電子對(duì)抗原理-7-外輻射源雷達(dá)簡(jiǎn)介

外輻射源雷達(dá)一、外輻射源雷達(dá)概述1外輻射源雷達(dá)基本概念以民用發(fā)射設(shè)備或我方、敵方雷達(dá)作為雙（多）基地雷達(dá)系統(tǒng)的隨機(jī)照射源，利用專門(mén)設(shè)計(jì)的接收設(shè)備與其配合工作，完成對(duì)被監(jiān)視區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的探測(cè)和跟蹤。也稱為機(jī)會(huì)照射源（illuminatorofopportunity）雷達(dá)。外輻射源雷達(dá)起源第一次在戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下使用機(jī)會(huì)照射源的是第二次世界大戰(zhàn)中的德國(guó)“KleinKeidelberg”設(shè)備，這套設(shè)備接收來(lái)自英國(guó)的海岸防空雷達(dá)“ChainHome”的直射信號(hào)和來(lái)自目標(biāo)的反射信號(hào)，通過(guò)測(cè)量反射信號(hào)的到達(dá)角和兩信號(hào)的時(shí)間差對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。該系統(tǒng)能探測(cè)到450Km外的飛機(jī)，在當(dāng)時(shí)很好地完成了對(duì)飛越英吉利海峽的盟軍轟炸機(jī)群的警戒任務(wù)。

德軍在大西洋東岸部署了6部KleinHeidelbergStellungen雷達(dá)StellungTAUSENDFüSSLER(Cherbourg)StellungBIBER(Netherlands)外輻射源雷達(dá)起源從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，基于各種機(jī)會(huì)照射源的外輻射源雷達(dá)逐步成為雷達(dá)界的研究熱點(diǎn)之一。80年代中期，英國(guó)研制了MTI型探測(cè)接收系統(tǒng)。英國(guó)P.E.Howland，相位干涉儀雷達(dá)。美國(guó)的“靜默哨兵”等。2幾種典型的外輻射源雷達(dá)英國(guó)MTI型英國(guó)的相位干涉儀美國(guó)的“靜默哨兵”

美國(guó)的多基地體制華盛頓大學(xué)的MRR利用通信基站的雙（多）基地雷達(dá)英國(guó)MTI型被動(dòng)雷達(dá)該系統(tǒng)包括2個(gè)平行的接收通道，一個(gè)接收直達(dá)波，另一個(gè)接收回波。接收機(jī)工作在商用頻率附近，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但易產(chǎn)生噪聲及互調(diào)等干擾。該型雷達(dá)簡(jiǎn)單，只能發(fā)現(xiàn)動(dòng)目標(biāo)，無(wú)測(cè)距能力。英國(guó)的相位干涉儀該型雷達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作用距離較遠(yuǎn)，但精度很差，目標(biāo)定位和航跡跟蹤算法太復(fù)雜，限制了它的應(yīng)用。相位干涉儀結(jié)構(gòu)

美國(guó)的“靜默哨兵”

洛克西德?馬丁公司的被動(dòng)雷達(dá)“靜默哨兵”具有較高的精度和分辨能力，實(shí)現(xiàn)其性能的關(guān)鍵是利用被動(dòng)相干定位（PCL）技術(shù)，即運(yùn)用信號(hào)的到達(dá)角（DOA）、到達(dá)時(shí)間差（TDOA）及多普勒頻率確定目標(biāo)位置。該系統(tǒng)對(duì)σ＝10平方米的目標(biāo)跟蹤距離可達(dá)125英里?！办o默哨兵”系統(tǒng)的FSS

相控陣接收天線

“靜默哨兵”系統(tǒng)的FSS接收機(jī)美國(guó)的多基地體制通用電器公司的被動(dòng)雷達(dá)方案用多基地體制，改造現(xiàn)有電視信號(hào)，在電視信號(hào)的場(chǎng)消隱中插入偽隨機(jī)序列，該序列由127位的偽隨機(jī)碼及其副本共254位組成，解決了電視行同步信號(hào)造成的測(cè)距模糊問(wèn)題，而且具有較高的分辨率。接收站使用全向天線，各接收站檢測(cè)到目標(biāo)后將到達(dá)時(shí)間差（TDOA）和多普勒信息傳送到中央定位處理系統(tǒng)，根據(jù)幾何關(guān)系估算出目標(biāo)的位置。該系統(tǒng)非常復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用時(shí)問(wèn)題很多，特別是有多目標(biāo)時(shí)，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)很困難。華盛頓大學(xué)的MRR

利用調(diào)頻廣播輻射源的雙（多）基地雷達(dá)MRR的主要目的是研究大氣電離層，在實(shí)驗(yàn)中該雷達(dá)能檢測(cè)到100km以外的飛機(jī)調(diào)頻廣播發(fā)射塔和接收天線位于山的兩側(cè)這種布站方式可以極大減小直達(dá)波對(duì)目標(biāo)接收機(jī)的干擾，同時(shí)又能獲得好的發(fā)射信號(hào)作為參考信號(hào)華盛頓大學(xué)的MRR布站示意圖

華盛頓大學(xué)的MRR結(jié)構(gòu)

QI直達(dá)波接收機(jī)ADCGPS穩(wěn)頻本振中心信號(hào)處理平臺(tái)internetQI目標(biāo)回波接收機(jī)ADCGPS穩(wěn)頻本振internet利用通信基站的雙（多）基地雷達(dá)

2001年，德國(guó)西門(mén)子公司公開(kāi)報(bào)道了他們研制的新型雷達(dá)CELLDAR，該雷達(dá)利用GSM信號(hào)作為輻射源，利用專門(mén)研制的多個(gè)接收設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)，據(jù)報(bào)道對(duì)大型空中目標(biāo)作用距離超過(guò)100Km。

100Km處目標(biāo)高度1Km，仰角0.573°，sin(2°)=0.0349。西門(mén)子公司的GSM

探測(cè)雷達(dá)布局示意圖

3外輻射源雷達(dá)的發(fā)展意義

與常規(guī)雷達(dá)相比，外輻射源雷達(dá)具有很多優(yōu)點(diǎn)，可以做為防空預(yù)警的輔助手段。1）無(wú)發(fā)射機(jī)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，研制成本和維護(hù)費(fèi)用較低。2）可利用輻射源種類繁多，如調(diào)頻廣播、電視、GSM、GPS、廣播衛(wèi)星信號(hào)等，這些輻射源空域覆蓋范圍大，遍及全國(guó)。3）隱蔽性好，戰(zhàn)場(chǎng)生存能力強(qiáng)，反輻射導(dǎo)彈不易確定其位置。4）很多民用輻射源工作頻率較低，對(duì)于探測(cè)隱身飛機(jī)比較有利。隱身目標(biāo)只是在鼻錐±30°的角度范圍內(nèi)有極小的RCS，而其側(cè)向散射沒(méi)有減少，在某些角度反而增加。外輻射源雷達(dá)優(yōu)勢(shì)5）雙基地體制可以增強(qiáng)雷達(dá)抗有源壓制干擾的能力，由于較難判定雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)，不了解接收機(jī)的位置，有源欺騙式干擾難以奏效。6）外輻射源雷達(dá)因?yàn)橹鲃?dòng)利用空間早已存在的信號(hào)，所以不用從擁擠的電磁頻譜中專劃分出一個(gè)頻段，同時(shí)避免了互相干擾問(wèn)題。外輻射源雷達(dá)優(yōu)勢(shì)外輻射源雷達(dá)劣勢(shì)受輻射源覆蓋范圍、工作時(shí)間的限制；作用距離不夠遠(yuǎn)；探測(cè)精度不夠高；檢測(cè)信息不可靠；有很多技術(shù)難點(diǎn)必須克服。

4外輻射源雷達(dá)研究現(xiàn)狀第一階段：初級(jí)階段，系統(tǒng)不成熟

英國(guó)的MTI型無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)、英國(guó)的相位干涉儀

第二階段：系統(tǒng)逐漸成熟

普遍采用被動(dòng)相干定位（PCL）體制和DBF天線洛克希德?馬丁公司研制的“靜默哨兵”德國(guó)西門(mén)子公司研制的CELLDAR

第三階段：研究更加深入，走向高分辨和目標(biāo)識(shí)別國(guó)內(nèi)研究情況國(guó)內(nèi)研制單位：中電集團(tuán)14所、38所和西安電子科技大學(xué)、北京理工大學(xué)。

研究外輻射源雷達(dá)的意義：探測(cè)隱身目標(biāo)、應(yīng)對(duì)四大威脅；對(duì)現(xiàn)