第二次世界大戰(zhàn)以來，雷達和電子對抗技術都得到了很大的發(fā)展。現(xiàn)代軍事行動在很大程度上依靠用于監(jiān)視、武器控制、通信和導航的電磁（EM）系統(tǒng)；如下圖所示。因此使用和控制 EM 頻譜至關重要。

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電子戰(zhàn)（EW）是利用電磁能量削弱、“致盲”雷達的軍事行動。其依賴電子情報（ELINT）設備捕捉雷達發(fā)射的電磁信號，在相關數(shù)據(jù)庫中進行信息排序分類，然后把信息用于解讀捕捉到的雷達信號，了解雷達系統(tǒng)的特性，最后編制對抗雷達的行動。

電子戰(zhàn)由兩大部分構成：電子支援措施（ESM）和電子對抗措施（ECM）。事實上，電子戰(zhàn)以減弱雷達能力為目的。而雷達以能在電子戰(zhàn)條件下成功實現(xiàn)功能為目標；這一目標的實現(xiàn)依賴于電子反對抗措施（ECCM）。

電子支援措施（ESM）是 EW 的一部分，包括對輻射電磁能的搜尋、截獲、定位、記錄和分析等行動，即電子偵察。因此，ESM 是電子戰(zhàn)的信息源，可為進行 ECM、威脅檢測、告警及逃逸提供所需的 EW 信息。

電子對抗措施（ECM）是EW的一部分，其功能是阻止或削弱雷達對電磁頻譜的有效運用。電子反對抗措施（ECCM）是雷達采用的一系列措施，在敵方使用 EW 情況下，仍能確保雷達有效地運用電磁頻譜。

電子支援措施（ESM）

ESM 通常包括若干檢測和測量接收機以及專門用于截獲雷達發(fā)射信號的實時處理器。對某些特定輻射源的識別是基于 ELINT 比較的。

輻射源位置可通過某些方法得到，如單個平臺順序方位測量的三角測量、到達時間差（DToA）或雙曲線定位以及相位差變化率（PDR）等。數(shù)字接收機技術及信號處技術的極大發(fā)展，使用諸如到達波時頻差之類的技術將提高單個和多個平臺的空間定位；這將使得 EW 可用于提示目標瞄準系統(tǒng)。

雷達截獲依賴于對雷達發(fā)射的脈沖或連續(xù)波（CW）信號的接收和測量。ESM 操作的作戰(zhàn)場景通常是脈沖信號，其大小是個脈沖/秒（pps）。下圖為某信號偵察機。

ESM 測量出每個被檢測脈沖的中心頻率、幅度、脈寬、到達時間（ToA）和方向，將其轉換成數(shù)字格式，然后打包成一個脈沖描述字（PDW）。接著 PDW 信息串被送往脈沖分選處理器，該處理器將其分檢成屬于不同輻射源的信號并識別出其脈沖重復間隔（PRI）值及調(diào)制規(guī)則（隨機抖動、參差、切換）。再與輻射源數(shù)據(jù)庫作進一步對比，這個數(shù)據(jù)庫包含每個輻射源的特征參數(shù)的范圍（頻率、脈寬、PRI）、相關的捷變模式（隨機、參差等）、天線掃描方向圖形狀及掃描周期以產(chǎn)生帶識別評分的輻射源清單。

ESM 接收機一般用于控制 ECM 的部署和運行；ESM 與 ECM 間的聯(lián)系通常是自動的。單個所接收的雷達脈沖信號由許多可測量的參數(shù)表征。

設計分檢系統(tǒng)時，測量數(shù)據(jù)的可用性、分辨率和精度必須全部加以考慮，這是因為所采用的處理方法依賴于現(xiàn)有的參數(shù)數(shù)據(jù)組。顯然，參數(shù)測量的分辨率和精度越高，脈沖分選處理器完成任務越有效。

但是，從 ESM 系統(tǒng)外部（如多路徑）、ESM 系統(tǒng)內(nèi)部（如定時限制、接收期間的靜止時間）以及從成本效率考慮等，對測量過程有限制。

由于目標方向在脈沖間不變化，到達角是實現(xiàn)有效分檢的最重要的分類參數(shù)。因此，為了既達到 360° 空間覆蓋，又獲得基于脈沖的到達角測量，常采用比幅單脈沖天線或多基干涉測量（比相）系統(tǒng)。比幅單脈沖天線如下圖所示。

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載頻是用于分檢的第二個最重要的脈沖參數(shù)。普通的頻率測量方法是利用搜索式超外差接收機，其優(yōu)點是具有高的靈敏度和好的頻率分辨率以及對附近輻射源干擾的抗干擾性強。

然而，與旋轉定向測量系統(tǒng)相似，這種接收機的截獲概率低。如果發(fā)射脈沖是頻率捷變的（隨機變化的），或者是頻率跳變的（按規(guī)則變化的），情況將更壞。

一種允許用于寬帶頻率測量的常用方法是基于干涉測量設備上的，這些設備可提供高精度瞬時頻率測量并能抗低強度的信號干擾。

在寬瞬時頻帶超外差接收機后接一組相鄰接收機通道組，可提供更高的靈敏度和更高的截獲概率。現(xiàn)在首選的方法是數(shù)字接收機，它集成了寬帶譜分析和一些后處理功能，如脈內(nèi)調(diào)制測量和波形編碼偵察。

由于多路徑傳輸所導致的嚴重惡化，脈寬是一種不可靠的分類參數(shù)。多路徑傳輸會使脈沖包絡嚴重畸變，如脈沖出現(xiàn)長的拖尾，脈峰位置甚至會產(chǎn)生偏移。

脈沖的 ToA 可取為信號超過某一門限的瞬間，但是在有噪聲和畸變存在時，這是一種結果多變的測量值。盡管如此，ToA 常用于測量雷達的 PRI。

脈沖幅度取為其峰值。動態(tài)范圍必須至少考慮信號幅度波動和掃描方向圖起伏三個數(shù)量級的變化。實際上，60dB 的瞬時動態(tài)范圍看來為最小值，在許多應用場合應更大。幅度測量（與ToA一起）可用于獲取輻射源的掃描方向圖。

雷達截獲系統(tǒng)的分類基于它們提供的電子環(huán)境的表征類型。雷達告警接收機（RWR）用做一種機載設備時，通過座艙顯示器向飛行員通告敵方導彈上有制導雷達之類所構成的威脅的存在和相對的方向。戰(zhàn)機傳感器圖如下圖所示。

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雖然單程傳播與雙程傳播相比具有作用距離的優(yōu)勢，這使得雷達能截獲比自身的平臺探測距離更遠的距離來的信號，但是搜索雷達不是這些系統(tǒng)的主要目標。要求靈敏度值的范圍是 -38～-60dBm（相對于全向同性的 dBmW）。

ESM 是復雜的系統(tǒng)，通常具有產(chǎn)生其部署區(qū)域內(nèi)完整電子作戰(zhàn)等級畫面的能力以及告警功能。這類系統(tǒng)可探測和分析輻射源波形與掃描模式。對工作環(huán)境偵察的反應時間可能小于 10s，雖然危險輻射源和告警功能要求更快的響應。要求的靈敏度范圍為 -55dBm 到好于 -80dBm。

ELINT 系統(tǒng)與 ESM類似，但可能不要求100％ 的截獲概率。反應時間可能為幾分鐘或幾小時。其目的不是在工作環(huán)境中輻射源一打開就探測到，而是提供輻射源的詳細特征為 RWR 和 ESM 系統(tǒng)產(chǎn)生識別數(shù)據(jù)庫。ELINT 系統(tǒng)的靈敏度可能達到 -90dBm，但它們不需要提供 360° 監(jiān)視，并且它們可以用幾個定向天線達到這樣的性能。

RWR 探測雷達輻射的距離主要受其接收機靈敏度及雷達輻射功率的影響。可以通過基本的單程信標方程計算告警距離，方程提供在RWR處的信噪比（SNR）。此信噪比為

式中，是雷達輻射功率；是RWR到雷達的距離；是雷達發(fā)射天線增益；是RWR的接收天線增益：是雷達波長；是RWR的總系統(tǒng)噪聲功率；是損耗。該上式是計算 RWR 性能的基礎。

需注意 RWR 的探測距離反比于，而雷達探測目標檢測距離反比于，因此，RWR 可在遠大于雷達本身探測距離的地方探測到輻射的雷達。

在雷達與截獲接收機的對抗中，雷達的優(yōu)勢在于使用匹配濾波器，這是截獲接收機無法復制的（它不知道準確的雷達波形），而截獲接收機卻有的距離優(yōu)勢，這是單程對雙程雷達傳播帶來的優(yōu)勢。為了贏得“看得見但不被看到”這場戰(zhàn)爭，雷達應用低截獲概率。

－The End －

審核編輯 ：李倩