電子對抗原理-7-外輻射源雷達簡介

外輻射源雷達一、外輻射源雷達概述1外輻射源雷達基本概念以民用發(fā)射設(shè)備或我方、敵方雷達作為雙（多）基地雷達系統(tǒng)的隨機照射源，利用專門設(shè)計的接收設(shè)備與其配合工作，完成對被監(jiān)視區(qū)域內(nèi)目標的探測和跟蹤。也稱為機會照射源（illuminatorofopportunity）雷達。外輻射源雷達起源第一次在戰(zhàn)爭環(huán)境下使用機會照射源的是第二次世界大戰(zhàn)中的德國“KleinKeidelberg”設(shè)備，這套設(shè)備接收來自英國的海岸防空雷達“ChainHome”的直射信號和來自目標的反射信號，通過測量反射信號的到達角和兩信號的時間差對目標進行定位。該系統(tǒng)能探測到450Km外的飛機，在當時很好地完成了對飛越英吉利海峽的盟軍轟炸機群的警戒任務(wù)。

德軍在大西洋東岸部署了6部KleinHeidelbergStellungen雷達StellungTAUSENDFüSSLER(Cherbourg)StellungBIBER(Netherlands)外輻射源雷達起源從20世紀80年代開始，基于各種機會照射源的外輻射源雷達逐步成為雷達界的研究熱點之一。80年代中期，英國研制了MTI型探測接收系統(tǒng)。英國P.E.Howland，相位干涉儀雷達。美國的“靜默哨兵”等。2幾種典型的外輻射源雷達英國MTI型英國的相位干涉儀美國的“靜默哨兵”

美國的多基地體制華盛頓大學的MRR利用通信基站的雙（多）基地雷達英國MTI型被動雷達該系統(tǒng)包括2個平行的接收通道，一個接收直達波，另一個接收回波。接收機工作在商用頻率附近，簡單、經(jīng)濟，但易產(chǎn)生噪聲及互調(diào)等干擾。該型雷達簡單，只能發(fā)現(xiàn)動目標，無測距能力。英國的相位干涉儀該型雷達結(jié)構(gòu)簡單，作用距離較遠，但精度很差，目標定位和航跡跟蹤算法太復雜，限制了它的應用。相位干涉儀結(jié)構(gòu)

美國的“靜默哨兵”

洛克西德?馬丁公司的被動雷達“靜默哨兵”具有較高的精度和分辨能力，實現(xiàn)其性能的關(guān)鍵是利用被動相干定位（PCL）技術(shù)，即運用信號的到達角（DOA）、到達時間差（TDOA）及多普勒頻率確定目標位置。該系統(tǒng)對σ＝10平方米的目標跟蹤距離可達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接收機美國的多基地體制通用電器公司的被動雷達方案用多基地體制，改造現(xiàn)有電視信號，在電視信號的場消隱中插入偽隨機序列，該序列由127位的偽隨機碼及其副本共254位組成，解決了電視行同步信號造成的測距模糊問題，而且具有較高的分辨率。接收站使用全向天線，各接收站檢測到目標后將到達時間差（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)系估算出目標的位置。該系統(tǒng)非常復雜，實際應用時問題很多，特別是有多目標時，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)很困難。華盛頓大學的MRR

利用調(diào)頻廣播輻射源的雙（多）基地雷達MRR的主要目的是研究大氣電離層，在實驗中該雷達能檢測到100km以外的飛機調(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波對目標接收機的干擾，同時又能獲得好的發(fā)射信號作為參考信號華盛頓大學的MRR布站示意圖

華盛頓大學的MRR結(jié)構(gòu)

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

2001年，德國西門子公司公開報道了他們研制的新型雷達CELLDAR，該雷達利用GSM信號作為輻射源，利用專門研制的多個接收設(shè)備進行運動目標探測，據(jù)報道對大型空中目標作用距離超過100Km。

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

探測雷達布局示意圖

3外輻射源雷達的發(fā)展意義

與常規(guī)雷達相比，外輻射源雷達具有很多優(yōu)點，可以做為防空預警的輔助手段。1）無發(fā)射機，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，研制成本和維護費用較低。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)星信號等，這些輻射源空域覆蓋范圍大，遍及全國。3）隱蔽性好，戰(zhàn)場生存能力強，反輻射導彈不易確定其位置。4）很多民用輻射源工作頻率較低，對于探測隱身飛機比較有利。隱身目標只是在鼻錐±30°的角度范圍內(nèi)有極小的RCS，而其側(cè)向散射沒有減少，在某些角度反而增加。外輻射源雷達優(yōu)勢5）雙基地體制可以增強雷達抗有源壓制干擾的能力，由于較難判定雷達系統(tǒng)的參數(shù)，不了解接收機的位置，有源欺騙式干擾難以奏效。6）外輻射源雷達因為主動利用空間早已存在的信號，所以不用從擁擠的電磁頻譜中專劃分出一個頻段，同時避免了互相干擾問題。外輻射源雷達優(yōu)勢外輻射源雷達劣勢受輻射源覆蓋范圍、工作時間的限制；作用距離不夠遠；探測精度不夠高；檢測信息不可靠；有很多技術(shù)難點必須克服。

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

英國的MTI型無源探測系統(tǒng)、英國的相位干涉儀

第二階段：系統(tǒng)逐漸成熟

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

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

研究外輻射源雷達的意義：探測隱身目標、應對四大威脅；對現(xiàn)