来源 | 雷达信号处理matlab，网络
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本期我们来了解 ECM 的相关内容。下图为 F-35 电子战（EW）天线和设备。
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ECM 系统的目的是通过干扰使雷达无法得到目标的位置、速度等信息，或使期望的雷达回波淹没在许多假目标中，以致真正的信息无法提取。
雷达干扰的分类方法很多，如下图所示。
有源干扰
专用发射机发射无线电信号以干扰或阻止雷达系统正常运作叫有源干扰。其在被干扰雷达系统的输入端制造阻碍雷达正常检测、识别有用信号及提取信号参数的背景。
有源噪声干扰的几种最常用形式是点频噪声干扰、扫频噪声干扰和阻塞式噪声干扰。
当被干扰雷达的中心频率和带宽已知且为窄带时使用点频噪声干扰。不过有许多雷达采用在宽带上频率捷变对付点频干扰。如果被干扰雷达的变频速率足够慢，干扰机仍可以跟踪其频率变化以保持点频干扰的效果。
阻塞式干扰在雷达的整个谱段同时干扰。这种方法用于被干扰雷达捷变频频率变化太快以致无法跟踪或精确的频率参数不确知的情况。
无源干扰
无源干扰由一些不需要能量的箔条、诱饵或其他反射物组成。
箔条是一些可以悬浮在大气层或外大气层的无源反射器，其目的是扰乱、遮蔽或对电子系统造成其他不利影响。其由长度为半个雷达工作波长的偶极子组成。在应用中常把不同长度的偶极子箔条打包，以在宽频带内对雷达进行有效干扰。下图为某型号的箔条弹。
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对雷达而言，箔条特性与气象杂波的特性很相似，但它的频带可扩展到 VHF。箔条频谱的平均多普勒频率由平均风速决定，而其频谱的扩展与风的扰动以及随不同高度而变的风速引起的风切变效应有关。下图为战机发射干扰弹躲避攻击的场景。
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诱饵是另一种类型的无源干扰。它是一类物理尺寸很小的目标，其通过使用反射器及龙伯（Luneburg）透镜来增加 RCS 以模拟战斗机或轰炸机。诱饵的目的是分散防空系统的注意力以增加突防飞机的存活率。龙伯透镜原理图如下图所示。
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欺骗式 ECM（DECM）
有源干扰机的主要类型是欺骗式 ECM（DECM）。欺骗是有目的地发射或辐射脉冲或连续波信号，以误导电子系统对信息的解读或使用。
DECM 可分为应答机与转发机。应答机产生模拟雷达真实回波时间特性的非相参信号。应答机工作原理如下图所示。
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转发机产生模拟真实雷达回波幅度、频率及时间特性的相参信号。转发机通常需要对微波信号进行某种形式的存储以产生雷达预期的回波，通常使用微波声学存储器或数字射频存储器（DRFM）来实现。
在 DRFM 系统中，通常首先对输入 RF 信号进行下变频，然后用高速模数转换器（ADC）进行采样。将采样结果存储在存储器中，并对其在幅度、频率和相位上进行处理，以产生宽范围的干扰信号。
处理后的信号被重新调出，由数模转换器（DAC）进行处理、上变频，最后向敌方雷达发射回去。被截获雷达的信息内容主要为于信号相位中。于是通常都抛弃幅度信息，只有相位信息被量化和处理。
距离波门牵引（RGPO）
相位量化由 DRFM 完成，它用
DRFM 是实现欺骗式干扰机的基本手段；距离波门牵引通过给雷达距离跟踪电路输入假目标信息，把雷达的距离跟踪门从真目标的距离位置引开。转发式干扰机把雷达信号放大后转发回去。由于比雷达回波强，转发的欺骗干扰信号俘获了雷达距离跟踪电路。
由于在干扰机中欺骗信号通过 RF 存储器进行了延迟，从而“牵引”雷达的距离波门偏离真实目标（RGPO技术）。当距离波门被牵引到离真实目标足够远的距离后，欺骗干扰机关闭，迫使跟踪雷达进入目标重新获取方式。欺骗的另一种方式是速度门牵引（VGPO）；可联合使用 RGPO 和 VGPO。
增益倒置干扰
另一种 DECM技术称为增益倒置干扰。它用来俘获圆锥扫描雷达的角度跟踪电路。这种技术复制出与目标雷达发射和接收天线合成的方向图相反的幅度调制接收信号。圆锥扫描雷达如下图所示。
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对于圆锥扫描跟踪雷达，增益倒置的重发干扰信号将导致正反馈，使跟踪雷达的天线远离而不是趋向目标。在许多情况下，同时使用增益倒置及 RGPO 技术来对付圆锥扫描跟踪雷达。由于圆锥扫描容易被这种干扰攻击，所以推动了单脉冲跟踪系统的使用，单脉冲系统几乎用于当今所有军用跟踪雷达中。单脉冲原理图如下图所示。
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按空间位置关系分类
下图所示为雷达、目标、干扰机的空间位置关系。按照雷达、目标、干扰机的空间位置关系，可将干扰信号分为远距离支援干扰（SOJ）、随队干扰（ESJ）、自卫干扰（SSJ）和近距离干扰（SFJ）。
远程干扰（SOJ），干扰平台尽量接近但仍处于敌方武器系统攻击距离之外，并干扰这些系统以保护攻击飞机。远程干扰系统采用大功率噪声干扰以在远距离上渗入雷达接收天线副瓣。下图为运-8 远程电子干扰机。
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随行干扰（ESJ）是另一种 ECM战术，干扰平台伴随攻击飞行器编队飞行并且干扰雷达，以掩护攻击飞行器。相互支持或协同是各个战斗单元协同进行 ECM的手段，用于对付目标截获雷达及武器控制雷达。相对于单平台ECM，相互支持ECM的优势之一是可以从多个平台得到较大的ERP，并采用相关的协同战术。
例如，对付跟踪雷达，优选使用的战术是在雷达波束内的不同飞行器上的干扰机之间进行切换，这将在雷达跟踪电路中制造人为闪烁，如果频率合适（典型值为 0.1～10Hz），将使雷达角度跟踪失效。此外，这种闪烁还可以扰乱指向干扰机方向的靠辐射寻的导弹。
近程干扰（SFJ）是一种 ECM 战术，其干扰平台处于武器系统及进攻飞行器之间并对雷达进行干扰，以保护进攻飞行器。近程干扰机通常要在敌方武器系统的有效杀伤距离内停留相当长的时间，所以只有使用无人机。无人机可以通过在雷达防区内投放箔条、一次性雷达干扰机或诱饵进行干扰，或者本身作为诱饵及实施其他的 ECM 战术来支援进攻飞行器或导弹。
自屏蔽干扰机（SSJ）用于保护其载机。这种情况强调 ECM 系统功率、信号处理和 ESM 等能力。它的干扰信号是从雷达天线主瓣进入接收机，一般采用欺骗性干扰，有时也采用遮盖性干扰。SSJ 是现代作战飞机、舰艇、地面重要目标等必备的干扰手段。
自保护（SP）诱饵干扰是一种机外技术，它的目的是通过把导弹导引头对目标的角跟踪转移到对诱饵的跟踪来实现角度欺骗。因此导弹将被导向诱饵而远离目标。大型战斗机、攻击机、轰炸机最可能采用自保护诱饵。
SP 诱饵是一次性的或拖曳式的。一次性诱饵从飞机中弹射（或投放）出来，而拖曳式诱饵牵在飞机后面。一次性诱饵中包含微型干扰系统，这种系统可以小到可装入一个标准条/闪光物分送装置内。通过展开足够维持稳定飞行的低阻力气动力翅片，诱饵将自己定位于气流中。下图为战机释放一次性诱饵躲避攻击。
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由于气流的影响和重力引起的降落，诱饵自然减速，因而偏离投放飞机的速度向量。一般情况下，诱饵在从飞机中投放出来以后就立即开始向导弹导引头辐射干扰信号，并在它的整个飞行过程中持续辐射。
当雷达告警接收机（RWR）探测到来袭的雷达制导导弹后，通常就开始进行诱饵投放。有时要以预先决定的速率分送多个诱饵，以提高飞机生存的累积概率。
拖曳式诱饵是一种小的空气动力上稳定的物体。它装载一个微型干扰机。诱饵是通过在飞机后面的电缆将其固定在一定的距离或偏移。这个偏移的选择要满足即使导弹击中诱饵，飞机也不能有损毁。拖曳式诱饵如下图所示。
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诱饵可由飞机通过电缆供电或自己供电。除了给诱饵提供供电外，这条电缆也可用做控制干扰机工作的数据链路。一旦投放后，拖曳式诱饵就可开始向导弹导引头辐射干扰信号。当不再需要拖曳式诱饵时，可把它收回或丢弃。拖曳式诱饵的主要缺点是它们可能严重降低飞机的机动性！
一、通信对抗（无形较量）
电子对抗的前身就是无线电通信对抗。其最初目的是想方设法**对方无线电电报的内容，或者是干扰敌方通信的传递，并防止己方的通信被对方侦听和干扰。后来逐渐发展为通信侦察与反侦察，通信干扰与反干扰。
1、通信侦察与反侦察
通信侦察主要包括信号的侦收与识别，信号的测向与定位。
通信反侦察指为了防止敌方对己方进行通信侦察而采取的措施。主要方法：
使用异常手段，或其他通信手段，向更高或更低的频率发展，使敌方无法侦收或改变频段进行通信。（如采用微波、激光通信）
采用保密通信设备，或进行电台伪装，实施佯动和欺骗。
使用定向天线，适当控制发射频率。
使用新的调制方式。（如使用伪装机码通信）
2、通信干扰与反干扰
通信干扰分为压制性干扰和欺骗性干扰。
通信反干扰是指为了防止敌方对己方进行通信干扰而采取的措施。主要措施有：
增大发射频率，缩短通信距离，提高信号与干扰的强度比，使信号强度超过干扰强度。
采用强方向性天线，减少电波能量向其它方向辐射。
避免信号标准化，干扰敌干扰机的工作。
采用改进的、抗干扰能力强的通信方式。（如跳频通信方式）
二、雷达对抗（遮眼障目）
1、雷达的定义
RADAR（Radio Detection And Ranging），原意是“无线电探测和测距”，就是用无线电波发现并测定目标的空间位置。
2、雷达对抗的出现
一战后，磁控管、脉冲振荡器和定向天线等新型技术相继涌现，导致了雷达的诞生。雷达可以及时发现几十、几百甚至几千千米远的敌机和导弹，被誉为“国防千里眼”，在战争中得到了广泛的应用。
有矛就有盾，自从有了雷达，对付雷达的手段也就随之出现了。雷达干扰、反辐射导弹和目标隐身等对抗武器便应运而生，并对雷达自身构成了严重的威胁。
3、雷达对抗的分类
雷达对抗分为雷达侦察与反侦察，雷达干扰与反干扰。
1）雷达侦察与反侦察
雷达侦察分为雷达对抗情报侦察和雷达对抗技术侦察。其目的是发现敌方带雷达的目标，测定敌方雷达的主要参数，引导雷达干扰设备和各种武器系统对敌方雷达实施干扰和火力摧毁。
雷达反侦察是为了防止敌方对己方进行雷达侦察而采取的措施。主要方法：开机时间尽可能短，工作方式不规律，避免让敌方侦知雷达工作频率。
2）雷达干扰与反干扰
雷达反干扰是为了防止敌方对己方雷达进行干扰而采取的措施。
①增大雷达的发射功率
②改变雷达的工作频率
③扩展雷达的工作频率
④提高雷达天线的方向性
⑤动目标显示
三、光电对抗（电磁霹雳）
1、光电对抗的定义
光电对抗是交战双方在光频段内进行的电磁波斗争。也就是说，利用光电设备或器材，通过光波的传输作用获取对方光电技术设备的信息，进而采取各种手段破坏或削弱对方光电技术设备的效能，确保己方的光电技术设备正常工作的技术措施。
2、光电对抗的出现
光电对抗是随着军用光电技术装备的使用而产生的，并随着光电威胁的增大而迅速发展起来，是近些年来才逐渐兴起的一个新的作战领域。目前，光电对抗主要是指激光与红外、可见光及紫外技术等领域的对抗。
3、光电对抗的分类
光电对抗分为光电侦察与反侦察，光电干扰与反干扰。
1）光电侦察与反侦察
光电侦察是利用光电侦察设备，对敌方光电传感、通信、武器系统和制导系统进行侦察，其目的是为了准确获取敌光电设备的技术参数、配置和使用情况，为以后利用光电设备干扰或反制敌人对我侦察监视和攻击而采取有效措施提供依据。
光电反侦察是为了防止敌方对己方进行光电侦察而采取的措施。
2）光电干扰与反干扰
光电干扰是指在光电侦察的基础上利用光电技术和光电器材，压制、欺骗和扰乱敌方光电设备，使其不能正常工作或完全失效。激光干扰是光电干扰的一种重要手段，目前已发展成为一种激光武器。
光电反干扰是为了防止敌方对己方进行光电干扰而采取的措施。
越南战争中，1965年到1972年美军动用航炮、空空导弹以及神秘的“聚能炸弹”轮番对清化大桥进行轰炸，清化大桥依然未损。1972年5月13日美国14架F-4战机各带一枚“灵巧”激光制导炸弹，成功将其炸毁。
四、 水声对抗（寂静波澜）
1、水声对抗的出现
20世纪初期，美国科学家进行了一次实验：他们在澳大利亚南部海洋，爆炸了300吨的TNT炸药，炸药爆发出来的声波，经过近4个小时，行程2万多千米，最后被美国设在百慕大群岛的水下测听站侦听到了。
声波的这些奇妙特性引起了科学家们的极大兴趣，于是出现了一种专门用于水下探测和通信的设备——声纳。随着声纳的出现，“水声对抗”问世了，它成为电子对抗的一个重要分支。
2、水声对抗的含义
使用侦察、干扰或诱骗敌方声纳的水声设备和器材进行的对抗措施就叫水声对抗。水声对抗是电子战在水下的扩展和延伸，进行水声对抗的重要媒质是声波。
3、水声对抗的分类
水声对抗分为水声侦察与反侦察，水声干扰与反干扰。
1）水声侦察与反侦察
水声侦察的目的是利用水声对抗设备侦察敌方带声纳的目标，测定敌方声纳的主要参数，引导声纳干扰设备和各种武器系统对敌方声纳实施干扰和火力摧毁。
水声反侦察是指为了防止敌方对己方进行水声侦察而采取的措施。
2）水声干扰与反干扰
水声干扰是针对敌方的声纳设备而实施的干扰，分为有源干扰（积极干扰）和无源干扰（消极干扰）。
水声反干扰是指为了防止敌方对己方进行水声干扰而采取的措施。
五、隐身与反隐身（藏匿有术）
当前很多国家均在研发隐身武器和发展电子设备的隐身技术。电子设备的隐身和反隐身是交映生辉的。为了对付隐身兵器的巧妙伪装，电子侦察器材也使出了浑身解数。
例如遨游在太空的电子侦察卫星，能够发现隐身飞机和导弹的尾焰并实施预警，多基地雷达、超视距雷达、相控阵雷达、无源雷达、多频信号雷达等都是反隐身的高手。隐身与反隐身成为电子对抗的一个重要分支。
六、反辐射对抗（追光逐电）
反辐射对抗就是以敌方的电磁辐射信号为引导，利用反辐射武器摧毁敌方雷达、通信、无线电制导、无线电干扰、红外辐射等电子设备，或对这些电子设备进行电子干扰使其不能正常工作，并且保证己方的这些电子设备正常工作而采取的措施。
七、卫星对抗（天眼雷公）
卫星自从诞生之日起就受到各国军事界的广泛关注。军用卫星最常见的是军事侦察卫星。主要包括：电子侦察卫星、照相侦察卫星、海洋监视卫星、预警卫星和核爆炸探测卫星等。
卫星侦察的速度很快，它每天可绕地球飞行十几圈，能迅速飞经预定侦察地区完成侦察任务，并将侦察数据迅速地传给指挥机构。而且不受国界地形的限制，可对敌方进行昼夜不间断的、大范围的侦察监视，获取的情报时效性很强。当前，卫星对抗已成为电子对抗的一种重要形式。
八、网络对抗（兵不血刃）
电子计算机是电子设备的核心，计算机系统是电子战系统的重要组成部分，即便是能够构成电子对抗独立方面的军事通信、国防雷达及光电对抗系统，也都离不开计算机的控制和支持。
在21世纪的高技术战争中，电子计算机网络面临着电磁泄漏、病毒攻击、黑客侵扰、电磁干扰、实体摧毁等多方面的威胁，网络对抗已成为电子对抗的一个重要分支。
《纽约时报》报道，当前不少国家均在研发基于互联网的攻击性武器。美国的“逻辑炸弹”可潜伏于电脑中，一旦出现紧急事态，程序便可激活，迫使大量电脑瘫痪，而“僵尸程序”可通过代码远程控制或攻击计算机，干扰军事指挥系统正常运行。
早在海湾战争中，美军就对伊拉克实施了网络战。开战前，美国中央情报局派特工到伊拉克，将其从法国购买的防空系统使用的打印机芯片换上了染有计算机病毒的芯片。在战略空袭前，又用遥控手段激活了病毒，致使伊防空指挥中心主计算机系统程序错乱，防空系统的C3I系统失灵。
海湾战争中美军用计算机病毒攻击伊拉克军队，但是萨达姆也并非没有对美军开展网络战的机会。战前，几个荷兰人提出，他们研制出了一种软件，能破坏美军在中东地区的后勤保障网络系统，但要价100万美元。短视的萨达姆拒绝了这笔交易，否则海湾战争很有可能会是另外一种结局。
1979年，15岁少年米尼克（绰号：“地狱黑客”、“通讯屠夫”）打入“北美防空指挥中心”计算机系统，看到美国指向苏联所有核弹头数据资料，美军对此竟毫无察觉。
海湾战争期间，一个比米尼克更小的10岁的荷兰少年利用商业计算机网络，闯进美国国防部的计算机网络系统，把国防部的军事机密一部分通过网络公布于众，一部分复制下来，而且还擅自修改其中的部分材料。事后，美国政府情报委员会主席哈博·柯尔惊叹道：“连一个10岁的小孩子都能够侵入五角大楼的电脑系统，敌对国家不是更可以轻而易举地侵入并窃取机密了吗？”
有一位未透露姓名的美国情报官员说：给他10亿美元外加20个能力高强的黑客，他就可以“关掉美国”-就像关掉一台计算机一样。
美国五角大楼曾经作过一次实验，一位美军上尉用在商店里买到的电脑设备，通过网络非常容易就攻破并进入美国海军系统，再通过核心系统无线联络，在短短的一个小时内控制了整个美国大西洋舰队。
九、网电一体战（未来展望）
纵观人类历史上的战争，18世纪之前主要是陆战，19世纪主要是海战，20世纪主要是空战。军事家指出，21世纪的战争将是以电子战为主角的信息化战争。
在科学技术日益发达、不断综合的信息时代，传统的电子战概念已无法涵盖所有高技术“软杀伤”手段，从而导致了信息战概念的提出和信息战理论的发展，形成了以网络战与电子战为核心和支柱的信息战，进而实现了电子战向信息战的过渡和升华。“网电一体化”将成为信息化战争必然的发展趋势。
参考文献：
电子对抗的主要内容_雷达对抗 (sohu.com)
公众号：雷达信号处理MATLAB
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