电子战支援实施中的测向技术 留言

派遣一个机载电子战机组执行支援压制敌防空系统任务，在任务计划阶段，全体人员将会获取任务区域内的EOB，机载电子战人员会优先识别他们在任务期间可能会遇到的威胁辐射源，以及其他中立、友好辐射源。

 

当机载电子战人员进入目标作战区域时，他们会再开展一次电磁环境调查，以确认友好、中立以及威胁辐射源。通过电磁环境报告可以知道，哪些目标是开机具有威胁性的，我们可以只攻击开机辐射源，以优化威胁目标攻击活动。

 

测向

 

测向时，CEWO综合利用ES装备和G-2(S-2)的SIGINT资源侦察辐射源、搜集信息并对特定辐射源实施三角定位。同时CEWO也会同G-2(S-2)共享ES装备测向信息，G-2(S-2)在开展情报侦察时也会运用这些信息。

 

图5-1 测向示意图

 

测向包括测方位以及双站交叉测向定位和多站交叉精确测向定位，测方位只是测定传感器到辐射源的大致方位角，双站交叉定位是利用两个方位线交叉测定辐射源大致位置，多站交叉精定位是三个以上的方位线交汇提供一个精确的位置区域，双站交叉定位和多站精确定位可以通过单站多次测量或是多站同时测量实现。

图5-2 双站交叉定位示意图

 

图5-3多站交叉精定位的基本原理

 

测向基线

 

测向基线是沿着测向网络的一条非实体线，每个测向网络由3个以上的独立测向设备组成，测向基线的关键问题在于如何部署测向设备对目标进行精确测量，三条方位线构成的三角区域就是目标所在区域。

 

电子战人员要确保每个测向设备同目标区域任何一点都必须无遮挡，但由于战场情况有限，通常无法满足视野通畅要求，因此电子战人员会建立一个战术测向基线，确保目标区域的遮挡位置至少有三个站可以观测到。

 

图5-4 凹形测向基线

 

建立地面测向网有两种基线配置：凹形和凸形。当目标处于狭窄有纵深的前沿区域时，通常采用凹形基线，凸形基线常用于地势开阔、有良好三角定位条件的情况。图5-4为凹形测向基线示意图，凸形测向基线在宽前沿情况下效果更好，在大多数情况下凸形测向基线适用性更广。

 

图5-5 凸形测向基线

 

测向基线长度

 

测向基线长度指距离最远的两个测向站间的直线距离。经验表明，测向网的有效作用距离与测向基线长度相当，这个作用距离指基线中心到目标区域的距离。例如，如果基线长80公里，那么测向网的纵深探测距离也为80公里。

 

建立战术测向基线取决于任务、敌人、地形、部队、时间和战场上的民房等建筑。战术指挥官需要确定战斗区域可供部署测向装备的点，然后电子战人员再考虑适用的基线配置。图5-6是基线长度的示意图。

 

图5-6 基线长度

 

概率错误

 

受天气和地形对电磁波传输的影响，到达信号角会发生千变万化，因此测向接收机直接从信号提取的目标方位通常不准确。

 

在测向中，接收机离辐射源越远，信号到达角的误差就越大。当CEWO在地图上绘制三个或三个以上接收站测定的方位角时，会有一个固定的三角重叠区域，这个区域的外接圆代表了辐射源可能的位置。这个圆就是圆概率误差，由于存在圆概率误差，通常无法精准确定辐射源位置。图5-7是圆概率误差的示意图。

 

图5-7 圆概率误差

 

CEWO通过多站测定目标方位，减小圆概率误差，参与的测向站越多，圆概率误差就越小。

 

测向误差分析

测量到达角时会产生误差，下面列出了常见测向误差的原因：辐射源误差、路径误差、极化误差、位置误差、仪器误差。

 

源误差

 

源误差是由目标辐射源附近的电磁扰乱引起的，辐射源采用的天线类型和天线所在位置的地形条件都可能导致这种误差。如果测向设备距离辐射源天线大于15公里时，源误差的通常较小。如果测向设备距离辐射源小于15公里，那么源误差将会导致测定方位不准确。

 

路径误差

 

路径误差指信号从辐射源到测向系统之间的传输偏差。导致路径误差的主要原因包括：散射、折射、反射、二次辐射。

 

散射：有一小部分进入电离层的电磁波是分散的，而不是折射或反射回地球表面，散射波没有确定方向，随机射回地球。散射现象是导致在非信号接收区会零星接收到信号的原因。散射引起的误差对战略测向的影响很大，对战术测向影响相对较小。

 

折射：当波从一种介质进入另一种介质时，它们路径会弯曲或打折。例如，电磁波在盐水中的传播速度大于在陆地和淡水中的传播速，当电磁波横穿海岸线时，它会改变方向，如图5-8所示。当测向站或辐射源靠近海岸时，折射误差很明显的。折射效应也会随着传输频率的不同而变化。

 

图5-8 折射误差导致的错误方位角

 

反射：当电磁波碰到人造物或自然表面时会返回，这就是反射(见图5-9)。反射的程度是不可预知的，因为它取决于障碍物和电磁波的频率。通常，当反射介质位于辐射源或测向设备附近时，测向误差最大。反射误差对战略和战术测向系统均有影响。

 

图5-9 电磁波反射

 

二次辐射：当电磁波碰到金属物体时，会在金属物体上产生共振。由于极化方向不同，测向设备很难精确定位辐射源。二次辐射误差通常发送在测向站附近，铁丝网、卡车、坦克、其他战车和金属建筑物都会造成二次辐射误差。测向站选址时，必须考虑障碍物。

 

极化误差

 

当测向天线接收到电磁波分量引起的非合作电压时，会产生极化误差。这种非合作电压会破坏方位，导致方位读数难以确定。例如一个垂直极化的测向天线接收垂直极化电磁波，如果接收其他极化的电磁波，这两个分量电压会混淆，导致信号的方位很难确定。极化误差取决于测向天线的极化分辨率，极化误差在测向活动中是很常见的。

 

位置误差

 

位置误差发生在测向站。正确的天线方向对于精确定向至关重要，因此，每次开机定位，操纵员都需要校准天线参考方向，例如真北。调整天线参考方向可以精确测量波前到达角。测向站附近的障碍物也会导致位置错误。障碍物离测向站越近，测向误差就越大。

 

仪表误差

 

测向设备维护不善或校准不当会导致仪器误差。测向设备需要定期校准和调整，维护、校准和设备调整可以提高设备性能，达到准确的测角结果。具体流程请参考相关测向设备技术手册

原文始发于微信公众号（雷达通信电子战）