Теоретические основы радиоэлектронной борьбы. Радиомаскировка

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное 

учреждение высшего образования 

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

Инженерно-технологическая академия

Институт радиотехнических систем и управления

Д. В. СЕМЕНИХИНА, Ю. В. ЮХАНОВ, Т. Ю. ПРИВАЛОВА 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 

РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ БОРЬБЫ.

РАДИОМАСКИРОВКА

Учебное пособие

Ростов-на-Дону  Таганрог

Издательство Южного федерального университета

2017

УДК 621.396.96(075.8)
ББК 32.84я73

С301

Печатается по решению кафедры антенн и радиопередающих устройств 

Института радиотехнических систем и управления Южного 

федерального университета (протокол № 2 от 15 февраля 2017 г.)

Рецензенты:

доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник  

ФГУП «Ростовский НИИ радиосвязи» Б. Д. Мануилов

кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой радио
технических и телекоммуникационных систем Института радиотехниче
ских систем и управления ЮФУ В.Т. Лобач 

Семенихина, Д. В.

С301
Теоретические основы радиоэлектронной борьбы. Радиомаски
ровка : учебное пособие / Д. В. Семенихина, Ю. В. Юханов, 
Т. Ю. Привалова ; Южный федеральный университет.  Ростов-наДону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2017.  130 с.

ISBN 978-5-9275-2546-1
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся 

по направлению подготовки «Радиотехника», а также для преподавателей, ведущих лабораторные и практические занятия по курсам 
«Теоретические основы радиоэлектронной борьбы», «Методы и 
устройства радиоэлектронной борьбы». В пособии рассмотрены 
методы радиоэлектронной маскировки: пассивные помехи, ложные 
цели и ловушки, снижение заметности объектов, маскировка объектов с помощью покрытий. 

УДК 621.396.96(075.8)

ББК 32.84я73

ISBN 978-5-9275-2546-1

© Южный федеральный университет, 2017
© Семенихина Д. В., Юханов Ю. В., Привалова Т. Ю., 2017
© Оформление. Макет. Издательство Южного федерального 

университета, 2017

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ................................................................................................................................. 6 

1. Методы радиоэлектронной маскировки .............................................................. 8 

1.1. Пассивные помехи................................................................................8

1.2. Ложные цели и ловушки......................................................................9

1.3. Снижение заметности объектов.......................................................11

1.4. Маскировка объектов.........................................................................11

2. Радиолокационные характеристики объектов ............................................... 13 

2.1. Рассеянное поле..................................................................................13

2.2. Теневое рассеянное поле ...................................................................14

2.3. «Черное» тело .....................................................................................14

2.4. Эффективная площадь рассеяния.....................................................16

2.5. Интегральный поперечник рассеяния ..............................................19

2.6. Интегральный поперечник поглощения ..........................................20

3. ЭПР тел простой формы .......................................................................................... 23 

3.1. ЭПР металлической сферы (шара)....................................................23

3.2. ЭПР плоских тел с произвольной формой краев ............................27

3.3. ЭПР металлического диска................................................................29

3.4. ЭПР прямоугольной пластины..........................................................31

3.5. ЭПР конуса..........................................................................................32

3.6. ЭПР цилиндра.....................................................................................34

4.  Радиолокационные цели ......................................................................................... 37 

4.1. Классификация радиолокационных целей ......................................37

4.2. Физические основы рассеяния ЭМВ радиолокационными 
целями.........................................................................................................41

4.3. Статические РЛХ................................................................................45

4.4.Матрица рассеяния..............................................................................47

4.4.1. Определение матрицы рассеяния [13].......................................47

4.4.2.Однопозиционная матрица рассеяния [13] ................................51

4.5. Фазовый центр рассеяния ..................................................................53

4.6. Индикатрисы рассеяния.....................................................................56

4.7. Частотная и импульсная характеристики.........................................56

4.8. Распознавание радиолокационных целей ........................................59

5. Искусственные радиолокационные отражатели ........................................... 65 

5.1. Общие понятия....................................................................................65

5.2. Двугранный уголковый отражатель .................................................65

5.3. Трехгранный уголковый отражатель................................................68

5.4. Линзовые отражатели.........................................................................75

5.5. Отражатели-антенны..........................................................................77

5.6. Волноводная решетка Ван-Атта........................................................79

5.7. Усилители - ретрансляторы...............................................................81

6. Дипольные помехи ..................................................................................................... 82 

6.1. Общие положения...............................................................................82

6.2. Дипольные отражатели ......................................................................83

6.3. Эффективная площадь рассеяния полуволнового диполя .............84

6.4. Общее выражение ЭПР импульсного объема..................................88

6.5. Методы расчета ЭПР импульсного объема .....................................89

7. Маскировка объектов с помощью ложных целей и ловушек ................. 93 

7.1. Ложные цели .......................................................................................93

7.2. Генератор ложных целей ...................................................................95

7.3 Радиолокационные ловушки ..............................................................96

7.4. Средства инфракрасного противодействия ...................................103

7.4.1. Ложные тепловые цели .............................................................104

7.4.2. Генератор пульсирующих инфракрасных помех ...................104

8. Противорадиолокационная маскировка .........................................................106 

8.1. Методы противорадиолокационной маскировки объектов.........106

8.2. Снижение ЭПР путем выбора формы отражающего 
объекта [4] ................................................................................................106

8.3. Противорадиолокационные покрытия ...........................................108

8.4. Интерференционные покрытия [16, 1, 2].......................................109

8.5. Поглощающие (градиентные) покрытия [16]................................111

8.6. Неотражающие структуры [16].......................................................116

8.7. Покрытия на эффекте полного прохождения волны во вторую 
среду [16]..................................................................................................118

9. Технология «Стелс» ................................................................................................. 121 

9.1. Основы технологии «Стелс» ...........................................................121

9.2. Малозаметный самолет типа "Стелс" [22].....................................121

9.3. Стелс-технологии в зарубежном кораблестроении ......................124

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .............................................................................................................. 126 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................................... 127 

Введение

Радиоэлектронная маскировка − это комплекс технических и органи
зационных мероприятий, направленных на снижение эффективности 
средств радио-, радиотехнической и радиолокационной разведок противника [1]. Она применяется для снижения заметности объектов средствами 
радиоэлектронных разведок различных классов и назначений [2]. 

Можно выделить три основных источника электромагнитного излу
чения (ЭМИ), наличие которых позволяет приемникам средств разведки 
обнаружить и выделить на фоне помех сигналы, создаваемые разведываемыми объектами в разных частотных диапазонах:

1. Электромагнитные поля радиоэлектронных систем и средств 

(РЭС), расположенных на объекте. Их излучение подразделяется на основное, попадающее в рабочую полосу частот и в главный лепесток диаграммы направленности передающей антенны (ДН), и побочное - излучение на 
частотах вне спектра передаваемого сигнала и в боковых лепестках ДН. 
Кроме основного и побочного излучения радиопередающих устройств через передающие антенны происходит и несанкционированное излучение 
РЭС. Несанкционированное излучение возникает в процессе работы радиоприемных устройств (прежде всего, через излучение гетеродинов), вычислительных систем, информационных систем типа кабельных линий связи и передачи данных [2]. 

2. Электромагнитное излучение объектов, возникающее за счет рас
сеяния энергии падающих радиоволн, создаваемых внешним по отношению к самому объекту излучателем (радиолокационной станцией, например).

3. Электромагнитное излучение, возникающее в результате взаимо
действия движущегося объекта с внешней средой. Так образуется свечение 
(излучение в видимой части спектра электромагнитных волн) плазмы в 
зоне ударной волны уплотнения, которую создает перед собой летательный 
аппарат в атмосфере. Нагревание поверхности летательного аппарата, из-за 
трения о воздух, сопровождается низкочастотным излучением ИКдиапазона и радиодиапазона. Эти излучения позволяют обнаруживать объекты средствами инфракрасной и радиотепловой разведки. Трение корпуса 
о воздух и трение газов, выбрасываемых в процессе сгорания топлива из 
реактивных двигателей, приводит к электризации корпуса летательного 
аппарата (ЛА).

Введение

7

Приведенные демаскирующие факторы и определяют основные 

направления и средства радиоэлектронной маскировки объектов.

Прием радиосигналов всегда производится на фоне помех той или 

иной интенсивности в условиях изменения параметров среды распространения и действия других факторов, которые будут рассмотрены в настоящем пособии.

1. МЕТОДЫ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ МАСКИРОВКИ

1.1. Пассивные помехи 

В этой связи одним из основных маскирующих средств является по
становка маскирующих и имитирующих помех, создающих ложную информацию системам целераспределения, наведения и самонаведения. Это, 
как правило, пассивные помехи, не требующие применения передатчиков 
помех. 

Пассивные помехи [1] − это сигналы, поступающие на вход РЭС про
тивника в виде электромагнитных полей, рассеянных естественными или 
искусственными отражателями. Любое тело с электрическими параметрами, отличными от параметров окружающей среды, является отражателями 
электромагнитных волн. Все облучаемые РЛС объекты, кроме цели, являются источником рассеянных электромагнитных полей, создающих пассивные помехи. Интенсивность рассеяния волн зависит от размеров, конфигурации объекта и электрических свойств материала, из которого он изготовлен. Различают естественные и искусственные помехи. Естественные 
помехи создаются электромагнитными полями, рассеянными земной поверхностью (для низколетящих воздушных целей, наземных и надводных 
целей), неоднородностями атмосферы (например, метеоосадками), различного рода строениями и другими непреднамеренными образованиями. Искусственные помехи возникают за счет полей рассеяния преднамеренно созданными различного рода отражателями: дипольными, уголковыми, линзовыми, а также искусственными ионизированными и аэрозольными образованиями.

Пассивные помехи могут создаваться только тем РЭС, которые обна
руживают цели по рассеянным ими электромагнитным волнам [2].

Создаваемые пассивные помехи (ЭМП, рассеянные искусственными 

объектами и отражающими средами) могут практически не отличаться от 
электромагнитных полей, рассеянных реальными целями (ракетами, танками, самолетами, кораблями). Рассеянные множеством отражателей, они 
могут вызывать засветку различных частей экранов приемника разведывательных РЭС и маскировать на их фоне реальные цели. Ложные отметки 
существенно затрудняют наблюдение и распознавание реальных целей и 
нарушают работу автоматических систем передачи данных и управления. 
При большом количестве и близком расположении ложных целей их изоб

1.2. Ложные цели и ловушки

9

ражения сливаются, образуя на экране индикатора светящееся пятно, которое маскируют данные об истинных целях.

Наиболее распространенным средством создания пассивных помех 

ещё со времен Второй мировой войны являются дипольные отражатели 
(ДО). 

Пассивные помехи образуют маскирующий фон и в этом смысле они 

аналогичны шумовым помехам.

1.2. Ложные цели и ловушки 

К эффективным средствам РЭБ относятся и так называемые ложные 

цели и ловушки [1], предназначенные для имитации реальных защищаемых 
объектов. Они, как правило, выпускаются при преодолении ПВО противника с летательных аппаратов или с земли. При этом достигаются следующие результаты:


дезориентация операторов РЛС и перегрузка вычислительных 

устройств контура (системы обработки информации);


увеличение времени на опознавание образа цели (определение ис
тинных целей);


отвлечение ударных средств ПВО (истребителей, ракет) на пора
жение ложных целей.

Ложная цель [2] представляет собой устройство, имитирующее рас
сеивающие свойства реальных объектов, подлежащих противорадиолокационной маскировке. Они создают на экране приемника радиоразведки 
(например, РЛС) такие же отметки, что и реальная цель, и служат для их 
маскировки, противодействуя РЭС обнаружения и целеуказания. Эти отметки усложняют радиоэлектронную обстановку, перегружают работу 
операторов и ЭВМ систем целераспределения, увеличивают время на опознавание истинных целей, отвлекают на себя активные средства Сил воздушной обороны.

Ложные цели могут быть воздушными, наземными (морскими) и 

космическими. По конструкции такие ложные цели подобны небольшим 
самолетам или ракетам, полет которых после пуска может осуществляться 
автономно по программе или по командам с пункта управления.

Применение ложных целей эффективно в том случае, если их стати
стические характеристики совпадают с соответствующими истинными 
целями.

1. Методы радиоэлектронной маскировки

10

В качестве ложных целей используют, как правило, радиолокацион
ные отражатели, обладающие повышенными рассеивающими (электромагнитные волны) свойствами (уголковые и линзовые отражатели, как одиночные, так и в составе групп, например, решетки Ван-Атта).

Ложные цели, предназначенные для срыва автосопровождения цели и 

головки самонаведения ракет [1], называются ловушками. Ложные цели и 
радиолокационные ловушки могут функционировать как за счет пассивных 
отражателей, так и активных ретрансляторов. Кроме того, на них зачастую 
устанавливаются и передатчики помех, в этом случае создаваемые ими помехи будут уже активными. Эффективность ложных целей может быть 
оценена снижением вероятности поражения прикрываемых самолетов.

Как показал опыт локальных войн и военных конфликтов, ложные 

цели весьма эффективно применялись для скрытия от разведки радиоэлектронными средствами противника военных и промышленных объектов, самолетов, кораблей, бронетанковой техники, пусковых установок ракет, заводов, мостов, военно-морских баз и др. Применение ложных целей в сочетании со снижением радиолокационной, тепловой и оптической заметности 
объектов может затруднить противнику обнаруживать с помощью РЭС и 
поражать важнейшие военные объекты и технику.

В настоящее время на вооружении ВВС США находятся следующие 

ложные воздушные радиолокационные цели [3, 4]: «Файроби-20», SCAD
( Subsonic Cruise Armed Decoy − англ., дозвуковая крылатая воздушная 
ложная цель), (рис.1.1), «Грин-Квейл», «Макси-Декой», «ПропеллдДекой». В Англии разработана воздушная ложная цель «Растон ЛЛ», оборудованная отражателями злектромагнитных волн в радио-, инфракрасном 
и видимом диапазонах волн.

Рис.1.1. Ложная цель SCAD

1.4. Маскировка объектов

11

Ложная цель «Файроби-20» предназначена для отвлечения на себя 

противосамолетных ракет. Она может запускаться с самолетов или наземных пусковых установок. На экранах индикаторов РЛС она создает отметку 
цели как бомбардировщик. В ее носовой части установлен усилительретранслятор на ЛБВ, а в хвостовой части-линза Люнеберга. Масса ложной 
цели около 1000 кг, длина 7 м. размах крыльев 3,9 м. Скорость полетаблизка к звуковой.

Ложная цель «Грин-Квейл», управляемая автопилотом, снабжена 

двигателем и усилителями-ретрансляторами.

На ложной цели SCAD установлены уголковые отражатели и пере
датчики шумовых и ответных импульсных помех. Эти ложные цели имеют 
такую же ЭПР, как стратегический бомбардировщик, и дозвуковую скорость полета. Их носителями являются самолеты В-52 (до 20 шт.), В-1(до 
30 шт.) и F-111. Длина ложной цели 4,3 м, диаметр 53 см, масса около 800 
кг, дальность действия 1600 км, скорость полета дозвуковая.

1.3. Снижение заметности объектов 

Важнейшим направлением маскировки считается снижение заметно
сти объектов, т.е. уменьшение вторичного (отраженного, рассеянного) излучения радиолокационных целей, которое не связано с работой собственных РЭС маскируемых объектов, а возникает за счет взаимодействия объектов с полями радиолокационных станций противника. Методы снижения 
отраженного сигнала иначе называются методами уменьшения эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР). Уменьшения ЭПР осуществляют в 
настоящее время двумя основными способами, применяемыми как порознь, так и совместно (как правило, в авиации): во-первых – за счет выбора малоотражающей формы радиолокационной цели, во-вторых − применением специальных поглощающих электромагнитные волны противорадиолокационных покрытий. 

1.4. Маскировка объектов 

Для маскировки объектов могут также применяться целенаправлен
ные воздействия на среду распространения электромагнитных волн, в результате которого одна часть энергии электромагнитного поля может преобразовываться в кинетическую энергию движущихся заряженных частиц, 

1. Методы радиоэлектронной маскировки

12

а другая часть − рассеиваться элементами модифицированной среды распространения сигнала по направлениям, отличным от направлений на РЭС 
разведки.

Из всего многообразия средств радиопротиводействия (РПД) можно 

выделить следующие виды пассивных (не требующие применения передатчиков) помех:

 пассивные помехи;
 ложные цели и ловушки;
 противорадиолокационная маскировка;
 средства, изменяющие электрические свойства среды.
В конечном итоге эффективность описанных пассивных средств ра
диомаскировки оценивается их характеристиками рассеяния.

2. РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТОВ

2.1. Рассеянное поле

Рассеяние электромагнитных волн различными телами [5] обуслов
лено возникновением в них под действием внешнего поля (
i
E ,
i
H ) индуци
рованных свободных (на проводниках) и связанных (в диэлектриках) электрических зарядов, которые в нестационарном случае (в случае переменных во времени процессов) приводят к появлению переменных токов, и как 
следствие, рассеянного электромагнитного поля (
r
E ,
r
H ). При проведении 

измерений ЭМП фиксируют полное поле:

r
i
E
E
E



;    
r
i
H
H
H



.
(2.1)

Рассеянное поле (
r
E ,
r
H ) можно определить либо расчетным путем, 

либо экспериментально. Экспериментальное определение рассеянного поля 
возможно следующим образом:

1) облучением тела короткими радио- или видеоимпульсами с по
следующей селекцией отраженного сигнала по времени его прихода к приемной антенне;

2) использованием направленных антенн в приемной и передающей 

частях измерительного стенда, обеспечивающих необходимый для требуемой точности измерений уровень развязки;

3) использование эффекта Доплера при измерениях (измерение рас
сеянного поля от движущегося объекта);

4) использование при измерении методов компенсации первичного 

поля (падающей волны). В этом случае вначале проводят измерения падающего поля (полного поля в отсутствии объекта – фона), а затем из полного поля, измеренного в присутствии объекта, вычитают ранее измеренное 
падающее поле

i
r
E
E
E



;    
i
r
H
H
H



.

Каждый из указанных методов позволяет произвести измерения рас
сеянного поля с той или иной степенью точности. Точность измерений обусловлена в большой степени совершенством используемой аппаратуры.