多功能相控陣?yán)走_(dá)在反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用

郭更生

摘 要：近幾年來周圍戰(zhàn)爭局勢不斷升溫，國際軍備競賽的趨勢越來越明顯，十分不利于局勢的穩(wěn)定和和諧發(fā)展，尤其是戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的快速發(fā)展和蔓延已成為多數(shù)國家憂慮的問題，在防御性國防政策的指導(dǎo)下，大力發(fā)展反導(dǎo)系統(tǒng)是預(yù)防解決上述問題有效途徑，反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)能夠有效保障我國的國家戰(zhàn)略安全，而多功能相控陣?yán)走_(dá)是反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)中的主要關(guān)鍵組成核心，其中系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的預(yù)警反導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：多功能；相控陣?yán)走_(dá)；反導(dǎo)預(yù)警；研究應(yīng)用

中圖分類號：TN82 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）06-0079-01

戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈防御是所有國家國防戰(zhàn)略目標(biāo)的重點，戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈引因其高殺傷力、高危害性的特點被國際列為重要的威脅性武器，如何提高反導(dǎo)預(yù)警能力，提高雷達(dá)監(jiān)測的真實可靠性，有效縮短雷達(dá)的反應(yīng)時間是防御的核心問題。多功能相控陣?yán)走_(dá)是近些年來逐漸應(yīng)用于實踐的雷達(dá)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)雷達(dá)相比具備獨特的特點和優(yōu)勢，能夠有效滿足探測戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)要求，具有多功能作戰(zhàn)能力[1]。本文著重就多功能相控陣?yán)走_(dá)在反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)中應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，研究詳情見下文：

1 多功能相控陣?yán)走_(dá)的基本簡介

相控陣技術(shù)的發(fā)展已具有幾十年的歷史，可追溯至上實際80年代，彼時主要利用天線陣面輻射單元的相位變化，不斷變化的過程中能夠形成相控陣波束，從而能夠在方位和仰角方向均能夠發(fā)揮無慣性電掃能力，將相控陣技術(shù)應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)使其具有多目標(biāo)、遠(yuǎn)距離、高數(shù)據(jù)率、高測量精度、高真實可靠性及高適應(yīng)能力的優(yōu)勢，逐漸應(yīng)用于戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)知指導(dǎo)中，能夠發(fā)揮顯著的戰(zhàn)略防御和威嚇作用。

多功能相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展至今不斷增強(qiáng)其精準(zhǔn)性，結(jié)合更為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)不斷擴(kuò)大其掃描監(jiān)測范圍、增多雷達(dá)功能，多功能相控陣?yán)走_(dá)可用于執(zhí)行對空警戒和引導(dǎo)任務(wù)，并且能夠根據(jù)實時檢測到的情況，針對防空作戰(zhàn)單元下達(dá)指令，從而針對我國國防防御的重點區(qū)域提供監(jiān)測數(shù)據(jù)，發(fā)揮重要的對空監(jiān)視、防空引導(dǎo)和戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈防御功能[2]，當(dāng)然針對一般條件和環(huán)境下，多功能相控陣?yán)走_(dá)具備上述功能便能有效發(fā)揮其作用。但是當(dāng)面對復(fù)雜惡劣的環(huán)境或是針對國際局勢變化多端的區(qū)域，多功能相控陣?yán)走_(dá)的性能也需滿足戰(zhàn)略防御需求，具備同時獨立進(jìn)行監(jiān)視和跟蹤作業(yè)的能力，能夠?qū)崟r掌握導(dǎo)彈和他國飛機(jī)飛行軌跡，保護(hù)我國的空域安全；除此以外，多功能相控陣?yán)走_(dá)應(yīng)具備自動化和智能化的特點，能夠自行根據(jù)實際空域情況合理調(diào)配雷達(dá)資源，最大程度在寬范圍內(nèi)改變目標(biāo)照射時間，最大程度縮小高空椎掃盲區(qū)，盡量擴(kuò)大雷達(dá)監(jiān)測范圍；多功能相控陣?yán)走_(dá)具備高精準(zhǔn)性，能夠快速準(zhǔn)確的排除干擾項，在眾多干擾誘餌中找到導(dǎo)彈目標(biāo)，并能夠精確計算飛行軌跡、發(fā)射點和撞擊點的能力[3]；當(dāng)然隨著軍事技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，各種電子對抗干擾儀器的發(fā)展也取得較大進(jìn)展，多功能相控陣?yán)走_(dá)應(yīng)該具備防干擾能力，這是多功能相控陣?yán)走_(dá)最為重要的性能，只有具備全天候操作能力，有效降低電子對抗的干擾性，才能保障后續(xù)工作順利開展和運(yùn)行。

2 多功能相控陣?yán)走_(dá)在反導(dǎo)預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 多功能相控陣?yán)走_(dá)的基本原理

多功能相控陣?yán)走_(dá)發(fā)揮反導(dǎo)預(yù)警作用時主要是采用快速機(jī)械掃描或方位電掃描的方式，這兩種方式能夠有效提高戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的監(jiān)測效率和質(zhì)量，在上述兩種方式下多功能相控陣?yán)走_(dá)可以在短時間內(nèi)獲得大量數(shù)據(jù)，而且偵測范圍廣泛，高度較高，能夠有效偵測到飛行速度較快、飛行高度較高的戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈[4]，而且采用方位電掃描方式可以快速對目標(biāo)進(jìn)行搜索探測。多功能相控陣?yán)走_(dá)可自動調(diào)控資源配置，面對戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的監(jiān)測，有效縮短發(fā)現(xiàn)、搜索探測的時間十分重要，只有這樣才能積累更多的探測數(shù)據(jù)，了解來襲飛機(jī)的基本資料做好針對性的反擊準(zhǔn)備，當(dāng)確定截獲目標(biāo)后，功能相控陣?yán)走_(dá)能夠自動從探測搜索模式切換至跟蹤搜索模式，而且在跟蹤搜索模式下，雷達(dá)能夠獲得更多關(guān)于目標(biāo)的數(shù)據(jù)，后續(xù)便會展開對戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的計算，分析其可能造成的損害，并能夠?qū)Φ孛娣揽詹筷犗逻_(dá)指揮命令，做好防空襲和攻擊準(zhǔn)備。當(dāng)然功能相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展至今，在技術(shù)領(lǐng)域仍有不少的難關(guān)尚未突破，例如如何減少跟蹤搜索模式下的能量資源分配，延長雷達(dá)跟蹤搜索模式的使用時間，再如如何設(shè)計相關(guān)系統(tǒng)使之能夠針對距離最近、威脅最大的目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)先攔截等[5]，這些均是日后功能相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)改進(jìn)發(fā)展方向。

2.2 多功能相控陣?yán)走_(dá)關(guān)鍵技術(shù)分析

數(shù)字波束處理技術(shù)和有源陣列技術(shù)是雷達(dá)的主要關(guān)鍵技術(shù)，具有不同的優(yōu)勢和缺陷，分別適用于不同環(huán)境和情形下。

2.2.1 有源陣列技術(shù)簡介

有源陣列技術(shù)是在無源陣列技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由于無源陣列技術(shù)存在一定的缺陷，在能量管理、重量、可靠性方面具有缺陷，有源陣列技術(shù)是多功能相控陣?yán)走_(dá)未來的發(fā)展方向，重點目標(biāo)是提高多功能相控陣?yán)走_(dá)的可靠性和效率，有效縮小雷達(dá)的體積和重量，增強(qiáng)多功能相控陣?yán)走_(dá)的功能性和實用性，能夠更加有效降低電子對抗的干擾，使得多功能相控陣?yán)走_(dá)監(jiān)測更為精準(zhǔn)。而多功能相控陣?yán)走_(dá)使用有源陣列技術(shù)能夠有效增大輻射功率，能夠?qū)崿F(xiàn)對多個監(jiān)測目標(biāo)的跟蹤搜索，有效緩解能源分置不均問題，延長多功能相控陣?yán)走_(dá)的使用時間，以便獲得更多的監(jiān)測數(shù)據(jù)，滿足探測中程彈道導(dǎo)彈的探測需求。

2.2.2 數(shù)字波束形成技術(shù)

近些年來數(shù)字處理技術(shù)發(fā)展進(jìn)步較快，其中我國超大規(guī)模集成電路的發(fā)展為數(shù)字波束技術(shù)的應(yīng)用提拱了技術(shù)支持，數(shù)字波束形成技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，能夠明顯提升多功能相控陣?yán)走_(dá)的性能，采用數(shù)字波束形成技術(shù)能夠明顯提高靈活性，能夠隨意變化波束形狀，同時該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)搜索波束與跟蹤波束的轉(zhuǎn)換，且能夠有效縮短轉(zhuǎn)換時間，可以有效避免時間的浪費，更加適用于戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的探索監(jiān)測；而且數(shù)字波束形成技術(shù)能夠改變波束相交電平，擴(kuò)展波束寬度，還可形成跟蹤和差波束及余割平方波束。

2.3 多功能相控陣?yán)走_(dá)資源管理

雷達(dá)的資源管理和分配也是影響雷達(dá)系統(tǒng)運(yùn)行、監(jiān)測數(shù)據(jù)真實可靠性等的關(guān)鍵，解決好多功能相控陣?yán)走_(dá)的資源管理分配問題，有助于雷達(dá)發(fā)揮其最佳的搜索探測功能，實現(xiàn)雷達(dá)信號能量的合理分配，增強(qiáng)雷達(dá)資源分配的自動化，對于增加雷達(dá)功能、提高多功能相控陣?yán)走_(dá)性能具有重要的積極意義；只有解決雷達(dá)資源分配問題，才能讓多功能相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)高速改變天線波束指向和形狀的優(yōu)勢充分發(fā)揮，使得雷達(dá)系統(tǒng)能夠更加適應(yīng)飛行速度快、飛行高度高等目標(biāo)的監(jiān)測，發(fā)揮顯著的反導(dǎo)預(yù)警作用，使得多功能相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)各項性能不斷提升，波形、數(shù)據(jù)更新率、波束形狀及處理算法不斷根據(jù)監(jiān)測目標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)改善。

3 結(jié)語

綜上所述，本文主要介紹了多功能相控陣?yán)走_(dá)反導(dǎo)預(yù)警的工作原理、未來技術(shù)的發(fā)展方向和當(dāng)前雷達(dá)系統(tǒng)中存在的問題，不難發(fā)現(xiàn)多功能相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展關(guān)系到國家國防戰(zhàn)略安全，開展多功能相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)研究和開發(fā)尤為必要，不斷提高我國的區(qū)域防空能力，增強(qiáng)我國的防御能力。

參考文獻(xiàn)

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