海上信息戰(zhàn)的艦載雷達(dá)技術(shù)未來發(fā)展

羅宇軒

（中國船舶重工集團有限公司第八研究院 江蘇省揚州市 225000）

1 緒論

在高技術(shù)戰(zhàn)爭的未來發(fā)展中，信息戰(zhàn)是一大主流作戰(zhàn)形式，高技術(shù)戰(zhàn)爭的特點與本質(zhì)通過信息戰(zhàn)而充分表現(xiàn)出來，在未來中，信息戰(zhàn)能引發(fā)一場新的軍事革命，進(jìn)而能夠在極大程度上影響各個國家軍隊的各個方面，包括戰(zhàn)爭樣式、部隊編成、作戰(zhàn)思想等。信息是信息戰(zhàn)中的主要戰(zhàn)斗力量，信息戰(zhàn)的核心就是爭奪信息的優(yōu)勢。針對海上信息戰(zhàn)，它將會成為未來海戰(zhàn)的一大重要作戰(zhàn)模式，所以在海上信息戰(zhàn)的未來發(fā)展中，艦載雷達(dá)技術(shù)一定要與時俱進(jìn)，通過不斷完善，以更好地適應(yīng)海上信息戰(zhàn)。基于此，本文對海上信息戰(zhàn)的艦載雷達(dá)技術(shù)未來發(fā)展進(jìn)行深入研究，具有重要意義。

2 相關(guān)理論基礎(chǔ)概述

2.1 海上信息戰(zhàn)的涵義

從層次角度來說，信息戰(zhàn)大致可以劃分為兩大類型，即戰(zhàn)場信息戰(zhàn)與戰(zhàn)略信息戰(zhàn)。實際上，海上信息戰(zhàn)屬于戰(zhàn)場信息戰(zhàn)，海上信息戰(zhàn)的一大重要優(yōu)勢，就是對海上編隊信息進(jìn)行奪取的能力，包括信息對抗能力、信息運用能力、信息處理能力、信息傳輸能力與信息獲取能力?；诖?，本文認(rèn)為，海上信息戰(zhàn)就是指在海戰(zhàn)場中，將全軍信息網(wǎng)絡(luò)作為重要依托，對艦艇編隊的C4IS 系統(tǒng)進(jìn)行綜合應(yīng)用，保證編隊信息系統(tǒng)的完整性，通過物理摧毀、信息欺騙、電子攻擊敵水而艦艇編隊的信息系統(tǒng)，以實現(xiàn)對海上信息優(yōu)勢進(jìn)行奪取的目的。

2.2 艦載雷達(dá)在海上信息戰(zhàn)中應(yīng)具備的特性

2.2.1 精準(zhǔn)化與遠(yuǎn)程化

在信息戰(zhàn)中，精確武器戰(zhàn)是一種表現(xiàn)形式，通過運用精確武器戰(zhàn)，小型部隊逐漸盛行，過去選用的大規(guī)模部隊作戰(zhàn)模式逐漸被淘汰，通過利用巡航導(dǎo)彈、智能導(dǎo)彈等，能夠?qū)崿F(xiàn)對軍事裝備的遠(yuǎn)程摧毀。充分發(fā)揮出艦載武器的戰(zhàn)斗威力是艦載雷達(dá)的關(guān)鍵使命任務(wù)，所以艦載雷達(dá)在防御與進(jìn)攻方面一定要達(dá)到足夠的精準(zhǔn)化與遠(yuǎn)程化。則在航母編隊中，應(yīng)對預(yù)警機雷達(dá)、超視距雷達(dá)進(jìn)行安裝，同時與星載雷達(dá)進(jìn)行協(xié)同合作，以實現(xiàn)遠(yuǎn)程探測與超遠(yuǎn)程探測。另外，為確保精確武器打擊的高精度，需要對艦載雷達(dá)的探測精度建提高。

2.2.2 實時性與敏捷性

敏捷原則是信息戰(zhàn)的一大重要原則，即保證敵方一直處于被動挨打的狀態(tài)，友方、己方的運行速度最快、決策周期最短?；诖?，為保證信息戰(zhàn)的實時性，艦載雷達(dá)一定要做到快速反應(yīng)，能夠及時更新數(shù)據(jù)信息。

2.2.3 一體化

電子站與艦載雷達(dá)應(yīng)做到一體化。例如，電子干擾雷達(dá)系統(tǒng)與電子偵察系統(tǒng)是互相獨立，通過利用中央處理機遇總線，能夠?qū)⑵湔铣蔀橐粋€整體，進(jìn)而可以將艦艇軟硬一體化防御系統(tǒng)的作用充分發(fā)揮出來；通過有效結(jié)合雷達(dá)與電子雷偵察系統(tǒng)，使其成為一個整體，能夠有效控制武器、識別目標(biāo)、探測目標(biāo)、監(jiān)視環(huán)境等。

2.2.4 效能化與對抗化

以上相關(guān)研究成果為后續(xù)的基層統(tǒng)戰(zhàn)工作研究提供了重要參考，但也存在拓展和深化空間。其主要問題是：有的研究與基層統(tǒng)戰(zhàn)工作實際情況存在距離，主要觀點和研究結(jié)論不接地氣；有的研究不能處理好頂層設(shè)計與具體政策的關(guān)系，要么停留在比較宏觀的論述上，要么停留在比較微觀的案例調(diào)查分析上。

海上信息戰(zhàn)大致可以劃分為兩大類型，分別為海上信息防御、海上信息進(jìn)攻。第一，海上信息防御，主要包括計算機病毒反摧毀、計算機病毒反對抗、光電反對抗、雷達(dá)反對抗、通信反對抗等，這就要求艦載雷達(dá)必須要具有很強的對抗能力。第二，海上信息進(jìn)攻，主要包括計算機病毒對抗、水聲對抗、光電對抗、雷達(dá)對抗、通信對抗等。

3 海上信息戰(zhàn)的艦載雷達(dá)技術(shù)未來發(fā)展方向分析

3.1 艦載雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)

艦載雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)能夠產(chǎn)生極強的雷達(dá)組網(wǎng)效能，艦載雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)具有多種優(yōu)勢特點，如對能量分集、空間分集、頻率分集進(jìn)行充分運用等。針對各種不同功能的艦載雷達(dá)，如果將其進(jìn)行有效組網(wǎng)，構(gòu)建一個一體化探測網(wǎng)，做到低空、中空、高空的互相補充與近距離、中距離、遠(yuǎn)距離的互相補充，便可以實現(xiàn)資源共享與功能互補的目的，能夠有效提升艦載雷達(dá)的抗低空突防能力與抗干擾能力，有效提高艦載雷達(dá)的置信度與可靠性，有效縮短反應(yīng)時間，有效提前預(yù)警時間，有效擴大威力空域，有效提高軟摧毀能力與抗硬摧毀能力，有效提高C4ISR 系統(tǒng)的有效性，有助于艦載雷達(dá)系統(tǒng)四抗能力的顯著提高，進(jìn)而能夠?qū)ξ磥砗Ｉ闲畔?zhàn)提出的要求進(jìn)行有效滿足。

針對艦載雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)，在未來時間中應(yīng)對以下重要內(nèi)容進(jìn)行深入研究，即：

（1）為有效處理艦載雷達(dá)組網(wǎng)過程中的信號，應(yīng)對超級信號處理機、顯示系統(tǒng)、自動化數(shù)據(jù)處理進(jìn)行深入研究；

（2）對不同環(huán)境與狀態(tài)下的各類目標(biāo)的反射特性數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、組網(wǎng)理論進(jìn)行深入研究；

（3）不同雷達(dá)具有不同的S/N，在合成信號過程中，一定要對時空同步問題進(jìn)行著重解決；

（4）在各種雷達(dá)上，相同目標(biāo)在其上反應(yīng)出來的S/N 是不同的，故應(yīng)對加權(quán)因子分別進(jìn)行實時調(diào)整；

（5）變換坐標(biāo)，對站位進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)定；

（6）對時間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一；

（7）校準(zhǔn)多種不同的誤差；

（8）對能量最佳分配技術(shù)、頻率綜合控制技術(shù)、自適應(yīng)極化技術(shù)進(jìn)行深入研究等。

3.2 實現(xiàn)與其它艦載電子設(shè)備的一體化

為構(gòu)建完善的海上信息戰(zhàn)條件下未來軟、硬一體化防御體系，滿足未來海上信息戰(zhàn)對艦載雷達(dá)的要求，應(yīng)有效結(jié)合艦載雷達(dá)與其它艦載電子設(shè)備，實現(xiàn)一體化目的，有助于精度的提升，有助于反應(yīng)時間的顯著縮短。

3.2.1 艦載雷達(dá)與電子戰(zhàn)、火控系統(tǒng)一體化

通過實現(xiàn)艦載雷達(dá)與火控系統(tǒng)、電子戰(zhàn)的一體化，能夠促使多種傳感器之間進(jìn)行信息的實時交換，能夠?qū)?dǎo)彈、火炮獨自控制局面進(jìn)行打破，能夠做到不同傳感器性能的互相補充，可以充分利用冗余信息，可以實現(xiàn)制導(dǎo)系統(tǒng)功能的互相補充，提高對信息資源的利用率，有助于艦載雷達(dá)防御系統(tǒng)反應(yīng)速度的提高，有助于艦載防空武器系統(tǒng)作戰(zhàn)效果的增強。

3.2.2 艦載雷達(dá)與指揮系統(tǒng)的一體化

通過實現(xiàn)指控系統(tǒng)與艦載雷達(dá)的一體化，能夠做到工作模式控制、信息處理的一體化。

（1）工作模式控制的一體化，主要工作控制模式包括：其一，合理選擇信息處理模式，如威脅判斷算法、動目標(biāo)檢測、目標(biāo)軌跡算法、恒虛警門限的布設(shè)等；其二，合理控制目標(biāo)跟蹤的配合，例如，針對一些目標(biāo)，當(dāng)指控分系統(tǒng)決定對其進(jìn)行跟蹤時，在這種情況下，應(yīng)對雷達(dá)分系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，以跟蹤掃描這些目標(biāo)；其三，合理選擇雷達(dá)掃描模式。

（2）信息處理的一體化，當(dāng)雷達(dá)接收到回波之后，接下來會開展多種處理工作，在艦載雷達(dá)與指控系統(tǒng)一體化中，信息處理單元統(tǒng)一完成部分重要的信息處理功能，包括威脅判斷功能、類型識別功能、目標(biāo)屬性功能、航跡處理功能、點跡提取功能、恒虛警門限檢測功能等，這樣可以滿足控制系統(tǒng)提出的要求，還可以滿足雷達(dá)終端提出的要求。

3.2.3 艦載雷達(dá)與電子戰(zhàn)的一體化

通過實現(xiàn)艦載雷達(dá)與電子戰(zhàn)的一體化，能夠?qū)㈦娮诱九c艦載雷達(dá)各自的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，能夠?qū)崿F(xiàn)二者缺陷的互相補充，有助于艦載雷達(dá)作戰(zhàn)威力的增強。雷達(dá)可以對目標(biāo)進(jìn)行主動探測，能夠?qū)δ繕?biāo)的空間位置進(jìn)行精準(zhǔn)測定，能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行自動跟蹤，不過當(dāng)雷達(dá)開機啟動時，會遭受到反輻射導(dǎo)彈的攻擊與電子的嚴(yán)重干擾，在這種情況下，如果艦載雷達(dá)可以有效結(jié)合電子站，進(jìn)行協(xié)同合作，便能夠發(fā)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，另外還可以對整個電磁環(huán)境進(jìn)行隱蔽監(jiān)視、威脅，能夠促使雷達(dá)在最佳時刻進(jìn)行快速發(fā)射，即便雷達(dá)遭受外界電子的干擾，雷達(dá)依然可以探測與跟蹤到目標(biāo)。與雷達(dá)相比，電子偵察對目標(biāo)的識別能力更強，通過有效結(jié)合電子站與艦載雷達(dá)，能夠?qū)Χ咴诳臻g占用、能源方面存在的沖突進(jìn)行有效解決，同時還能夠?qū)︼@示控制設(shè)備起到有效簡化作用，有助于作戰(zhàn)指揮的進(jìn)一步優(yōu)化。目前，英國現(xiàn)已研發(fā)出電子站與雷達(dá)一體化功能的硬件設(shè)備，在一座天線中可以實現(xiàn)雷達(dá)與電子站功能的一體化。針對整個帶寬，通過將其劃分為4 個字陣，全部子帶均配有接收機與發(fā)射機，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)帶寬的全面覆蓋。隨著瞬時帶寬的建設(shè)，發(fā)射效率與熱耗會隨之加大。針對陣列內(nèi)的所有接收機/發(fā)射機模塊，需要配置4 個頻帶。

3.3 雙/多基地雷達(dá)

雙/多基地雷達(dá)具有很多不同的多種配置模式，對于艦載雙/多基地雷達(dá)，它在未來的理想工作模式為在艦載中安裝接收機，在同步衛(wèi)星中安裝發(fā)射機。因為雙/多基地雷達(dá)具有極強的四抗?jié)摿?，所以這種技術(shù)得到越來越高的重視與關(guān)注。其中，雙/多基地雷達(dá)的四抗?jié)摿?，具體為：第一，低空突防抵抗能力，就是指在衛(wèi)星或者預(yù)警機中放置發(fā)射機，根據(jù)相關(guān)要求，將接收機置于探測低空目標(biāo)區(qū)域，如果條件允許，盡量將接收機置于前沿陣地區(qū)域，這樣能夠?qū)Φ涂仗綔y范圍起到有效改善作用，同時加大了雙基角>130°的概率，通過利用雜波調(diào)諧效應(yīng)，對空/空配置雙基系統(tǒng)可以進(jìn)行低空目標(biāo)的探測。第二，反隱身能力，通過運用隱身飛行器，能夠?qū)Ρ清F方向45°以內(nèi)的雷達(dá)截面積進(jìn)行有效減小，隨著雙基地角的加大，目標(biāo)的雷達(dá)截面積隨著變大，如果雙基角大小在130°-180°之間，在這種情況下，能夠顯著加大被探測目標(biāo)的雷達(dá)截面積。第三，抗反輻射導(dǎo)彈能力，因為接收站為無源的，所以在前沿陣地可以布設(shè)接收站，在飛行器、衛(wèi)星或者安全地帶可以布設(shè)發(fā)射站。第四，電子干擾抵抗能力，因為接收站是無源的，只有發(fā)射站可以被定位與偵察，所以各種欺騙式干擾與大功率定向干擾只能對發(fā)射站造成影響，干擾在全向噪聲影響作用下而受到一定的抑制作用。因為功率出現(xiàn)一定的分散，進(jìn)而極大程度降低效果。因為雙/多基地是分開放置發(fā)射站與接收站的，在體制方面具有對4 大威脅進(jìn)行有效對抗的優(yōu)勢。值得注意的是，雙/多基地雷達(dá)中存在一個問題，即發(fā)射站與接收站之間出現(xiàn)相位、時間、空間同步問題，在未來研究中一定要對其進(jìn)行有效解決。

3.4 自適應(yīng)技術(shù)

在海上信息戰(zhàn)未來環(huán)境中，艦載雷達(dá)應(yīng)具有較強的自適應(yīng)技術(shù)。在不同外界環(huán)境中，艦載雷達(dá)都可以自適應(yīng)工作，即便存在極為嚴(yán)重的雜波干擾與電子干擾，艦載雷達(dá)都可以對高密度目標(biāo)信息進(jìn)行及時處理，保證使用環(huán)境與雷達(dá)一直處于最佳的匹配狀態(tài)。當(dāng)前在國外發(fā)達(dá)國家中的艦載雷達(dá)已經(jīng)具有較為完善的自適應(yīng)技術(shù)，包括波形自適應(yīng)技術(shù)、極化自適應(yīng)技術(shù)、波束控制自適應(yīng)技術(shù)、自適應(yīng)動目標(biāo)跟蹤技術(shù)等。其中，當(dāng)前較為突出與具有代表性的自適應(yīng)技術(shù)包括：第一，海上衛(wèi)士，可以對距離跟蹤、角度跟蹤進(jìn)行自適應(yīng)；第二，MESAR，可以對零點控制進(jìn)行自適應(yīng)；第三，AN/SPY-1，可以自適應(yīng)波速控制與波速的形成；第四，F(xiàn)LEXAR，可以對波形進(jìn)行自適應(yīng)等。

3.5 數(shù)字波束形成技術(shù)

數(shù)字波束形成技術(shù)是一種新型的雷達(dá)技術(shù)，通過選用數(shù)字技術(shù)，能夠進(jìn)行實時自適應(yīng)處理，能夠?qū)崿F(xiàn)瞬時多波束。目前，國外發(fā)達(dá)國家的SMART 艦載三坐標(biāo)雷達(dá)、艦載相控陣?yán)走_(dá)MESAR 等都已經(jīng)使用了數(shù)字波束形成技術(shù)。數(shù)字波束形成技術(shù)具有很多優(yōu)勢特點，包括：第一，能夠有效調(diào)零自適應(yīng)方向圖；第二，能夠?qū)Χ鄠€獨立靈活的可控波速進(jìn)行同時產(chǎn)生，同時還有助于硬件的節(jié)省，不會對信噪比造成任何損失；第三，利用計算機處理所有的波速位置，通過選用最佳的加權(quán)系數(shù)，能夠得到最佳的波速形狀；第四，因為在波速控制過程中不存在慣性，所以可以有效控制波束的捷變；第五，能夠獲取非常高的分辨力；第六，可以實現(xiàn)天線的超低副瓣，能夠自校正接收機等。為形成數(shù)字波速，一定要對以下一些重要問題進(jìn)行有效解決，即：第一，實時自適應(yīng)處理瞬時多波束問題；第二，能夠有效連接接收機與收/發(fā)組件等。

4 小結(jié)

綜上所述，海上信息戰(zhàn)是未來海上戰(zhàn)爭的一大重要發(fā)展趨勢，海軍部隊自海上信息戰(zhàn)出現(xiàn)以來發(fā)生了極大的變化，與此同時海上信息戰(zhàn)也對艦載雷達(dá)提出越來越多的要求。要想真正做到奪取海上信息優(yōu)勢的目的，一定要不斷創(chuàng)新與完善艦載雷達(dá)技術(shù)，以有效適應(yīng)未來的海上信息戰(zhàn)。本文對海上信息戰(zhàn)的艦載雷達(dá)技術(shù)未來發(fā)展進(jìn)行了深入研究，以期加深人們對艦載雷達(dá)技術(shù)于海上信息戰(zhàn)的了解與認(rèn)識。