角度被动跟踪系统干扰机带：侦察、定位、干扰一体化应用

无源定位在电子对抗领域中是人们早已熟知的名词，以前人们所知道的无源定位一般为多站交叉定位或时差定位等。许多侦察干扰设备都具有单站无源定位功能，只不过是定位误差偏大而已。

无源定位在电子对抗领域中有着很重要的地位。敌我双方都不愿先打开雷达暴露自己，进行“无线静默”，而又想知道在自己保护的区域内是否有敌情，这是一个矛盾。那么既不开雷达，而又能确定目标位置，采用无源定位是比较好的一种手段。但以前采用多站交叉定位或时差定位，需要许多设备一起工作，才能确定目标位置。定位比较复杂，定位需要时间长，定位误差比较大，不能较好地满足战术使用要求。

这里讨论的单站无源定位就是用一个地对空干扰站，既能侦察敌机机载雷达的参数，又能干扰它的雷达，同时还能确定它的“位置”。这是一举多得，“三位一体化”的一种电子对抗设备。所谓三位一体化，是指同时具有“侦察、干扰、定位”这三种功能的电子对抗设备。这种设备无疑会大大提高设备的利用率和作战效能。

这里主要研究单站无源定位的实施方法及其基本工作原理、单站无源定位的数学表达模型、单站无源定位的误差、单站无源定位实现的可能性和现在的设备实现单站无源定位的情况。

单站无源定位概括起来有三种方法：

第一种：通过测量目标信号的幅度和到达角来获得目标的位置；

第二种：通过测量目标信号的照射时间和到达角来获得目标的位置；

第三种：通过测量目标信号的角度和运动速度来获得目标的位置。

通常一个侦察站，能够测量到信号源的载频、方位角、重频、脉冲宽度及脉冲幅度等参数。

（1）第一种方法：按一般的侦察方程，可将侦察接收机收到的信号强度写成

式中　Pa——雷达发射机峰值功率；

　　　Ga——雷达天线增益；

　　　λ——雷达工作波长；

　　　R——侦察站与被测雷达站之间的距离；

　　　G0——侦察站天线增益；

　　　K——损耗系数。

如果这个侦察站比较先进，测得的雷达参数比较全，通过测得的雷达参数与数据库所存参数对比，就可以获得雷达的型号，从而查出被测雷达的发射机峰值功率和发射天线增益。经过变换，则式（10.28）可写成

将式（10.29）中接收到的功率Pi换算成电压，用检波公式

将式（10.30）代入式（10.29），得

式中　k——检波系数；

　　　RH——检波器特性负载；

如果被侦察的雷达在数据库中有它的Pa、Ga数据，k、RH为侦察站本身的参数，λ 是测得的参数。

设

则A 为已知数，代入式（10.31），得

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式中　Vi——侦察接收机输出的信号幅度。

由式（10.32）可知，测得信号幅度就可测得目标的距离。但是，侦察站接收到信号的幅度是距离的函数，也是雷达发射天线和侦察天线的函数，考虑到这些因数，可把式（10.29）写成

由式（10.33）可知，信号幅度随着雷达天线和侦察天线照射点的不同而变化，信号的大小不能完全表示距离的远近。因此，用这种方法测距离时，误差很大。另外，用这种方法测距离，要求接收机的线性动态范围较大，在设备上实现有一定的难度。

（2）第二种方法：通过测照射时间，达到测距的目的，根据电子战侦察的经验公式，可把式（10.29）写成

化简得

式中　θ——雷达天线对侦察天线的照射角范围；

　　　K1——侦察天线的副瓣系数。

若雷达的旋转周期为T，雷达天线的转动范围为θF，雷达的照射时间为Tx，按线性关系，得

将式（10.34）代入式（10.35），化简得

同样，侦察站通过测得的雷达参数，在数据库中查得雷达型号，再得到Pa、Ga数据和T、θ0.5、θF等数据。

设

将式（10.37）代入式（10.36），化简得

按照式（10.38），B 对具体的雷达有具体常数，因此，通过测得的目标照射时间就可得到目标的距离。这种测距离的方法同样有天线副瓣的影响，而使测距误差增大。不过这种方法对侦察接收机的线性动态范围要求不严，所以通过记录照射时间而达到测距的方法，还有些可取之处。

（3）第三种方法：通过测目标速度和角度的变化来获得目标的距离。如图10.33 所示，设目标在Δt0时间内做线性等速运动。

图10.33　目标坐标参考图

B—目标位置；A—目标的投影；D—目标经过Δt0时间内，由B 点移动到D 点；C—目标在D 点的投影点；O—侦察站的位置；α1—目标在投影点A 时的方位角；α2—目标在投影点C 时的方位角；β1—目标在B 点时的仰角；β2—目标在D 点时的仰角；h—目标的高度。

若t1时刻目标在B 点，投影点为A 点，对应的方位角为α1，仰角为β1。若t2时刻目标在D 点，投影点为C 点，对应的方位角为α2，仰角为β2。设目标载体进行水平飞行，速度为v0，根据图10.33，得

化简得

在具有自动角跟踪系统的侦察干扰站中，能够较精确地获得目标的角度数据、角度变化数据、角度变化的时间数据，如果目标的速度已知，就能确定目标的距离，从而可以确定目标的坐标位置，即实现单站无源定位。

目标的角速度v0如何获得，这是需要专门研究的一个关键问题。假设v0可通过多种手段而获得。根据式 （10.43），可以求得目标的距离。此定位方法适用于对星载雷达的无源定位。因为卫星的速度一般是已知数，只要侦察站的角度被动跟踪系统能得到它的仰角β1、β2，方位角α1、α2及测角的时间差t0，卫星速度v0已知，就可以算出被跟踪的卫星与侦察站的距离。因此，对星载雷达的干扰机就可以实现“侦察、定位、干扰”的一体化。