提高雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的方法研究

王昫，馮順平，張嘉祥，李銘偉

提高雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的方法研究

王昫，馮順平，張嘉祥，李銘偉

（空軍預(yù)警學(xué)院，湖北 武漢 430019）

現(xiàn)代雷達(dá)面臨著電子干擾、反輻射武器、隱身目標(biāo)、低空突防等方面的威脅，雷達(dá)生存能力堪憂(yōu)。為提高雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力，主要從提高反偵察、抗干擾、抗摧毀、抗隱身目標(biāo)、抗低空突防能力等方面入手展開(kāi)研究，探討提高雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的方法策略。

雷達(dá)；偵察；干擾；反輻射

隨著各種電子武器裝備的發(fā)展與運(yùn)用，現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境呈現(xiàn)出復(fù)雜多變的趨勢(shì)，加上電子偵察、電子干擾、火力摧毀、低空突防、隱身技術(shù)等手段的日益成熟，當(dāng)前雷達(dá)目標(biāo)的生存環(huán)境愈發(fā)惡劣。如何提高雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力是當(dāng)前該領(lǐng)域的重難點(diǎn)問(wèn)題。

本文首先介紹了雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的基本概念，分析了雷達(dá)存在的固有缺陷，然后總結(jié)了影響雷達(dá)生存的因素，最后從提高反偵察、反干擾、抗摧毀、抗隱身目標(biāo)、抗低空突防能力五方面提出了相應(yīng)的提高雷達(dá)生存能力的方法策略。

1 雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的概念及主要影響因素

1.1 雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的基本概念

雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力是指雷達(dá)系統(tǒng)在電子對(duì)抗、反對(duì)抗過(guò)程中能持續(xù)保持有效執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)能力。雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力是雷達(dá)系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)激烈對(duì)抗斗爭(zhēng)環(huán)境中實(shí)戰(zhàn)能力的概括反映[1]。

1.2 影響雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的主要因素

自雷達(dá)問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)走過(guò)近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展。現(xiàn)代雷達(dá)的各項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，具有相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)性。但由于雷達(dá)本身固有的一些特性，暴露出了其在戰(zhàn)場(chǎng)的一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)為以下幾方面：①雷達(dá)主動(dòng)發(fā)射電磁信號(hào)，易暴露自身；②雷達(dá)利用信號(hào)回波對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，易受干擾；③與電子對(duì)抗相比，雷達(dá)探測(cè)距離更短；④雷達(dá)易受地雜波、天氣等環(huán)境因素的影響。

利用雷達(dá)固有的弱點(diǎn)，電子對(duì)抗、隱身目標(biāo)等手段方法的大量運(yùn)用，使得雷達(dá)系統(tǒng)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力受到嚴(yán)重影響。目前，可將影響雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的因素總結(jié)為以下幾類(lèi)[2-3]。

1.2.1 戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境趨于復(fù)雜

現(xiàn)代電子對(duì)抗手段運(yùn)用多重偵察技術(shù)，形成了海、陸、空、天、電五位一體的電子偵察體系。在確定的時(shí)、頻、空域內(nèi)，戰(zhàn)場(chǎng)電磁信號(hào)重復(fù)交疊，參數(shù)多變快變，能量此起彼伏。這使得雷達(dá)周?chē)碾姶怒h(huán)境復(fù)雜多變，從而減弱了雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的能力，降低了雷達(dá)的作戰(zhàn)效能，雷達(dá)的生存能力受到威脅。

1.2.2 反輻射武器升級(jí)換代

運(yùn)用反輻射武器的導(dǎo)引設(shè)備，即可對(duì)雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行截獲、定位雷達(dá)。然后，反輻射武器將引導(dǎo)武器裝備部件對(duì)雷達(dá)進(jìn)行打擊。反輻射武器在工作時(shí)不輻射電磁波，具有較好的隱蔽性，對(duì)雷達(dá)威脅較大。

反輻射武器包括反輻射導(dǎo)彈和反輻射無(wú)人機(jī)等。美國(guó)的AGM-88“哈姆”是當(dāng)今較為先進(jìn)的反輻射導(dǎo)彈。與“哈姆”前身AGM-45“百舌鳥(niǎo)”相比，“哈姆”大幅度提高了導(dǎo)引頭的頻段覆蓋范圍、靈敏度和視場(chǎng)，其制導(dǎo)方式更加靈活，破壞威力更大。反輻射武器能徹底摧毀雷達(dá)，有非常大的威懾作用，是現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上制約雷達(dá)不可或缺的作戰(zhàn)手段。

1.2.3 隱身技術(shù)日漸成熟

隱形技術(shù)也稱(chēng)“低可探測(cè)技術(shù)”，即通過(guò)技術(shù)手段來(lái)改變己方目標(biāo)的可探測(cè)性。目前，隱身涂料、隱身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工技術(shù)、等離子體隱身技術(shù)日漸成熟，大大降低了電磁設(shè)備的有效輻射面積，影響了雷達(dá)預(yù)警探測(cè)性能。隱身技術(shù)已成為現(xiàn)代雷達(dá)最嚴(yán)重的威脅。

1.2.4 低空突防不斷增強(qiáng)

由于雷達(dá)周?chē)匦蔚挠绊懀涂諈^(qū)域是雷達(dá)探測(cè)的盲區(qū)。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，許多飛行武器設(shè)備都裝備了地形跟隨系統(tǒng)，具有相當(dāng)好的低空突防能力，這使得雷達(dá)對(duì)低空目標(biāo)不能作出快速反應(yīng)。低空目標(biāo)的存在將直接影響到雷達(dá)的生存。

2 提高雷達(dá)目標(biāo)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力的方法

2.1 提高反偵察能力

一般提高雷達(dá)反偵察能力的方法是通過(guò)降低雷達(dá)信號(hào)截獲概率實(shí)現(xiàn)的。降低雷達(dá)信號(hào)截獲概率有多種方法，雷達(dá)通常采用某種偽隨機(jī)噪聲調(diào)制波形，將信號(hào)能量被擴(kuò)展在一個(gè)相對(duì)寬的頻帶上，這樣信號(hào)被檢測(cè)的概率大大降低。其次，在不需要雷達(dá)具有最大的探測(cè)距離和發(fā)射功率的情況下，降低雷達(dá)信號(hào)發(fā)射功率，降低信號(hào)發(fā)射旁瓣電平也能有效地降低信號(hào)截獲概率。

同時(shí)，合理地選擇雷達(dá)頻段，發(fā)射波形復(fù)雜的信號(hào)，并變換參數(shù)調(diào)制方式也是行之有效的方法，比如信號(hào)波形可以采取線(xiàn)性調(diào)頻或非線(xiàn)性調(diào)頻使波形捷變，信號(hào)的頻率參數(shù)可以采用偽隨機(jī)捷變、頻率分集、脈組捷變等。

除了以上方法，采用雙/多體制的雷達(dá)系統(tǒng)也能提高反偵察能力。由于雙/多體制的雷達(dá)系統(tǒng)接收系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)隔離，即敵方電子偵察系統(tǒng)只能對(duì)發(fā)射站信號(hào)進(jìn)行截獲，而無(wú)法對(duì)接收站進(jìn)行偵察，將發(fā)射站重點(diǎn)布置，這將大大提高雷達(dá)系統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

2.2 提高抗干擾能力

現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)處理模塊已經(jīng)較為完善，比如對(duì)于類(lèi)似箔條等無(wú)源干擾，采用動(dòng)目標(biāo)顯示和檢測(cè)技術(shù)是很有效的。其次，采用脈沖多普勒雷達(dá)也是十分有效的抗無(wú)源分布干擾的方法，探測(cè)低空或近低空的雷達(dá)應(yīng)該更傾向選用這類(lèi)雷達(dá)。對(duì)于有源干擾來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)單且行之有效的方法是采用抗干擾的增益控制和抗飽和電路，其他方法還包括天線(xiàn)極化、頻率捷變技術(shù)、脈沖壓縮技術(shù)、旁瓣對(duì)消技術(shù)等。需要指出的是，任何單體制的雷達(dá)，其抗干擾的能力是一定的，想要獲得綜合抗干擾的雷達(dá)，必須運(yùn)用多種技術(shù)，考慮多體制類(lèi)型雷達(dá)。比如雷達(dá)組網(wǎng)就是一種抗綜合干擾的方法，雷達(dá)組網(wǎng)將不同體制、頻段、用途、極化方式的雷達(dá)組網(wǎng)，組網(wǎng)后這些雷達(dá)將視為一個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè)工作，其工作頻率較寬，且空間上分布較廣，給電子干擾帶來(lái)了更大的難度，大大降低了干擾效果。

2.3 提高抗反輻射武器能力

反輻射武器能對(duì)雷達(dá)目標(biāo)進(jìn)行攻擊的前提是雷達(dá)信號(hào)已被截獲、識(shí)別、定位，所以提高雷達(dá)抗反輻射武器的方法是采取上述一些反偵察手段，讓反輻射武器導(dǎo)引設(shè)備無(wú)法加載雷達(dá)信息，即可達(dá)到抗摧毀的目的。

若雷達(dá)信號(hào)已被偵察接受機(jī)截獲，則可以采取以下方法進(jìn)行自衛(wèi)。主動(dòng)的方法包括設(shè)置防空導(dǎo)彈、殲擊機(jī)、干擾機(jī)、激光射速武器等，將反輻射武器摧毀；或采取擾亂導(dǎo)引設(shè)備的干擾機(jī)對(duì)反輻射武器進(jìn)行軟殺傷，使其“致盲”。被動(dòng)的方法包括投放專(zhuān)用媒介物質(zhì)，破壞反輻射武器與雷達(dá)目標(biāo)之間的電磁傳播條件，設(shè)置一些雷達(dá)誘餌等。對(duì)于一些采用光學(xué)和紅外導(dǎo)引設(shè)備的反輻射武器，還應(yīng)該研究對(duì)抗和紅外光學(xué)導(dǎo)引頭設(shè)備的方法，比如熱氣球、拽光彈等，這是下一步的研究方向。

2.4 提高抗隱身目標(biāo)能力

傳統(tǒng)的雷達(dá)反隱身目標(biāo)方法一般通過(guò)提高雷達(dá)系統(tǒng)的靈敏度和隱身目標(biāo)的有效輻射面積來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了提高雷達(dá)系統(tǒng)的靈敏度，可以采用高增益技術(shù)、超寬帶技術(shù)和頻譜縮減技術(shù)。在提高隱身目標(biāo)的有效輻射面積中，可以采用無(wú)載波雷達(dá)技術(shù)和雙/多基地雷達(dá)技術(shù)。由于隱身目標(biāo)在側(cè)后方的散射范圍不是很大，所以需要多部雷達(dá)對(duì)隱身目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，這就要求雷達(dá)系統(tǒng)具有龐大的計(jì)算處理系統(tǒng)。多基地雷達(dá)技術(shù)在不同的基地布置多部接收機(jī)和發(fā)射機(jī)，適用于對(duì)隱身目標(biāo)的探測(cè)，利用多部接收機(jī)結(jié)果進(jìn)行分析比對(duì)，對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行精確分析。但是要注意的是，這種雷達(dá)精度較小，只能用作警戒雷達(dá)，不能作為搜索雷達(dá)、制導(dǎo)雷達(dá)使用。

除此之外，現(xiàn)代雷達(dá)已經(jīng)不止能探測(cè)電磁目標(biāo)自身，還能夠探測(cè)到一些電磁目標(biāo)引起的空間特征，比如一些特殊的雷達(dá)系統(tǒng)就能探測(cè)到大氣密度、濕度和成分的改變。這表明，雷達(dá)可以通過(guò)探測(cè)隱身飛機(jī)的排氣來(lái)探測(cè)到飛機(jī)飛行的軌跡，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隱身目標(biāo)的探測(cè)。更有甚者，某些多基雷達(dá)是利用監(jiān)測(cè)空間中固有的信號(hào)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位的。著名的“沉默之眼”——捷克的維拉雷達(dá)就屬于這種雷達(dá)，通過(guò)監(jiān)測(cè)隱身飛機(jī)飛行中對(duì)空間固有電波的干擾來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)隱身飛機(jī)的探測(cè)。

2.5 提高抗低空突防能力

低空突防目標(biāo)給雷達(dá)造成嚴(yán)重威脅。從技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，可以提高雷達(dá)平臺(tái)高度增加雷達(dá)探測(cè)距離，比如空中預(yù)警機(jī)、星載雷達(dá)、天波超視距雷達(dá)等。還有一些克服多徑效應(yīng)、雜波的技術(shù)方法，比如多陣列天線(xiàn)、對(duì)稱(chēng)單脈沖、非對(duì)稱(chēng)單脈沖、脈沖多普勒技術(shù)、動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)、空域?yàn)V波技術(shù)、空間譜估計(jì)技術(shù)等，都可以用以對(duì)付低空突防目標(biāo)。發(fā)展低空補(bǔ)盲雷達(dá)也是提高低空突防的方法，低空補(bǔ)盲雷達(dá)的關(guān)鍵是建立合理的補(bǔ)盲區(qū)域，采用超余割平方波束的補(bǔ)盲雷達(dá)可以提高測(cè)角性能和抗干擾性能，還有-30 dB的副瓣，這對(duì)于從強(qiáng)雜波中提取低空目標(biāo)是十分有效的。

從戰(zhàn)術(shù)層面來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是多種手段配合的聯(lián)合作戰(zhàn)，總體部署、預(yù)先設(shè)置防空導(dǎo)彈等應(yīng)付措施，采取合理的戰(zhàn)術(shù)完善現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)防空系統(tǒng)的火力配置，增強(qiáng)對(duì)低空突防目標(biāo)的打擊能力是消滅低空突防目標(biāo)的重要手段。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)面臨的“四大威脅”將長(zhǎng)期存在，并隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，這對(duì)現(xiàn)代雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，要提高雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力，僅僅從單部雷達(dá)入手已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求。

現(xiàn)代雷達(dá)正朝著集成化、模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。因此，在發(fā)展各種探測(cè)手段和新體制雷達(dá)技術(shù)的基礎(chǔ)上，必須從整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)入手，建立綜合防御體系，做好充分的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)部署準(zhǔn)備，并與防空火力體系建設(shè)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一體化探測(cè)和攻擊，從而最大限度地提高雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。

［1］陳珂.提高雷達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)生存能力研究［J］.科技向?qū)В?010（36）：167-168.

［2］桑煒森.電子戰(zhàn)與雷達(dá)生存能力［J］.電子對(duì)抗技術(shù)，1994（3）：20-22.

［3］古軍峰.雷達(dá)反偵察技術(shù)及戰(zhàn)術(shù)［J］.艦船電子對(duì)抗，2012（8）：71-73.

E933

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.08.016

2095－6835（2021）08－0047－02

王昫（1984—），男，河北邢臺(tái)人，碩士，主要研究方向?yàn)轭A(yù)警作戰(zhàn)指揮。

〔編輯：王霞〕