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雜談 - 干擾絲和雷達導引
2018/02/20 06:02
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本文原先發表於臉書,現在轉貼過來,以方便日後查詢與分享。

剛剛寫了一大串,算是解釋一點點原理的東西,在這裡合起來,請各位先進指正。謝謝。

先說半主動導引,飛彈接受兩個訊號,一個是目標反射,一個是飛彈接受來自照明雷達的參考訊號,兩者比較之後,可以計算出目標的方位,移動方向和移動率,計算是在飛彈上進行,說飛彈無大腦是錯誤的。

飛彈無大腦的,是指揮導引,也可以說是遙控飛彈,飛彈只需要接受來自地面的控制指令,不需要知道目標在哪里,也不需要知道自己在哪裡,只要知道自己符合地面送出來的飛行指令,這才是飛彈無大腦的指揮型態。

干擾絲最初是英國和德國分別研究,發現可以干擾雷達的接受,而這個干擾雷達接收是在雷達上製造大量的目標,使得控制和指揮的部分無法負擔,而出現失調與癱瘓的狀態。

這種狀態的干擾,需要使用大量的干擾絲,英國在轟炸機上使用時,是手動的方式,每一分鐘丟出一把原先裁切好的干擾絲包,利用螺旋槳的氣流讓干擾絲在空中散開。

干擾絲散開需要一點時間,才能開始發揮作用,其他飛機只要讓干擾絲形成的牆,位於自己和雷達之間,就可以讓自己的回波躲在干擾絲的反射當中,而難以分辨。

但是,經驗比較多的雷達管制員,還是可以從大量目標中去看出來,那個是真的,哪個是干擾絲造成的,這是以人力判斷都卜勒訊號改變的開始。

干擾絲算是被動的噪音干擾,用雷達的回波去干擾接收端,所以干擾絲的長度需要是至少要對付的雷達波長一半以上,也因為二戰之後,雷達使用越來越廣,干擾絲的長度也需要調整,所以,干擾絲包裡面往往會有不同長度的干擾絲包在一起,以增加干擾頻率範圍。

干擾絲的材質要輕,可以是鋁會錫箔,或者是紙張度上金屬,現在是用合成纖維鍍上金屬。歐洲像是龍捲風,則是攜帶現切的干擾絲夾艙,直接按照接收的訊號來切長度,這種使用的狀況比較少。

干擾絲需要時間展開,在空中停留時間有限,所以需要先導機去丟,產生一個安全航道,然後其他飛機飛在航道中間,讓地面無法知道實際目標在哪里,在這個過程中,其他飛機還可能需要補充投擲干擾絲。

這種也是蘇聯冷戰時期的標準作業方式,後衛二號轟炸時,美國也是如此。

因為干擾絲是利用雷達的反射波去製造效果,因此,對於雷達偵測,預警,追蹤,或者是導引的系統都可可能發生作用,但是,干擾絲在投擲之後,雖然在空中飄動,形成的都卜勒頻率變化會與目標有所差異,尤其是飛行目標差異更大,因此,雷達如果可以利用濾波的方式,就有機會把這個部分的干擾訊號濾除。

但是,這時候就有差異了,不同作用的雷達,當然都可以濾波,可是,濾波之後呢?對於掃描類的雷達,濾波後是讓雷達上的目標數量減少,重新建立掃描目標檔案,追蹤和照明雷達就不太一樣。

追蹤雷達是對少數,甚至一個目標建立追蹤檔案,包括目標的好想,高度,速率等,當另外一個目標出現的時候,雷達可不可以馬上建立一個新檔案?或者是雷達只能處理一個檔案,而新的訊號資料取代先前建立的追蹤資料,那麼,雷達持續更新的,就是後面出現的目標訊號,也就是干擾絲的反射效果,這時候,雷達因為只能追蹤一個目標資料,而干擾絲形成的資料取代實際目標的資料,這就是干擾絲可以讓追蹤或導引雷達暫時中斷追蹤的原理。

當飛彈或者是照明雷達,掃描方式改成單脈衝或逆單脈衝之後,干擾絲的效果就開始降低,但是也沒有到無用的地步,對於反制半主動或主動導引來說,干擾絲都是去製造新的,更大的反射訊號,而如果尋標頭剛好抓到其中一個干擾絲製造的目標,無論是主動或半主動,都一樣會產生所謂的的脫鎖效果,也就是飛彈對於訊號的選擇,是從目標本身轉移到干擾絲那一塊去了。

半主動和主動導引的原理是一樣的,只是照明雷達在哪裡,終端導引上,都是連續波或高PRF訊號照明,都是單目標追蹤,不要想太多,認為主動導引原理完全不同。

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