新型假目标电磁干扰机理研究
发布时间：2021-06-18 09:18
为了适应跟踪雷达测角技术的日益发展,解决现有单脉冲雷达角度欺骗干扰存在的不足,本文以弥补交叉眼技术存在相位参数容限苛刻、实战价值低的缺陷为出发点,创新地将多元矢量控制技术运用到飞行器实现单脉冲雷达假目标欺骗干扰。重点研究了比幅、比相单脉冲雷达和、差通道收发机制下多元矢量控制干扰的数学模型,首次推导出了三元组增益。最后对该干扰方法进行了电磁仿真验证。在与交叉眼干扰性能对比的基础上,证实了多元矢量控制干扰具有更强的实战意义。主要内容可以分为以下几个部分。研究背景部分。第一章对研究工作的背景与意义进行了阐述,介绍了单脉冲雷达干扰方法,特别是交叉眼干扰的发展历程与研究现状。并对电大尺寸目标电磁仿真算法进行了调研。理论基础部分。第二章建立了反向交叉眼干扰数学模型,解释了其等幅反向的干扰条件;指出了交叉眼干扰存在平台转角敏感,相位参数容限苛刻的不足;引入了多元矢量控制技术,提出了多元矢量控制干扰模型,通过对比三元组与交叉眼等效合成中心分布,初步证明了多元矢量控制干扰的优势性。理论创新部分。第三章以交叉眼干扰模型为基础,从比幅、比相单脉冲雷达和、差通道收发机制出发,首次建立了多元矢量控制干扰严格的数...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美军MALD-j空射诱饵弹
第一章绪论5波信号强度也十分有限，可以被抗干扰能力较强的雷达识别。与之相比，有源拖曳诱饵的干扰效果更加可观，其通过所携带的发射机可以更加精确地模拟飞行器雷达反射特性，并且相比无源拖曳诱饵可以实施更大功率的干扰。典型的如美军装备的AN/ALE-50/55拖曳式诱饵，如图1-2所示。(a)(b)图1-2拖曳式诱饵。(a)AN/ALE-50拖曳式诱饵；(b)AN/ALE-55拖曳式诱饵AN/ALE-50/55拖曳式诱饵使用方式灵活，可以适应不同飞行器装载、飞行需求。如装备AN/ALE-50的F-16战机，装备AN/ALE-55的F-35战机等[39,40]。拖曳式诱饵虽然可以实现方位欺骗，具有方便携带、成本较低等优点，但仍较容易被先进跟踪雷达识别。同空射诱饵弹一样，拖曳式诱饵同样对释放时机有很高的要求，需要诱饵满足在速度和角度上与飞机差异小于敌跟踪雷达分辨率。若不满上述条件，敌跟踪雷达便可以识别飞行器和诱饵，进而对母机实施打击。拖曳式诱饵还对拖曳线缆长度有一定要求，若线缆太长，容易被雷达识别，并且影响母机机动性。若线缆太短则无法使母机避开导弹伤害半径。上述空射诱饵弹以及拖曳式诱饵都属于平台外干扰，虽然成本较低，但是多为消耗品，重复使用性差。并且还存在可靠性低，对投放时机要求高、难以抵御多导弹攻击等缺陷。而干扰机在平台上的非相干多点源干扰，如编队干扰、闪烁干扰等可以在不同程度上克服以上缺点。1.1.1.3编队干扰编队干扰适用于角分辨单元具有一定宽度的单脉冲跟踪雷达，如图1-3所示。当单脉冲雷达同一分辨单元内存在多个回波目标时，雷达无法有效将每个目标区分，就会跟踪这些目标的能量质心[12,41,42]。而能量质心的位置可以通过编队内飞机的位置以及回波信号强度调整，进而可以实现可控的欺骗干扰。但是随着飞行编队与雷达相对距离越来
第二章交叉眼干扰的局限性以及多元矢量控制技术21示意图，对馈电参数取值步长进行了调整，图示中的等效合成中心并不代表所有可能的合成点）。图2-6模拟三元组和模拟交叉眼等效合成中心分布示意图通过对比发现，模拟三元组等效合成中心分布在以天线阵元为中心的二维平面上，而模拟交叉眼等效合成中心只分布在两阵元所在一维直线上。因此可以合理地猜想：若将三元组应用于单脉冲雷达欺骗干扰，干扰效果将很少甚至完全不受干扰平台转角的影响，可以提供比传统交叉眼更加稳舰持续的干扰。并且根据duPlessis的研究结论，随着干扰系统自由度的提高，三元组可以有效改善交叉眼干扰苛刻参数容限的缺陷。2.5本章小结本章首先系统地整理了duPlessis建立的反向交叉眼干扰模型。该模型针对单脉冲雷达和、差通道收发机制，对反向交叉眼造成的单脉冲雷达测角误差进行了严格的数学分析，得到了交叉眼增益表达式。然后本章通过分析交叉眼干扰参数容限以及平台转角对交叉眼干扰效果的影响指出，交叉眼干扰在理想幅值比附近对相位参数极其敏感，并且随着干扰平台转角变化，交叉眼干扰效果可能变弱甚至无效，这些缺陷严重影响了反向交叉眼的实际应用价值。最后通过多元矢量控制技术初步对比了模拟三元组与交叉眼等效合成中心分布，发现三元组干扰模型可以将干扰范围由一维拓展到二维，提供更加持续稳健的干扰效果。并且由于干扰系统自由度的提升，三元组干扰可以改善交叉眼干扰苛刻参数容限的缺陷。本章重要结论整理如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]双隐身飞机闪烁干扰对单脉冲雷达性能的影响[J]. 包磊,王春阳,白娟,曾会勇. 系统工程与电子技术. 2020(03)
[2]面向电磁频谱战的群体智能初探[J]. 李京华,丁国如,徐以涛,乐超. 航空兵器. 2020(04)
[3]外军电子战作战支持发展现状与特点[J]. 孔磊,杨政,王丽军,鲁燕. 电子信息对抗技术. 2019(04)
[4]美微型空射诱饵武器发展分析与应对策略[J]. 尹航,郭谡,温超然,杨闯,毕鹏. 空天防御. 2019(03)
[5]电磁空间作战需要战场频谱管理与电子战的深度融合[J]. 石荣,刘江. 航天电子对抗. 2019(03)
[6]电子设备的高功率微波武器防护探索[J]. 张少波. 科学技术创新. 2019(14)
[7]微型空射诱饵发展综述及作战模式浅析[J]. 陈美杉,曾维贵,王磊. 飞航导弹. 2019(03)
[8]交叉眼干扰研究综述[J]. 刘天鹏,魏玺章,刘振,丁锦灿. 雷达学报. 2019(01)
[9]电子战编队对突击编队掩护效能问题研究[J]. 巴宏欣,王俊,杨颜靖. 指挥控制与仿真. 2018(03)
[10]微型空射诱饵作战使用研究[J]. 于天超,赵杨. 飞航导弹. 2017(06)
博士论文
[1]多源反向交叉眼干扰技术研究[D]. 刘天鹏.国防科学技术大学 2016
本文编号：3236399
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美军MALD-j空射诱饵弹
第一章绪论5波信号强度也十分有限，可以被抗干扰能力较强的雷达识别。与之相比，有源拖曳诱饵的干扰效果更加可观，其通过所携带的发射机可以更加精确地模拟飞行器雷达反射特性，并且相比无源拖曳诱饵可以实施更大功率的干扰。典型的如美军装备的AN/ALE-50/55拖曳式诱饵，如图1-2所示。(a)(b)图1-2拖曳式诱饵。(a)AN/ALE-50拖曳式诱饵；(b)AN/ALE-55拖曳式诱饵AN/ALE-50/55拖曳式诱饵使用方式灵活，可以适应不同飞行器装载、飞行需求。如装备AN/ALE-50的F-16战机，装备AN/ALE-55的F-35战机等[39,40]。拖曳式诱饵虽然可以实现方位欺骗，具有方便携带、成本较低等优点，但仍较容易被先进跟踪雷达识别。同空射诱饵弹一样，拖曳式诱饵同样对释放时机有很高的要求，需要诱饵满足在速度和角度上与飞机差异小于敌跟踪雷达分辨率。若不满上述条件，敌跟踪雷达便可以识别飞行器和诱饵，进而对母机实施打击。拖曳式诱饵还对拖曳线缆长度有一定要求，若线缆太长，容易被雷达识别，并且影响母机机动性。若线缆太短则无法使母机避开导弹伤害半径。上述空射诱饵弹以及拖曳式诱饵都属于平台外干扰，虽然成本较低，但是多为消耗品，重复使用性差。并且还存在可靠性低，对投放时机要求高、难以抵御多导弹攻击等缺陷。而干扰机在平台上的非相干多点源干扰，如编队干扰、闪烁干扰等可以在不同程度上克服以上缺点。1.1.1.3编队干扰编队干扰适用于角分辨单元具有一定宽度的单脉冲跟踪雷达，如图1-3所示。当单脉冲雷达同一分辨单元内存在多个回波目标时，雷达无法有效将每个目标区分，就会跟踪这些目标的能量质心[12,41,42]。而能量质心的位置可以通过编队内飞机的位置以及回波信号强度调整，进而可以实现可控的欺骗干扰。但是随着飞行编队与雷达相对距离越来
第二章交叉眼干扰的局限性以及多元矢量控制技术21示意图，对馈电参数取值步长进行了调整，图示中的等效合成中心并不代表所有可能的合成点）。图2-6模拟三元组和模拟交叉眼等效合成中心分布示意图通过对比发现，模拟三元组等效合成中心分布在以天线阵元为中心的二维平面上，而模拟交叉眼等效合成中心只分布在两阵元所在一维直线上。因此可以合理地猜想：若将三元组应用于单脉冲雷达欺骗干扰，干扰效果将很少甚至完全不受干扰平台转角的影响，可以提供比传统交叉眼更加稳舰持续的干扰。并且根据duPlessis的研究结论，随着干扰系统自由度的提高，三元组可以有效改善交叉眼干扰苛刻参数容限的缺陷。2.5本章小结本章首先系统地整理了duPlessis建立的反向交叉眼干扰模型。该模型针对单脉冲雷达和、差通道收发机制，对反向交叉眼造成的单脉冲雷达测角误差进行了严格的数学分析，得到了交叉眼增益表达式。然后本章通过分析交叉眼干扰参数容限以及平台转角对交叉眼干扰效果的影响指出，交叉眼干扰在理想幅值比附近对相位参数极其敏感，并且随着干扰平台转角变化，交叉眼干扰效果可能变弱甚至无效，这些缺陷严重影响了反向交叉眼的实际应用价值。最后通过多元矢量控制技术初步对比了模拟三元组与交叉眼等效合成中心分布，发现三元组干扰模型可以将干扰范围由一维拓展到二维，提供更加持续稳健的干扰效果。并且由于干扰系统自由度的提升，三元组干扰可以改善交叉眼干扰苛刻参数容限的缺陷。本章重要结论整理如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]双隐身飞机闪烁干扰对单脉冲雷达性能的影响[J]. 包磊,王春阳,白娟,曾会勇. 系统工程与电子技术. 2020(03)
[2]面向电磁频谱战的群体智能初探[J]. 李京华,丁国如,徐以涛,乐超. 航空兵器. 2020(04)
[3]外军电子战作战支持发展现状与特点[J]. 孔磊,杨政,王丽军,鲁燕. 电子信息对抗技术. 2019(04)
[4]美微型空射诱饵武器发展分析与应对策略[J]. 尹航,郭谡,温超然,杨闯,毕鹏. 空天防御. 2019(03)
[5]电磁空间作战需要战场频谱管理与电子战的深度融合[J]. 石荣,刘江. 航天电子对抗. 2019(03)
[6]电子设备的高功率微波武器防护探索[J]. 张少波. 科学技术创新. 2019(14)
[7]微型空射诱饵发展综述及作战模式浅析[J]. 陈美杉,曾维贵,王磊. 飞航导弹. 2019(03)
[8]交叉眼干扰研究综述[J]. 刘天鹏,魏玺章,刘振,丁锦灿. 雷达学报. 2019(01)
[9]电子战编队对突击编队掩护效能问题研究[J]. 巴宏欣,王俊,杨颜靖. 指挥控制与仿真. 2018(03)
[10]微型空射诱饵作战使用研究[J]. 于天超,赵杨. 飞航导弹. 2017(06)
博士论文
[1]多源反向交叉眼干扰技术研究[D]. 刘天鹏.国防科学技术大学 2016
本文编号：3236399
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