,發(fā)射機可以發(fā)射任何波形,但是為防止對接收機的直接干擾,可用方波調(diào)制,方波的寬度可以考慮為100微秒到一毫秒.3,發(fā)射頻率不需要保密,完全可以對敵人公開圖示:代表天線發(fā)現(xiàn)目標的判決規(guī)則如果A的信號明顯高于B,C,D,E的信號,表示此方向上發(fā)現(xiàn)目標ACDEBACDEBABCDE天線轉速傳統(tǒng)雷達因要等待脈沖的返回,因此天線轉速為每分鐘6轉左右本方案天線轉速不限,也許能夠達到每分鐘幾萬轉.總之越快越好.主要受噪聲大小限制.ACDEBACDEB相控陣更為昂貴的辦法,接收機其實由幾百到上千個接收機和天線組成相控陣,則不需要旋轉,相當于眼睛中的視網(wǎng)膜,則目標一落入視線將立即被發(fā)現(xiàn)ACDEBACDEBACDEBACDEBACDEBACDEBACDEBACDEBACDEBACDEB單個接收機只能發(fā)現(xiàn)目標方位,不能發(fā)現(xiàn)目標距離,可能的顯示屏圖案:仰角方位角90°45°0°180°360°如有兩個不同位置的接收機配合計算,可以定位

b接收機1接收機2此方案的優(yōu)點1,抗干擾2,抗打擊3,能夠發(fā)現(xiàn)隱形飛機1,抗干擾任何有源干擾都只不過在屏幕上形成一個亮點,無法對目標進行隱藏.而此方案能夠?qū)Ω蓴_源進行定位后用導彈對其實施打擊.2,抗打擊發(fā)射源成千上萬,且價錢極為便宜,可以考慮城市的每個建筑物每個電線桿子上都裝一個發(fā)射機.現(xiàn)在一個家用微波爐只有幾百元錢,和路邊的路燈價錢差不多.因此不怕敵人打掉一部分發(fā)射源.而接收機只接收不發(fā)射,敵人根本無法對接收機進行定位.3,能夠發(fā)現(xiàn)隱形飛機隱形飛機能夠?qū)⒆约旱睦走_截面積縮小為通常的十分之一,但仍然不能夠做到零雷達截面積.這個時候其實脈沖雷達的功率提高十倍,也就能夠發(fā)現(xiàn)隱形飛機.但脈沖雷達要分析波形信息,極易受干擾.在強的電子干擾的環(huán)境下,脈沖雷達無法發(fā)現(xiàn)隱形飛機.但是本方案只測角度,有源干擾對其無效,因此能夠發(fā)現(xiàn)隱形飛機.隱形飛機的原理隱形飛機通常用兩種手段進行隱形,一是形狀設計,二是隱形涂料,哪種更主要一些呢?應當是形狀更為主要一些如果涂料主要,則美國的所有飛機都可成為隱形飛機,只需涂上涂料即可.但事實上美國并不是所有飛機都是隱形飛機,而是一些特定的飛機被稱作隱形飛機,由此推斷涂料不主要,主要是形狀.傳統(tǒng)的雷達發(fā)射和接收天線在一起,因此只接收正發(fā)射正返回的回波任何金屬物體相當于鏡子,如果鏡子是圓的,則對于傳統(tǒng)雷達,將從波束來的切線方向反射回波如果鏡子是平的,則只有與波束來的方向垂直,才有回波反射,否則將波束反射到別處,接收機接收不到因此,只要將飛機的形狀,盡量做成由一些平面構成,這些平面與地面或者其它方向來的波束成直角的概率極低,就是隱形飛機了.

當然,各個平面的接縫處仍然會有衍射,因此不可能將雷達截面積縮為0.

或者說,隱形飛機的原理,是將大部分的入射能量反射到到別處去了.但是,當波束是從四面八方射過來時,隱形飛機根本就無所遁形,反射的能量是足夠被發(fā)現(xiàn)的.此方案的缺點定位精度差耗電量大定位精度差雖然定位精度不如脈沖雷達,但是在脈沖雷達被干擾的情況下,差總比根本發(fā)現(xiàn)不了目標要好.在導彈上裝的制導雷達也是只有接收機,就可以做得很小,而且導彈的反饋調(diào)節(jié)性,在不斷接近目標的過程中,并不太在乎這個定位精度差,而且很難被干擾.耗電量大正因為耗電量大,因此,此方案和脈沖雷達配合使用.如果沒有干擾,就用脈沖雷達,一旦發(fā)現(xiàn)干擾,說明處于戰(zhàn)時狀態(tài),這個時候一個城市即使耗盡一半的電力來保衛(wèi)自己也是值的.而敵方干擾也要消耗能量,且暴露干擾源位置,可發(fā)射導彈消滅干擾源后,再回復到脈沖雷達工作的狀態(tài).進一步的考慮天空本來就是“亮”的？現(xiàn)在的天空，已經(jīng)存在著各種電磁波，例如，電視信號，手機信號，等等。因此，也許天空本來就是亮的。但是如果只利用已經(jīng)存在著的電磁波，缺少主動性，也并不清楚這些電磁波的效果如何。因此本人仍然主張要主動性地向天空照射使之更“亮”。美國是否已經(jīng)有了這種技術？有沒有不知道，但是就從最近的伊拉克戰(zhàn)爭，可以認為美國的愛國者反導系統(tǒng)的雷達仍然是傳統(tǒng)的脈沖式的。這是因為，有新聞報導說，在伊戰(zhàn)爭中，一次美國戰(zhàn)機發(fā)現(xiàn)地面的愛國者系統(tǒng)的雷達將其鎖定，就發(fā)射導彈擊中雷達。但是本方案是無源的接收機因此，戰(zhàn)機是不可能知道自己是否被鎖定的。由此推斷美國方面也仍然在用傳統(tǒng)的脈沖制雷達。本方案一經(jīng)采用