Радиомониторинг и распознавание радиоизлучений

Москва
Горячая линия – Телеком
2015

Рекомендовано УМО по образованию в области 
Инфокоммуникационных технологий и систем связи в качестве 
учебного пособия для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по направлению подготовки 11.04.02 –

«Инфокоммуникационные технологии и системы связи»
квалификации (степени) «магистр»

ÓÄÊ 621.396.67 
ÁÁÊ 32.95 
   Ê44 

Ð å ö å í ç å í ò û : äîêòîð òåõí. íàóê, ïðîôåññîð, ãëàâíûé íàó÷íûé ñîòðóäíèê 
16 ÖÍÈÈÈ Ìèíîáîðîíû Ðîññèè  Á. Ã. Òåëåæíûé; êàíä. âîåí. íàóê, äîöåíò 
êàôåäðû «Ðàäèîñèñòåìû è êîìïëåêñû óïðàâëåíèÿ, ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè è 
èíôîðìàöèîííîé áåçîïàñíîñòè» ÌÀÈ (Íàöèîíàëüíîãî èññëåäîâàòåëüñêîãî 
óíèâåðñèñòåòà) Â. Â. Âàñèëåâñêèé 

Êèñåëåâ Ä. Í., Ïåðôèëîâ Î. Þ. 
Ê44   Ðàäèîìîíèòîðèíã è ðàñïîçíàâàíèå ðàäèîèçëó÷åíèé. Ó÷åáíîå 

ïîñîáèå äëÿ âóçîâ. – Ì.: Ãîðÿ÷àÿ ëèíèÿ – Òåëåêîì, 2015. – 
90 ñ.: èë. 
ISBN 978-5-9912-0490-3.

Ñèñòåìàòèçèðîâàíû  ñâåäåíèÿ, íåîáõîäèìûå äëÿ òåîðåòè÷åñêîé 

è ïðàêòè÷åñêîé ïîäãîòîâêè ñòóäåíòîâ ïî èçó÷åíèþ ñîâðåìåííûõ 
ìåòîäèê âåäåíèÿ ðàäèîìîíèòîðèíãà ðàäèî÷àñòîòíîãî ñïåêòðà, êîòîðûå íåîáõîäèìû äëÿ ïîèñêà, îáíàðóæåíèÿ, ïåëåíãîâàíèÿ èçëó÷åíèé ðàäèîýëåêòðîííûõ ñðåäñòâ è ïåðåõâàòà ñîîáùåíèé, öèðêóëèðóþùèõ â ðàäèîêàíàëàõ è ðàäèîñåòÿõ, à òàêæå äëÿ àíàëèçà ñèãíàëîâ, îïðåäåëåíèå òèïà è íàçíà÷åíèÿ. Ïîñîáèå ïðåäíàçíà÷åíî 
äëÿ îáåñïå÷åíèÿ êâàëèôèêàöèîííûõ òðåáîâàíèé, óñòàíîâëåííûõ 
ôåäåðàëüíûì ãîñóäàðñòâåííûì îáðàçîâàòåëüíûì ñòàíäàðòîì.  
Äëÿ ñòóäåíòîâ âûñøèõ ó÷åáíûõ çàâåäåíèé, îáó÷àþùèõñÿ ïî 
íàïðàâëåíèþ ïîäãîòîâêè 11.04.02 – «Èíôîêîììóíèêàöèîííûå 
òåõíîëîãèè è ñèñòåìû ñâÿçè» êâàëèôèêàöèè (ñòåïåíè) «ìàãèñòð», 
áóäåò ïîëåçíî àñïèðàíòàì, ïðåïîäàâàòåëÿì è ñïåöèàëèñòàì. 

ÁÁÊ 31.19 

Àäðåñ èçäàòåëüñòâà â Èíòåðíåò WWW.TECHBOOK.RU 
Íàó÷íîå èçäàíèå 

Êèñåëåâ Äìèòðèé Íèêîëàåâè÷, Ïåðôèëîâ Îëåã Þðüåâè÷ 
Ðàäèîìîíèòîðèíã è ðàñïîçíàâàíèå ðàäèîèçëó÷åíèé

Ó÷åáíîå ïîñîáèå äëÿ âóçîâ 

Все права защищены.
Любая часть этого издания не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и 
какими бы то ни было средствами без письменного разрешения правообладателя
© ООО «Научно-техническое издательство «Горячая линия – Телеком»
www.techbook.ru
© Д.Н. Киселев, О.Ю. Перфилов

Введение

С началом развития радиоэлектроники в первые годы ХХ в.
она очень быстро стала входить во все области индивидуальной
и общественной деятельности человека в качестве основы средств
радиосвязи.
Радио- и оптико-электронные средства связи, локации, телеуправления, навигации, телеметрии, телевидения позволяют в настоящее время решать разнообразные задачи по разведке и управлению силами и средствами различного назначения.
Применение радиомониторинга и распознавания радиоизлучений
(в дальнейшем — РМ) имеет более чем столетнюю историю. По мере развития и совершенствования средств радиосвязи расширялась
область применения РМ. В настоящее время она занимает важное
место в ряду информационных систем.
Как известно, к главным достоинствам средств РМ относятся
дальность, обеспечивающая принципиальную возможность предварительного обнаружения объекта, возможность распознавания типа
источника радиоизлучения (ИРИ), а затем и типа объекта, на котором ИРИ установлен. Одновременно необходимо учитывать и недостатки радиоразведки, состоящие в невозможности обнаружения
объекта при отсутствии на нем или вблизи него работающего ИРИ,
низкой точности измерения дальности до ИРИ из одной точки
и в необходимости использования угловых координат для определения координат ИРИ.
Главные задачи любого средства РМ — это обнаружение объекта, распознавание типа и определение его координат.

Г л а в а I

ОСНОВЫ РАДИОМОНИТОРИНГА

И РАСПОЗНАВАНИЯ РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

1. Демаскирующие признаки объектов

Постоянное
развитие
и
совершенствование
средств
связи
и управления (в частности, увеличение их дальности действия,
быстродействия
доставки
информации
и
т. д.),
динамичность
и скоротечность обусловливают повышение требований к РМ.
В основу РМ положены демаскирующие признаки объектов.
К указанным признакам объектов относят: внешний вид, форму,
цвет, геометрические размеры и физические (электромагнитные,
электрические, магнитные, тепловые, акустические) поля, создаваемые ими.
На
основании
анализа
демаскирующих
признаков
объектов
возможно опознавание объектов, определение их предназначения
и типов.
Одним из существующих демаскирующих признаков, присущих
всем без исключения объектам, являются их электромагнитные излучения (ЭМИ). Природа возникновения ЭМИ различна. Они могут
быть естественного (природного) или искусственного происхождения, первичными (собственными) или вторичными (отраженными).
К собственным относятся тепловые (температурные) излучения объектов и излучения радиоэлектронных средств (РЭС).
Тепловое излучение — электромагнитное излучение, испускаемое объектами, температура которых отлична от абсолютного нуля. Тепловое излучение отличается от искусственно генерируемых
излучений тем, что по своей временной структуре имеет случайный, шумоподобный характер и занимает очень широкий диапазон
длин волн (от ультрафиолетового до СВЧ). Спектр данного излучения сплошной, но распределение энергии по спектру неравномерно.
Спектральная плотность излучения зависит от частоты и температуры. С повышением температуры излучающей поверхности спек

Основы радиомониторинга и распознавания радиоизлучений
5

тральная плотность излучения на всех частотах возрастает, а значит, увеличивается и общая энергия излучения объекта. Максимум
спектральной плотности смещается при этом в область более коротких волн (закон смещения Голицина–Вина). Полная энергия излучения единицы поверхности во всем диапазоне электромагнитных
волн пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры
излучающей поверхности (закон Стефана–Больцмана).
Излучение РЭС — это прежде всего их основные (преднамеренные) излучения в целях обеспечения функционирования по предназначению, т. е. излучения средств связи, управления, локации,
навигации. Особенность основных излучений — наличие закономерностей в их пространственной, временной и спектральной структуре: диаграмма направленности излучения, длительность и период
следования излучаемых импульсов, несущая частота, вид амплитудного и фазочастотного спектра, ширина спектра и др. Наряду
с основными при работе передатчиков РЭС имеются и неосновные
излучения, т. е. излучения вне пределов полосы частот, необходимой
для передачи информации.
Вторичные электромагнитные излучения — излучения, возникающие за счет отражения (рассеяния) электромагнитных волн облучаемыми объектами. Падающие на объект электромагнитные волны
рассеиваются им во всех направлениях, в том числе и в направлении
источника излучения.
Первичные и вторичные электромагнитные излучения могут
быть обнаружены и проанализированы. Иными словами, электромагнитные излучения позволяют вести РМ объектов и их распознавание.

2. Назначение, задачи и особенности
радиомониторинга и распознавания радиоизлучений
радиоэлектронных средств

Общепринято, что основа РМ — это радиоразведка, которая
добывает сведения, во-первых, об объекте путем поиска, обнаружения, пеленгования излучений его радиосредств и перехвата сообщений, циркулирующих в радиоканалах и сетях, а во-вторых —
о пространственно-временных параметрах сигналов РЭС объекта
и на основании анализа этих сведений и параметров определяет
тип и назначение РЭС [1]. Как видим, между задачами, решаемыми
РМ, больше сходства, чем различий с радиоэлектронной разведкой
(РЭР). Поэтому нет резонов рассматривать физические и техниче

Глава I

ские принципы функционирования этих видов технических разведок
порознь. По другим системам классификации различают стратегический тактический РМ [4, 6].
Стратегический РМ ведется для добывания всесторонней информации об экономическом и техническом потенциале другой стороны, о его вооруженных силах. Такая информация используется
для подготовки собственных вооруженных сил, для мобилизации
и ресурсов страны, для планирования военных действий и скоординированного с реальной обстановкой ведения стратегических
операций. Стратегическая разведка является также инструментом
контроля за ходом выполнения международных соглашений об ограничениях вооружений и разоружению [7].
Тактический РМ добывает сведения о группировках, численности и намерениях другой стороны, выявляет ее боевые порядки на
всю оперативно-тактическую глубину и обеспечивает необходимой
информацией командование и штабы войск. Для решения этих задач
РМ ведет непрерывный анализ сигнальной обстановки, поиск, перехват и пеленгование сигналов различных радиопередач противника,
в том числе сигналов систем управления войсками и оружием.
При этом тактический РМ использует информацию не только от
наземной, но и от воздушной и космической разведки.
Добываемую при помощи РМ информацию условно делят по
содержанию на оперативную и техническую [4].
Оперативная информация содержит сведения, необходимые для
решения оперативных задач. К ним относятся:
— открытые или зашифрованные сообщения, циркулирующие
в системах и сетях передачи информации противоборствующей стороны;
— тактико-технические данные, особенности и параметры разведываемых РЭС (рабочая частота, вид и индекс модуляции, форма диаграмм направленности антенн, мощность излучения и т. п.).
В совокупности эти данные составляют «электронный образ» РЭС,
а записанные в формализованном виде — сигнатуру РЭС;
— типы радиоэлектронных средств и систем радиосвязи, радиолокации, радионавигации, наведения ракет, дальнего обнаружения,
радиотелеметрии и передачи данных;
— количество обнаруженных радиоэлектронных систем;
— местонахождение и территориальная плотность размещения
источников электромагнитного излучения (электромагнитная или
сигнальная обстановка в зоне действия РМ);

Основы радиомониторинга и распознавания радиоизлучений
7

— замаскированное ракетно-ядерное оружие, его местоположение, типы и количество носителей;
— самолеты на аэродромах (типы и количество);
— корабли и подводные лодки в море, их характеристики;
— местонахождение механизированных и бронетанковых сил
и средств;
— места скопления живой силы (войск) и боевой техники и т. п.
Анализ и сопоставление полученных разведывательных сведений
позволяют сделать важные выводы стратегического, оперативного
и тактического характера.
Техническая информация содержит сведения о характеристиках систем вооружения, использующих радиоэлектронные системы
и средства.
На основании технической разведывательной информации создаются контробразцы вооружений и военной техники, предназначенные для борьбы с разведанными средствами противника, разрабатываются методы и средства РР новых систем оружия другой
стороны. Для получения технической информации средствами РМ
ведется систематический поиск новых, ранее неизвестных источников радиоизлучений, отличающихся диапазонами частот, видами модуляции и манипуляции, параметрами сигналов и другими
характеристиками, а также наблюдение за известными системами
и средствами.
На основе анализа технических признаков неизвестных ранее
РЭС, а также способов их применения, устанавливается факт появления у другой стороны нового оружия или новых средств управления, а на основе результатов наблюдения за известными сигналами
обнаруживаются перегруппировки объектов разведки и добываются
другие разведданные.
Объектами РМ могут быть [4]:
— средства, системы и сети передачи информации (как аналоговые, так и цифровые), используемые в контурах государственного
управления, управления войсками и оружием, на транспорте, в промышленности, в коммерческих и бытовых целях;
— РЛС различных типов и назначения, применяемые в противовоздушной обороне, в системах управления воздушным движением,
в морской, воздушной и космической навигации;
— системы управления ракетами и противоракетами;
— автоматизированные системы управления наземными военными и гражданскими объектами;
— другие военные и военно-промышленные объекты.

Глава I

Методы и средства РМ широко применяются при ведении промышленного шпионажа [9].
Разведывательные службы ведущих промышленных государств
ведут разведку средствами РМ, размещаемыми на земле и на море,
в воздухе и в космосе. В соответствии с этим различают наземный,
морской, воздушный и космический РМ.
Наземный РМ используется весьма интенсивно, поскольку размещение средств разведки на поверхности Земли создает наиболее
благоприятные возможности для построения крупных центров и постов радиоэлектронной разведки, оснащенных сложной и многоцелевой аппаратурой стационарного или подвижного типа, а также
мощными средствами обработки разведданных.
Морской РМ использует разведывательные средства, базирующиеся на судах разного водоизмещения и класса, подводного и надводного плавания, оснащенные необходимой радиоэлектронной аппаратурой.
Воздушный (авиационный) РМ — один из главных видов технических разведок. Для ведения воздушного РМ используются как
пилотируемые, так и беспилотные летательные аппараты.
Космический РМ ведется с помощью специальных искусственных спутников Земли (ИСЗ), которые оснащены различными комплексами средств РЭР, прежде всего радио- и радиотехнической
разведки (РРТР). Эти космические системы позволяют решать
сложные разведывательные задачи как стратегического, так и оперативно-тактического уровня. Разведывательные спутники в состоянии вести наблюдение за любой частью земной поверхности и контролировать интересующие объекты многократно (а при размещении ИСЗ на стационарной орбите — непрерывно), обеспечивать
высокую достоверность добываемой информации и оперативно передавать полученные сведения наземным пунктам сбора и обработки.
Перечисленные классификационные системы представлены на
рис. 1.1 в виде графа («дерева»).

3. Радиомониторинг и распознавание
радиоизлучений радиоэлектронных средств

РЭС, входящие в системы связи и управления, являются важнейшими объектами разведки. На основании анализа данных о РЭС
объекта
(местоположение,
тактико-технические
характеристики)
могут быть сделаны выводы об объекте, дана оценка его возможных

Основы радиомониторинга и распознавания радиоизлучений
9

Рис. 1.1

действий, выявлены слабые (уязвимые) элементы систем связи
и управления и т. д.
Как и любой объект РМ, РЭС имеет присущие ему демаскирующие (опознавательные) признаки. К демаскирующим признакам
РЭС относятся его внешний вид как единого целого, внешний вид
отдельных элементов (прежде всего антенного устройства). Основным демаскирующим признаком РЭС, как уже отмечалось, являются его собственные электромагнитные излучения. Из сказанного
следует, что для РМ РЭС могут быть использованы практически все
известные способы и средства разведки.
Так, например, при визуальном наблюдении, фотографировании
представляется возможность получить важные данные о местоположении и внешнем виде РЭС. По внешнему виду РЭС можно судить
о назначении, типе РЭС и некоторых его технических характеристиках, о системах связи и управления, в состав которых входят
эти РЭС. Дополнительную информацию о РЭС можно получить
при ведении РМ. Действительно, РЭС любого предназначения, бу

Глава I

дучи объектом, температура которого отлична от абсолютного нуля,
имеет свой «портрет» как источник собственного теплового излучения. В зависимости от режима работы РЭС (включены, выключены
источники питания, включен передатчик и т. д.) характеристики
теплового излучения будут изменяться. При облучении (подсвете)
РЭС отраженный сигнал несет информацию о РЭС, особенно о его
антенном устройстве.
Наиболее важные и достоверные данные о РЭС (режимы работы,
принципы и особенности функционирования, параметры средств
и сигналов, их назначение и типы) можно получить при ведении
РМ. С помощью его средств определяются:
— направление на РЭС (как источник электромагнитного излучения) ϕи;
— местоположение РЭС;
— несущая частота f0;
— закон изменения несущей частоты во времени f0(t);
— амплитудно-частотный спектр сигнала S(ω) или его ширина;
— временные параметры сигналов;
— длительность τи и период следования Tп импульсов;
— длительность импульсной кодовой посылки и временные интервалы между импульсами посылки;
— время облучения Tобл станции РМ (время воздействия сигнала
РЭС);
— временной интервал между облучениями;
— поляризация электромагнитных волн, излучаемых РЭС;
— форма диаграммы направленности антенны РЭС;
— режимы работы РЭС (импульсный или непрерывный режим
излучения передатчика и т. д.).
На основании анализа тонкой структуры сигнала и диаграммы
направленности антенны можно опознать (идентифицировать) конкретное РЭС.
Каждое РЭС данного класса (РЭС связи, управления, навигации,
локации, разведки) обладает определенной совокупностью параметров из указанных выше. Совокупность параметров и диапазоны
их значений относятся к разведывательным (отличительным) признакам РЭС определенного класса и типа. На основании анализа
этой совокупности определяются назначение, тип, принцип функционирования и упрощенная структурная схема РЭС. Определив
в результате РМ назначение, типы, местоположение и особенности
расположения РЭС, можно установить предназначение и местоположение органов управления, состав сил и средств.