提高现代雷达生存能力的措施研究

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1 雷达生存面临的主要威胁
　　1.1 综合电子干扰
　　综合电子干扰是指利用干扰设备发射干扰电磁波或利用能反射、散射、衰减以及吸收电磁波的材料反射或衰减雷达波，从而扰乱敌方雷达正常工作或降低雷达效能的措施和方法。
　　现代电子干扰形式多种多样手段层出不穷，干扰能力越来越强，干扰频率越来越宽，干扰功率越来越强（可达数百千瓦），因此，现代战争中的电磁环境越来越复杂，电子对抗日益激烈，能够对不同频率、不同纵深范围的雷达产生强度不同的干扰，甚至会形成雷达难以应对的电磁环境，直至雷达“瘫痪”，使雷达发现目标的能力大大降低，很大程度上缩短了雷达的预警时间，降低了雷达的作战效能。
　　但总的来说，对雷达的干扰主要有两大类：无源干扰和有源干扰。
　　1.1.1 无源干扰
　　常用的无源干扰是通过施放金属箔条以形成假目标或在对方雷达荧光屏上形成强杂波背景，以欺骗或降低对方雷达对目标的发现概率来达到干扰对方雷达的目的。
　　1.1.2 有源干扰
　　常用的有源干扰有压制性干扰、欺骗性干扰和应答式干扰等一系列干扰方式，它们都是通过欺骗或降低对方雷达对目标的发现概率来达到干扰对方雷达的目的。
　　压制性干扰是发射一定频段一定功率的电磁能量，对工作在该频段的雷达探测产生影响，在相同探测概率条件下，使雷达噪声增加从而缩短雷达探测距离，或者在探测相同距离目标时，降低对目标探测概率。
　　欺骗性干扰和应答式干扰是通过接收雷达的发射信号，对雷达发射信号进行处理，产生与雷达发射信号同频率同重复周期但附加了虚假多普勒频移的假目标信号，来引导欺骗雷达跟踪虚假目标，从而降低对真实目標的发现和探测概率。
　　1.2 反辐射武器
　　反辐射武器是利用攻击引导设备对雷达辐射源进行截获识别和定位，然后引导反辐射武器跟踪并锁定雷达而实施攻击的一种武器。主要包括反辐射导弹、反辐射无人机和反辐射炸弹等，其中反辐射导弹是最常见的一种。
　　1.3 隐身目标
　　雷达隐身技术是现代作战平台和攻击武器用以降低或隐藏自身雷达信号特征，使敌方雷达难以探测、截获和识别的技术总称，也称“雷达隐身技术”。采用雷达隐身技术的作战飞机或其它作战平台，大大降低了自身的雷达反射面积，使防空雷达探测目标的最大探测缩短了2/3以上，在很大程度上降低了雷达预警探测能力。
　　1.4 低空或超低空突防
　　低空或超低空突防是指飞行器为了避开敌方雷达的探测，降低被雷达发现和跟踪的概率，而采用低空或超低空（指地表面之上300m以下的空间）的机动方式。飞行器低空/超低空突防对雷达探测会造成以下三点影响：一是地形遮挡减小雷达探测距离；二是电磁波多径效应的衰减及干扰影响雷达对目标的探测和跟踪；三是强地表面杂波干扰。
　　2 提高雷达生存能力的主要措施
　　2.1 抗综合电子干扰
　　抗综合电子干扰技术是指那些为确保己方电磁设备的有效运用而对敌方电子干扰所采取的各种对抗措施，雷达抗干扰主要考虑以下四个方面：
　　一是降低我方雷达被侦测的概率。主要采用编码扩频、降低雷达峰值功率和降低发射天线增益等措施，将雷达信号设计成低截获概率信号，使侦察接收机难以侦测，从而保护雷达少受或不受干扰。
　　二是使干扰信号少进或不进入接收机。天线上采用的主要措施有：高增益，窄波束，低副瓣，副瓣对消，副瓣消隐，电扫描，单脉冲测角等技术；发射机上采用的主要措施有：高辐射功率，宽脉冲发射，宽带频率跳变；接收机上采用的主要措施有：大动态范围，镜像频率抑制，单脉冲/辅助接收系统的信道匹配等。
　　三是利用目标回波的相关性，从干扰背景中检测有用信息。主要方法有杂波抑制，利用目标回波微小变化识别，程控信号处理，同时多目标/多单元跟踪， MTI/MTD处理等。
　　四是综合运用各种反干扰手段。单一的抗干扰措施只能对付某种单一的干扰，综合采用多种抗干扰措施，才能有效地提高雷达的抗干扰能力。
　　2.2 抗反辐射武器
　　反辐射武器隐蔽性强，是防空压制和摧毁的重要硬杀伤手段，对雷达的生存构成了严重威胁，雷达抗反辐射武器威胁是电子防御的一项重要内容。
　　2.2.1 采用合理的雷达技术与体制
　　设法使ARM难以截获并跟踪雷达信号，就可以有效抗反辐射武器：
　　（1）增加反辐射导弹的导向误差，主要措施有增强雷达空间、时间、频率及极化的隐蔽性。
　　（2）瞬时改变雷达辐射脉冲的参数，可使反辐射武器难以分选和识别目标雷达信号。
　　（3）做好雷达的物理隐蔽，降低雷达带外辐射与热辐射。
　　（4）扩展雷达的工作频率，避开反辐射武器的频率探测范围（0.1 GHz～20GHz），如毫米波或甚高频（VHF）频段。
　　（5）采用雷达组网技术。雷达网工作时，可组成两点源（多点源）干扰，以引偏反辐射武器。
2.2.2 施放干扰诱饵进行诈骗
　　在被保护雷达一定范围内布置简易的辐射源，在必要的时候辐射与被保护雷达相同或相近的假雷达信号，以造成反辐射武器的导引头工作混乱，并诱骗到虚假辐射源，从而保障雷达安全。
　　2.2.3 硬杀伤
　　硬杀伤就是直接击毁反辐射武器（或其载机），使它在未到达预定目标时就失去作用。常用方法有防空导弹对载机进行拦截；火炮密集阵对反辐射武器拦截等。
　　2.3 反隐身目标
　　2.3.1 空间反隐身
　　由于隐身目标隐身的局限性，其通常只能在机头方向的一定范围内隐身，而在其它方向上隐身效果较差，空间反隐身是从隐身目标的上方或下方进行探测，因而有较好的探测效果。实现这些反隐身的雷达系统有双/多基地雷达、天/空基雷达和超视距雷达等。
　　2.3.2 频域反隐身
　　由隐身目标的散射特性随频率变化的规律可知，隐身目标在低频段及20GHz以上的毫米波段隐身效果较差，因而可以利用这一特点进行频域反隐身。
　　2.3.3 功率控制反隐身
　　（1）使用正常和储备功率
　　雷达探测距离取决于功率信噪比，增加雷达发射功率可以提高对低可观测目标的探测距离。因此可将雷达的功率设计为正常功率与隐蔽功率两级，在探测普通目标时，采用正常发射功率，而在探测隐身目标时，启用隐蔽功率。
　　（2）提高雷达的技术性能
　　①提高天线增益。提高天线增益会使发射能量更加集中，相当于提高发射功率，从而提高反隐身能力；
　　②增大发射功率。增大发射功率后，隐身目标的反射能量也将增大，从而提高探测隐身目标的能力；
　　③提高接收机性能。提高灵敏度，降低接收机噪声系数，对信号进行积累，采用先进的信号处理技术和检测弱小信号的技术，从而发现反隐身目标。
　　2.3.4 综合方法反隐身
　　采用雷达组网、数据融合等技术，将不同频段、不同体制的多部雷达合理配置在不同地域或平台上，可以从不同频段、不同视角探测隐身目标、并把所接收的回波信号送数据处理中心进行数据融合处理，就有可能相关出隐身目标的航迹，从而增加发现隐身目标的机会。
　　2.4 抗低空或超低空突防
　　2.4.1 合理应用技术，提高雷达的低空探测性能
　　雷达对低空目标的探测主要是背景杂波干扰，应尽可能地提高杂波中的目标可见度，常用的技术措施有动目标检测（Moving Target Detection， MTD）技术、频率捷变技术、数字波束形成（Digital Beam Forming， DBF）技术、脉冲多普勒技术、脉内调制的相干信号序列等技术。因为迄今为止，还没有哪种单项技术或雷达设备能较好地克服背景杂波和多路径效应的强烈干扰。因此对以上说到的技术应加以巧妙的组合应用，才能较好地解决低空探测问题。
　　2.4.2 利用超视距雷达
　　目前超视距雷达有三种不同类型，即天波超视距雷达、地波超视距雷达和微波超视距雷达。利用电离层折射特性的天波超视距进行俯视探测，使低空飞行目标难以利用地形遮挡逃脱雷达对它的探测。地波超视距雷达发射的电磁波以绕射方式沿地面（或海面）传播，对低空或超低空目标有较好的探测效果。
　　2.4.3 提升雷达平台高度，延长预警时间。
　　提升雷达平台高度，雷达的下视性能变得更加优越，作用距离也更远，因而大大增加了对低空、超低空目标的覆盖范围。目前这样的雷达有三种：一是机载预警雷达；二是气球载雷达；三是星载雷达。
　　2.4.4 雷达组网，对付低空突防飞行目标
　　单部雷达的视野有限，难以完全解决地形遮挡问题，因此，解决低空目标探测问题最有效的方法是部署既有地面低空探测雷达，又有各种空中平台监视系统的灵活而有效的多层次、多体制雷达，组成立体复合探测网。
　　2.4.5 采用低空探测性能好的其它雷达或技术
　　为提高低空探测性能，经常采用的技术措施还有毫米波雷达、光电跟踪器等技术。毫米波雷达的波长较短，容易做成窄波束，由于角分辨率改善，低角跟踪能力增强，多路径效应影响减弱，能提高雷达对目标的探测概率。光电跟踪器隐蔽性好，抗电子干扰能力强，低空探测跟踪性能好，用光电跟踪器探测和跟踪目标，不存在多路径效应，受海杂波的干扰小，对掠海导弹和低空飞机的防御比较有效。
　　3 结束语
　　在现代高科技高技术战争中，雷达的生存威胁越来越严重，只有具备了四抗能力的雷达才具有较强的战场生存能力和高效率的战斗力。由于各种雷达战术要求不同，单一雷达可能具有反某一威胁的优点，但也有对抗其它威胁的不足，未来的雷达系统应该是在空间上、频域上、能量上互补，多项雷达技术综合应用的新一代性能优异、四抗性能具佳的雷达组合系統。
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