EW104：應對新一代威脅的電子戰

目 錄

第1章 引言 1
第2章 頻譜戰 3
2.1 戰爭的變化 3
2.2 與傳播相關的特定問題 4
2.3 連通 4
2.3.1 最基本的連通 5
2.3.2 連通需求 5
2.3.3 遠程信息傳輸 6
2.3.4 信息保真度 7
2.4 乾擾抑制 9
2.4.1 擴展發射頻譜 9
2.4.2 商用調頻廣播 9
2.4.3 軍用擴頻信號 10
2.5 信息傳遞的帶寬需求 12
2.5.1 無鏈路的數據傳遞 12
2.5.2 鏈路數據傳輸 13
2.5.3 軟件的位置 13
2.6 分佈式軍事能力 13
2.6.1 網絡中心戰 14
2.7 傳輸安全與信息安全 14
2.7.1 傳輸安全與傳輸帶寬 16
2.7.2 帶寬限制 16
2.8 賽博與電子戰 17
2.8.1 賽博戰 17
2.8.2 賽博攻擊 17
2.8.3 賽博與電子戰之間的
相似之處 18
2.8.4 賽博戰與電子戰之間的
區別 19
2.9 帶寬折中 19
2.9.1 對誤碼敏感的應用場景 20
2.10 糾錯方法 20
2.10.1 檢錯碼與糾錯碼 21
2.10.2 分組碼的例子 22
2.10.3 糾錯與帶寬 22
2.11 電磁頻譜戰實踐 22
2.11.1 作戰域 23
2.12 密寫 24
2.12.1 密寫與加密 24
2.12.2 早期的密寫技術 25
2.12.3 數字技術 25
2.12.4 密寫與電磁頻譜戰的
關系 26
2.12.5 如何對密寫進行探測 26
2.13 鏈路乾擾 26
2.13.1 通信乾擾 26
2.13.2 乾擾數字信號所需的
乾信比 27
2.13.3 對鏈路乾擾的防護 27
2.13.4 鏈路乾擾的效應 28
第3章 傳統雷達 30
3.1 威脅參數 30
3.1.1 典型的傳統地空導彈 31
3.1.2 典型的傳統截獲雷達 32
3.1.3 典型的高炮 32
3.2 電子戰技術 33
3.3 雷達乾擾 33
3.3.1 乾信比 34
3.3.2 自衛乾擾 34
3.3.3 遠距離乾擾 35
3.3.4 燒穿距離 37
3.4 雷達乾擾技術 39
3.4.1 壓制乾擾 39
3.4.2 阻塞乾擾 39
3.4.3 瞄準式乾擾 39
3.4.4 掃頻瞄準式乾擾 40
3.4.5 欺騙乾擾 40
3.4.6 距離欺騙技術 40
3.4.7 角度欺騙乾擾 41
3.4.8 頻率波門拖離 43
3.4.9 乾擾單脈沖雷達 44
3.4.10 編隊乾擾 45
3.4.11 距離抑制編隊乾擾 45
3.4.12 閃爍 46
3.4.13 地形彈射 46
3.4.14 交叉極化乾擾 47
3.4.15 交叉眼乾擾 47
參考文獻 49
第4章 下一代威脅雷達 50
4.1 威脅雷達升級 50
4.2 雷達電子防護技術 51
4.2.1 推薦資料 51
4.2.2 超低旁瓣 51
4.2.3 降低旁瓣電平對電子戰的
影響 52
4.2.4 旁瓣對消 53
4.2.5 旁瓣消隱 54
4.2.6 單脈沖雷達 55
4.2.7 交叉極化乾擾 55
4.2.8 抗交叉極化 56
4.2.9 線性調頻雷達 56
4.2.10 巴克碼 58
4.2.11 距離波門拖離 59
4.2.12 AGC乾擾 60
4.2.13 噪聲乾擾質量 61
4.2.14 脈沖多普勒雷達的電子
防護特性 61
4.2.15 脈沖多普勒雷達構成 61
4.2.16 分離的目標 62
4.2.17 相乾乾擾 63
4.2.18 PD雷達中的模糊 63
4.2.19 低、高、中PRF脈沖
多普勒雷達 65
4.2.20 乾擾檢測 66
4.2.21 頻率分集 66
4.2.22 PRF抖動 66
4.2.23 乾擾尋的 68
4.3 地空導彈升級 68
4.3.1 S-300系列 69
4.3.2 SA-10及其改型 69
4.3.3 SA-12及其改型 71
4.3.4 SA-6升級 71
4.3.5 SA-8升級 71
4.3.6 MANPADS改型 72
4.4 SAM截獲雷達改型 72
4.5 AAA改型 72
4.6 對電子戰的影響 73
4.6.1 增大殺傷距離 73
4.6.2 超低旁瓣 73
4.6.3 相乾旁瓣對消 74
4.6.4 旁瓣消隱 74
4.6.5 抗交叉極化 74
4.6.6 脈沖壓縮 74
4.6.7 單脈沖雷達 74
4.6.8 脈沖多普勒雷達 74
4.6.9 前沿跟蹤 75
4.6.10 寬限窄電路 75
4.6.11 燒穿模式 75
4.6.12 頻率捷變 75
4.6.13 PRF抖動 75
4.6.14 乾擾尋的能力 76
4.6.15 改進型MANPADS 76
4.6.16 改進型AAA 76
參考文獻 76
第5章 數字通信 77
5.1 引言 77
5.2 傳輸比特流 77
5.2.1 傳輸比特率和信息比特率 77
5.2.2 同步 78
5.2.3 帶寬需求 79
5.2.4 奇偶校驗和檢錯糾錯 80
5.3 內容保真 80
5.3.1 基本的保真技術 80
5.3.2 奇偶校驗比特 82
5.3.3 EDC 82
5.3.4 交織 83
5.3.5 保護內容的保真度 83
5.4 數字信號調制 83
5.4.1 每個波特攜帶一個比特的
調制 83
5.4.2 誤碼率 85
5.4.3 m元PSK 86
5.4.4 I＆Q調制 87
5.4.5 不同調制方式下BER與
Eb/N0的關系 87
5.4.6 高效的比特轉移調制 88
5.5 數字鏈路規範 89
5.5.1 鏈路規範 89
5.5.2 鏈路餘量 89
5.5.3 靈敏度 90
5.5.4 Eb/N0與RFSNR 91
5.5.5 最大通信距離 91
5.5.6 最小通信距離 92
5.5.7 數據率 92
5.5.8 誤碼率 93
5.5.9 角跟蹤速度 93
5.5.10 鏈路帶寬和天線類型 93
5.5.11 氣象因素 94
5.5.12 抗欺騙保護 96
5.6 抗乾擾餘量 96
5.7 鏈路餘量的具體計算 97
5.8 天線對準損耗 98
5.9 數字化圖像 98
5.9.1 視頻壓縮 99
5.9.2 前向糾錯 100
5.10 碼 100
參考文獻 103
第6章 傳統的通信威脅 104
6.1 引言 104
6.2 通信電子戰 104
6.3 單向鏈路 104
6.4 傳播損耗模型 107
6.4.1 視距傳播 107
6.4.2 雙徑傳播 108
6.4.3 雙徑傳播的最小天線高度 110
6.4.4 天線很低的情況 111
6.4.5 菲涅耳區 111
6.4.6 復雜反射環境 112
6.4.7 峰刃繞射 112
6.4.8 KED的計算 114
6.5 對敵方通信信號的截獲 115
6.5.1 對定向傳輸的截獲 115
6.5.2 對非定向傳輸的截獲 116
6.5.3 機載截獲系統 117
6.5.4 非LOS截獲 117
6.5.5 強信號環境下對弱信號的
截獲 119
6.5.6 搜索通信輻射源 120
6.5.7 戰場通信環境 121
6.5.8 一種有用的搜索工具 121
6.5.9 技術因素 122
6.5.10 數字調諧接收機 122
6.5.11 影響搜索速度的實際
因素 124
6.5.12 窄帶搜索舉例 124
6.5.13 增加接收機帶寬 126
6.5.14 增加測向儀 126
6.5.15 用數字化接收機搜索 127
6.6 通信輻射源定位 128
6.6.1 三角定位 128
6.6.2 單站定位 130
6.6.3 其他定位方法 131
6.6.4 均方根誤差 131
6.6.5 校準 132
6.6.6 圓概率誤差 132
6.6.7 橢圓概率誤差 133
6.6.8 站址和對北 134
6.6.9 中等精度的輻射源定位
方法 136
6.6.10 沃特森-瓦特測向方法 137
6.6.11 多普勒測向方法 138
6.6.12 定位精度 139
6.6.13 高精度的方法 140
6.6.14 單基線乾涉儀 140
6.6.15 多基線精確乾涉儀 143
6.6.16 相關乾涉儀 143
6.6.17 精確的輻射源定位方法 144
6.6.18 TDOA 144
6.6.19 等時線 146
6.6.20 FDOA 147
6.6.21 頻率差的測量 149
6.6.22 TDOA和FDOA的結合 149
6.6.23 TDOA和FDOA輻射源
定位系統的CEP計算 150
6.6.24 TDOA和FDOA精度的
閉定表達式 150
6.6.25 散點圖 151
6.6.26 對LPI輻射源的精確定位 152
6.7 通信乾擾 152
6.7.1 對接收機的乾擾 153
6.7.2 對網絡的乾擾 153
6.7.3 乾信比 154
6.7.4 傳播模型 154
6.7.5 地基通信乾擾 155
6.7.6 公式簡化 156
6.7.7 機載通信乾擾 157
6.7.8 高空通信乾擾機 157
6.7.9 防區內乾擾 158
6.7.10 乾擾微波頻段的無人機
鏈路 159
參考文獻 161
第7章 現代通信威脅 162
7.1 引言 162
7.2 低截獲概率通信信號 162
7.2.1 處理增益 163
7.2.2 抗乾擾優勢 163
7.2.3 LPI信號必須是數字信號 164
7.3 跳頻信號 164
7.3.1 慢速跳頻和快速跳頻 165
7.3.2 慢速跳頻 166
7.3.3 快速跳頻 167
7.3.4 抗乾擾優勢 167
7.3.5 阻塞乾擾 168
7.3.6 部分帶寬乾擾 169
7.3.7 掃頻乾擾 170
7.3.8 跟蹤式乾擾機 170
7.3.9 FFT時間 171
7.3.10 跟蹤乾擾的傳播延遲 172
7.3.11 可用的乾擾時間 172
7.3.12 慢速跳頻和快速跳頻 173
7.4 線性調頻信號 173
7.4.1 寬帶線性掃描 173
7.4.2 對每個比特進行線性
調頻 174
7.4.3 並行二進制通道 175
7.4.4 脈沖位置多樣化的單通道 176
7.5 直接序列擴頻信號 177
7.5.1 對DSSS接收機進行乾擾 178
7.5.2 壓制乾擾 178
7.5.3 脈沖乾擾 179
7.5.4 抵近乾擾 179
7.6 DSSS和跳頻 179
7.7 對己方的誤傷 180
7.7.1 誤傷鏈路 180
7.7.2 誤傷最小化 181
7.8 對LPI發射機的精確定位 183
7.9 對手機進行乾擾 183
7.9.1 手機系統 183
7.9.2 模擬系統 184
7.9.3 GSM系統 185
7.9.4 CDMA系統 185
7.9.5 對手機進行乾擾 186
7.9.6 從地面對上行鏈路
進行乾擾 186
7.9.7 從空中對上行鏈路
進行乾擾 187
7.9.8 從地面對下行數據鏈
進行乾擾 188
7.9.9 從空中對下行鏈路
進行乾擾 189
參考書目 189
第8章 數字射頻存儲器 190
8.1 DRFM結構框圖 190
8.2 寬帶DRFM 191
8.3 窄帶DRFM 192
8.4 DRFM的功能 192
8.5 相乾乾擾 193
8.5.1 提升有效J/S 193
8.5.2 箔條 194
8.5.3 距離門拖引乾擾 194
8.5.4 雷達積累時間 195
8.5.5 連續波信號 195
8.6 對威脅信號的分析 196
8.6.1 頻率多樣性 196
8.6.2 脈間跳頻 196
8.7 非相乾乾擾方法 197
8.8 跟隨乾擾 198
8.9 雷達分辨單元 198
8.9.1 脈沖壓縮雷達 199
8.9.2 Chirp調制 199
8.9.3 DRFM的作用 200
8.9.4 Barker碼調制 201
8.9.5 對Barker碼雷達進行乾擾 203
8.9.6 對乾擾效率的影響 204
8.10 復雜假目標 204
8.10.1 雷達截面積 204
8.10.2 RCS數據的生成 205
8.10.3 通過計算獲得RCS數據 205
8.11 DRFM使能技術 206
8.11.1 捕獲復雜目標 206
8.11.2 DRFM架構 207
8.12 乾擾和雷達測試 208
8.13 DRFM的反應時間 208
8.13.1 相同的脈沖 208
8.13.2 相同的chirp脈沖 208
8.13.3 相同的Barker碼脈沖 209
8.13.4 脈間變化的脈沖 210
8.14 需要使用DRFM對抗措施的
雷達技術 211
8.14.1 相參雷達 211
8.14.2 前沿跟蹤 212
8.14.3 跳頻 212
8.14.4 脈沖壓縮 212
8.14.5 距離變化率與多普勒
頻移相關 213
8.14.6 RCS分析 214
8.14.7 高占空比脈沖雷達 214
參考書目 214
第9章 紅外威脅與對抗 215
9.1 電磁頻譜 215
9.2 紅外傳播 216
9.2.1 傳播損耗 216
9.2.2 大氣衰減 216
9.3 黑體理論 217
9.4 紅外製導導彈 218
9.4.1 紅外導彈的構成 218
9.4.2 紅外導引頭 219
9.4.3 調制盤 219
9.4.4 紅外傳感器 220
9.5 其他類型的跟蹤調制盤 221
9.5.1 輻條輪調制盤 221
9.5.2 多頻調制盤 221
9.5.3 彎曲輻條調制盤 222
9.5.4 玫瑰型跟蹤器 222
9.5.5 交叉線性陣列跟蹤器 223
9.5.6 成像跟蹤器 223
9.6 紅外傳感器 224
9.6.1 飛機的溫度特徵 224
9.7 大氣窗口 225
9.8 傳感器材料 225
9.9 單色與雙色傳感器 226
9.10 曳光彈 227
9.10.1 引誘 227
9.10.2 迷惑 227
9.10.3 沖淡 227
9.10.4 時機問題 228
9.10.5 頻譜和溫度問題 229
9.10.6 溫度感應跟蹤器 229
9.10.7 時間相關的防禦手段 230
9.10.8 位置相關的防禦手段 231
9.10.9 曳光彈的操作安全問題 232
9.10.10 曳光彈組合 234
9.11 成像跟蹤器 234
9.11.1 成像跟蹤器的交戰 235
9.11.2 目標截獲 235
9.11.3 中段 235
9.11.4 末段 236
9.12 紅外乾擾機 237
9.12.1 熱磚乾擾機 238
9.12.2 對跟蹤器的乾擾效果 238
9.12.3 激光乾擾機 239
9.12.4 激光乾擾機的操作問題 240
9.12.5 乾擾波形 240
第10章 雷達誘餌 242
10.1 簡介 242
10.1.1 誘餌的任務 242
10.1.2 無源與有源雷達誘餌 243
10.1.3 雷達誘餌的部署 244
10.2 飽和式誘餌 244
10.2.1 飽和式誘餌保真度 245
10.2.2 機載飽和式誘餌 245
10.2.3 雷達分辨單元 247
10.2.4 艦載飽和式誘餌 247
10.2.5 探測式誘餌 248
10.3 誘騙式誘餌 249
10.4 投擲式誘餌 250
10.4.1 飛行式誘餌 251
10.4.2 天線隔離度 252
10.4.3 機載迷惑式誘餌 252
10.4.4 機載誘騙式誘餌 252
10.5 艦船防護誘騙式誘餌 252
10.5.1 艦船誘騙式誘餌的雷達截
面積 252
10.5.2 誘餌的部署 253
10.5.3 轉移模式 254
10.6 拖曳式誘餌 254
10.6.1 分辨單元 255
10.6.2 應用實例 256
第11章 電子支援與信號情報 257
11.1 引言 257
11.2 SIGINT 257
11.2.1 COMINT和通信ES 258
11.2.2 ELINT和雷達ES 258
11.3 天線和距離 259
11.4 天線 259
11.5 截獲距離 261
11.6 接收機 262
11.7 頻率搜索問題 264
11.8 處理問題 265
11.9 增加一臺記錄儀 267
參考文獻 267