第53节通信对抗资料教程.ppt

第5.3节 通信对抗,无线电通信对抗 为削弱、破坏敌方无线电通信系统的使用效能和保护己方无线电通信系统使用效能的正常发挥所采取的措施和行动的总称简称通信对抗是电子对抗的重要分支其实质是敌对双方在通信领域内为争夺无线电频谱控制权而展开的电波斗争 无线电通信对抗主要包括无线电通信对抗侦察、无线电通信干扰和无线电通信电子防御三个部分一、通信系统,1、通信系统组成及其功能,消息源和输入转换器,发射设备,接收设备,输出转换器和收信者,,,,,,,,,,,无线信道+噪声,,2、通信对抗分类,1、波长分类：超长波、长波、中波、短波、超短波、微波 2、空间位置分类：对潜、地面、对空、卫星 3、信号分类：模拟、数字通信系统 4、寻址方式：频分多址、码分多址、时分多址,、无线电通信侦察内容,无线电通信侦察包括项内容：侦收、识别、测向、定位 侦收 要侦收敌方无线电通信，已方接收就必须在工作频率上和敌方相同，在解调方式上和敌方电台调制方式相适应侦收敌方短波电台要使用短波接收机，侦收敌方调频电台要使用调频接收机 识别 把侦收到的信号进行分析、解密、破译称为对无线电通信信号的识别，只有通过识别，才能了解敌方无线电通信的内容。

测向 用无线电定向接收设备来测定正在工作的无线电发射台的方向，称为测向其接收设备为无线电测向机当无线电测向机的定向天线对准发射电台时，天线的接收信号最强，从而可以确定无线电发射台的发射方向 定位 通常一部测向机只能测定发射台的方向，要确定发射台位置，需用两部以上测向机同时进行测向，通过交会才能确定发射台位置2、通信侦查任务,通信侦察可分为战术与战略通信侦察 战术通信侦察主要针对敌战斗指挥部之间的通信联络，频率范围从短波到超短波，侦察的实时性要求较高，一般以技术侦察（通信支援侦查）为主 战略通信侦察的对象是敌战略通信，其侦察范围包括陆、海、空、天的全球角落，主要是对敌军事指挥中心和战区指挥部之间及与执行特殊任务的作战部队间的通信联络实施侦察，频率范围从短波、超短波至微波，一般以通信情报侦察为主通信情报侦察,“战场搜索”--通信信号截获无线电通信是利用无线电波在空间传播的特性，传输声音、文字、图像和其它信息的无线电波在空间向四周辐射的特性，既实现了无线电通信，又使无线电通信对抗侦察成为可能通信信号截获主要是对战场敌方通信信号进行搜索，主要包括信号频率、电平、调制方式、信号带宽、数字信号的码元速率及其它调制参数。

目前应用比较广泛的通信侦察搜索机是全景显示搜索接收机，其功能是在预定频段内能快速搜索频率并截获出现的通信信号在“全景显示”信号方面，可以全频段显示，也可以部分频段或对预置频率显示，还可以对某一信号进行扩展显示等信息化战争中，由于战场态势瞬息万变，信息传递时效性很强，导致情报信息变换快，无线电信号留空时间短暂，这就要求通信搜索截获设备反应必须快速，其衡量性能主要指标有：测频准确度、信号选择性、侦察搜索距离等通信信号截获，是通信侦察的重要一步，完成通信侦察和电子进攻任务，还需要有其他相关设备的密切配合敌情判断”---通信信息解析对搜索截获到的无线电信号需要辨别敌我，实施信息分析、获取情报在无线电通信系统中，通信信号所传送信息种类很多，通常有、电报、图像、数据等，而通信侦听分析接收机就是根据它们的特点，从电磁信号上可区分为离散信号和连续信号，也就是数字信号和模拟信号；从信号调制方式上，可区分为模拟调幅、模拟调频、数字调幅、数字调频等目前，世界上几乎所有国家都在不断地更新与改进本国的通信装备，其通信电台种类和型号特别繁多，就是同一频段、同一用途的通信电台也是各种各样所以，要求通信侦察监听设备必须能够监测和识别这些特征。

通信侦察监听的任务，就是一方面听敌人讲了些什么，即战术方面的情报；另一方面要搞清敌人用了什么样的通信装备，以及这些装备的数量与参数，即技术情报等1943年3月第二次世界大战期间，英军设在阿拉曼的无线电侦听站侦获了德国将军关于火箭发射的秘密，结果英军出动569架轰炸机突袭摧毁了德国火箭试验和生产基地通信情报侦察,通信支援侦查,“攻击定位”：通信枢纽测向 任何一种电磁辐射，都带有方向性，用适当的测量方法就可以提取到它的方向信息用无线电技术手段确定无线电辐射源方向的过程，称为无线电测向或无线电定向，而用这种手段确定无线电通信辐射源的方向的过程，称为无线电通信测向或通信枢纽测向 通信测向在非军事方面的用途主要有：航空与航海导航、应急信标定位、应急搜索与救援、空降救援、野生动物跟踪、无线电定位标志、无线电监视、非法电台定位、人员与车辆定位、电波传播研究等而通信测向在军事领域里的运用是现代战争电子战的重要内容，一方面它为通信网台侦察识别提供信息，通过对敌方通信辐射源的测向定位，为通信网台类型的分选、识别提供重要依据；另一方面，通过现代通信高精度测向定位技术测定目标，使己方能够对敌通信枢纽和指挥系统实施电子干扰和精确火力打击。

随着现代电子技术的高度发展，通信频段内的信号数量已接近饱和程度民用通信、军事通信、广播、电视、业余通信、工业干扰、天电干扰相互交错、重叠，使得对未知信号的搜索、测向变得像大海捞针特别在军事通信中，往往采用猝发通信方式、快速通信方式以及跳频、扩频等新型抗侦察通信体制，使通信侦察变得十分困难和复杂因此，未来通信侦察必须从技术上解决对通信信号的快速截获、快速识别、快速分选和精确定向问题，使之朝着宽频带、数字化、高精度以及多平台、多手段综合一体化迅猛发展3、通信侦察系统,系统组成：通信侦察设备包括通信对抗侦察接收设备和无线电测向设备两类 通信对抗侦察接收设备主要是检测信号的有无、多少、频率、强度等；无线电测向设备的主要功能是测定通信系统的方位和位置a、系统组成1）、通信侦察接收设备,天线公用器,接收机,控制器,侦听记录设备,信号处理器,测量存储设备,显示器,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2）、无线电测向设备,定向天线单元,射频信号前置预处理单元,侧向轨道接收机,方位信息处理单元及显示单元,监控单元,侧向终端处理器,侧向天线,,,,,,,,,,,b、系统功能,1）、信号搜索与截获 通信侦察设备发现目标应具备的条件： 电子侦察设备的天线与敌方无线电发射设备的天线方位对准 电子侦察设备调谐到所需要侦察的敌方发射信号的工作频率上。

电子侦察设备接收的信号的强度，要达到能被正常接收的程度 所以，在寻找信号时，需要进行频率和方位搜索 2）、信号参数测量 参数有：信号频率，信号电平，频带宽度，调制方式，极化方式3）、测向定位 确定地理位置，为引导干扰，实施火力摧毁提供依据 4）、信号特征识别 技术特征：波形、频谱结构、调制参数及方位等 通联特征：信号使用目的、时间、频度、流程等 分析信号特征可以判断敌方的通信体制和通信系统的性能，判断敌方通信网的数量、功能和地理分布等 5）、控守监视 对已截获敌电台进行严密监视，及时掌握其变化和活动规律，必要时可以及时转入引导干扰过程 6）、引导干扰 确定干扰时机，选择干扰样式引导干扰c、系统性能参数,1）工作频率 灵敏度 动态范围 频率分辨率 选择性 反应速度,3、定位方法,1）、交会定位三角定位法,三角定位法的原理是利用3台或者3台以上的探测器在不同位置探测目标方位，然后运用三角几何原理确定目标的位置和距离定位技术，一个比较常用的是GPS，也就是全球卫星定位技术还有就是UWB（ ultrawideband，超宽带）三角定位技术使用三角测量法精确算出使用者的位置，使用 UWB技术可使定位误差在2厘米之内，优于全球卫星定位技术。

实例 GPS 三角定位法 以GPS定位原理为例：24颗卫星平均分布在6个轨道面,每一个轨道面上,测向定位法 分为二维平面测向定位和三维空间测向定位,二维平面测向定位：在已知的两个或多个不同位置上测量雷达辐射电磁波的方向，各站测得的雷达方向数据按三角测量法交会计算出雷达的位置（图1）雷达与两个测量站的距离分别为 三维空间测向定位：利用飞机或卫星上的侦察设备,测出地面雷达信号的俯仰角和方向角,并利用导航数据,通过计算来确定雷达的地理位置只需要一架飞机携带侦察设备沿发射源飞行就能进行这种测量（图2）其中R为斜距；H为高度；为俯仰角侦察设备采用双通道接收,例如正交的二维相位干涉仪，同时测量地面雷达的俯仰角和方向角理论上，只需要测量单个雷达脉冲的方向数据即可计算出地面雷达的位置二维平面的定位原理：地面已知位置的两个侦察站收到同一雷达发射脉冲的等时间差值的轨迹为一组双曲线，利用三个或更多个侦察站获得同一雷达信号的等时间差的两组或几组双曲线后，由双曲线的交点和一定的初始条件即可确定雷达的位置（图3） 三维空间的定位原理：在三个以上已知位置飞行器上的侦察设备收到同一地面雷达辐射信号等时间差值的轨迹为两个以上双曲面，它们与地球表面相交可得到相应的位置线，由位置线的交点和一定的初始条件即可确定雷达的位置。

为了保证测量精度，各侦察设备必须有统一的基准时钟信号，各站测得的信号到达时间送中央处理站，计算出雷达位置数据2）、时差定位反罗兰定位 该定位的目的是给卫星确定轨道，又叫反定位多站时差定位法是由4个或4个以上地面站测量飞行器发出的遥测信号（帧同步信号）到达地面站的时间来进行定位的通过时间测量可得如下一组时间差测量方程 Dt1=t1-t2=(r1-r2)/c， Dt2=t2-t3=(r2-r3)/c ，..， DtN-1=tN-1-tN=(rN-1-rN)/c 式中，ti为地面站测量得到的信号到达时间， ri为地面站与目标的距离， c为光速， Dti为两站间的信号到达时间差 在已知各地面站位置坐标的前提下，由上述方程组，利用解析解算法或逐点最小二乘算法就可以解算出目标的位置时差定位系统至少需要由3个侦察站组成，其中一个是主站，两个是辅站 辅站把接收到的雷达信号传送到主站，由主站测量出雷达脉冲传播到辅站和传播到主站花费的时间之差这个时间差反映了雷达到这个辅站和主站的路程之差每一个辅站和主站测到一个时差，就能画出一条双曲线轨迹，雷达必定在这条轨迹之上两个时差确定的双曲线轨迹的交点就是雷达的位置。

新的时差测量方法是在各个主、辅站分别测量脉冲的到达时间，再把辅站的数据收数字通信的方式传到主站，各站酣时钟要通过全球定位系统一类的统一时间校对一致采用数字传输有很多优点，其中一条是可以避免脉冲传输过程中附加进干扰，因此系统的整体性能将更好3）、测向时差定位,测向时差定位法 或称相关法（图4） 它分别用主站A和副站B两个站同时接收雷达信号，其中副站接收到信号即刻转发到A站，利用主站直接测到的雷达信号与副站转发到的信号之间的时间差td，以及主站测到的雷达信号方向角1，便可按公式计算出雷达的位置 侦察设备在测量雷达信号的方向角时存在误差，所以常采用统计学方法来进行定位计算按照所选择定位系统参数关系的不同，可假设为不同的数学模型，利用系统运动方程和测量方程是线性的或非线性的函数关系式，把侦察设备从一个雷达辐射源多次获取的不同测向数据和相应的侦察站位置数据相组合，作为系统数学模型的输入，根据选定的数学模型，采用适当的数据处理方法，如最小二乘法、卡尔曼滤波法等，得出雷达的最佳位置估值A,B,E,,,L,R2,R1,基站,转发站,目标,R=C.t---基站A辐射源直达波与接收辐射源转发波的时差和程差 R=R2+L-R1 （R2）2=（R1）2 +（L）2 -2R1Lcos 所以： R1=Ct(L-Ct)/Ct-l(1-cos),4）、单站定位,雷电可以分为云地闪（也称地闪）和云闪，两者的区别在于闪电通道是否接地。

由于地闪对人类活动具有直接的危害，并且其闪电通道延伸至地面，便于研究其光学、电流等特征，因而人类对于地闪的认识更为清晰。