雷達(dá)-電子戰(zhàn)-通信一體化概論

出版時(shí)間:2010-6  出版社:國(guó)防工業(yè)出版社  作者:張明友  頁(yè)數(shù):250  
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前言

目前,光電子信息技術(shù)在現(xiàn)代高科技戰(zhàn)場(chǎng)上的地位和作用越來(lái)越突出,這類(lèi)武器裝備在偵察、監(jiān)視、預(yù)警、定位、成像、電子對(duì)抗、導(dǎo)航和通信等方面發(fā)揮了舉足輕重的作用。隨著空戰(zhàn)、海戰(zhàn)電磁環(huán)境的日趨復(fù)雜,作戰(zhàn)平臺(tái)面臨的威脅不斷增多。為提高作戰(zhàn)效能和生存率,尤其是機(jī)動(dòng)平臺(tái),如戰(zhàn)機(jī)、戰(zhàn)艦和戰(zhàn)車(chē),不得不同時(shí)配備越來(lái)越多的光電子傳感器設(shè)備。然而,設(shè)備不斷增加不但消耗了大量的能源,占據(jù)更多的空間,而且削弱了作戰(zhàn)平臺(tái)的機(jī)動(dòng)能力,增加了雷達(dá)反射截面積,降低了現(xiàn)代電磁環(huán)境中的抗干擾能力和現(xiàn)代武器裝備系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。隨著材料學(xué)、光子學(xué)、微電子學(xué)、光電子技術(shù)、微機(jī)械技術(shù),尤其是計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)以及軟件無(wú)線電技術(shù)等的發(fā)展,機(jī)動(dòng)平臺(tái)的光電子武器裝備要想在極為惡劣的電磁環(huán)境中生存和發(fā)展,必須實(shí)現(xiàn)多傳感器系統(tǒng)硬件和軟件的系統(tǒng)綜合和功能綜合。這意味著,可利用寬帶相控陣和軟件無(wú)線電技術(shù),從頂層對(duì)雷達(dá)、電子戰(zhàn)、通信等功能進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),根據(jù)作戰(zhàn)流程、任務(wù)種類(lèi)、目標(biāo)類(lèi)型、威脅等級(jí)統(tǒng)一調(diào)度時(shí)間、空間和頻率資源,成為武器平臺(tái)多傳感器發(fā)展的新趨勢(shì)。多功能一體化減少了機(jī)上或艦上天線的數(shù)量,實(shí)現(xiàn)了陣面與機(jī)體(或艦體)的共形,可極大地改善機(jī)上(或艦上)電磁兼容環(huán)境,便于飛機(jī)(或艦艇)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),提高飛機(jī)(或艦艇)的隱身性能,全面提升探測(cè)、通信和干擾與抗干擾能力,有效提高作戰(zhàn)效能和快速反應(yīng)能力,降低全壽命使用周期的保障費(fèi)用。雷達(dá)-電子戰(zhàn)-通信一體化代表著未來(lái)機(jī)動(dòng)平臺(tái)多傳感器系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì),也可以說(shuō)是這類(lèi)多傳感器邁向綜合領(lǐng)域的一次革命,它們是集中了現(xiàn)代光電子科學(xué)技術(shù)各學(xué)科成就的高科技系統(tǒng)。較先進(jìn)的發(fā)展中國(guó)家已在競(jìng)相發(fā)展。因此出版此類(lèi)書(shū)籍對(duì)促進(jìn)軍事現(xiàn)代化有重要價(jià)值。目前,這類(lèi)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采用模塊化、綜合化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu),把多種光電子信息技術(shù)功能集于一體,通過(guò)軟件重新編程使系統(tǒng)具備不同功能,實(shí)現(xiàn)具有資源冗余共享、動(dòng)態(tài)重構(gòu)、高可利用率和簡(jiǎn)易的可維修性等許多全新概念。雷達(dá)一電子戰(zhàn)一通信一體化系統(tǒng)尚處于初始階段,很多問(wèn)題有待進(jìn)一步探討,這正是編寫(xiě)本書(shū)的目的。

內(nèi)容概要

本書(shū)是近代多傳感器系統(tǒng)變革的新技術(shù)和新體制的集中體現(xiàn),代表未來(lái)作戰(zhàn)平臺(tái)多傳感器系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì),是集中了現(xiàn)代材料學(xué)、光子學(xué)、微電子學(xué)、光電子技術(shù)、微機(jī)械技術(shù),尤其是計(jì)算機(jī)硬件和軟件以及軟件無(wú)線電技術(shù)等各學(xué)科成就的高科技系統(tǒng)?! ”緯?shū)共分7章,內(nèi)容包括:緒論,一體化航空電子系統(tǒng),航空電子系統(tǒng)的綜合傳感器系統(tǒng)(ISS),艦用先進(jìn)多功能射頻概念(AMRFC),航空(或艦用)電子系統(tǒng)的綜合射頻孔徑,航空(或艦用)電子系統(tǒng)的統(tǒng)一光電網(wǎng)絡(luò)和航空(或艦用)電子軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)?! ”緯?shū)題材新穎,論述簡(jiǎn)明,由部件到整機(jī)緊密聯(lián)系目前國(guó)內(nèi)外多傳感器綜合的新概念和新技術(shù),可供從事雷達(dá)、電子戰(zhàn)和通信工程的廣大科技人員閱讀參考。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論 1.1 概述 1.2 雷達(dá)一通信一體化概念  1.2.1 雷達(dá)信號(hào)與通信信號(hào)的特點(diǎn)  1.2.2 雷達(dá)增加通信功能的可行性 1.3 雷達(dá)一電子戰(zhàn)一體化概念 1.4 雷達(dá)一電子戰(zhàn)一通信一體化概念 1.5 航空電子系統(tǒng)一體化的若干重要技術(shù)簡(jiǎn)介  1.5.1 航空電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)技術(shù)  1.5.2 綜合處理系統(tǒng)技術(shù)  1.5.3 共享孔徑技術(shù)和有源相控陣技術(shù)  1.5.4 綜合傳感器技術(shù)和共用模塊設(shè)計(jì)技術(shù)  1.5.5 總線技術(shù)和統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)技術(shù)  1.5.6 綜合顯控記錄技術(shù)  1.5.7 軟件技術(shù)和軟件無(wú)線電技術(shù)  1.5.8 數(shù)據(jù)融合技術(shù) 1.6 航空電子系統(tǒng)一體化的技術(shù)特征  1.6.1 采用多功能共用模塊  1.6.2 資源冗余  1.6.3 動(dòng)態(tài)重構(gòu)  1.6.4 高利用率和可維修性?  1.6.5 硬件和軟件均采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu) 1.7 一體化電子系統(tǒng)中綜合化和模塊化之間的關(guān)系  1.7.1 綜合化和模塊化之間的關(guān)系  1.7.2 只有模塊化,沒(méi)有綜合化技術(shù),就無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)一體化第2章 一體化航空電子系統(tǒng) 2.1 概述 2.2 新一代航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展過(guò)程 2.3 “寶石柱”計(jì)劃  2.3.1 概述  2.3.2 “寶石柱”計(jì)劃構(gòu)成的系統(tǒng)  2.3.3 “寶石柱”計(jì)劃的特點(diǎn)  2.3.4 ATF飛機(jī)的航空電子設(shè)備的綜合化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 2.4 “寶石臺(tái)”計(jì)劃  2.4.1 概述  2.4.2 未來(lái)軍用航空電子的發(fā)展趨勢(shì)  2.4.3 JSF航空電子設(shè)備簡(jiǎn)介 2.5 “寶石柱”的通用綜合處理器  2.5.1 F一22的航空電子系統(tǒng)核心處理子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  2.5.2 F一22的通用綜合處理器技術(shù)分析 2.6 “寶石臺(tái)”的綜合核心處理器  2.6.1 F一35的綜合核心處理器技術(shù)分析  2.6.2 “寶石臺(tái)”的綜合核心處理器系統(tǒng)級(jí)要求  2.6.3 共用多芯片處理器  2.6.4 公共控制單元  2.6.5 共用模塊  2.6.6 共用處理單元第3章 航空電子系統(tǒng)的綜合傳感器系統(tǒng)(ISS) 3.1 概述 3.2 傳感器射頻綜合頻段劃分 3.3 ISS的功能和要求 3.4 ISS的實(shí)現(xiàn)途徑  3.4.1 傳感器內(nèi)部功能橫向劃分及綜合  3.4.2 實(shí)現(xiàn)射頻綜合方法分析  3.4.3 ISS的構(gòu)成方案 3.5 綜合傳感器系統(tǒng)的論證結(jié)果  3.5.1 ISS系統(tǒng)的工程流程  3.5.2 需求的下行分析流程  3.5.3 綜合RF系統(tǒng)的定義  3.5.4 基線ISS的結(jié)構(gòu)  3.5.5 ISS的RF線程  3.5.6 開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  3.5.7 ISS的項(xiàng)目規(guī)劃  3.5.8 兩個(gè)小組的ISS驗(yàn)證計(jì)劃  3.5.9 ISS的驗(yàn)證結(jié)果 3.6 綜合射頻傳感器的開(kāi)放系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  3.6.1 概述  3.6.2 OSA的若干定義  3.6.3 OSA的特性  3.6.4 ISS的構(gòu)形原理和OSA的實(shí)現(xiàn)途徑 3.7 開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介  3.7.1 軟件標(biāo)準(zhǔn)  3.7.2 封裝與接口標(biāo)準(zhǔn)  3.7.3 通信與網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)  3.7.4 共用功能模塊標(biāo)準(zhǔn)  3.7.5 綜合傳感器標(biāo)準(zhǔn)  3.7.6 系統(tǒng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 3.8 “寶石臺(tái)”的綜合射頻系統(tǒng)簡(jiǎn)介第4章 艦用先進(jìn)多功能射頻概念(AMRFC)第5章 航空(或艦用)電子系統(tǒng)的綜合射頻孔徑第6章 航空(或艦用)電子系統(tǒng)的統(tǒng)一光電網(wǎng)絡(luò)第7章 航空(或艦用)電子軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)縮略語(yǔ)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖:隨著技術(shù)的發(fā)展,作戰(zhàn)平臺(tái)面臨的威脅日益增多,其工作的電磁環(huán)境也日漸復(fù)雜。一方面為提高生存率,作戰(zhàn)平臺(tái)不得不配備越來(lái)越多的電子設(shè)備。尤其是機(jī)動(dòng)平臺(tái),如戰(zhàn)機(jī)、戰(zhàn)艦甚至戰(zhàn)車(chē),都必須同時(shí)裝備用于雷達(dá)、通信和電子戰(zhàn)等的電子設(shè)備。而且,為提高其有效輻射功率,往往還需要增大發(fā)射機(jī)功率和發(fā)射天線增益,而這又導(dǎo)致了天線幾何尺寸的增加。另一方面,用于雷達(dá)、電子戰(zhàn)和通信等的電子設(shè)備的增加不但要消耗大量的能源,占據(jù)更多的空間,而且削弱了作戰(zhàn)平臺(tái)的機(jī)動(dòng)能力,增加了雷達(dá)反射截面積,降低了其在現(xiàn)代電磁環(huán)境中的抗干擾能力和現(xiàn)代武器裝備系統(tǒng)的整體作戰(zhàn)效能。當(dāng)今,任何單一的電子裝備或多種電子裝備的簡(jiǎn)單疊加都難以對(duì)付敵方綜合性高科技電子兵器,難以確保實(shí)施有效和可靠的通信、探測(cè)和壓制。因此,必須把不同種類(lèi)、不同用途的電子設(shè)備與當(dāng)代先進(jìn)的光子和電子信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成綜合性的光子和電子信息技術(shù)體系,使其具有光電子探測(cè)、通信和對(duì)抗三大功能。隨著信息技術(shù)和武器攻防系統(tǒng)的迅速發(fā)展,為適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境的需要,應(yīng)運(yùn)而生一種特殊光電子裝備——一體化的雷達(dá)-電子戰(zhàn)-通信系統(tǒng),這是一個(gè)全新的綜合性課題。未來(lái)不但要考慮同一平臺(tái)內(nèi)光電子系統(tǒng)的綜合化問(wèn)題,還要考慮不同平臺(tái)間構(gòu)成的一個(gè)大系統(tǒng)的綜合化問(wèn)題。有了這樣的一體化系統(tǒng),不但可以隨時(shí)收集、分析任何地區(qū)的動(dòng)態(tài)信息,而且可以方便、安全地傳遞命令和瞄準(zhǔn)目標(biāo),以便從任何有利的地點(diǎn)對(duì)目標(biāo)實(shí)施攻擊。這類(lèi)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采用了模塊化、綜合化和智能化結(jié)構(gòu),把應(yīng)用光電子信息技術(shù)的多種系統(tǒng)功能集于一體,通過(guò)軟件重新編程使系統(tǒng)具備不同的功能,從而實(shí)現(xiàn)具有資源冗余共享、動(dòng)態(tài)重構(gòu)、高作戰(zhàn)可利用率和簡(jiǎn)易的可維修性等許多全新概念的綜合系統(tǒng)。先進(jìn)的綜合電子系統(tǒng)代表了目前運(yùn)動(dòng)作戰(zhàn)平臺(tái)裝備的發(fā)展方向,其典型代表是美軍F-22戰(zhàn)斗機(jī)和F-35聯(lián)合攻擊機(jī)上的綜合航空電子系統(tǒng)。俄羅斯剛試飛的第五代戰(zhàn)機(jī)T-50也具有先進(jìn)的航空電子系統(tǒng)。同樣,艦載或車(chē)載也有先進(jìn)的綜合電子裝備系統(tǒng)。這類(lèi)系統(tǒng)首先以有源相控陣實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)、電子戰(zhàn)和通信多種射頻功能的綜合。目前,世界各國(guó)都在積極探討對(duì)策,并發(fā)展自己的綜合電子系統(tǒng)。

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《雷達(dá)-電子戰(zhàn)-通信一體化概論》是由國(guó)防工業(yè)出版社出版的。

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用戶(hù)評(píng)論 (總計(jì)6條)

 
 

  •   系統(tǒng)融合是大趨勢(shì) 雷達(dá)和通信是不可或缺的
  •   介紹的內(nèi)容豐富、全面
  •   挺好,挺專(zhuān)業(yè)的
  •   這本書(shū)算是把射頻一體化說(shuō)的比較明白的,但是依然還是洋務(wù)運(yùn)動(dòng)的路數(shù)。談美軍,談技術(shù),就是不談管控。似乎更像是情報(bào)資料學(xué)習(xí)之后的讀書(shū)筆記,不過(guò)客觀的講,作者算是比較本分的,沒(méi)有買(mǎi)幫們的假洋腔。

    射頻一體化算是一個(gè)小趨勢(shì),特別是在用頻比較集中的場(chǎng)合,比如航空、航天和航海。對(duì)于其他用頻場(chǎng)地,可能陣列化相控體制比較好,不過(guò)最好還要用空間譜估測(cè)技術(shù)進(jìn)行校準(zhǔn),這個(gè)問(wèn)題另談。

    要實(shí)現(xiàn)一體化首先要功能模塊化和離散化,否則難以進(jìn)行功能替代和共享。這本書(shū)的內(nèi)容基本上也就是在模塊這個(gè)層面上談,最終卻沒(méi)有說(shuō)另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:離散的構(gòu)件如何受控的以替代和共享方式形成射頻系統(tǒng),重組之后的射頻系統(tǒng)效能與專(zhuān)屬模塊組合而成的射頻系統(tǒng)在效能上如何對(duì)比?于是我們看到了枝杈,卻實(shí)在不太清楚枝杈怎么就成樹(shù)木了。

    這本書(shū)闡述了系統(tǒng)可以離散為模塊,功能近似或相同的模塊可以相互替代,那么進(jìn)一步,模塊如何相互關(guān)聯(lián)構(gòu)成系統(tǒng)的?構(gòu)成系統(tǒng)的原則是什么?再進(jìn)一步,如何設(shè)計(jì)模塊,使其能夠受控的與其他模塊組合形成功能系統(tǒng)?后兩者本書(shū)沒(méi)提到,我個(gè)人根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和思考補(bǔ)充一下,僅作參考:

    第一個(gè)問(wèn)題,模塊形成系統(tǒng)的構(gòu)型問(wèn)題。實(shí)際上是一個(gè)基于效能的柔性構(gòu)型問(wèn)題,各功能模塊自己的指標(biāo)是相對(duì)固定的,相互關(guān)聯(lián)時(shí)必然導(dǎo)致這樣那樣的匹配問(wèn)題,于是關(guān)聯(lián)后的模塊聯(lián)合體,總體指標(biāo)只會(huì)比原來(lái)各自的指標(biāo)要低,也就是1+1=2的情況不可能,更別說(shuō)大于了。逐級(jí)關(guān)聯(lián),每次的指標(biāo)只會(huì)越來(lái)越低,機(jī)械學(xué)上對(duì)類(lèi)似情況給了個(gè)名字叫公差,也就有了公差配合。系統(tǒng)構(gòu)成也有類(lèi)似公差配合的問(wèn)題,就是要研究如何最小匹配損耗。

    于是有了柔性構(gòu)型的理念,如上所說(shuō)柔性構(gòu)型必然是退化構(gòu)型。

    柔性構(gòu)型有兩條路可以走,一種是著眼模塊關(guān)聯(lián)的協(xié)同優(yōu)化方法(具體講方法比較多:復(fù)雜群決策方法、動(dòng)力學(xué)方法、熵變方法、元激勵(lì)方法,等等),如何盡可能發(fā)揮各模塊最大指標(biāo),最終形成綜合效能最大的系統(tǒng)。

    另一種是著眼系統(tǒng)整體效能需求的退化方法(具體講方法也比較多:免疫方法、競(jìng)爭(zhēng)退化方法,褪火方法,等等),就是在已知系統(tǒng)效能預(yù)期和各模塊指標(biāo)的前提下,分析如何使關(guān)聯(lián)后的模塊聯(lián)合體指標(biāo)盡可能少削減。從工程數(shù)學(xué)看,前者一般是最求極值,很難溯源,而且收斂的比較慢,但得到的往往是最優(yōu)解,也比較容易分析系統(tǒng)脆弱分布,后者一般是追求數(shù)學(xué)期望,有較好的溯源性,收斂較快,但是往往不是最優(yōu)解,很難確保效費(fèi)比,對(duì)系統(tǒng)脆弱分布不敏感。

    現(xiàn)在開(kāi)始又有一種以博弈論為基礎(chǔ)的柔性構(gòu)型方法,也有兩個(gè)路子,一個(gè)是以關(guān)聯(lián)效能滿(mǎn)足明確期望為目標(biāo)的自身退化方法,另一個(gè)是以自身指標(biāo)最優(yōu)為目標(biāo)的環(huán)境優(yōu)化方法。思路比較新穎,好像是04年之后開(kāi)始興起的,但是理論還不成熟,工程案例也不具代表性,至少我不知道。大家可以關(guān)注。

    第二個(gè)問(wèn)題,基于效能預(yù)期的模塊設(shè)計(jì)問(wèn)題。已知模塊的預(yù)期使用環(huán)境和構(gòu)型后的指標(biāo)預(yù)期之后,回頭來(lái)看,模塊的指標(biāo)可能未必就要那么極端。這個(gè)問(wèn)題實(shí)際上相對(duì)比較成熟,藍(lán)點(diǎn)理論、褪火理論、系統(tǒng)熵、等等。但是以往都是相對(duì)靜態(tài)的分析系統(tǒng)自身,少有把系統(tǒng)預(yù)期的業(yè)務(wù)負(fù)載計(jì)算進(jìn)來(lái),近年來(lái),以元激勵(lì)方法為代表的動(dòng)態(tài)構(gòu)型理論逐漸成熟,回過(guò)頭來(lái)對(duì)指標(biāo)設(shè)計(jì)和匹配設(shè)計(jì)就有了新的手段和理念。說(shuō)實(shí)話這部分各種方法、理論比較多,也都有相應(yīng)的工程案例可以支撐各自的學(xué)說(shuō),很難說(shuō)誰(shuí)好誰(shuí)差,只能就事論事了。

    這也是我近兩年一直在思考的問(wèn)題,有一些想法,但是還很不成熟,不敢誤導(dǎo)各位讀者,算拋個(gè)板磚:能否從環(huán)境熵的角度去規(guī)劃系統(tǒng),然后以框架結(jié)構(gòu)法,根據(jù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)建立指標(biāo)交換矩陣,逐級(jí)分解到模塊?這個(gè)方法,實(shí)際上是綜合了環(huán)境熵、體系結(jié)構(gòu)、框架功能三種方法,始終圍繞指標(biāo)交換矩陣來(lái)做文章。

    以上,僅作個(gè)人注腳。客觀的講,這本書(shū)還是比較務(wù)實(shí)的,可做參考。
  •   挺好的書(shū),印刷質(zhì)量不太好
  •   這方面專(zhuān)業(yè)書(shū)不多,有較好的參考價(jià)值
 

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