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NI針對電子戰解決方案及應用(白皮書)

2021-04-16 09:40:46

近幾十年以來,戰爭的區域已經不再局限于陸地、海洋或天空,而是擴展到電子戰領域。如今軍方將電磁譜應用于多種戰術目的。電磁譜已經被研發成為一種可以用來偵測和監視潛在的敵人軍力,可以對軍用飛機和導彈進行引導和控制,也可用于軍事單位之間的常用通訊的媒介。因此,電子對抗裝備在當今軍事戰略中有著廣泛而深入的應用。

圖片關鍵詞

 電子戰(EW)指利用電磁能量以確定、探測、削弱或阻礙敵方使用電磁頻率譜以及保護己方使用電磁頻譜的行動,它通常分為電子偵查、電子對抗和電子反對抗等幾個部分。電子偵查目的是查明敵方電子系統所在位置、類型、用途和工作特性,為電子干擾提供目標信息。電子對抗包括對敵方電子設備和系統實施干擾和用反輻射武器直接摧毀,電子反對抗是利用各種反偵察、抗干擾和防摧毀措施,保護己方的電子設備和系統。
    NI針對電子戰應用,提供靈活完整的模塊化平臺,以便工程師快速靈活地開展電子戰的研究和應用,包括進行電子信息的監測與分析或產生相應的干擾源等。NI提供的基于PXI平臺的模塊化解決方案可提供高達26.5GHz中心頻率、高達350MHz帶寬的信號記錄與分析功能,同時提供矢量信號發生功能。
    同時NI提供基于FlexRIO的解決方案將FPGA的強大信號分析功能引入PXI平臺中。此外,NI的高速、大容量磁盤陣列系統可用于信號的記錄分析與回放。在軟件方面,NI LabVIEW、NI L abWindows/CVI等系統開發軟件可與NI硬件無縫連接,結合高效的射頻應用與信號處理工具包,可大大加速系統的開發進度。
 NI解決方案
 無線電測向有源干擾
 GPS干擾/欺騙機
 信號記錄與回放
 信號快速掃描接收機信號分析儀
 復雜電磁環境仿真/生成
 跳頻序列監測
 時分復用解復用器
 應用舉例
 雷達有源干擾
 雷達干擾以破壞和擾亂雷達監測目標為目的,雷達有源干擾包括偵察部分、干擾部分和系統管理。偵察部分包括測頻與測向天線、偵察接收機和信號處理器;干擾部分包含干擾產生器、干擾引導控制設備、干擾發射天線及功率和波束控制系統; 系統管理包含主控計算機和顯示控制裝置。NI基于PXI平臺模塊化設備和軟件工具,可以很好地完成雷達有源干擾涉及到的各個部分的研究和應用。
    NI提供的典型測試配置包括: PXI/PXI Express系統平臺、矢量信號發生器、矢量信號分析儀、帶有FPGA的NI FlexRIO處理板、高速大容量磁盤陣列、NI LabVIEW、NI L abWindows/ CVI軟件、頻譜分析工具包、調制解調工具包等。
 電子戰設備對于一個國家的防御措施來講是至關重要的,然而這種設備卻非常昂貴且復雜。因此,電子戰模擬器經常被用來進行設備使用培訓以及武器的驗證測試,以避免動用真正的設備所帶來的成本。舉例來講,在一個模擬器中測試電子戰設備,當然要比在實際的飛機中測試它要劃算的多。
 KORElectronics公司使用NI的PXI平臺開發出了低成本的軍用電子站模擬系統 。該公司設計了一個軍用的電子戰模擬系統,此系統可以生成實時的動態射頻信號,復制真實戰場上目標的頻譜特征。
 為了實現這些目標的仿真,系統需要生成多個時變射頻脈沖信號。過去,這一系統曾經通過使用自定義的硬件來實現,但是該系統不夠靈活,幾乎無法做出任何修改。
 然而,現代戰爭的形式正在迅速地改變。通過眾多技術的改進,雷達系統實現了性能上的巨大提升,這些改進讓雷達系統的軟硬件甚至達到了每天都要更新的程度。
 此外,自定義硬件的生命周期成本對于軍方來說也是長期揮之不去的難題。其高額的維護成本給客戶帶來了很大的困擾,而且自定義的平臺一旦過時,將會造成很嚴重的問題。
 為了滿足軍方的要求,降低設備的生命周期成本,KOR Electronics應用COTS技術開發了電子戰模擬器系統。KOR Electronics的工程師在對此方案進行準備的過程中,接觸到了NI基于模塊化儀器和PXI總線的產品平臺。這種體積小、模塊化的且具有精確同步功能的平臺提供了一個完美的解決方案。
 由于PXI平臺是基于標準PC技術、Microsoft Windows系統和NI的高級驅動 APIs (NI-FGEN and NI-Sync)來生成精確的同步波形的, 因此KOR可以更快地開發軟件,模擬信號環境。由于無需設計和調試自定義硬件,KOR Electronics節省了大量的時間和成本。KOR Electronics使用由 NI PXI-5421 任意波形發生器控制的標準上變頻器(由Elcom Technologies生產),就可以生成高達18GHz的信號。
 這一新型模塊化系統擁有極好的擴展性能,滿足隨時隨地進行修改的需求,因此用戶可以對雷達系統實現綜合的功能測試。軍方已經使用這些系統長達數年,目前尚未發生任何問題。
 KOR Electronics提供了獨特的解決方案和服務,可以幫助用戶拓展在信號和數字射頻領域的開發能力。
 



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