激光雷达距离欺骗干扰技术研究

摘要

光电干扰通常是指利用某些光电对抗装备或者技术对敌方光电器材、制导武器或者其他军事设施进行侦察、干扰或者摧毁，以达到掌握、削弱或破坏敌方作战效能，同时保护己方光电装备和武器的有效使用的目的。其中的距离欺骗干扰是指己方干扰机产生一个假目标,该假目标的距离和真实目标的距离不同,而其余参数信息却近似等于真实目标参数的光电干扰方式。本论文的研究工作包括以下几个方面:
　　1、对光电对抗的分类与概念进行介绍,包括光电侦察及告警、光电定位、光电制导、光电干扰等。
　　2、对激光雷达测距的原理和方法进行介绍，探究在不同能见度下，雷达接收到的功率与发射的激光功率的比值随测量距离的变化情况。研究脉冲式激光测距、相位式激光测距、连续波调频激光测距的测距原理和组成框图。脉冲式激光测距由发射机周期性的产生短促的高重复频率脉冲，天线发射经过目标反射后接收，从而识别目标的信息；相位式激光测距由光源发出的光通过调制后，成为光强随高频信号变化的调制光，通过调制光在待测距离上往返传播的相位差来解算距离；连续波调频激光测距由发射机发射频率在时间上按照矩形波、三角波、正弦波等变化的连续高频等幅度波，天线发射经过目标反射后接收，根据频率的变化量来解算距离。
　　3、根据雷达探测的原理对距离欺骗干扰的概念进行阐述，重点介绍了距离欺骗干扰的分类，假目标干扰和距离波门拖引干扰。假目标干扰由干扰机产生一个或多个假目标,产生的假目标与真实目标之间的距离差大于雷达的距离分辨率,且假目标的信号强度大于真实目标,因此雷达将识别信号强度较强的假目标来跟踪;距离波门拖引干扰是指将假目标从真实目标所在位置按照一定规律拖引到远离真实目标的位置。实现方式为干扰机发回一个敌方雷达回波的复制放大信号,被敌方雷达跟踪后,以连续递增的速度增大时间延迟,使敌方雷达的跟踪波门逐渐远离真正的被保护目标。
　　4、基于数字射频存储的技术原理，根据激光雷达测距的方法的不同分别对应进行不同的欺骗形式。假目标干扰是同时产生一个或多个位置不同的假目标，每个假目标的不同通过控制系统的延时时间进行调整。对脉冲法测距的激光测距机的距离拖引干扰技术是控制同一个干扰信号在不同的延时时间间断的发出，就形成了一个逐渐运动的假目标信号，从而对敌方测距机进行拖引。对连续波调频法激光测距机的干扰实现方法是人为的改变真实目标返回的激光信号的频率，使其有一个改变的频率差值，通过改变频率差值的大小对真实目标和假目标之间的距离进行欺骗干扰。
　　5、在各种欺骗方法实现的基础上分析对于脉冲法测距机的欺骗成功的概率，包括信号的功率和频率两部分，信号的功率要足够强，从而使敌方的雷达系统可以探测到；频率要足够高，使干扰脉冲信号在敌方测距信号之前能够进入敌方的探测系统。分析在测量距离一定的情况下，干扰成功概率与干扰机的最大发射功率之间的关系以及在发射机发射功率一定的前提下，干扰欺骗成功概率与测量距离之间的关系。最后，在特定的测量距离和发射功率一定的情况下，分析一个假目标和多个假目标欺骗成功的概率，论证在一定程度上，假目标的数量越多，欺骗成功概率越大。
　　6、对本文的工作进行总结，对未来的发展进行展望。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 光电对抗在战争中的发展状况

1.3 光电对抗在战争中的发展趋势

1.4 本文的主要工作

第二章 光电对抗的理论研究

2.1 光电侦察及告警

2.2 光电定位

2.3 光电制导

2.4 光电干扰

2.5 本章小结

第三章 激光雷达测距技术

3.1 激光雷达方程

3.2 脉冲式激光测距

3.3 相位式激光测距

3.4 连续波调频法激光测距

3.5 本章小结

第四章 激光雷达距离欺骗干扰

4.1 雷达对目标的识别

4.2 距离欺骗干扰的概念

4.3 激光距离欺骗干扰机

4.4 本章小结

第五章 基于数字存储技术的距离欺骗干扰技术

5.1 数字存储的原理

5.2 数字存储技术的实现结构

5.3 数字存储的数学建模

5.4 对脉冲雷达的距离欺骗干扰技术

5.5 对连续波调频雷达的距离欺骗干扰技术

5.6 干扰成功概率的分析

5.7 本章小结

第六章 总结

6.1 本文的主要工作

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果