基线长度中误差的计算_电子战支援实施中的测向技术
派遣一個(gè)機(jī)載電子戰(zhàn)機(jī)組執(zhí)行支援壓制敵防空系統(tǒng)任務(wù),在任務(wù)計(jì)劃階段,全體人員將會(huì)獲取任務(wù)區(qū)域內(nèi)的EOB,機(jī)載電子戰(zhàn)人員會(huì)優(yōu)先識(shí)別他們?cè)谌蝿?wù)期間可能會(huì)遇到的威脅輻射源,以及其他中立、友好輻射源。
當(dāng)機(jī)載電子戰(zhàn)人員進(jìn)入目標(biāo)作戰(zhàn)區(qū)域時(shí),他們會(huì)再開(kāi)展一次電磁環(huán)境調(diào)查,以確認(rèn)友好、中立以及威脅輻射源。通過(guò)電磁環(huán)境報(bào)告可以知道,哪些目標(biāo)是開(kāi)機(jī)具有威脅性的,我們可以只攻擊開(kāi)機(jī)輻射源,以優(yōu)化威脅目標(biāo)攻擊活動(dòng)。
測(cè)向
測(cè)向時(shí),CEWO綜合利用ES裝備和G-2(S-2)的SIGINT資源偵察輻射源、搜集信息并對(duì)特定輻射源實(shí)施三角定位。同時(shí)CEWO也會(huì)同G-2(S-2)共享ES裝備測(cè)向信息,G-2(S-2)在開(kāi)展情報(bào)偵察時(shí)也會(huì)運(yùn)用這些信息。
圖5-1 測(cè)向示意圖
測(cè)向包括測(cè)方位以及雙站交叉測(cè)向定位和多站交叉精確測(cè)向定位,測(cè)方位只是測(cè)定傳感器到輻射源的大致方位角,雙站交叉定位是利用兩個(gè)方位線交叉測(cè)定輻射源大致位置,多站交叉精定位是三個(gè)以上的方位線交匯提供一個(gè)精確的位置區(qū)域,雙站交叉定位和多站精確定位可以通過(guò)單站多次測(cè)量或是多站同時(shí)測(cè)量實(shí)現(xiàn)。
圖5-2 雙站交叉定位示意圖
圖5-3多站交叉精定位的基本原理
測(cè)向基線
測(cè)向基線是沿著測(cè)向網(wǎng)絡(luò)的一條非實(shí)體線,每個(gè)測(cè)向網(wǎng)絡(luò)由3個(gè)以上的獨(dú)立測(cè)向設(shè)備組成,測(cè)向基線的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何部署測(cè)向設(shè)備對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確測(cè)量,三條方位線構(gòu)成的三角區(qū)域就是目標(biāo)所在區(qū)域。
電子戰(zhàn)人員要確保每個(gè)測(cè)向設(shè)備同目標(biāo)區(qū)域任何一點(diǎn)都必須無(wú)遮擋,但由于戰(zhàn)場(chǎng)情況有限,通常無(wú)法滿足視野通暢要求,因此電子戰(zhàn)人員會(huì)建立一個(gè)戰(zhàn)術(shù)測(cè)向基線,確保目標(biāo)區(qū)域的遮擋位置至少有三個(gè)站可以觀測(cè)到。
圖5-4 凹形測(cè)向基線
建立地面測(cè)向網(wǎng)有兩種基線配置:凹形和凸形。當(dāng)目標(biāo)處于狹窄有縱深的前沿區(qū)域時(shí),通常采用凹形基線,凸形基線常用于地勢(shì)開(kāi)闊、有良好三角定位條件的情況。圖5-4為凹形測(cè)向基線示意圖,凸形測(cè)向基線在寬前沿情況下效果更好,在大多數(shù)情況下凸形測(cè)向基線適用性更廣。
圖5-5 凸形測(cè)向基線
測(cè)向基線長(zhǎng)度
測(cè)向基線長(zhǎng)度指距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)測(cè)向站間的直線距離。經(jīng)驗(yàn)表明,測(cè)向網(wǎng)的有效作用距離與測(cè)向基線長(zhǎng)度相當(dāng),這個(gè)作用距離指基線中心到目標(biāo)區(qū)域的距離。例如,如果基線長(zhǎng)80公里,那么測(cè)向網(wǎng)的縱深探測(cè)距離也為80公里。
建立戰(zhàn)術(shù)測(cè)向基線取決于任務(wù)、敵人、地形、部隊(duì)、時(shí)間和戰(zhàn)場(chǎng)上的民房等建筑。戰(zhàn)術(shù)指揮官需要確定戰(zhàn)斗區(qū)域可供部署測(cè)向裝備的點(diǎn),然后電子戰(zhàn)人員再考慮適用的基線配置。圖5-6是基線長(zhǎng)度的示意圖。
圖5-6 基線長(zhǎng)度
概率錯(cuò)誤
受天氣和地形對(duì)電磁波傳輸?shù)挠绊?#xff0c;到達(dá)信號(hào)角會(huì)發(fā)生千變?nèi)f化,因此測(cè)向接收機(jī)直接從信號(hào)提取的目標(biāo)方位通常不準(zhǔn)確。
在測(cè)向中,接收機(jī)離輻射源越遠(yuǎn),信號(hào)到達(dá)角的誤差就越大。當(dāng)CEWO在地圖上繪制三個(gè)或三個(gè)以上接收站測(cè)定的方位角時(shí),會(huì)有一個(gè)固定的三角重疊區(qū)域,這個(gè)區(qū)域的外接圓代表了輻射源可能的位置。這個(gè)圓就是圓概率誤差,由于存在圓概率誤差,通常無(wú)法精準(zhǔn)確定輻射源位置。圖5-7是圓概率誤差的示意圖。
圖5-7 圓概率誤差
CEWO通過(guò)多站測(cè)定目標(biāo)方位,減小圓概率誤差,參與的測(cè)向站越多,圓概率誤差就越小。
測(cè)向誤差分析
測(cè)量到達(dá)角時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差,下面列出了常見(jiàn)測(cè)向誤差的原因:輻射源誤差、路徑誤差、極化誤差、位置誤差、儀器誤差。
源誤差
源誤差是由目標(biāo)輻射源附近的電磁擾亂引起的,輻射源采用的天線類型和天線所在位置的地形條件都可能導(dǎo)致這種誤差。如果測(cè)向設(shè)備距離輻射源天線大于15公里時(shí),源誤差的通常較小。如果測(cè)向設(shè)備距離輻射源小于15公里,那么源誤差將會(huì)導(dǎo)致測(cè)定方位不準(zhǔn)確。
路徑誤差
路徑誤差指信號(hào)從輻射源到測(cè)向系統(tǒng)之間的傳輸偏差。導(dǎo)致路徑誤差的主要原因包括:散射、折射、反射、二次輻射。
散射:有一小部分進(jìn)入電離層的電磁波是分散的,而不是折射或反射回地球表面,散射波沒(méi)有確定方向,隨機(jī)射回地球。散射現(xiàn)象是導(dǎo)致在非信號(hào)接收區(qū)會(huì)零星接收到信號(hào)的原因。散射引起的誤差對(duì)戰(zhàn)略測(cè)向的影響很大,對(duì)戰(zhàn)術(shù)測(cè)向影響相對(duì)較小。
折射:當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),它們路徑會(huì)彎曲或打折。例如,電磁波在鹽水中的傳播速度大于在陸地和淡水中的傳播速,當(dāng)電磁波橫穿海岸線時(shí),它會(huì)改變方向,如圖5-8所示。當(dāng)測(cè)向站或輻射源靠近海岸時(shí),折射誤差很明顯的。折射效應(yīng)也會(huì)隨著傳輸頻率的不同而變化。
圖5-8 折射誤差導(dǎo)致的錯(cuò)誤方位角
反射:當(dāng)電磁波碰到人造物或自然表面時(shí)會(huì)返回,這就是反射(見(jiàn)圖5-9)。反射的程度是不可預(yù)知的,因?yàn)樗Q于障礙物和電磁波的頻率。通常,當(dāng)反射介質(zhì)位于輻射源或測(cè)向設(shè)備附近時(shí),測(cè)向誤差最大。反射誤差對(duì)戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)測(cè)向系統(tǒng)均有影響。
圖5-9 電磁波反射
二次輻射:當(dāng)電磁波碰到金屬物體時(shí),會(huì)在金屬物體上產(chǎn)生共振。由于極化方向不同,測(cè)向設(shè)備很難精確定位輻射源。二次輻射誤差通常發(fā)送在測(cè)向站附近,鐵絲網(wǎng)、卡車、坦克、其他戰(zhàn)車和金屬建筑物都會(huì)造成二次輻射誤差。測(cè)向站選址時(shí),必須考慮障礙物。
極化誤差
當(dāng)測(cè)向天線接收到電磁波分量引起的非合作電壓時(shí),會(huì)產(chǎn)生極化誤差。這種非合作電壓會(huì)破壞方位,導(dǎo)致方位讀數(shù)難以確定。例如一個(gè)垂直極化的測(cè)向天線接收垂直極化電磁波,如果接收其他極化的電磁波,這兩個(gè)分量電壓會(huì)混淆,導(dǎo)致信號(hào)的方位很難確定。極化誤差取決于測(cè)向天線的極化分辨率,極化誤差在測(cè)向活動(dòng)中是很常見(jiàn)的。
位置誤差
位置誤差發(fā)生在測(cè)向站。正確的天線方向?qū)τ诰_定向至關(guān)重要,因此,每次開(kāi)機(jī)定位,操縱員都需要校準(zhǔn)天線參考方向,例如真北。調(diào)整天線參考方向可以精確測(cè)量波前到達(dá)角。測(cè)向站附近的障礙物也會(huì)導(dǎo)致位置錯(cuò)誤。障礙物離測(cè)向站越近,測(cè)向誤差就越大。
儀表誤差
測(cè)向設(shè)備維護(hù)不善或校準(zhǔn)不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致儀器誤差。測(cè)向設(shè)備需要定期校準(zhǔn)和調(diào)整,維護(hù)、校準(zhǔn)和設(shè)備調(diào)整可以提高設(shè)備性能,達(dá)到準(zhǔn)確的測(cè)角結(jié)果。具體流程請(qǐng)參考相關(guān)測(cè)向設(shè)備技術(shù)手冊(cè)
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總結(jié)
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