针对时差定位电子侦察卫星的有源干扰技术
第4章-光电对抗技术概要知识分享
第4章-光电对抗技 术概要
第4章光电对抗技术 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 49
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 ? ? ? 一切温度高于绝对零度的物体都有红外辐射，这 就是为目标和景物的探测、识别奠定了客观基础。 红外系统一般以“被动方式”接受目标的信号， 故隐蔽性很好，更易于保密，也不易被干扰。 红外探测是基于目标与背景之间的温差和发射率 差，传统的伪装方式不可能掩盖由这种差异所形 成的目标红外辐射特性，从而使红外系统具有比 可见光系统优越的多的识伪能力。 目标离开后，其特有的红外辐射会在原地滞留相 当长的时间而不会立即消失，借助于此，红外系 统变更均由其独特的“追忆记录”功能。 50 ?
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 ? ? 相对于雷达而言，红外系统体积小、重量轻、功 耗低、容易制成灵巧装备，且不怕电磁干扰，特 别适合于“发射后不管”的精确制导武器。 红外技术的缺点： ? 大气层内的探测能力不如微波雷达，且只能利用在 三个大气窗口内的目标辐射信息； ? 红外材料品种太少； ? 探测器工艺复杂，成本高昂，其尺寸小，大大限制 了红外系统的战术技术性能； ? 现役红外装备大多需制冷手段，影响其应用。 51
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 ? ? 主动红外夜视仪用近红外光束照射目标，将目标 反射的近红外辐射转换为可见光图像，实现有效 地“夜视”，故它工作在近红外区。 大气向后散射的影响 ? 当照明光束穿过大气时会被散射，会有部分散射光 沿逆向进入观察系统，即向后散射。 ? 它在像平面上造成附加背景，降低图像的对比度。 在能见度较差时，情况更加严重，甚至成为约束此 类系统性能的基本因素 52
雷电监测定位系统
雷电监测定位系统ADTD 雷电探测仪 用户手册 中国科学院空间科学与应用研究中心ADTD雷电监测定位系统课题组 二○○四年十月
目录页号 一、概论 2 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 2 1.2 雷电监测定位系统的构成 3 1.3 雷电探测仪的结构 4 二、ADTD 雷电探测仪的技术功能指标 11 2.1 每个雷电探测仪布站配置 11 2.2 雷电探测仪布站连接简图 11 2.3 雷电探测仪的主要技术指标 11 三、雷电探测仪的安装 13 3.1 安装场地要求 13 3.2 安装基座 13 3.3 探头供电 13 3.4 探头接地 13 3.5 通讯标准及波特率17 3.6 探头与中心数据处理站间的通信 17 3.7 通讯电缆 18 3.8 探头的安装及水平调节 18 3.9 探头NS磁场天线环方位的调整 18 3.10 探头的初次通电 22 3.11 探头的密封 22 四、雷电探测仪运行设置和操作 23 4.1 DIP开关的设置 23 4.2 探头的运行方式 25 4.3 探头的数据输出及帧格式 25 4.4 自动自检 28 4.5 探头命令 28 4.6 CPU板、PDL板以及电源/接口板上的LED灯的涵义 39 五、雷电探测仪维修 41 5.1探头的检修维护 41 2维修程序设置及测试终端连接 44 5.3探头故障修理 47
一、概论 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 ———闪电物理特性，探测原理，处理技术 大量的气象观测、卫星探测仪以及很多国家的电学测量等综合分析表明，全球在任一时刻都有上千个雷暴在活动，大多数发生在较低纬度地区，但两极地区也时有发生。由于雷电在现代生活中，仍然威胁着森林、引燃火工品、造成人员的伤亡，对航天、航空、通讯、电力、建筑等国防和国民经济的许多部门都有着很大的影响。因此各国都很重视雷电的研究与防护。 闪电可以分为：云闪（包含云与云、云与空气、云放电）、云地闪、诱发闪电、球闪等多种，其中对地面设施危害最大的是云地闪电。云地闪电又可以细分为：正闪（正电荷对地的放电）和负闪（负电荷对地的放电）。目前，闪电探测仪主要用来探测云地闪，并且能区分正负极性。 一次闪电的放电过程如下所述： 云层荷电形成电分布—初始击穿—梯级先导—联结过程—第一回击—K过程—J过程—直窜先导—第二回击—………。 闪电的放电过程中最重要的是回击过程，因为回击的电流大，辐射的电磁场强，是形成故障造成危害的主要原因。回击的放电特征参量为： 1.回击的放电时间：指回击发生时的自然时间。 1.闪电的回击数：每次闪电的回击次数。 1.回击发生的位置：回击通道取垂直分量在地面或者在目标上的投影。 1.回击的电流值：指回击电流波形的峰值。 1.回击电流波形陡度最大值：指回击放电过程中单位时间电流变化的最大值，它反映了闪电回击放电最剧烈时的状况。 1.回击波形前沿持续时间：指回击电流波形中，从2KA到峰值电流的过渡时间。 1.放电电荷：指每次回击放电所释放出的电荷，即电流对时间的积分。 闪电监测定位系统从理论上讲，其核心是通过几个站同时测量闪电回击辐射的电磁场来确定闪电源的电流参数。Maxwell方程组和特殊路径上的传播影响，将两者联系起来。高精度雷电定位系统将测量每次回击放电辐射的电磁脉冲的下列参量： *回击的放电时间
浅谈我眼中的光电对抗在军事中的运用
浅谈我眼中的光电对抗在军事中的运用 摘要：随着红外和激光技术的不断完善，光电对抗技术在现代军事中的地位也逐渐地提高，各种光电对抗设备和武器也变成了不可或缺的重要作战手段。先简单地介绍各种相关光电侦察和光电干扰技术，并谈一些自己的想法。最后在谈论一下光电对抗技术在军事上未来的发展趋势。 关键词：光电对抗军事应用海湾战争光电侦察光电干扰未来发展趋势 正文： 不得不说，对以前的我来说“光电对抗”这个名词是相当陌生的。但通过最近查了的大量资料，我想自己对它也算有了一定的了解了。 首先简单地介绍一下何为光电对抗。这是指利用光电对抗设备通过光波的作用，对敌方光电观瞄器材和光电制导武器进行侦察、干扰或摧毁，以削弱或破坏其战斗效能，同时保护己方光电器材和武器的有效使用。它是电子对抗的组成部分，包括了光电侦察与光电干扰、反光点侦查与反光电干扰两个部分，涉及到可见光、红外和激光三个技术领域。由此可见，光电对抗是现代电子战的一个重要分支，且必将在未来的战争中起到一决胜负的作用。 下面还是应该先略微介绍一下光电对抗技术的发展历程。红外对抗始于20世纪50年代。美国是最先研制成对抗红外制导导弹的红外装置的国家，在1974年第四次中东战争中，就开始使用红外干扰机和红外干扰子弹等。自此，红外对抗技术才得到了进一步的发展；而激光对抗则始于60年代末期，1968年美国研制成功世界上新的制导武器激光制导炸弹时，便开始了对抗措施的研究。在70年代初期，就开始出现坦克载激光告警设备、舰载激光告警器和装在飞行员头盔上的激光告警器。一直至今各国都在积极地发展光电对抗技术并建立新型的光电对抗体制。毕竟，随着光电对抗技术的发展和应用，使得现代战争中防空武器系统面临的作战环境越来越严峻，没有光电对抗能力或对抗能力差的防空武器不仅不能有效地杀伤敌人，甚至自身的生存也会成为问题。而且近代的几次战争也从侧面充分地证明了这点，历史的教训往往更直接、更深刻。 现在就以海湾战争为例来分析光电对抗技术在现代战争中所起的作用。以美国为首的多国部队，对伊拉克采用了夜间突袭战术和“外科手术式”的精确打击
浅谈卫星电子侦察及干扰技术.pdf
技术的不断突破为打赢现代战争提供了有力保障。如今，各国军备竞赛投入增大，不断利用技术开拓陆、海、空、天、电磁等战争空间，这其中，电磁空间愈发引发各国关注。若掌握电磁空间，赢得制电磁权，就可能赢得空、海、天等空间战争主动性，也能够为陆地作战提供强大支撑。在电磁空间情报争夺战中，往往突出强调侦察与反侦察战斗力，而卫星电子侦察技术发展，俨然成为电磁空间争夺主动权的核心技术。所谓现代卫星电子侦察，即利用远空卫星的定位功能，借助雷达等装置，加强通信电子系统应用，收发各类电磁信号，从而判断各种战略性目标的信号辐射位置与可控半径。现代卫星电子侦察手段更趋多样化，可深度应用激光、红外成像等设备，联合多重卫星组网完成出色的侦察工作。在实际工作中，卫星电子侦察常会遭受不同对抗技术手段的干扰，因此，加强现代卫星电子侦察与干扰技术的分析具有重要意义。 1现代卫星电子侦察发展现状及趋势 电子侦察卫星又称之为信号情报卫星，主要用于侦察雷达、通信装置等电磁辐射源所发信号，或是监控不同战略武器的遥测试验信号，通过精确计算确定信号参数，并判断信号源定位，实现源头靶向跟踪，形成可用的专业情报。电子侦察卫星可分为通信情报卫星和电子情报卫星，前者可解读不同信号的收发内涵，后者可实现信号参数的量化分析与精确判断。经过多年的发展，现代卫星电子侦察已经逐步摆脱原先由美、俄两军事大国垄断的困境，特别是拥有自主军事力量的主权国家，纷纷加强了对航天发展战略的调整，增加了资金与技术的倾斜，进一步深化对空间的控制权，自主研发独立的空间电子侦察技术。如今，现代战争愈发强调通过卫星电子侦察来掌握敌军情报，确保在战争中可先发制人，可见卫星电子侦察的确具备无法替代的侦察优势，其在加载更多大规模集成技术与微处理技术后，微型化、轻量化程度更加明显，可靠性、稳定性更趋成熟。从现阶段看，现代卫星电子侦察技术将变得更加智能，信息处理能力进一步增强，信息实时传递速率大幅提升，组网状态更加稳定可靠。在现代战争运用中，卫星电子侦察技术将保障不同信号的高效截获，保障不同信号的灵敏传输，强化在高密集度信号环境中快速分选信号，强化对非常态体制辐射快速的信号适应，高精度计量信号频率与定位精度等。 2现代卫星电子侦察存在的技术弱点 现代卫星电子侦察依然会遭受不同程度的卫星对抗干扰，不利于信号监测与传输。（1）卫星在侦察监视过程中主要通过捕获目标电磁辐射来开展工作，若目标物体所辐射的信号不稳定，无法处于卫星侦察所设定的信号监测接收范围，或是超出可接收覆盖半径，就意味着卫星侦察处于失效状态，此类情况多见于通信制式较为猝发或处于扩频状态侦察。（2）电子侦察卫星对要求侦察监视的目标物距离过远，而只能接收到持续较弱的电磁波，难以形成准确的信号解析结果，同时由于空间位置过高，侦察过程可能存在大气干扰或是信号波形存在失真及波束方向限制，难以有效提取到可用信号。若电子侦察卫星处于近17KM的低轨道运行，又可能遭遇敌方反卫星武器的对抗攻击。（3）电子侦察卫星的自身质量荷载问题，也同样影响到卫星在信号侦察监视过程中的反应处理，在容量与响应速度方面存在一定不足，这样若遇密集电磁辐射源或信号源，就会产生更多的信号识别与分选阻力，也就容易产生假信号干扰。（4）现代卫星电子侦察往往处于被动且隐蔽运行状态，通过一定的技术手段能够得到其隐蔽位置，根据空间坐标能够向有关干扰装置的跟踪提供更多导向信息。 3现代卫星电子侦察的常见干扰技术 现代卫星电子侦察常干扰技术主要分无源干扰与有源干扰。3.1无源干扰无源干扰指的是目标物通过外覆无源干扰材料或是加装无源干扰器材从而直接变更源自目标物的电磁波反射特性，使得目标物与周围环境所产生的电磁波反、辐射等现象未呈现明显差异，从而直接误导干扰不同光学、电子侦察卫星设备，也可影响光电精确制导武器系统识别力。常见无源干扰方式包括：（1）撒布箔条；（2）悬浮微粒烟幕；（3）金属电离气体云；（4）单向遮蔽烟幕；（5）镀层金属电磁波干扰物；（6）膨化石墨特制干扰剂等。其中，撒布箔条的方式中有几方面的特殊功能箔条丝应用，主要思路就是将具备特殊属性的化学材料涂喷在箔条丝上，一旦暴露在空气中将会迅速氧化，从而可吸收雷达发射波，实现雷达对抗，还可对抗红外指导导弹等武器。值得一提的是吸收型箔条丝和闪烁型箔条丝。前者实质为超薄非金属偶极子，属中等导电率，经外力完成对空量抛后可成吸收云，可转化电磁波能量为热能，从而避开雷达制导目标设定。后者实则为特性可变的偶极子，在发射动作后自身特性消失随即又复现，从雷达监测来看电磁波的反射特性表现得时有时无。此无源干扰所用偶极子多采用玻璃纤维、塑料等材质并于外涂氧化金属盐。烟幕干扰方式主要思路是于空气抛投足量气溶胶微粒后改变目标物外表周围的电磁波介质传输特性，从而降低不同光电侦察设备及探测武器、制导武器系统的侦察监视效果实现干扰目的。烟幕干扰需要专用的发烟剂，此物质具有固、液两态区分，而基于形成方式的区分，又可分为升华、蒸发、爆炸、喷洒等四型。烟幕干扰的战术应用上，可进一步详分为遮蔽、迷盲、欺骗和识别烟幕，在完成干扰的波段区分方面看，烟幕还能按照防可见光烟幕、防近红外烟幕、防热红外烟幕、防毫米波烟幕、防微波烟幕、多频谱烟幕的分类进行区别。在研究烟幕干扰的过程中，一些科学研究人员也发现，处于抑制大气光谱透过率的目的，若与目标保持一定距离后大范围快速施放烟幕或水幕，则能够使不同悬浮颗粒加深对可见光电能量的吸收，这样也能够有效拉低现代卫星的电子侦察性能。如今，烟幕及水幕技术的应用日渐广泛，成熟的烟幕干扰技术多见于现役舰艇编队中，对雷达及通信监视装置的干扰效果显著。水幕在不少国家也被装配在护卫舰上，如德国等。经研究，烟幕干扰可对
雷电防护在线监测系统解决方案
雷电防护在线监测系统解决方案 目录 ◆————————————方案背景◆————————————方案提供商◆————————————系统介绍◆————————————系统架构图◆————————————典型应用◆————————————系统特点◆————————————系统推荐组配◆————————————设计依据 (一)方案背景 雷电是一种复杂的大气物理现象,它由带电荷的云-云(或云-地)或云内瞬时产生强大放电电流所产生。雷电灾害是全球最严重的10种自然灾害之一。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速发展及城市建设高层建筑物的日益增多，雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。我国的雷电防护在线监测系统技术是从80年代末开始发展起来的，主要由气象、电力、电信、民航、部队等部门建设和使用，这些系统
在雷电及对流性灾害天气过程的监测、人工影响作业指挥、雷电防护等多方面得到了广泛应用。 (二)方案提供商 北京方大天云（fandasky）科技有限公司，作为气象与环境监测的行业领先者，方大天云具有深厚的硬件与软件技术示例。企业先后获得“中关村高新技术企业”、“双软企业”、“北京市国家高新技术企业”认证，并拥有多项产品专利与软件资质。公司以在线式监测系统为核心，研发、销售气象与环境传感器、自动气象站、环境监测站等设备，形成了“FAMEMS”、“FANDA”、“SKY”等核心系列品牌的在线实时观测系统产品，并为众多行业退出针对性的解决方案。业务涵盖气象、环保、交通、航空、农业、林业、水文、电力及研究院所等行业。 (三)系统介绍 FAMEMS900雷电防护在线监测系统是一套基于地面电场仪和闪电定位网的雷电监测和预警系统，能够实时计算显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性等雷电参数，并以雷击点的分时彩色图清晰地显示出雷电的运动轨迹，有利于在大范围内实时监测雷电的发生、发展和成灾情况。 FAMEMS900雷电防护在线监测系统由中心站和分布在不同地方的数个在线时差探测站组成。当被监视的区域内发
大酒瓶电子侦察卫星
大酒瓶电子侦察卫星 国别：美国 类别：军用卫星侦察卫星 发展过程： 美国大酒瓶电子侦察卫星属于第三代电子侦察卫星， 1985 年和 1989 年各发射一颗，是目前美最先进的电子侦察卫星，主要用于截获、侦收通信和电子情报信息，特别是截获前苏联和中国导弹试验的遥测信号。 性能特点： ①既可接受雷达信号，也可以接受各种无线电信号。 ②覆盖范围广，接受信号灵敏度高。 ③工作寿命长。 基本数据： 全重 2500 千克 天线直径 90 米 作战运用： 海湾战争中，该型卫星提供了大量有关伊拉克的情况，使美军在开战之前和空袭过程中有效实施了电子干扰，并保证了之后空袭的作战效果，对美国和多国部队夺取和保持战场主动权发挥了重大作用。 导航星全球定位系统(GPS) 国别：美国 类别：军用卫星导航卫星 图片:
发展过程： 从1990年起进入实用阶段。军民两用，目前用户设备已普遍装备陆、海、空军各组部队。 性能特点： ①具有全天候、全球性的导航定位能力。 ②军民两用，功能齐全。 ③定位精度高，速度快。 ④工作寿命较长。
基本数据： 空间卫星数量 18 颗工作星， 3 颗备用星 卫星轨道倾角 55 度 周期 12 小时 卫星大小 1.5 × 5.2 米 卫星重量 900 千克 卫星寿命 7 年以上 工作频率 1575.42 兆赫， 1227.6 兆赫 定位精度小于10 米 ( 一次定位 ) 作战运用: 海湾战争期间，美国调用了 16 颗 GPS 卫星，几乎每天 24 小时至少有 3 颗卫星飞越海湾地区上空，向地面发送导航数据，为沙漠中的作战部队定位，为轰炸机指示轰炸目标。为接收导航数据，美国防部陆续向驻海湾部队调运了 2 万台 GPS 接收机。 科索沃战争期间，美国也广泛使用了 GPS 定位系统，为武器装备和人员定位、导航，对实现远距离精确打击起了决定性作用 俄罗斯照相侦察卫星 发展过程： 前苏联的照相侦察卫星，其代号混编在“宇宙”型系统中，第一颗照相侦察卫星于 1962 年 4 月发射，型号为“宇宙－ 4 ”号。至今，已发展了五代，目前俄罗斯使用的主要是后三代卫星。 性能特点： ①多是胶卷回收型。 ②卫星分详查和普查两种，详查型卫星一般有轨道机动能力。 1976 年开始发射中分辨率的卫星，兼有详查和普查能力。 ③前苏联照相侦察卫星的寿命多为 12 － 14 天， 80 年代初发射的第四代卫星寿命可达 60 天，其第五代侦察卫星寿命可达 6 － 8 个月。 基本数据： 型号宇宙－4 发射时间 1962年4月
光电对抗技术现状及发展趋势
火控年会征文稿 光电对抗技术现状及发展趋势 司学慧 (空军空降兵学院军通系，广西桂林 541003) 摘要：介绍了光电侦察告警技术、光电干扰技术、光电压制技术和光电隐身技术等光电对 抗技术的发展现状，探讨了光电对抗技术未来的重点发展方向、领域和趋势。 关键词：光电对抗现状趋势 Status and Development of Electro-optical Countermeasure Technique Si Xue-hui (Dept. of Army General Equipment, Air Force Airborne Academy, Guilin Guangxi 541003, China) Abstract：The article describes the status of electro-optical countermeasure technique from electro-optical reconnaissance, electro-optical jamming, electro-optical suppression, electro-optical stealth.The key direction and trend of development in the future is prospected. Key words：electro-optical countermeasure; status; development 光电对抗是伴随着日益严重的光电威胁而产生的，经过几十年的发展，光电对抗技术及装备已经形成体系，日趋完善，是主要军事大国特别是美国投资最多、发展最快、技术不断创新、装备不断换代的高科技军事新亮点。光电对抗技术朝着多光谱、多功能、多层次、综合一体化、通用化、智能化的方向发展，已成为新一代综合电子战系统的重要组成部分。光电对抗整体装备力量的优势将为夺取战争的主动权提供强有力的保证，使现代战争模式发生巨大改变。 1 光电对抗技术发展现状 1.1 光电侦察告警技术 光电侦察告警技术是指通过光电技术手段对敌方光电设备辐射、反射和散射的光波进行侦察、截获及识别，探测其技术参数，确定其方位，必要时发出告警，并及时启动相应干扰和对抗措施的技术[1-3]。光电侦察告警是对敌进行攻击与实施干扰的前提和基础，是光电对抗的重要组成部分。目前，已投入使用的光电侦察告警设备种类繁多，主要有红外告警、激光告警、紫外告警和光电复合告警等。 1.1.1 红外告警 红外告警是利用目标（导弹、炸弹）自身红外辐射特性进行探测、截获、定向和分析的探测告警，主要装在飞机、舰船、装甲车辆等平台上，用于探测导弹助推发动机尾焰（3～5μm）和高速弹体气动加热（8～14μm）的红外辐射。它能跟踪和识别导弹或炸弹的发射，及时发出告警信号，并自动和控制措施进行自我保护，具有边搜索边跟踪并对付多个导弹威胁的能力，主要由光学探测、信号放大与处理、显示报警三部分组成。 1.1.2 激光告警 激光告警是针对具有激光特征的光信号，对大气中的激光辐射和散射进行探测接收，确定激光光源特性（激光波长、脉冲重频、编码、脉宽、峰值功率等）。相对其他告警方式，激光告警具有探测概率高、反应时间短、动态范围大、探测灵敏度高、覆盖空域广、能测定所有军用激光波长、体积小等优点，是光电对抗的关键设备。它主要装在地面重要目标、坦克及飞机等被保护目标上，针对敌方激光目标指示器、激光驾束制导导弹、激光测距、激光雷达、激光引信等设备和武器发射的激光信号进行探测告警。目前，激光告警按其探测接收原理和构造特点可分为光谱识别型、相干识别型、成像型和相干编码型4种[4]。 1.1.3 紫外告警
雷电定位系统原理及影响定位结果的因素
雷电定位系统原理及影响定位结果的因素 摘要：在时间差闪电定位算法的基础上，采用蒙特卡罗模拟方法，实现了对闪电定位误差的定量评估。详细分析了闪电定位系统中测站数目、布站方式和站址基线长度3个因素对定位结果的影响。研究表明：定位误差与测站数目、布站方式和基线长度有密切关系。当测站数目一定时，矩形加中心站的布站方式定位结果较好；当布站方式一定时，测站数目越多定位误差越小；在仪器允许的探测范围内，基线越长，覆盖区域越大，定位误差越小。闪电定位误差的定量分析研究，为闪电监测网的站址选择、子站布设等实际工作提供了重要参考依据。 关键词：到达时间；定位原理；定位误差 1.引言 据统计，无论那一时刻，世界上都约有2000个雷暴区在活动，这些雷暴区每秒钟产生1000个以上云地闪和云闪。雷电监测定位系统在雷电的研究、监测及防护领域中处于极其核心的位置。通过实时监测雷暴的发生、发展、成灾情况和移动方向及其它活动特性，对一些重点目标给出类似于台风的监测预报，使雷电造成的损失降到最低点。 自然界中的闪电可以细分为: 1）云闪：云对云、云内放电； 2）地闪：云对地的放电； 3)诱发闪电：人工引雷所形成的闪电； 4）球闪:球状闪电，常常成为地滚闪。 其中，云地闪电对地面上的目标危害最大，是电力、森林防火等领域研究的重点。云地闪电的放电过程如下：云层电荷形成电分布初始击穿梯级先导联接过程 第一回击K过程、J过程直窜先导第二回击。 闪电的放电过程中最重要的过程是回击过程，因为回击的电流大、时间短，辐射的电磁场强，是形成故障、造成危害的主要原因。 每次闪电持续的时间主要由回击数决定，闪电持续的时间一般在1秒以内，平均在0.2秒。一个回击的持续时间一般小于0.1ms（毫秒），回击和回击之间的时间间隔一般为20-200ms之间，平均值为50-70ms。雷电定位系统所测定的回击放电时间是回击产生的电磁脉冲的第一个峰值到达监测站的时刻，精度大约为10-7秒，它等于回击发生的时刻加上传播时延。一次典型的云地闪的电波型[1]如图1-1所示。 1
电子侦察
电子侦察卫星，是美国预警侦察及截取它国通信情报 的重要工具，其研发及使用状况，一直处在高度保密之中。 8月15日(提前出版)出版的英国《简氏防务周刊》，对美 国电子侦察卫星的发展状况，进行了详细地披露。 美国电子侦察卫星的现状 自1962年5月发射世界上第一颗电子侦察卫星以来， 美国至今已发展了4代这种卫星---第1代为低轨道卫星，第2-4代主要为地球静止轨道和大椭圆轨道卫星。冷战结束后，随着世界政治格局的变化和卫星技术的进步，早期发展的第2代“峡谷”、“流纹岩”，以及第3代“小屋”、“旋涡”、“猎户座”、“大酒瓶”、“折叠椅”等电子侦察卫星，已先后停止发射并陆续退役---虽然有些卫星(如“大酒瓶”)仍然发挥着重要作用。目前，美国主要使用第4代电子侦察卫星，包括“水星”、“顾问”、“命运三女神”和“号角”等。 “水星”是美国空军的静止轨道电子侦察卫星，主要用于截获通信情报。它不但能侦听到低功率手机的通信信号，还可以收集导弹试验时的遥测、遥控信号，以及雷达信号等通信电子信号。该星由休斯公司承造，采用长约100米的新型特种天线。 “顾问”卫星是美国中央情报局的地球静止轨道电子侦察卫星，用于截获电子情报。电子侦察卫星现正从低高度向高高度和地球静止轨道发展，这得益于星上侦收机灵敏度的提高。该卫星采用大型接收天线，可接收的最小地面信号的强度是低轨道卫星的1/5000。在常年值守的电子侦察装备中，静止轨道电子侦察卫星有较多的优势：卫星轨道越高，地面覆盖面就越宽，时效性也越好。所以，美国很重视发展这类卫星。 当然，目前也在使用低轨和大椭圆轨道电子侦察卫星。例如，用于侦察雷达等电子设备无线电信号的“命运三女神”就是低轨道电子侦察卫星，它运行在高度454千米、倾角63.4度的圆轨道，工作时3颗卫星为一组，组内各星保持约50千米的距离，星间可相互进行光通信，用4组星就可以完成全球无缝隙监视。 电子装备与电子对抗在现代军事中的应用日益广泛，电子侦察卫星在战争中的作用也不断加强。美国为保持和加强在电子侦察卫星方面的优势，于20世纪90年代研制了“号角”卫星，从1994年至今已发射了至少3颗。由美国空军和中央情报局联合使用的“号角”由休斯公司研制，重5-6吨，天线直径100米，运行在近地点360千米、远地点36800千米的大椭圆轨道上，主要任务是把窃听范围扩大到包括俄罗斯和中国北部在内的高北纬地区。它吸收了当今军用航天系统中最先进的电子技术和数传技术，配备了极高频中继系统，装有复杂而精细、展开后足有一个足球场大的宽频带相控阵窃听天线，可同时监听上千个地面信号，包括俄罗斯与其核潜艇舰队之间的通信。“号角”可近似连续地进行信号情报侦察，在夺取制信息权方面发挥重大作用，它的入轨使美军电子侦察能力跃上一个新台阶。 第五代侦察卫星揭开面纱 电子侦察卫星现正日益受到各军事大国的青睐，但也存在不少问题。例如，它无法有效侦听到地下有线通信的信号、情报处理速度较慢、易受电子对抗措施的影响等等。为此，美军正在加紧研制第5代新型电子侦察卫星，并取得了突破性进展。 第5代电子侦察卫星“入侵者”(intruder)，该卫星是美国“集成化过顶信号侦察体系”(IOSA)的组成部分，是利用天基网的发展思路和新的设计理念研制的，目的是提高电子侦察质量，降低系统成本。它具有多轨道能力，可代替当今静止轨道和大椭圆轨道的卫星并集通信情报和电子侦察于一身。
光电对抗技术的现状及发展趋势
中图分类号:T N976;T N977 文献标识码:A 文章编号:C N51-1418(2003)06-0010-06 收稿日期:2003-03-06;修回日期:2003-04-09 作者简介:樊 祥(1963-),男,安徽滁州人,教授,主要从事电子对抗研究; 刘勇波(1978-),男,湖南邵阳人,硕士研究生,主要从事军用光学研究。 光电对抗技术的现状及发展趋势 樊 祥,刘勇波,马东辉,水心恒 (解放军电子工程学院,合肥 230037) 摘要:光电对抗是电子战与信息战的重要组成部分,在现代战争中显示出了惊人的作战效能。 随着微电子、新型材料等高新技术的不断发展,光电对抗在未来的军事斗争中将扮演越来越重要的角色。本文试从侦察与反侦察、干扰与反干扰等方面,对光电对抗技术、装备、作战平台的现状及发展趋势进行综述。 关键词:光电侦察;光电干扰;光电反干扰 Development of E lectro -Optical Countermeasure T echnique FAN X iang ,LIU Y ong -bo ,MA D ong -hui ,SHUI X in -heng (Electronic Engineering Institute of P LA ,Hefei 230037,China ) Abstract :As a part of EW and IW ,E lectro -Optical countermeasure plays a m ore and m ore im por 2tant role in m odern wars.In this paper ,the development of technology ,equipment and cam paign plats is discussed from the aspects of reconnaissance and anti -reconnaissance ,jamming and anti -jam 2ming. K eyw ords :E lectro -Optical reconnaissance ;E lectro -Optical jamming ;E lectro -Optical anti -jam 2 ming 1 概述 111 定义与发展 我们通常所说的光电对抗技术,是指现代光电对抗技术。其实,自从人类社会有战争以来,也就诞生了光电对抗技术。古代作战依靠人的视觉发现对方,同时常常也采用各种措施对抗人眼视觉。进入现代以来,各种光电侦察及对抗技术相继问世。特别是自50年代以来,随着光电侦察、光电制导技术及武器装备的发展,光电对抗在战 争中的地位日益提高。各国对光电对抗方面的投资逐年上升,如美国在20世纪80年代中期对光电对抗的投资已经超过了对微波对抗的投资。在最近的海湾战争、科索沃战争和阿富汗反恐战争中,美军广泛使用了光电对抗武器,范围遍及陆、海、空、天,使得战争对美军单向透明,取得了辉煌的战果。 总体而言,光电对抗是敌对双方在光谱频段进行的对抗,双方利用光电设备或器材,截获、识
无源定位系统中的时差测量研究
摘要：无源时差定位又称为双曲线定位，是一种重要的无源定位方法，它通过处理三个或更多个接收站采集到的信号到达时间数据，从而对辐射源进行定位。时差定位系统具有精度高、定位快等优点，在工程中得到了广泛的应用。但是时差定位系统的精度主要取决于时延估计的精度，因此，研究快速、准确的时延估计方法成为时差定位系统中一个十分重要的课题。 本文阐述了采用时差估计法进行无源定位的原理，对无源定位系统中窄带信号的时差测量算法进行了研究，介绍了时延估计研究的发展和趋势。对两种经典的时延估计方法——相关法和相位谱法进行了仿真分析，讨论了它们的演化过程和各自特点。然后对利用信号触发沿测量时差的方法进行简要分析，阐述了为提高测量精度而采用的插值算法的原理。本文算法程序均是用matlab仿真软件进行分析。 关键词：无源定位时差测量时延估计相关法相位谱法matlab Abstract:Time difference of arrival(TDOA)location system，namely the hyperbola location，is an important passive location method．Using the time difference of signals arrived to three or more different stations，we can determine the position of the target wanted to be located．Because of its high precision and fast location advantages，it is widely used in practice．But its precision depends on time delay estimation，so researching fast and exact time delay estimation method become a hot topic in TDOA location system． In this paper, the principle of passive location using TDOA is described, and the research on algorithms for narrow-band signals in passive location system is given, meanwhile, the development history of the researches on time delay method and its development tendency are introduced. Two typical methods of time delay estimation, named correlation approach and phase spectrum approach respectively, of which the mathematical derivation and characteristics are presented, are simulated and analyzed. After that, another method which estimates the time difference of arrival depending on the triggering edge of arriving
无源雷达时差定位方法研究
第１１卷第４期重庆科技学院学报（自然科学版）２００９年８月 无源雷达时差定位方法研究 曾毅 （重庆大学，重庆４０００３０） 摘要：用民用蜂窝基站发出的信号作为信源，对目标所反射的蜂窝信号进行接收处理，利用到达时间差定位方法，可以实现对目标的定位。基于蜂窝通信系统的无源雷达尤其适合探测超低空飞行目标，克服了传统雷达存在超低空探测“盲区”的缺陷，具有优良的远程预警能力。 关键词：无源雷达；到达时间差；定位 中图分类号：ＴＮ９７１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—１９８０（２００９）０４－０１４０－０３ 现代高科技战争中电子干扰日益复杂，雷达的 抗干扰、抗低空突防、抗反辐射导弹和抗隐身（简称 “四抗”）能力是研制新体制雷达的重要目标。传统的 有源雷达通过自身定向辐射出的电磁波照射目标． 然后接收回波来实现对目标的跟踪和定位。有源雷 达发射的电磁波一旦被敌方发现和定位。就会暴露 自己而遭到敌方摧毁。无源雷达自身不辐射电磁波。 它是通过天线接收来自目标辐射源的卣射波和外部 辐射源辐照目标后形成的反射波或散射波携带的信 息（包括多普勒频移、多站接收信号的时间差和到达角等）完成目标的定位和跟踪，有低截获概率特性。 国外很早就启动了无源雷达研究工作，在专用无源雷达的研究和装备方面．很多国家已经研究和部署了用于实战的无源雷达系统。目前技术成熟且用于部队装备的有俄罗斯的“ＭＣ５—９０系统”。捷克的“塔玛拉”（ＴＡＭＡＮＡ）系统和“ＶＥＲＡ—Ｅ”系统。以色列的“ＥＬ，Ｌ＿８３８８”对空早期预警系统等。 我国在２０世纪８０年代初才开始进行无源雷达的理论研究。 １系统结构 利用时差定位的无源雷达系统由蜂窝基站和无源蜂窝雷达两部分组成，系统结构如图ｌ所示。１．１蜂窝基站 负责发射进行探测所需要的电磁波信号。蜂窝基站一般处于固定位置。特殊情况下也可采用应急措施实现蜂窝基站的机动。 图１无源雷达系统组成 １．２无源蜂窝雷达 无源蜂窝雷达负责接收超低空飞行物反射回来的电磁波信号。获取定位算法所需要的ＴＯＡ／＇Ｉ’ＤＯＡ值．是系统进行探测和定位的执行单元。蜂窝雷达在接收信号时采用智能天线技术，并具有可调节的动态范围和多通道接收能力。无源蜂窝雷达的工作过程可分为四步：（１）超低空飞行物进入蜂窝雷达系统的探测区域；（２）多个蜂窝基站发出的电磁波信号到达超低空飞行物后被反射回来；（３）多个蜂窝雷达接收反射信号．检测反射信号的ＴＯＡ值，获取定位所需数据：（４）蜂窝雷达所获取的检测数据通过地面网络传送至远处的网关，网关通过运行匹配识别算法和定位算法．得到超低空飞行物的方位、方向、飞行轨迹等信息。 ２基于ＴＤＯＡ的定位算法 我们假定有朋个接收机，且和信源同在一个平 收稿日期：２００９—０ｌ—１０ 作者简介：曾毅（１９８０一），男，重庆璧山人，重庆大学通信工程学院在读硕士研究生，研究方向为新体制无源雷达定位方法。 ?１４０?
浅析光电对抗技术及其发展
浅析光电对抗技术及其发展 发表时间：2019-03-06T16:44:56.783Z 来源：《中国西部科技》2019年第1期作者：张颀[导读] 摘要：现代光电技术的迅速发展，极大地促进了光电对抗技术的发展和完善，使其成为电子对抗的主要力量，成为军事现代化的一个重要标志。在未来战场上，光电对抗已不是传统军事力量的补充，而是它的一个有机组成部分，会成为战争制胜的法宝。91404部队 光电技术在武器的火控和制导系统中的日益广泛应用，已经使得基于它的对抗技术得以迅速发展。光电对抗与电子对抗一样，是一种军事行动，是敌对双方利用光电激光设备所进行的电磁争夺战。光电对抗已成为近年来电子战中发展最快、投资比重日益加大的一个新兴领域。下面对光电对抗技术相关内容进行阐述。 一、光电对抗技术 光电对抗是指为削弱、破坏敌方光电设备的使用效能，保护己方光电设备正常发挥效能而采取的各种行动和措施的统称。具体地讲，就是指在敌对双方光波段范围内，利用光电设备和器材对敌方的光电武器进行侦查告警并实施干扰，使敌方的光电武器削弱、降低或丧失作战效能；通常，光电对抗按照不同的分类，有不同的方式和名称，比如：按波段分类分为激光对抗、红外对抗和可见光对抗，按平台分类分为车载光电对抗装备、机载光电对抗装备和舰载光电对抗装备。 随着红外和激光技术在军事上的广泛应用，特别是光电探测和光电制导技术的发展，使得光电对抗技术和装备在现代战争中发挥着越来越重要的作用，世界各国都加紧对这一领域进行竞争和研究，光电对抗的地位及其作用也越来越突出，具体表现在两个方面：一是为防御及对抗提供及时的告警和威胁源的精确信息。实现有效防御的前提是及时发现威胁，光电侦查告警设备能够查明和收集敌方军事光电情报，为及时采取正确的军事行动、实施有效干扰或火力摧毁提供依据。二是扰乱、迷惑和破坏敌光电探测设备和光电制导系统的正常工作。通过有效的干扰使他们降低效能或完全失效，以保障己方装备和人员免遭敌方光电侦查、干扰或火力摧毁，为己方的对抗行动创造条件。 光电对抗技术包括侦查、干扰、反侦查和抗干扰等。光电侦查是指对敌方辐射或散射的光谱信号进行搜索、截获、测量、分析、识别以及对光电设备测向、定位，以获取敌方光电设备技术参数、功能、类型、位置、用途，并判明威胁程度，及时提供情况并发出告警。光电干扰是指采取某些技术措施破坏或削弱敌方光电设备的正常工作，以达到保护己方目标的一种干扰手段。其中有源干扰又称为积极干扰或主动干扰，它利用己方光电设备发射或转发敌方光电装备相应波段的光波，对敌方光电装备进行欺骗干扰等。无源干扰具体还可以分为红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰等。无源干扰也称为消极干扰或被动干扰，它是利用特制器材或材料，发射、散射和吸收光波能量，或人为地改变己方目标的光学特征，使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效，以保护己方目标的一种干扰手段，这种干扰方式包括烟幕、光电隐身和光电假目标等。 反光电侦查是指针对光电系统的薄弱环节，使敌方的光电侦查装备无法识别到己方的军事设施，主要包括伪装与隐身、遮蔽和欺骗等。抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方使用光频谱而采取的行动，具体是指在己方目标上，通过采取抗干扰电路、光电防护材料或器材等措施，衰减或滤除敌方发射的强激光或其他干扰光波，保护己方光电设备和人员免遭干扰或损伤的技术。 二、光电对抗技术发展 随着光电技术与微电子技术、计算机技术的不断发展，光电制导武器及其配套的光电侦测设备性能不断提高，在未来战争中的应用将会更加普遍，对重要军事目标和军用设施构成严重威胁，这使得光电对抗技术的发展以及光电对抗装备的研制，受到了世界各大国的广泛重视，可以预见光电对抗技术还将会以更快的速度发展，主要体现在以下几个方面：一是多光谱对抗技术的广泛应用。光电技术发展的同时，多光谱技术、红外成像技术、背景与目标识别技术、光学信息处理技术等的科技成果不断涌现并广泛应用。在光电对抗领域，多光谱技术的应用将会更加广泛，其中多光谱对抗使光电侦查告警、光电有源干扰和无源干扰、光电反侦查抗干扰已经改变了以往的单一波长或单一光频段的状况，而朝着紫外、可见光、激光、红外全波段发展。二是光电对抗手段从单一向多能方向发展。光电对抗技术的进步带动的是其对抗装备作战性能从单一向多样和多能方向发展。主要表现在两个方面：一是干扰波段，最早的烟幕弹只能遮蔽可见光和近红外波段，现在已经发展到了中远红外和毫米波段，未来还将会延伸到微米波段。二是干扰方式，最早的有源红外干扰机只能干扰调幅式红外制导导弹，现在已经发展成为兼备调幅和调频两种方式，未来还将发展成可以用于各种制导，实现远距离干扰、近距离致盲的效果。 三是软干扰与硬摧毁相结合。光电对抗早期是以软干扰技术措施为主，但随着激光器件功率水平和光学跟瞄系统精度不断提高，未来软干扰和硬摧毁相结合会成为光电对抗技术的一种发展趋势。伴随着大功率、高能量激光技术的进步，使得传统意义上的光电干扰设备与激光武器系统在干扰与摧毁之间的界限变得越来越模糊，将会走向软硬对抗功能兼备的方向。四是光电对抗的综合一体化和自动化。依靠光学技术、高性能探测器件、数据融合技术等发展，将信息获取、数据处理和指挥控制融为一体，进而采用智能技术、专家系统等，使光电对抗系统成为一个有机整体。未来发展光电对抗应能自动对截获的光波信号进行精确测量、分选和识别，能自动判定信号的威胁等级，能自动实施干扰的功率管理，以最佳的选择设施干扰，能自动实时提供干扰效果的评估、自动修改功率管理、参数选择等，这也是光电对抗今后发展的一个重要方向。 五是多层防御全程对抗。目前，光电对抗多数采用的是单一对抗末段防御，这种对抗形式的效果是有限的。双色制导、复合制导、综合制导武器的出现，可以使得光电对抗可以向多层防御全程对抗方向发展，以提高对光电精确制导武器整体作战效能。参考文献： [1] 张程铨.光电对抗技术发展动向[J].激光技术，2006（6） [2] 陈健，于洪君.光电对抗与军用光电技术研究进展[J].光机电信息，2010（11）
关于雷电定位系统的原理与应用研究
关于雷电定位系统的原理与应用研究雷电定位系统的原理与应用研究如下文 湖南是一个多雷省份，通常年雷暴日数在50d以上，雷击是线路故障的主要原因。出于安全生产的需要，多年来对雷电参数的观测，尤其80年代对地落雷密度测量，做了大量工作，得出湖南对地落雷密度[1]r=次/km2。这一观测结果远比原规程r=大3倍，与1997年新修订的规程r=很接近。90年代，随着电力工业的大发展，投运的高压线路迅速增长，线路雷击事故增多，故障点的查找工作量很大，以致线路雷击故障查找率对于110～220kv等级只有50左右。另一方面，是把线路的其它事故无根据地归结于雷击。在这种形势下，鉴别线路是否落雷以及精确确定落雷杆号就显得很迫切。正是基于这一生产需要，1993 系统。 经过5a调查研究，开发了全部硬件和软件，建成了包含9个探测站覆盖全省的湖南雷电定位系统，以它的良好定位精度，从1996年开始，在指导全省5000多km220kv及以上超高压线路的雷击故障点查找上，发挥了重要作用。 本文以这个系统为背景，介绍雷电定位系统的构成、特性、应用，以及今后推广中的一些问题。 1 雷击故障定位的原理 雷电放电会产生光、声音和电磁波。现在实用化的雷击
故障定位大都测定放电辐射的电磁波。为此必须建立相应的辐射电磁场计算模型，区分云内放电与对地落雷，采用精确的雷击点的定位交会方法。 回击辐射电磁场计算模型 大量实际观测弄清了对地落雷的形态[2]。落雷通常开始于雷云中高静电区的放电，然后从云向地面以先导形式向下进展，先导到达地面或高耸物体后，沿着先导路径向上产生回击。尽管先导发展具有随意性，但在接近地面时，其通道在几百米的范围内是几乎垂直于地面的。落雷回击电流为幅值大、起始部分陡峭的大电流脉冲，并以近似于光速沿着先导放电路径从大地向云中发展，辐射出很强的电磁波。利用图1的计算模型可以确定回击电流在地面上任一点产生的电磁场强度e(r,φ，θ，t)和b(r,φ，θ，t)。 图1 回击的电磁场计算模型 对地落雷波形判据 云内放电同样辐射电磁波，因此区分对地落雷或云内闪电是极为重要的。大量实测表明，对地落雷与云内闪电的典型波形如图2所示。 现在实用化的雷电定位系统都采用6个波形特征条件鉴 阀值电压：100mv 预脉冲ptk/up≤