哈工大—雷达对抗第5章—雷达干扰技术

遮盖性干扰
5.3.2最佳遮盖干扰波形
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最佳干扰波形就是随机性最强或不确定性最大的波形。 在限制平均功率的情况下，熵最大的最佳遮盖干扰波 形为正态分布的噪声。 熵定义为H ( x) p ( x) log a p ( x)dx

p ( x)dx 1 条件 x 2 p ( x)dx 2
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遮盖性干扰
5.3遮盖性干扰
•
• •
有源干扰按干扰信号的作用机理可分为：遮 盖性干扰和欺骗性干扰 前面分析的干扰方程一般形式主要针对的就 是单站雷达的遮盖性有源干扰 遮盖性干扰就是用干扰信号淹没有用信号， 阻碍雷达检测目标信息，实际就是降低信噪 比以在恒虚警检测中降低发现概率。
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2 2
2
有效干扰扇面 j 2 2
Pj G j Gt
4 k j Rt 2 0.5 PG Kj t t Rj
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干扰方程
干扰在目标上时有效干扰扇面要求
•
有效干扰扇面是指在最小干扰距离上干扰能压制 信号的扇面，在此扇面内雷达不能发现目标。
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概述
干扰分类方法
•
• • •
能量来源：有源(Active),无源(Passive) 产生途径：有意干扰，无意干扰 作用机理：遮盖性干扰，欺骗性干扰 空间位置：远距离支援干扰(SOJ, Stand off Jam
ming)，随队干扰(ESJ, Escort Jamming) ，自卫 干扰(SSJ, Self Screening Jamming) ，近距离干 扰(SFJ, Stand Forward Jamming)
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•
1，2点在压制区扇面小但不能显示目标 3点进入暴露区扇面大但被发现
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干扰方程
5.2.5干扰扇面
•
干扰信号在环视显示器屏幕上打亮的扇形区 域称为干扰扇面。打亮时干扰功率大于接收 机内部噪声一定倍数。
Prj mPn Prj
2 Pj G j Gt j
(4 ) R j
2
2
mPn
为雷达馈线损耗系数
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干扰方程
天线增益曲线
•
根据天线 增益曲线 可以得到 不同方位 上天线增 益。也可 以根据经 验公式计 算，但一 般角度不 能太大。
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干扰方程
干扰扇面角
经验公式 Gt 0.5 k Gt
2
B 2 2
遮盖性干扰
5.3.1遮盖性干扰概述
雷达向空间发射信号sT (t ) 被目标调制后形成回波s(t ) 叠加各种干扰和噪声c(t )后接收机收到sR (t ) 经雷达处理后在终端显示
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遮盖性干扰
遮盖性干扰分类
1.
2.
3.
4.
瞄准式干扰， 干扰信号强 阻塞式干扰， 干扰范围宽 扫频式干扰， 周期性强干扰， 范围宽 组合式干扰
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概述
雷达、目标、干扰机的空间位置关系
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•
•
•
远距离干扰：远离战区， 安全。 信号强，旁瓣，遮 盖性干扰 随队干扰：目标附近，信 号强，主瓣或旁瓣，遮盖 性干扰 自卫干扰：目标上，主瓣， 遮盖和欺骗干扰 近距离干扰：领先目标， 距离近干扰效果好，不安 全，无人机，遮盖性干扰
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压制系数是常数但决定于干 扰信号调制样式和雷达类型。 压制系数越小雷达的抗干扰 性能越差。 压制系数是比较各种干扰信 号样式优劣的重要标准。
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干扰方程
5.2.3干扰方程
•
有效干扰必须满足
Gt Rt 4 2 Kj Prs PG Gt R j t t Prj Pj G j 或 PG t t Pj G j 4 j 4 ( Gt ) Rt Gt Kj Rj2 4 j
p ( x) 1 e 2
x2 2 2
H ( x) max p( x) ln p( x)dx ln 2 e 2
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遮盖性干扰
噪声质量因数
• • •
噪声质量因数是指在相同遮盖效果条件下，理想干扰 信号所需功率与实际干扰信号所需的干扰功率之比。 实际干扰信号概率密度难以确定，常用实验方法确定 噪声质量因数。 可以用以确定实际干扰信号所需功率。
(t )服从[0， 2 ]均匀分布
两者独立
j 远大于J (t )谱宽
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遮盖性干扰
5.3.3噪声调幅干扰
•
广义平稳随机过程均值时间无关，相关函数仅与 有关
J (t ) [U 0 U n (t )]cos( j t )
2 U n (t )零均值，方差 n ,[-U 0，]广义平稳
A j 4 j
Pj G j Gt j 2 (4 ) 2 R j 2
目标雷达截面 2 A= Gt 雷达天线有效面积 4
Pj 干扰机发射功率 G j 干扰机天线增益 R j 干扰机到雷达距离
Gt Rt 4 2 Prs PG Gt R j t t
j 干扰信号对雷达天线极化系数 2 A= Gt雷达天线在干扰
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干扰方程
自卫时干扰方程
•
当干扰机配置在目标上（目标自卫）时
R j Rt ,Gt Gt 方程可简化为 f j PG t t Pj G j 2 j 4 Rt f r Kj
K j PG f j t t 或R0 4 j Pj G j f r
独立于U n (t )且服从[0， 2 ]均匀分布
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干扰方程
理解干扰区
•
随距离减少目标回波功率按四次方增长，而干扰 功率按二次方增长，故逐渐会从压制区过渡到暴 露区。雷达功率越大，目标雷达截面越大，暴露 半径就越大；想减小暴露半径就要提高干扰机有 效辐射功率，或选择干扰样式降低压制系数。
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干扰方程
不同距离的干扰效果
R0 称为干扰机的最小有效干扰距离。 f j *当f j f r时， 值取1。 f r
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干扰方程
干扰方程的讨论
• •
• • •
压制大功率雷达需要大功率干扰机。（有效辐射 功率） 雷达天线方向性越好抗干扰能力越强，旁瓣进入 时干扰信号衰减巨大，所以干扰机配置在目标上 最省功率。 目标雷达截面越大需要掩护干扰机的功率越大 压制系数越大需要干扰功率越大 极化损失系数越小，极化损失越严重，需要功率 越大
雷达对抗技术
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目标和内容
目标和内容
了解并掌握与雷达干扰技术相关的概念、 原理和方法。 干扰方程 遮盖性干扰 欺骗性干扰 干扰设备 无源干扰
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概述
5.1概述 雷达对抗就是雷达电子战（EW, electronic w arfare）。包括 • 电子支援(ES, electronic support) • 电子攻击(EA, electronic attack) • 电子防护(EP, electronic protection)
2 2 Gt 2 PG t t K j j 4 R j 2 4 (4 )3 Rt 4
Pj G j
或
R j Gt K j PG Rj PG t t t t Pj G j 4 4 j 4 Rt Gt j 4 Rt 0.5 Kj
瞄准式f j (2 ~ 5)f r , f j fs f j f j 阻塞式f j 5f r , fs f j , fj 2 2 扫频式f j (2 ~ 5)f r , f j fs t , t 0, T
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r j 2 j 2 arcsin Rmin
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干扰方程
干扰在目标外时有效干扰扇面要求
r j 2(1 2 ) 2 arcsin 2 Rmin
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干扰方程
有效干扰扇面讨论
• • • • •
有效干扰扇面和干扰参数、雷达参数及目标截面 有关，还和干扰机及目标距雷达距离有关。 通常说的雷达干扰扇面比有效干扰扇面大得多。 所需有效干扰扇面根据被保卫目标的大小和干扰 机的位置确定。 干扰机配置在被保卫目标外是所需要小干扰扇面 比配置在目标上时大很多。 一部干扰机不能覆盖时可以用多部干扰机共同形 成一个有效干扰扇面。
Gt雷达天线在干扰方向上的增益
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干扰方程
5.2.2压制系数
•
压制系数指雷达发现概率下降到10%以下时， 接收机输入端所需最小干扰信号与雷达回波 信号功率之比：
K j Pj / Ps | pd 0.1
K j 压制系数 Pj 干扰功率 Ps目标回波功率 pd 发现概率
• • •
这两个式子称为干扰方程。
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干扰方程
宽带干扰方程
•
干扰机带宽比雷达带宽大很多时，干扰机功 率无法全部进入雷达接收机。
干扰机带宽f j > 雷达接收机带宽f r Pj G j Gt Rt 4 f r 2 Kj PG Gt R j f j t t R j f j PG t t Pj G j 4 j 4 ( Gt ) Rt f r Gt Kj
Pj G j Gt k j mPn
高增益k 0.07 ~ 0.10 低增益k 0.04 ~ 0.06
0.5 4 R j
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干扰方程
5.2.6有效干扰扇面