Green 版 (精华区)
发信人: flaxs (想去挪威的森林), 信区: Green
标 题: 反隐形飞行器的技术途径
发信站: 紫 丁 香 (Sun May 14 10:25:10 2000), 转信
现代战争中,隐形飞行器的广泛使用,无疑对侦察探测系统及至整个
防御体系构成了严重的威胁。因此,世界各国纷纷从技术上探索反隐
形飞行器的有效方法,并已经取得了突破性进展。一、扩展雷达工作
波段
隐形飞行器的设计一般是针对厘米波雷达的,因此将雷达工作波长向
两端扩展到米波段和毫米波段以至到红外和激光波段,就将使雷达具
有一定的反隐形能力。由于隐形飞行器的外形设计和吸波材料的结构
厚度均与它所对抗雷达的波长密切相关。所以,使用长波雷达,一方
面可跳出目前隐形飞行器的吸波波段,另一方面也为研制对付长波雷
达的隐形飞行器设置了障碍。在米波雷达方面,发展较快的是超视距
雷达,其工作波长为10-60米。美国在东西海岸、中北部和阿拉
斯加地区建造了后向散射超视距雷达站,共覆盖12个60度扇区。
东海岸的超视距雷达站正在验证其探测隐形目标的能力,但为了节省
经费,每周限定工作时间为40个小时。俄罗斯装备了4部超视距雷
达;澳大利亚的“金达里”超视距雷达现已能探测到美国的隐形飞机
;英国和日本也正在研制超视距雷达系统。在毫米波雷达和激光雷达
方面,美国国防部已将发展毫米波雷达和激光雷达列入1999财年
关键技术计划,毫米波雷达成像将广泛用于防空和“发射后不用管”
的导弹导引头中。美国和德国将在“爱国者”防空导弹系统中使用千
兆赫的雷达导引头;英法瑞典的一些战术防空系统也都在逐渐采用毫
米波雷达;美空军已开始进行激光预警系统的研究。
二、提高雷达发射功率
隐形飞行器虽然采用了多种外形技术,但不可能完全消除雷达散射截
面积。因此,通过加大雷达发射功率可提高探测隐形目标的概率。具
体途径有两条:一是采用大的宽的脉冲压缩技术,可增大探测距离,
而不降低其分辨率。美国北方预警系统的FPS-117远程三坐标
雷达就是采用脉冲压缩技术的典型例子,它可探测到来袭的隐形巡航
导弹。二是采用功率合成技术,其中有源相控阵雷达是典型的功率合
成雷达,它可将多个发射单元的功率在空间合成,形成高能量脉冲。
目前美国空军正在为先进的战斗机研制固态有源相控阵雷达;法英德
也已开始共同研制代号为“眼镜蛇”的固态有源相控阵雷达,用来测
定炮位;日本的OPS24有源相控阵雷达则将首次安装在驱逐舰上。
三、采用空载和天基探测系统
隐形飞行器的隐形重点在于减小鼻锥方向左右45度范围内的雷达截面
积,而飞行器上顶部的隐形措施则较少。因此,将探测系统安装在空
中平台上或卫星上,进行俯视探测,就可提高探测低空突防目标的概
率。预警机和具有下视能力的飞行器一般都具有探测隐形目标的能力
。如美空军的E3A预警机、俄罗斯的图126预警机均能发现海上低空飞
行的小目标。另外,将各种电、光探测设备安装在诸如卫星、飞船之
类的空间平台上,不仅进一步扩展了视场,而且也提高了生存能力。
如高度为2780公里的天基雷达能观测到5838平方公里范围内任何地点
发射的雷达截面积极小的目标。如将合成孔径雷达安装在卫星上,就
能探测和识别伪装隐蔽目标。
四、研制特殊体制的雷达
1、多基地雷达
这种雷达是将发射和接收机分置在两个站址或多个站址上,包括地面
上、空中平台上和卫星上。目前研制的隐形飞行器主要是抑制其后向
散射的电磁波能量,而多基地雷达可充分利用隐形飞行器散射雷达波
信号的空间特征,接收隐形飞行器的侧向或前向散射雷达波信号,达
到探测隐形飞行器的目的。理论和实践证明,当目标散射角大于130
度时,目标的雷达截面积会明显增加。另外,多基地雷达系统还利用
隐形目标偏转的雷达反射波束效应,使设在远离发射机动接收机接收
到被目标偏转的雷达回波。设在不同地址的接收机可以收到目标侧面
、背部或腹部的反射回波,所以说,多基地雷达具有探测隐形飞行器
的能力。
2、超宽频带雷达
这是一种高灵敏度雷达,带宽至少为中心频率的50%,通常所说的冲
击雷达就是一种典型的超宽带雷。从理论上讲,这种雷达是具有探测
隐形飞行器的能力的,但由于这种雷达覆盖频率范围特别宽,可从直
流到几千兆赫,若将发射功率分配在这样宽的频谱内,实际用来探测
目标的功率就会很低,难以将小目标信号从背景杂波中和噪声中提取
出来,且作用距离只有几十米远,因此,对于应用超宽带雷达探测隐
形飞行器的主要技术关键在于提高接收机、发射机的功率。美国于
1992年把发展超宽带雷达列入国防部计划,1994年完成了超宽带目标
显示技术的研究工作。
3、多频信号雷达
在多频信号雷达中,用不同频率的多个连续信号同时照射目标,每个
频率的反射信号由独立的通道接收和处理,可以对付在一定频率上采
用隐形技术的飞行器。如美国1987年开始研制的“大气层内监视技术
机载雷达飞机”,就是采用双频雷达,它可探测到的目标雷达截面积
仅是普通雷达探测目标的1%。
4、谐波雷达
在研究雷达技术中,人们发现雷达发射的电磁波照射到大多数自然物
时,这些物体只散射基波能量,而不产生谐波再辐射。而当雷达波照
射到人造金属物体时,除了散射基波外,还散射谐波能量。据此原理
,可研制接收金属目标散射的谐波能量信号的谐波雷达。隐形飞行器
虽然采用了雷达吸波材料,但仍属于人造金属物,从理论上分析会产
生谐波再辐射。因此,研制能接收隐形飞行器散射的谐波能量作为目
标回波信号的谐波雷达,将可能成为探测隐形飞行器的一种新体制雷
达。但谐波的辐射能量微弱,谐波雷达正处于探索之中。
5、无源雷达
隐形飞行器作为目标,除在雷达波照射下具有电磁波散射特殊外,由
于它载有无线电和红外等辐射源,还将具有自身的电磁和红外辐射特
征。利用这种自身电磁辐射特征,可研制反隐形的无源雷达。使用单
站无源雷达可通过探测隐形飞行器自身电磁辐射信号对它进行方位跟
踪;使用双站或多站无源雷达系统可对目标进行定位。此外,利用隐
形飞行器的红外辐射特征,采取红外探测设备特别是红外成像设备,
可探测跟踪隐形飞行器。目前,研制的凝视焦面阵红外成像探测系统
的工作波长为8~14微米,具有高灵敏度和快速信号处理能力,可对隐
形飞行器进行跟踪。
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