基线长度中误差的计算_电子战支援实施中的测向技术
派遣一個機載電子戰機組執行支援壓制敵防空系統任務,在任務計劃階段,全體人員將會獲取任務區域內的EOB,機載電子戰人員會優先識別他們在任務期間可能會遇到的威脅輻射源,以及其他中立、友好輻射源。
當機載電子戰人員進入目標作戰區域時,他們會再開展一次電磁環境調查,以確認友好、中立以及威脅輻射源。通過電磁環境報告可以知道,哪些目標是開機具有威脅性的,我們可以只攻擊開機輻射源,以優化威脅目標攻擊活動。
測向
測向時,CEWO綜合利用ES裝備和G-2(S-2)的SIGINT資源偵察輻射源、搜集信息并對特定輻射源實施三角定位。同時CEWO也會同G-2(S-2)共享ES裝備測向信息,G-2(S-2)在開展情報偵察時也會運用這些信息。
圖5-1 測向示意圖
測向包括測方位以及雙站交叉測向定位和多站交叉精確測向定位,測方位只是測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方位線交叉測定輻射源大致位置,多站交叉精定位是三個以上的方位線交匯提供一個精確的位置區域,雙站交叉定位和多站精確定位可以通過單站多次測量或是多站同時測量實現。
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
測向基線
測向基線是沿著測向網絡的一條非實體線,每個測向網絡由3個以上的獨立測向設備組成,測向基線的關鍵問題在于如何部署測向設備對目標進行精確測量,三條方位線構成的三角區域就是目標所在區域。
電子戰人員要確保每個測向設備同目標區域任何一點都必須無遮擋,但由于戰場情況有限,通常無法滿足視野通暢要求,因此電子戰人員會建立一個戰術測向基線,確保目標區域的遮擋位置至少有三個站可以觀測到。
圖5-4 凹形測向基線
建立地面測向網有兩種基線配置:凹形和凸形。當目標處于狹窄有縱深的前沿區域時,通常采用凹形基線,凸形基線常用于地勢開闊、有良好三角定位條件的情況。圖5-4為凹形測向基線示意圖,凸形測向基線在寬前沿情況下效果更好,在大多數情況下凸形測向基線適用性更廣。
圖5-5 凸形測向基線
測向基線長度
測向基線長度指距離最遠的兩個測向站間的直線距離。經驗表明,測向網的有效作用距離與測向基線長度相當,這個作用距離指基線中心到目標區域的距離。例如,如果基線長80公里,那么測向網的縱深探測距離也為80公里。
建立戰術測向基線取決于任務、敵人、地形、部隊、時間和戰場上的民房等建筑。戰術指揮官需要確定戰斗區域可供部署測向裝備的點,然后電子戰人員再考慮適用的基線配置。圖5-6是基線長度的示意圖。
圖5-6 基線長度
概率錯誤
受天氣和地形對電磁波傳輸的影響,到達信號角會發生千變萬化,因此測向接收機直接從信號提取的目標方位通常不準確。
在測向中,接收機離輻射源越遠,信號到達角的誤差就越大。當CEWO在地圖上繪制三個或三個以上接收站測定的方位角時,會有一個固定的三角重疊區域,這個區域的外接圓代表了輻射源可能的位置。這個圓就是圓概率誤差,由于存在圓概率誤差,通常無法精準確定輻射源位置。圖5-7是圓概率誤差的示意圖。
圖5-7 圓概率誤差
CEWO通過多站測定目標方位,減小圓概率誤差,參與的測向站越多,圓概率誤差就越小。
測向誤差分析
測量到達角時會產生誤差,下面列出了常見測向誤差的原因: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致這種誤差。如果測向設備距離輻射源天線大于15公里時,源誤差的通常較小。如果測向設備距離輻射源小于15公里,那么源誤差將會導致測定方位不準確。
路徑誤差
路徑誤差指信號從輻射源到測向系統之間的傳輸偏差。導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,散射波沒有確定方向,隨機射回地球。散射現象是導致在非信號接收區會零星接收到信號的原因。散射引起的誤差對戰略測向的影響很大,對戰術測向影響相對較小。
折射:當波從一種介質進入另一種介質時,它們路徑會彎曲或打折。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,當電磁波橫穿海岸線時,它會改變方向,如圖5-8所示。當測向站或輻射源靠近海岸時,折射誤差很明顯的。折射效應也會隨著傳輸頻率的不同而變化。
圖5-8 折射誤差導致的錯誤方位角
反射:當電磁波碰到人造物或自然表面時會返回,這就是反射(見圖5-9)。反射的程度是不可預知的,因為它取決于障礙物和電磁波的頻率。通常,當反射介質位于輻射源或測向設備附近時,測向誤差最大。反射誤差對戰略和戰術測向系統均有影響。
圖5-9 電磁波反射
二次輻射:當電磁波碰到金屬物體時,會在金屬物體上產生共振。由于極化方向不同,測向設備很難精確定位輻射源。二次輻射誤差通常發送在測向站附近,鐵絲網、卡車、坦克、其他戰車和金屬建筑物都會造成二次輻射誤差。測向站選址時,必須考慮障礙物。
極化誤差
當測向天線接收到電磁波分量引起的非合作電壓時,會產生極化誤差。這種非合作電壓會破壞方位,導致方位讀數難以確定。例如一個垂直極化的測向天線接收垂直極化電磁波,如果接收其他極化的電磁波,這兩個分量電壓會混淆,導致信號的方位很難確定。極化誤差取決于測向天線的極化分辨率,極化誤差在測向活動中是很常見的。
位置誤差
位置誤差發生在測向站。正確的天線方向對于精確定向至關重要,因此,每次開機定位,操縱員都需要校準天線參考方向,例如真北。調整天線參考方向可以精確測量波前到達角。測向站附近的障礙物也會導致位置錯誤。障礙物離測向站越近,測向誤差就越大。
儀表誤差
測向設備維護不善或校準不當會導致儀器誤差。測向設備需要定期校準和調整,維護、校準和設備調整可以提高設備性能,達到準確的測角結果。具體流程請參考相關測向設備技術手冊
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總結
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