雷达组网的电子对抗
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摘要
随着科技的飞速发展,雷达组网已经成为当前雷达对抗电子干扰、反辐射导弹、隐身飞机、低空突防目标等的重要手段。雷达的组网使用,在战场上可以构成全方位、立体化、多层次的战斗体系,具有全频段、多体制、多重叠系数等战术性能,加强了信息的互连互通和抗毁性,能充分发挥体制对抗和群体对抗的优势,对传统的干扰方式提出了巨大的挑战。
对雷达组网的电子干扰正是针对这一当前的焦点和难点问题,基于雷达组网的特点研究了两种干扰方式,并进行了干扰环境的建模研究和仿真计算分析。本论文的研究首先从电子干扰的发展历史出发,研究了常规的电子干扰方式。然后对雷达组网的定义、分类、布站方式和数据融合方式进行了详尽的分析,针对雷达组网本身的特点研究两种干扰方式。
一种是分布式干扰,采用体积小、质量轻、分布在被干扰雷达附近的分布式干扰单元进行压制式噪声干扰。由于其具有良好的近距离优势和功率优势(数量众多的情况下),并且能够在空间散布成较大的干扰扇面,经过仿真验证具有较好的干扰效果。
另一种是同时进行距离和方位欺骗的假目标欺骗干扰,对网内多部雷达形成具有航迹特征的假目标航迹点,经仿真验证在时间和空间上具有良好的相关性,能够达到一定的欺骗效果。在采用自适应发射波束形成算法之后,能够形成在时间和空间上具有高度一致性的假目标欺骗航迹点,从而同时对多部在时空完全同步的雷达进行干扰,具有较好的欺骗效果。
As the rapid development of science and technology, netted-radar technology has became the important measure of radar’s anti-jamming, anti-radiation missile,anti- stealth aircraft, and low attitude attack. Because of the use of netted-radar systems, there is a full-scale action system, it has the abilities of multi-frequency, multi-ways of work, multi-overlap coefficient, and strengthens the communication and security of information. So it could exert the strongpoint of system counterwork and colony counterwork sufficiently, and be a huge challenge of the traditional jamming ways.
According to this hot and difficult issue, two jamming methods are researched. The jamming environment is modeled and simulated to compute and analyze results.
The work of this paper begins with the development history of electronic jamming, researches the routine jamming ways. After that, analyze the definition, classification, distribution, and data fusion of netted-radar systems. According to these, then research two jamming methods.
The first one is distributed jamming. We use these small light and cheap jamming devices thrown to the near of the target for oppressive noises jamming. Because of the good close distance and high-power(commonly with a large number) advantages, and it could form a jammed sector in space, it has a good jamming performance, and this has been proved by simulation.
The other one is false targets cheating-jamming with distance and orientation cheating. This method forms false targets’track points to multi-radar in network, these points has been proved to have good relativity in time and space, so the jamming effect is obvious. After the use of adaptive digital transmission beam-forming, we could get the cheating track points with highly coherence in time and space, and then we could jam the multi-radar with synchronous work ways.
对雷达组网的电子干扰正是针对这一当前的焦点和难点问题,基于雷达组网的特点研究了两种干扰方式,并进行了干扰环境的建模研究和仿真计算分析。本论文的研究首先从电子干扰的发展历史出发,研究了常规的电子干扰方式。然后对雷达组网的定义、分类、布站方式和数据融合方式进行了详尽的分析,针对雷达组网本身的特点研究两种干扰方式。
一种是分布式干扰,采用体积小、质量轻、分布在被干扰雷达附近的分布式干扰单元进行压制式噪声干扰。由于其具有良好的近距离优势和功率优势(数量众多的情况下),并且能够在空间散布成较大的干扰扇面,经过仿真验证具有较好的干扰效果。
另一种是同时进行距离和方位欺骗的假目标欺骗干扰,对网内多部雷达形成具有航迹特征的假目标航迹点,经仿真验证在时间和空间上具有良好的相关性,能够达到一定的欺骗效果。在采用自适应发射波束形成算法之后,能够形成在时间和空间上具有高度一致性的假目标欺骗航迹点,从而同时对多部在时空完全同步的雷达进行干扰,具有较好的欺骗效果。
As the rapid development of science and technology, netted-radar technology has became the important measure of radar’s anti-jamming, anti-radiation missile,anti- stealth aircraft, and low attitude attack. Because of the use of netted-radar systems, there is a full-scale action system, it has the abilities of multi-frequency, multi-ways of work, multi-overlap coefficient, and strengthens the communication and security of information. So it could exert the strongpoint of system counterwork and colony counterwork sufficiently, and be a huge challenge of the traditional jamming ways.
According to this hot and difficult issue, two jamming methods are researched. The jamming environment is modeled and simulated to compute and analyze results.
The work of this paper begins with the development history of electronic jamming, researches the routine jamming ways. After that, analyze the definition, classification, distribution, and data fusion of netted-radar systems. According to these, then research two jamming methods.
The first one is distributed jamming. We use these small light and cheap jamming devices thrown to the near of the target for oppressive noises jamming. Because of the good close distance and high-power(commonly with a large number) advantages, and it could form a jammed sector in space, it has a good jamming performance, and this has been proved by simulation.
The other one is false targets cheating-jamming with distance and orientation cheating. This method forms false targets’track points to multi-radar in network, these points has been proved to have good relativity in time and space, so the jamming effect is obvious. After the use of adaptive digital transmission beam-forming, we could get the cheating track points with highly coherence in time and space, and then we could jam the multi-radar with synchronous work ways.
引文
[1] 田波,张永顺,发展中的分布式干扰技术.航天电子对抗,2004.1
[2] 赵国庆.雷达对抗原理.西安:西安电子科技大学出版社,1999
[3] [俄]Sergi A.Vakin,Lev N.Shustov,[美]Robert H.Dunwell 著,吴汉平等译.电子战基本原理.电子工业出版社.2004
[4] [美]David L.Adamy 著,吴汉平等译.电子战建模与仿真导论.2004
[5] McGuffin,Bruce F.Distrtributed jammer performance in Rayleigh fading.Proceeding-IEEE Military Communications Conference MILCOM,v 1,2002,p669-674
[6] 张锡熊,陈方林.雷达抗干扰原理[M].北京:科学出版社,1981
[7] 龚耀寰 自适应滤波—时域自适应滤波和智能天线(第二版) 北京:电子工业出版社,2003
[8] 张锡祥,刘永坚,王国宏.和平时期电子战技术与应用-雷达对抗篇 北京:电子工业出版社,2005
[9] 张顺健,胡振彪,陈永光.分布式干扰机干扰预警雷达网的暴露区算法.电子对抗技术,2003年 5 月,第 18 卷,第 3 期,p8-10
[10] 王国玉,马剑武,刘佳琪.雷达网分布式检测性能的仿真研究.飞航导弹,1998 年,第 1期,p45-50
[11] 劭锡军,周琳.预警探测系统雷达组网技术研究.现代雷达.2003 年 9 月,第 9 期,p1-4
[12] 制导雷达组网技术研究.朱丽莉,王朝犀.现代雷达.2003 年 7 月,第 7 期,p1-3
[13] 雷达网电子对抗仿真及雷达自卫距离的修正.李丹,童天爵,毛少杰,闵荣宝.系统仿真学报.2006 年 5 月,第 18 卷,第 5 期,p1388-1390
[14] 参考航迹规划在雷达组网中的应用.汤晓方,欧阳宁,韩传久,首照宇.微计算机信息-管控一体化.2005 年,第 21 卷,第 1C-3 期,p76-87
[15] 监视雷达网效能与效能费用比评价研究(一).郦能敬.现代雷达.2000 年 2 月,第 1 期,p1-9
[16] 监视雷达网效能评价研究(续) .郦能敬.现代雷达.2000 年 4 月,第 2 期
[17] 地面监视雷达网抗干扰能力建模研究.谢虹,杨志强,何芳.电子对抗技术.2003 年4 月,第18卷,第 2 期
[18] 地面对空监视雷达网体系结构研究.徐绵起,李侠,朱剑平,罗玉文.中国电子学会雷达分会雷达系统专业委员会”现代雷达面临的电子对抗威胁学术”研讨会.2002 年 10 月
[19] Frand R. Williamson, Ralph Brooks. Radar as part of a netted surveillance system-a problem revisited.Georgia Tech Research Institute, Georgia Institute of Technology. Atlanta,Georgia 30332
[20] Andrew L Hume, Christopher J Baker. Netted Radar Sensing. WORCS, WR14 3PS, UK
[21] 雷达组网的干扰技术研究浅谈.李圣衍,胡东,周宏宇,张浩元.电子工程师.2006 年 11 月,的32 卷第 11 期,p4-6
[22] 分布式电子干扰系统干扰效能分析与仿真.蔡小勇,蒋兴周,贾兴江,王建武.海军工程大学学报.2006 年 6 月,第 18 卷,第 3 期,p47-51
[23] 雷达组网的特点及其抗干扰设计.万安民,陆静.火力与指挥控制.2001 年 9 月,第 26 卷,第 3期
[24] 对空情报雷达探测威力的设计论证.郦能敬.雷达科学与技术.2005 年 6 月,第 3期,p129-135
[25] 多基站雷达同步系统.周东明,刘烈昭.航天电子对抗.2004 年,第 2 期
[26] 多对多雷达干扰效果模糊综合理论评估.王杰贵,罗景青.雷达与对抗.2000 年,第 3期,p11-16
[27] 雷达布站方法.阙渭焰,彭应宁,陆大琻,侯秀英.清华大学学报(自然科学版).1997 年,第 37卷
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[29] 分布式多传感器系统航迹关联算法评述.何友, 陆大琻,彭应宁.Systems Engineering and Electronics,1999 年,第 21 卷,第 10 期,p15-18
[30] 发射数字多波束天线技术研究.尹继凯.无线电工程.2005 年,第 35 卷,第 5 期,p39-40
[31] 智能天线发射数字多波束形成方法研究.顾杰,龚耀寰,何芳.电波科学学报.2002 年 8 月,第 17 卷,第 4 期,p381-385
[32] 自适应数字波束空域相干干扰抑制方法.李高鹏,李雷,许荣庆.系统工程与电子技术.2005年 1 月,第 27 卷,第 1 期,p6-8
[33] 基于数字波束形成的自动跟踪系统.余平,廖明,黄天聪.电讯技术.2004 年,第 2 期,p94-98
[34] 数字多波束技术信号处理算法研究.黄玉学,李其福,桑微.Radio Engineering.2005 年,第 36卷,第 7 期,p18-19
[35] 王红军,赵宏.噪声干扰条件下雷达检测概率的评估.火力与指挥控制,2003 年 2 月,第 28卷,第 1 期,p40-42
[36] Steven T. Smith, Member, IEEE. Optimum Phase-Only Adaptive Nulling. IEEE Transactions on Signal Processing. Vol. 47, No. 7, July 1999,p1835-1843
[37] Pi Sheng Chang, Alan N. Willson. Analysis of Conjugate Gradient Algorithms for Adaptive Filtering. IEEE Transactions on Signal Processing. Vol. 48, No. 2, February 2000,p409-418
[38] 发射自适应波束形成技术研究.张靖,龚耀寰,黎海涛.电子与信息学报.2003 年 4 月,第 25卷,第 4 期,p531-535
[2] 赵国庆.雷达对抗原理.西安:西安电子科技大学出版社,1999
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