王戍
摘 要:隨著科技的不斷進步,在未來的戰爭中,采用電子對抗的方式將會逐漸成為主流。破壞敵人雷達設施,使敵人在戰場上變成"瞎子""聾子",對于取得戰爭的勝利十分關鍵。提高雷達的電子對抗能力,對于艦艇的制空以及武器的導航都具有十分重要的意義。故此,我們需要不斷研究新型雷達技術與電子對抗技術,從而提高艦艇戰斗能力。基于此,本文對艦載雷達面臨的電子對抗威脅及應對措施進行分析。
關鍵詞:艦載雷達;電子對抗威脅;應對措施
雷達最開始是仿造蝙蝠,通過超音波回聲進行定位。而雷達技術發展到現在,大部分都是利用電磁波進行信號探測。在出現電磁干擾的情況下,雷達的作用將會降至最低,從而使得艦艇在海洋執行任務中,成為“瞎子”“聾子”。所以在艦載雷達上需要預先考慮其面對的電子威脅,從而有針對性的進行防御,保證艦體能夠正常執行任務,奠定堅持的基礎。
1艦載雷達電子對抗中面臨的威脅
1.1艦載雷達與ESM(電子支援措施)的不斷增強
隨著電子技術的深度發展及其在軍事領域的廣泛應用,艦載雷達與ESM系統的不斷增強,大大提升了敵對雙方艦艇的攻擊性,同時也增加了艦艇的隱身難度。現代艦載ESM系統覆蓋距離的擴展及其測量、定位準確度的提升,從多維度增強了艦艇的連續追蹤能力,并且其還可以發射大功率干擾信號來擾亂對方艦艇雷達的跟蹤,可以說對雷達工作狀態的干擾是很有威脅的。
1.2針對艦載雷達的有源、無源及組合干擾方式
目前電子戰中,針對艦載雷達的有源、無源及組合干擾方式也是威脅雷達正常運行的一種策略。
第一,有源干擾,其具體指的是通過干擾機或者其它干擾源來發送干擾信號,從而達到欺騙艦載雷達的目的,使其形成錯誤的檢測結果;也可以通過提升干擾信號的功率,將雷達有用信號淹沒,使雷達無法正常工作。
第二,無源干擾,無源干擾最常見的方式就是通過采用特殊材料或結構設計來改進武器裝備的外形,使其具有弱化電磁波反射或者吸收電磁波的功能,從而降低被雷達偵查到的概率,以躲避雷達的跟蹤、偵測。
第三,組合干擾,就是將上述兩種干擾方式結合起來使用,這種方式能夠充分發揮兩類設備的性能,優勢互補,進而提升雷達偵測、定位與跟蹤的難度
2艦載雷達電子對抗中采取的應對措施
2.1提高雷達制造技術
面對電子對抗威脅,首先要做的,就是提高雷達的制造技術。采用高增益、低副瓣、窄波束和低交叉極化相應的雷達天線,提高雷達性能。在面對電子對抗威脅時,抗干擾能力得到游俠提升。
其次,雷達是通過高靈敏度的信號收發來確定位置,進行跟蹤的。因此,可以在雷達的制造上,對信號收發系統進行重新構造,提高輻射功率。還可以提升系統的輻射功率,對發射信號進行脈沖壓縮整形,拓展信號動態范圍以及使用跳頻等措施。
最后,艦載雷達的數據分析系統也是電子對抗中抗干擾的重要組成部分。通過提高系統的抗性,也可以起到良好的電子防御效果。通過研發先進的數據處理系統,加強系統分析與處理各種數據的能力,就能夠很好的分辨出干擾信號,從而進行有效的規避。同時,提高數據處理能力之后,艦艇在追蹤、監控的能力也會得到有效的提高。在應對復雜的環境時,該系統也會給艦艇提供有效的決策選擇。
2.2艦載雷達抗干擾技術
艦載雷達中所應用的電子對抗技術主要有相控陣技術、多波束技術、毫米波對抗技術、低截獲概率概率技術、自適應技術等。
相控陣技術使用電控指令對天線陣列中的獨立輻射單元進行控制,可自適應地獲得最佳天線方向圖,實現波束的定向與形成等功能。該技術的應用優勢有天線波束穩定;無需使用傳統的機械裝置調整天線孔徑;電子掃描時間間隔短,可在瞬時完成指定區域的信號搜索工作;天線掃描過程無慣性,響應精度高靈活性強;多陣元或子陣協同工作可獲得更大的有效輻射功率,削弱干擾信號對雷達工作結果的影響。
多波束技術可以使用多波束網絡或多波束透鏡等在艦載雷達負責區域內組建若干個相互獨立且緊密相連的高增益波束覆蓋區,這些覆蓋區可以對寬頻帶和寬空間范圍內的電子信號進行不間斷掃描,獲得高分辨率的接收信號角度信息。若配合使用低功率微波放大器對天線陣元進行優化,該技術還能夠在繼承天線陣孔徑全部增益的基礎上進一步提升天線的有效輻射功率,實現干擾信號的對抗。
毫米波對抗技術主要利用毫米波在波束寬度、旁瓣特性、方向性以及抗干擾能力的優點來提升雷達的電子對抗性能。該技術中可以采用脈沖壓縮技術、頻率捷變技術以及頻率分集技術等對信號進行處理,降低干擾信號對雷達信號的干擾,實現有用信號與干擾信號的分離。
低截獲概率技術采用擴頻編碼、降低信號的PAPR等技術來將雷達的射頻信號轉變為具有低截獲概率特性的信號,增大將其從噪聲環境中的分離難度,從而保護雷達免受電子干擾。
自適應技術是一種與環境和性能要求相關的自適應控制技術,基于該技術雷達可以獲得高靈活度的反應能力,還能夠根據空間干擾環境調整雷達工作狀態,增強兩者間的匹配性,維持目標回波信號在較高水平,削弱或減小干擾信號對雷達工作性能的影響,進而實現目標的檢測、跟蹤與制導。該技術是多種技術與理論相結合的產物,需要雷達系統各功能模塊協同工作。
2.3優化組合,提高雷達系統的整體效能
為了爭奪未來海上作戰的制電磁權,保證艦載雷達作用的有效發揮。編隊或單艦在雷達頻段合理分布、配置方式、雷達技術體制及性能選擇等方面,應綜合考慮和優化組合,提高雷達系統的整體效能。
2.3.1編隊或單艦應配置從毫米、厘米、分米至米波頻段的不同雷達,在極寬的頻域范圍內進行抗干擾,使雷達網不迷盲。
2.3.2單部雷達自身需具有頻率捷變、脈沖壓縮、變極化、低副瓣、動目標顯示等綜合抗干擾技術措施,能削弱敵方干擾的效果。
2.3.3編隊中應配置具有波束窄、能集中使用能量、工作方式和工作參數靈活多變、副瓣對消和匿影等先進技術的多功能相控陣雷達或三坐標雷達,大大削弱敵方施放干擾的效果,使雷達仍能有效發揮作用。
2.3.4充分發揮米波雷達工作波長長而隱身目標對其效果不明顯和不易被反輻射導彈攻擊(目前反輻射導彈還不能攻擊此頻段的雷達)的特點,探測隱身目標和抗擊反輻射導彈攻擊。
2.3.5采用主動雷達(本身發射電磁波的雷達)和被動雷達(僅接收敵方電磁波而本身不輻射電磁波的雷達)相結合的工作方式。在無干擾或干擾弱情況下,主動雷達可以充分發揮其定位精度高和分辨力好的特點;在強電子干擾時,被動雷達可以發揮其不受干擾和利用干擾源定位的特點。這兩種雷達相互配合,可以取長補短,既有一般雷達的特點,又有很好的抗干擾、抗反輻射導彈攻擊的能力。因此,主被動雷達相結合的工作方式,是適應未來海上作戰的一種重要手段。
結束語:
綜上所述,現代戰爭中電子對抗與反對抗貫穿于整個作戰過程,反對抗能力的強弱決定了艦艇的防空警戒系統、武器控制系統能否充分發揮作用,因此雷達的反對抗能力是衡量雷達性能的一個重要指標。我們應加速發展重點反對抗技術,提高我軍艦載雷達的反對抗能力。
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