电子对抗原理 7 外辐射源雷达简介

外辐射源雷达劣势

受辐射源覆盖范围、工作时间的限制； 作用距离不够远； 探测精度不够高； 检测信息不可靠； 有很多技术难点必须克服。
4 外辐射源雷达研究现状
第一阶段：初级阶段，系统不成熟 英国的MTI型无源探测系统、英国的相位干 涉仪 第二阶段：系统逐渐成熟 普遍采用被动相干定位（PCL）体制和DBF天 线 洛克希德•马丁公司研制的“静默哨兵” 德国西门子公司研制的CELLDAR 第三阶段：研究更加深入，走向高分辨和目 标识别
“静默哨兵”系统的FSS 相控阵接收天线
“静默哨兵”系统的FSS接收机
美国的多基地体制


通用电器公司的被动雷达方案用多基地体制，改 造现有电视信号，在电视信号的场消隐中插入伪 随机序列，该序列由127位的伪随机码及其副本共 254位组成，解决了电视行同步信号造成的测距模 糊问题，而且具有较高的分辨率。 接收站使用全向天线，各接收站检测到目标后将 到达时间差（TDOA）和多普勒信息传送到中央 定位处理系统，根据几何关系估算出目标的位置。 该系统非常复杂，实际应用时问题很多，特别是 有多目标时，数据关联很困难。
外辐射源雷达
一、 外辐射源雷达概述
1 外辐射源雷达基本概念


以民用发射设备或我方、敌方雷达作为 双（多）基地雷达系统的随机照射源， 利用专门设计的接收设备与其配合工作， 完成对被监视区域内目标的探测和跟踪。 也称为机会照射源（illuminator of opportunity ）雷达。
外辐射源雷达起源
外辐射源雷达优势
3）隐蔽性好，战场生存能力强，反辐射导 弹不易确定其位置。 4）很多民用辐射源工作频率较低，对于探 测隐身飞机比较有利。隐身目标只是在鼻 锥±30°的角度范围内有极小的RCS，而 其侧向散射没有减少，在某些角度反而增 加。
外辐射源雷达优势
5）双基地体制可以增强雷达抗有源压制干 扰的能力，由于较难判定雷达系统的参 数，不了解接收机的位置，有源欺骗式 干扰难以奏效。 6）外辐射源雷达因为主动利用空间早已存 在的信号，所以不用从拥挤的电磁频谱 中专划分出一个频段，同时避免了互相 干扰问题。
德军在大西洋东岸部署了6部 Klein HeidelbergStellungen雷达
StellungTAUSENDFÜ SSLER (Cherbourg)
StellungBIBER (Netherland s)
外辐射源雷达起源



从20世纪80年代开始，基于各种机会照 射源的外辐射源雷达逐步成为雷达界的 研究热点之一。 80年代中期，英国研制 了MTI型探测接收系统。 英国P.E.Howland，相位干涉仪雷达。 美国的“静默哨兵”等。
华盛顿大学的MRR结构

I I
直达波 接收机
AD C
Q
目标回 波 接收机
AD C
Q
internet GPS稳频本 振 GPS稳频本 振 internet
中心信号处理平台
利用通信基站的双（多）基地雷达

2001年，德国西门子公司公开报道了他 们研制的新型雷达CELLDAR，该雷达 利用GSM信号作为辐射源，利用专门研 制的多个接收设备进行运动目标探测， 据报道对大型空中目标作用距离超过 100Km。 100Km处目标高度1Km，仰角0.573°， sin(2°)=0.0349。
英国的相位干涉仪

该型雷达结构简单，作用距离较远，但 精度很差，目标定位和航迹跟踪算法太 复杂，限制了它的应用。
相位干涉仪结构
美国的“静默哨兵”


洛克西德•马丁公司的被动雷达“静默哨兵” 具有较高的精度和分辨能力，实现其性能 的关键是利用被动相干定位（PCL）技术， 即运用信号的到达角（DOA）、到达时间 差（TDOA）及多普勒频率确定目标位置。 该系统对σ＝10平方米的目标跟踪距离可达 125英里。
西门子公司的GSM 探测雷达布局示意图
3 外辐射源雷达的发展意义
与常规雷达相比，外辐射源雷达具有很多 优点，可以做为防空预警的辅助手段。 1）无发射机，系统结构紧凑，研制成本和 维护费用较低。 2）可利用辐射源种类繁多，如调频广播、 电视、GSM、GPS、广播卫星信号等，这 些辐射源空域覆盖范围大，遍及全国。
华盛顿大学的MRR
利用调频广播辐射源的双（多）基地雷达



MRR的主要目的是研究大气电离层， 在实验中该雷达能检测到100km以外的 飞机 调频广播发射塔和接收天线位于山的两 侧 这种布站方式可以极大减小直达波对目 标接收机的干扰，同时又能获得好的发 射信号作为参考信号
华盛顿大学的MRR布站示意图


高分辨、多辐射源兼容、目标识别

国内研究情况

国内研制单位：中电集团14所、38所和 西安电子科技大学、北京理工大学。 研究外辐射源雷达的意义： 探测隐身目标、应对四大威胁； 对现有雷达改造势
早期外辐射源雷达一般利用地面电视或调 频广播信号，现在已经扩展到移动通信基站、 GPS卫星、数字电视卫星、数字广播卫星等； 应用范围已经从运动目标检测扩展到雷达成 像、目标识别等领域。
2 几种典型的外辐射源雷达



英国MTI型 英国的相位干涉仪 美国的“静默哨兵” 美国的多基地体制 华盛顿大学的MRR 利用通信基站的双（多）基地雷达
英国MTI型被动雷达


该系统包括2个平行的接收通道，一 个接收直达波，另一个接收回波。 接收机工作在商用频率附近，简单、 经济，但易产生噪声及互调等干扰。 该型雷达简单，只能发现动目标， 无测距能力。
第一次在战争环境下使用机会照射源的是 第二次世界大战中的德国“Klein Keidelberg”设备，这套设备接收来自英国 的海岸防空雷达“Chain Home”的直射信 号和来自目标的反射信号，通过测量反射 信号的到达角和两信号的时间差对目标进 行定位。该系统能探测到450Km外的飞机， 在当时很好地完成了对飞越英吉利海峡的 盟军轰炸机群的警戒任务。