机载雷达\"四抗\"技术研究

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 09:34:33
<P>1引言</P>
<P>空中力量在现代战争中的作用和地位显著上升,已经成为战争中的决定性力量。机载雷达的发展,将使现代战场变得"透明"起来,然而它也面临着更加特殊、更加复杂的战场环境,战术技术要求更高。机载雷达"四抗"技术研究通常包括机载雷达对低空超低空入侵目标检测能力、机载雷达抗地杂波和综合性电子干扰能力,雷达对隐身(低可观察或小雷达目标横截面积RCS(δ))目标的检测能力和雷达抗反辐射导弹(ARM)能力四个方面的技术问题。所谓机载雷达,通常指如下三种类型的雷达:机载防空火控雷达、机载早期预警和控制雷达(包括机载早期预警机(AEW),机载预警和控制系统(AWACS),飞艇和气球早期预警雷达、直升机预警雷达等);以及机载电子侦察成象雷达(包括联合监视和目标攻击雷达系统JSTARS、机载侧视雷达、直升机海面监视雷达、无人机战场侦察雷达等)。不言而喻,机载雷达是构成机动C3I系统的三个支柱力量,也面临着更加严酷的"四抗"环境的现状,通过分析归纳研究,寻求机载雷达技术的对抗措施,增强机载雷达的作战技术性能,提高其生存能力。</P>
<P>机载雷达某项"四抗"技术的采用,往往与雷达的其余一项或两项"四抗"技术措施相关联。也就是说,机载雷达"四抗"技术都是相互关联的,技术的采用必须慎而又慎的适度折衷。因此,为了叙述的方便起见,本研究将分成五大部分:①引言,②低空超低空目标检测与抗地杂波技术,③机载雷达抗干扰技术,④隐身目标的检测和抗ARM技术,⑤结束语。</P>
<P>从以上三种类型的机载雷达技术性能参数的统计结果不难看出,机载防空火控雷达通常采用I/J(X)波段多模脉冲多普勒(PD)体制的雷达系统,其天线直径约1米左右的平面阵,安装在飞机的机鼻端,产生能在飞机正前方±60°左右方位空域和+50°~-30°左右仰角空域的快速扫描笔形波束,以完成截获、跟踪和火控拦击目标的任务。这种雷达的作用距离约100公里,具有下视/下射的功能。载机的飞行速度可达超音速,机动能力强,可全空域作战。机载早期预警和控制雷达系统则往往采用工作于P、L、S(E/F)波段的PD雷达技术,其天线多为20~30平方米的平面阵列,根据需要,可安装于飞机机背上方的旋罩内,或构成机身(或机翼)共形阵,波束形状多为余割平方形,能在360°方位扫描,-10°~+60°仰角扫描。雷达作用距离大于400公里,载机的飞行航线有一定要求、飞行速度比较平稳、飞行高度一般在10000米高空。飞艇和气球机载雷达一般在1000米左右的高空、速度较慢(系留气球雷达除外)。机载电子侦察成象雷达采用P、L、C、S、X波段合成孔径(SAP)雷达体制,其天线阵列多为大孔径的线性阵列,安装于机腹下吊舱内或机身侧面,形成高分辨率宽割幅成象侦察波束,设计有宽区域监视/动目标指示(MTI)模式,监视数百公里之内的目标。</P>
<P>飞艇和气球载雷达用作战场侦察和低空超低空目标检测,不妨看成地基目标监视雷达加上脉冲多普勒技术的雷达升空而已。飞艇的飞行速度相当慢;气球雷达几乎都采用系留式的、浮于空中,其系留高度不超过1000米,机动性能差、生存能力弱,雷达天线的体积和重量受到极大的限制,而且这种雷达的信号和数据处理的方式方法都较之于机载雷达要简单得多。众所周知,机载雷达的成功设计,必须突破三大技术难关。其一是高纯频谱的频率源,频率稳定度达10-11以上,幅度和相位噪声相当小;二是超低副瓣天线技术,雷达的另一副瓣电平应小于-40dB,平均副瓣电平应小于-60dB;第三是先进的信号处理技术,信号处理器的处理容量要大,速度要高,例如现代机载火控雷达AN/APG-68可编程信号处理器(PSP),其运算速度高达7.1亿MCCOPS/秒。</P>
<P>一部高性能的机载雷达、必须首先满足以上三种技术性能的要求,才能称得上真正具有实用价值的机载雷达系统,也才能以此为依据来正确地分析机载雷达的"四抗"技术问题。</P>
<P>本文未对机载多基雷达体制、机载超宽冲击脉冲体制"四抗"技术作任何详细描叙。这些技术都是处于发展中的雷达体制技术,存在着不同的理论和技术难关,实际应用为时尚早。</P>
<P>2低空超低空目标检测与抗地杂波技术</P>
<P>随着航空控制技术的迅速发展,采用掠地(海面)飞行的采用音速(50~30亚米/秒)超音速(350~1000米/秒)轰炸机、攻击机、巡航导弹、武器直升机等利用地物地形屏障作掩护的超低空(60米)突防武器系统,实施第一次打击已成为现代战争的一大特点。雷达升空是解决雷达检测低空超低空威胁的最好方法。雷达升空后首先需要解决的设计准则之一是雷达的下视能力,即雷达能检测严重地杂波中运动目标的能力。脉冲多普勒(PD)雷达技术是目标机载雷达广泛采用的杂波抑制技术,例如机载防空火控雷达的脉冲多普勒/下视工作模式、机载预警和控制雷达系统的脉冲多普勒/超视距工作模式,机载微波成象雷达的合成孔径雷达/动目标指示(SAR/MTI)工作模式,都是用来检测杂波中高性能低空目标的。可以说,机载雷达已经成为检测低空超低空目标的一种重要的手段,但必须采用脉冲多普勒雷达技术抑制严重地(海面)杂波的技术措施。</P>
<P>机载雷达检测杂波中运动目标的技术措施有:</P>
<P>2.1脉冲多普勒(PD)技术</P>
<P>机载脉冲多普勒技术是利用雷达和目标径向运动的多普勒效应,以频谱分离方式抑制各类背景杂波的技术。通常采用高脉冲重复频率的相参脉冲多普勒模式机载雷达,地杂波抑制度可达56~60dB。例如美国西屋公司研制的机载低空目标监视雷达(LASS),其杂波抑制能力达60dB,可检测严重地杂波中雷达截面积极小的目标。</P>
<P>2.2"准脉冲多普勒"杂波抑制技术</P>
<P>"准脉冲多普勒"杂波技术是E-2CAEW机载雷达所采用的一种利用发射高纯频谱的相参脉冲序列波形,将每个回波脉冲与基准信号进行比较,进行延迟线杂波对消的技术。通常又叫做机载目标指示(AMTI)技术。</P>
<P>2.3频率调制断续连续波(FMICW)技术</P>
<P>这种技术是利用发射和接收间回波多普勒频率的改变来调制雷达发射波束的频率,以测量目标距离而达到杂波抑制的技术。</P>
<P>2.4动目标指示(MTI)技术</P>
<P>MTI杂波抑制技术是一种传统的一维杂波滤波技术。它常常要以牺牲(衰减掉)慢运动目标回波为其代价,才能达到充分抑制整个频带宽度内杂波的目的。</P>
<P>采用低脉冲重复频率(300~1000Hz)波形的机载雷达通常用机载动目标检测技术(AMTD)来抑制地杂波。</P>
<P>2.5偏置相位中心(DPCA)天线技术</P>
<P>偏置相位中心(DPCA)天线技术又叫做自适应时空二维杂波滤波技术,它是以补偿载体平台运动,消除多普勒频谱扩展,以目标径向速度为函数的信号--杂波比来解释雷达系统杂波中目标检测能力的技术。其杂波对消能力优于MTI技术,杂波抑制度可达30dB左右。因此,许多机载监视雷达系统,都采用PD和DPCA技术相结合的方法,使杂波抑制可达80~90dB,扩大杂波中运动目标的检测范围。但有人提出,DPCA技术不适用于机载防空火控雷达。当然DPCA技术主要用于AEW、AWACS雷达,也可用于机载侧视雷达。但有人通过仿真数学分析证明,若将这种技术用于机载防空火控雷达,也可以获得较好的杂波抑制。</P>
<P>2.6低副瓣超低副瓣天线技术</P>
<P>AEW、AWACS雷达采用低副瓣(-30dB以下)超低副瓣(-40dB以下)天线技术,通过FFTC(快速傅里叶变换)窄带滤波,从而改变杂波频谱结构,以改善机载雷达主瓣杂波和副瓣杂波之比,实现主瓣杂波的抑制,提高雷达杂波抑制能力。</P>
<P>2.7杂波适配技术</P>
<P>杂波适配技术是利用目标和杂波间的极化特性差异,以选择最佳发射和接收电磁波的极化持性,从而在提取目标信息的同时抑制杂波干扰信号。机载雷达可以利用这种技术来抑制地形走向或植被等对电磁波极化灵敏的均匀分布地杂波,但杂波抑制能力有限,一般不超过20dB。</P>
<P>2.8雷达工作频率选择技术</P>
<P>就AEW之类的机载雷达而言,选择适当的雷达工作频率,可以使杂波对雷达的检测性能的影响最小。例如选择UHF工作波段的AEW雷达与选择较高工作频率的机载雷达相比,其杂波对雷达的影响就要小得多。而选择S波段的E-3A的AN/APY-1雷达,其波束有超视距目标检测能力,从而克服了地杂波的影响。机载防空选用I/J(X)波段,提供了雷达低空目标检测性能和杂波抑制间的最佳性能折衷,检测远距离上的小型目标。</P>
<P>2.9 PRF调谐技术(PRFtuning)</P>
<P>脉冲重复频率(PRF)调谐杂波抑制技术是日本F-SX战斗机实验有源相控阵雷达正在议论的杂波抑制技术。它采用了一种类似于HPRF和LPRF模式获取信号--噪声比的技术,即多波束观</P>
<P>察目标的技术,其杂波抑制度与所使用的波束数成正比。</P>
<P>3机载雷达抗有源干扰技术</P>
<P>机载雷达抗有源干扰技术是现代机载电子战中的一项极为复杂、难以对付的技术问题。为了叙述的方便,我们仅讨论假定机载雷达在遭受到有源电子干扰的情况下,已经判明干扰机的方向和干扰源数目,然后所采取的有效对抗技术措施、信号处理和数据处理方法,保证机载雷达的最佳战术技术性能,保持机载雷达的最佳战斗效果。</P>
<P>3.1机载电子干扰机现状和战术特点</P>
<P>从电子支援措施的角度来讲,电子干扰机可分为远方支援干扰机(SOJ)、抗航干扰机(ESJ)和自保护干扰机(SSJ)三种类型的干扰机。SOJ主要用于使相关的机载雷达性能降低,它一般部署在前线的一侧,大约10架,飞行于与前线平行的10公里高空,航程500公里,每架飞机</P>
<P>沿航线飞行的间隔距离约100公里。ESJ通常紧靠攻击机编队飞行,保护2~3架攻击机执行任务。而SSJ通常以3~5架飞机组成编队飞行,以眨睛式干扰、阻塞式宽带噪声干扰为主。</P>
<P>阻塞宽带噪声占空比接近于50%,可用重复欺骗技术对跟踪雷达进行干扰。</P>
<P>从有源干扰机的角度来讲,干扰机可分成:</P>
<P>阻塞式干扰机。这种干扰机有很宽的带宽调制特性,X波段带宽达15~30%,干扰功率密度低,发射功率有限,可干扰任何不同频率的雷达和频率捷变雷达。</P>
<P>点频干扰机。这是一种手动调谐窄带干扰机,有序信号调制或噪声调制干扰机,干扰功率集中,干扰带宽可达几兆赫到几百兆赫,主要用于干扰特定功率的雷达。</P>
<P>扫掠干扰机。它具有点频干扰机干扰功率集中和阻塞干扰机干扰带宽宽两大优点。</P>
<P>扫掠自动跟踪干扰机。可以自动设定干扰雷达频率,采用时间共享和点频干扰模式发射干扰信号,可干扰许多不同频率的雷达。</P>
<P>例如,吊舱式干扰机AN/ALQ-131和AN/ALQ-184,都可以检测和分析被干扰雷达的工作信号特征,有"对捷变频威胁迅速做出反应"的能力,从而选择正确的干扰措施。ALQ-131干扰机工作于三个工作频段,有三种干扰模式。它的控制/接口组件(C/I)是可编程数字计算机控制的高速数字波形产生器,可同时产生40种欺骗干扰调制波形。该机还采用了一种记存负载核对器(MLV),在一分钟内可完成干扰程序重调。该干扰机可以干扰机载防空火控雷达、机载AEW和AWACS雷达。</P><P>1引言</P>
<P>空中力量在现代战争中的作用和地位显著上升,已经成为战争中的决定性力量。机载雷达的发展,将使现代战场变得"透明"起来,然而它也面临着更加特殊、更加复杂的战场环境,战术技术要求更高。机载雷达"四抗"技术研究通常包括机载雷达对低空超低空入侵目标检测能力、机载雷达抗地杂波和综合性电子干扰能力,雷达对隐身(低可观察或小雷达目标横截面积RCS(δ))目标的检测能力和雷达抗反辐射导弹(ARM)能力四个方面的技术问题。所谓机载雷达,通常指如下三种类型的雷达:机载防空火控雷达、机载早期预警和控制雷达(包括机载早期预警机(AEW),机载预警和控制系统(AWACS),飞艇和气球早期预警雷达、直升机预警雷达等);以及机载电子侦察成象雷达(包括联合监视和目标攻击雷达系统JSTARS、机载侧视雷达、直升机海面监视雷达、无人机战场侦察雷达等)。不言而喻,机载雷达是构成机动C3I系统的三个支柱力量,也面临着更加严酷的"四抗"环境的现状,通过分析归纳研究,寻求机载雷达技术的对抗措施,增强机载雷达的作战技术性能,提高其生存能力。</P>
<P>机载雷达某项"四抗"技术的采用,往往与雷达的其余一项或两项"四抗"技术措施相关联。也就是说,机载雷达"四抗"技术都是相互关联的,技术的采用必须慎而又慎的适度折衷。因此,为了叙述的方便起见,本研究将分成五大部分:①引言,②低空超低空目标检测与抗地杂波技术,③机载雷达抗干扰技术,④隐身目标的检测和抗ARM技术,⑤结束语。</P>
<P>从以上三种类型的机载雷达技术性能参数的统计结果不难看出,机载防空火控雷达通常采用I/J(X)波段多模脉冲多普勒(PD)体制的雷达系统,其天线直径约1米左右的平面阵,安装在飞机的机鼻端,产生能在飞机正前方±60°左右方位空域和+50°~-30°左右仰角空域的快速扫描笔形波束,以完成截获、跟踪和火控拦击目标的任务。这种雷达的作用距离约100公里,具有下视/下射的功能。载机的飞行速度可达超音速,机动能力强,可全空域作战。机载早期预警和控制雷达系统则往往采用工作于P、L、S(E/F)波段的PD雷达技术,其天线多为20~30平方米的平面阵列,根据需要,可安装于飞机机背上方的旋罩内,或构成机身(或机翼)共形阵,波束形状多为余割平方形,能在360°方位扫描,-10°~+60°仰角扫描。雷达作用距离大于400公里,载机的飞行航线有一定要求、飞行速度比较平稳、飞行高度一般在10000米高空。飞艇和气球机载雷达一般在1000米左右的高空、速度较慢(系留气球雷达除外)。机载电子侦察成象雷达采用P、L、C、S、X波段合成孔径(SAP)雷达体制,其天线阵列多为大孔径的线性阵列,安装于机腹下吊舱内或机身侧面,形成高分辨率宽割幅成象侦察波束,设计有宽区域监视/动目标指示(MTI)模式,监视数百公里之内的目标。</P>
<P>飞艇和气球载雷达用作战场侦察和低空超低空目标检测,不妨看成地基目标监视雷达加上脉冲多普勒技术的雷达升空而已。飞艇的飞行速度相当慢;气球雷达几乎都采用系留式的、浮于空中,其系留高度不超过1000米,机动性能差、生存能力弱,雷达天线的体积和重量受到极大的限制,而且这种雷达的信号和数据处理的方式方法都较之于机载雷达要简单得多。众所周知,机载雷达的成功设计,必须突破三大技术难关。其一是高纯频谱的频率源,频率稳定度达10-11以上,幅度和相位噪声相当小;二是超低副瓣天线技术,雷达的另一副瓣电平应小于-40dB,平均副瓣电平应小于-60dB;第三是先进的信号处理技术,信号处理器的处理容量要大,速度要高,例如现代机载火控雷达AN/APG-68可编程信号处理器(PSP),其运算速度高达7.1亿MCCOPS/秒。</P>
<P>一部高性能的机载雷达、必须首先满足以上三种技术性能的要求,才能称得上真正具有实用价值的机载雷达系统,也才能以此为依据来正确地分析机载雷达的"四抗"技术问题。</P>
<P>本文未对机载多基雷达体制、机载超宽冲击脉冲体制"四抗"技术作任何详细描叙。这些技术都是处于发展中的雷达体制技术,存在着不同的理论和技术难关,实际应用为时尚早。</P>
<P>2低空超低空目标检测与抗地杂波技术</P>
<P>随着航空控制技术的迅速发展,采用掠地(海面)飞行的采用音速(50~30亚米/秒)超音速(350~1000米/秒)轰炸机、攻击机、巡航导弹、武器直升机等利用地物地形屏障作掩护的超低空(60米)突防武器系统,实施第一次打击已成为现代战争的一大特点。雷达升空是解决雷达检测低空超低空威胁的最好方法。雷达升空后首先需要解决的设计准则之一是雷达的下视能力,即雷达能检测严重地杂波中运动目标的能力。脉冲多普勒(PD)雷达技术是目标机载雷达广泛采用的杂波抑制技术,例如机载防空火控雷达的脉冲多普勒/下视工作模式、机载预警和控制雷达系统的脉冲多普勒/超视距工作模式,机载微波成象雷达的合成孔径雷达/动目标指示(SAR/MTI)工作模式,都是用来检测杂波中高性能低空目标的。可以说,机载雷达已经成为检测低空超低空目标的一种重要的手段,但必须采用脉冲多普勒雷达技术抑制严重地(海面)杂波的技术措施。</P>
<P>机载雷达检测杂波中运动目标的技术措施有:</P>
<P>2.1脉冲多普勒(PD)技术</P>
<P>机载脉冲多普勒技术是利用雷达和目标径向运动的多普勒效应,以频谱分离方式抑制各类背景杂波的技术。通常采用高脉冲重复频率的相参脉冲多普勒模式机载雷达,地杂波抑制度可达56~60dB。例如美国西屋公司研制的机载低空目标监视雷达(LASS),其杂波抑制能力达60dB,可检测严重地杂波中雷达截面积极小的目标。</P>
<P>2.2"准脉冲多普勒"杂波抑制技术</P>
<P>"准脉冲多普勒"杂波技术是E-2CAEW机载雷达所采用的一种利用发射高纯频谱的相参脉冲序列波形,将每个回波脉冲与基准信号进行比较,进行延迟线杂波对消的技术。通常又叫做机载目标指示(AMTI)技术。</P>
<P>2.3频率调制断续连续波(FMICW)技术</P>
<P>这种技术是利用发射和接收间回波多普勒频率的改变来调制雷达发射波束的频率,以测量目标距离而达到杂波抑制的技术。</P>
<P>2.4动目标指示(MTI)技术</P>
<P>MTI杂波抑制技术是一种传统的一维杂波滤波技术。它常常要以牺牲(衰减掉)慢运动目标回波为其代价,才能达到充分抑制整个频带宽度内杂波的目的。</P>
<P>采用低脉冲重复频率(300~1000Hz)波形的机载雷达通常用机载动目标检测技术(AMTD)来抑制地杂波。</P>
<P>2.5偏置相位中心(DPCA)天线技术</P>
<P>偏置相位中心(DPCA)天线技术又叫做自适应时空二维杂波滤波技术,它是以补偿载体平台运动,消除多普勒频谱扩展,以目标径向速度为函数的信号--杂波比来解释雷达系统杂波中目标检测能力的技术。其杂波对消能力优于MTI技术,杂波抑制度可达30dB左右。因此,许多机载监视雷达系统,都采用PD和DPCA技术相结合的方法,使杂波抑制可达80~90dB,扩大杂波中运动目标的检测范围。但有人提出,DPCA技术不适用于机载防空火控雷达。当然DPCA技术主要用于AEW、AWACS雷达,也可用于机载侧视雷达。但有人通过仿真数学分析证明,若将这种技术用于机载防空火控雷达,也可以获得较好的杂波抑制。</P>
<P>2.6低副瓣超低副瓣天线技术</P>
<P>AEW、AWACS雷达采用低副瓣(-30dB以下)超低副瓣(-40dB以下)天线技术,通过FFTC(快速傅里叶变换)窄带滤波,从而改变杂波频谱结构,以改善机载雷达主瓣杂波和副瓣杂波之比,实现主瓣杂波的抑制,提高雷达杂波抑制能力。</P>
<P>2.7杂波适配技术</P>
<P>杂波适配技术是利用目标和杂波间的极化特性差异,以选择最佳发射和接收电磁波的极化持性,从而在提取目标信息的同时抑制杂波干扰信号。机载雷达可以利用这种技术来抑制地形走向或植被等对电磁波极化灵敏的均匀分布地杂波,但杂波抑制能力有限,一般不超过20dB。</P>
<P>2.8雷达工作频率选择技术</P>
<P>就AEW之类的机载雷达而言,选择适当的雷达工作频率,可以使杂波对雷达的检测性能的影响最小。例如选择UHF工作波段的AEW雷达与选择较高工作频率的机载雷达相比,其杂波对雷达的影响就要小得多。而选择S波段的E-3A的AN/APY-1雷达,其波束有超视距目标检测能力,从而克服了地杂波的影响。机载防空选用I/J(X)波段,提供了雷达低空目标检测性能和杂波抑制间的最佳性能折衷,检测远距离上的小型目标。</P>
<P>2.9 PRF调谐技术(PRFtuning)</P>
<P>脉冲重复频率(PRF)调谐杂波抑制技术是日本F-SX战斗机实验有源相控阵雷达正在议论的杂波抑制技术。它采用了一种类似于HPRF和LPRF模式获取信号--噪声比的技术,即多波束观</P>
<P>察目标的技术,其杂波抑制度与所使用的波束数成正比。</P>
<P>3机载雷达抗有源干扰技术</P>
<P>机载雷达抗有源干扰技术是现代机载电子战中的一项极为复杂、难以对付的技术问题。为了叙述的方便,我们仅讨论假定机载雷达在遭受到有源电子干扰的情况下,已经判明干扰机的方向和干扰源数目,然后所采取的有效对抗技术措施、信号处理和数据处理方法,保证机载雷达的最佳战术技术性能,保持机载雷达的最佳战斗效果。</P>
<P>3.1机载电子干扰机现状和战术特点</P>
<P>从电子支援措施的角度来讲,电子干扰机可分为远方支援干扰机(SOJ)、抗航干扰机(ESJ)和自保护干扰机(SSJ)三种类型的干扰机。SOJ主要用于使相关的机载雷达性能降低,它一般部署在前线的一侧,大约10架,飞行于与前线平行的10公里高空,航程500公里,每架飞机</P>
<P>沿航线飞行的间隔距离约100公里。ESJ通常紧靠攻击机编队飞行,保护2~3架攻击机执行任务。而SSJ通常以3~5架飞机组成编队飞行,以眨睛式干扰、阻塞式宽带噪声干扰为主。</P>
<P>阻塞宽带噪声占空比接近于50%,可用重复欺骗技术对跟踪雷达进行干扰。</P>
<P>从有源干扰机的角度来讲,干扰机可分成:</P>
<P>阻塞式干扰机。这种干扰机有很宽的带宽调制特性,X波段带宽达15~30%,干扰功率密度低,发射功率有限,可干扰任何不同频率的雷达和频率捷变雷达。</P>
<P>点频干扰机。这是一种手动调谐窄带干扰机,有序信号调制或噪声调制干扰机,干扰功率集中,干扰带宽可达几兆赫到几百兆赫,主要用于干扰特定功率的雷达。</P>
<P>扫掠干扰机。它具有点频干扰机干扰功率集中和阻塞干扰机干扰带宽宽两大优点。</P>
<P>扫掠自动跟踪干扰机。可以自动设定干扰雷达频率,采用时间共享和点频干扰模式发射干扰信号,可干扰许多不同频率的雷达。</P>
<P>例如,吊舱式干扰机AN/ALQ-131和AN/ALQ-184,都可以检测和分析被干扰雷达的工作信号特征,有"对捷变频威胁迅速做出反应"的能力,从而选择正确的干扰措施。ALQ-131干扰机工作于三个工作频段,有三种干扰模式。它的控制/接口组件(C/I)是可编程数字计算机控制的高速数字波形产生器,可同时产生40种欺骗干扰调制波形。该机还采用了一种记存负载核对器(MLV),在一分钟内可完成干扰程序重调。该干扰机可以干扰机载防空火控雷达、机载AEW和AWACS雷达。</P>
<P>3.2机载雷达抗有源干扰技术</P><P>机载雷达是为构成运动的C3I系统,加强探测低空入侵而又不易被其定位和攻击的雷达系统。但这种雷达也会受到电子干扰的威胁。在面对有源干扰的情况下,机载雷达可以采取诱</P><P>骗干扰机把干扰功率分散到一个很宽的频段内而使自已对干扰信号不敏感,或从机载雷达的技术参数设计,雷达的部署和运用上与有源干扰抗争,使机载雷达自已处于有利地位。</P><P>从战术的角度看,预警机的航向大体与前线平行,机载防空火控雷达与干扰目标机为相对径向飞行,因此机载雷达通常所采用的抗有源干扰技术有:</P><P>·空间频谱滤波技术</P><P>·雷达频率捷变技术</P><P>·多通道接收机技术</P><P>·机载雷达数据融合技术</P><P>3.3雷达数字波束形成技术</P><P>雷达数字波束形成技术是一种最有价值的干扰回避技术(即空间频谱滤波技术)。在雷达接收模式中,应用数字波束形成自适应方向图控零技术,可以有效地抑制有源干扰。其干扰抑制度与方向图零深有关。数字波束形成也可以产生多波束,而用于多波束机载雷达同时对付多个有源干扰,采用适当的处理技术组成的自动自适应抗干扰系统,可以改善多干扰源环境中的信号-干扰功率比。</P><P>3.4频率参差和频率捷变技术</P><P>雷达频率捷变技术又称干扰功率"稀化"技术,一般的研究范围包括雷达工作频率捷变和脉冲重复频率捷变两大技术。频率捷变技术可使干扰的功率谱密度降低,提高雷达的信号-干扰功率比。例如,英国的"空中霸王"预警机采用了频率捷变接收机技术的固态接收机抗有源干扰技术。频率捷变也可以根据干扰最弱的频率,自动选择工作频率。一般来说,采用自适应频率捷变可获得10dB的得益。</P><P>脉冲重复频率捷变实际上是脉冲重复周期的自适应捷变。这种技术可保证低窄带干扰不进入雷达。</P><P>3.5机载雷达数据融合抗干扰技术</P><P>机载雷达数据融合抗干扰技术可以看成多传感器一体化技术。当雷达受到严重干扰时,可以采用"闪烁"式工作方式照射目标,而采用数据融合技术对目标进行探测和跟踪。</P><P>4机载雷达对隐身目标的检测和抗ARM技术</P><P>机载雷达检测下视威胁是一项极为困难的任务,要检测严重地杂波环境中的弱小目标(包括隐身目标)将更加困难。</P><P>4.1机载雷达对隐身目标的检测技术</P><P>机载雷达对隐身目标的检测,其研究内容主要是围绕采用何种雷达技术如何改善机载雷达低可观察目标的能力而展开的。其大致可以分成两大类型:一是增加机载雷达的功率-孔径乘积的方法。其中有提高雷达的平均发射功率(包括脉冲压缩技术),采用相控阵天线技术,实现空间能量的组合,更有效的功率管理,提高探测波束的功率和扩大机载雷达的天线有效孔径面积,从而提高机载雷达的功率孔径积。例如E-2C的未来代替雷达方案EX雷达,该雷达工作于UHF波段,采用了有效孔径面积约达600平方英尺的联接机翼共形有源相控阵天线(相当于一个四面阵)、而辐射功率为160kW,其功率孔径约达到3000千瓦平方米。该雷达对1m2目标的探测距离为400~600海里,对隐身目标的探测距离为175~200海里,对"飞毛腿"导弹之类的隐身目标探测距离可达400~600海里。二是努力提高雷达信号处理的质量。通过采用数字滤波器、电荷耦合器件、声表波器件等的信号处理能力,将检测信号提高30dB左右,以探测RCS为0.1m2以下的隐身目标。目前发展了一种使用高速数字处理机实现雷达"检测前跟踪"的小目标检测技术,也叫做"试探性航迹跟踪递归滤波处理"技术。它是在雷达目标数据通过门限(检测)之前,就被提取了出来,并在扫描-扫描或波束重访-重访的基础上进行试探性跟踪处理,而后等被测目标回波强度超过门限之后,则判断目标已被跟踪或已被检测。增加雷达的功率孔径积和雷达信号处理的质量是现代机载雷达对隐身目标检测的主要技术措施。除此之外,也可以选择其他许多隐身目标的检测方法。例如E-2C的AN/APF-145雷达,选择较低的UHF工作波段,使隐身目标看起来像一个大目标,隐身效果较差,或如Phalcon机载预警雷达那样,采用长的波束空间驻留时间(增加脉冲回波积累数)以提高雷达检测远程小目标的能力,或者寻找新的目标检测判定准则和新的技术措施。提高机载雷达系统接收机灵敏度,利用目标的极化特性;采用超分辨率测向(DF)技术提高雷达灵敏度;应用TWS(边扫描边跟踪)模式来提高雷达的目标监视性能;目标散射谐波分量检测技术;冲击脉冲雷达技术以及多传感器数据融合技术等等。前苏联战斗机雷达反隐身基本上是基于采用靠近作用群体(closelyactingguoups)作战理论,采用火控数据链(FCS)的形式改善覆盖搜索面和隐身飞机对抗的挑战。</P><P>4.2机载雷达抗ARM技术</P><P>现代空战中,进攻方为了获取有保障的制空权,往往要采取利用机载雷达辐射信号进行寻的以摧毁雷达,这就是反辐射导弹(ARM),它是利用雷达辐射制导的硬杀伤反雷达导弹,直接威胁雷达的生存性。用于攻击机载雷达的反辐射兵器有反辐射导弹(空中反射和地面发射)和反辐射无人驾驶飞机,简称反辐射无人机,常用于攻击AEW预警飞机等机载雷达。美国发展了一种携带被动寻的头和战斗部的骚扰式反辐射无人机,有空中待机能力,结构紧凑小巧,一架B-52G战略轰炸机可携带30余枚。目前专用于对抗机载雷达的反辐射导弹有"百舌鸟"AGM-45A/B和射程5~10公里,最大速度2.5马赫的"响尾蛇"AGM-122A,AGM-136A,AGM-88A,R-77空对空导弹,GKK-1/2和AMARRM先进的中程空对空导弹。机载雷达不仅面临空对空空中反辐射导弹的攻击,而且还面临来自地面SAM导弹的攻击。AGM-45A/B采用了被动雷达寻的模式,其寻的频率覆盖了L、S、C、X波段;AGM-122A则采用了宽频带被动雷达寻的头;AGM-136A则采用了被动式数字寻的头,其寻的覆盖频率为2~35GHz;R-77反辐射导弹的雷达寻的头是一部有源雷达自动瞄准寻的器,有发射后不管的作战管理模式,与AMRAAM高级空对空导弹作战模式类似;而AMRAAM则装有高分辨率雷达成象寻的模式,GKK-1/2型ARM的作用距离达100~200km,能攻击频率捷变雷达和短时关闭方式的雷达。一般而论,反辐射导弹有两种攻击作战模式:1.高速突袭式,即以大约2~3马赫的高速,出其不易地攻击;2.被动寻的,径向运动攻击,即依靠其被动雷达寻的头,采用单脉冲测角技术跟踪被攻击目标,其攻击路径是向机载雷达载机作连续的径向运动。这种作战方式也就成为确定机载雷达对抗ARM的基本依据。机载雷达的机动性能也将给反辐射导弹(ARM)的攻击增加了困难。机载雷达(机载防空火控雷达、AEW和AWACS之类的雷达)基本上是采用PC雷达体制的。倘若PD机载雷达设计性能能够达到具有小目标横截面积目标(隐身)探测能力,就可以尽早探测到反辐射导弹,判断出其来袭的速度和方向,从而采取相应的对抗措施。因此,研制高性能的机载雷达系统是其抗反辐射导弹的唯一有效方法。</P><P>4.2.1有源相控阵雷达系统技术</P><P>有源相控阵雷达技术可用来构成低被截获概率机载雷达,使ARM难于探测到机载雷达信号;有源相控阵雷达有作灵活的辐射功率管理能力,可探测中远程的反辐射导弹,也可以迅速形成多功能,引导机载导弹攻击反辐射导弹载机和攻击中的反辐射导弹;有源相控阵雷达的波束捷变和波形捷变能力可使反辐射导弹难以寻的;有源相控阵雷达技术可以实现超低副瓣(-40dB以上)和高仰角(45°仰角以上)超低副瓣(-50dB以上),使ARM难以截获和跟踪机载雷达天线副瓣辐射的雷达信号;有源相控阵雷达很容易实现大时宽和宽带宽的信号而且信号形式可变,减小了ARM测量机载雷达辐射信号的测量精度。</P><P>4.2.2其它机载雷达抗ARM技术</P><P>机载雷达对抗ARM技术途径很多,从机载雷达的生存角度来讲,例如采用无源雷达或双(多)基地机载雷达,或研制一个专门的ARM探测系统和拦截系统,实现以弹打弹,拦截来袭反辐射导弹;机载雷达也可以采取干扰或诱骗ARM的措施,使其不能真正击中目标;或采用多传感器数据融合技术,例如采用雷达、红外、激光、电视等多种目标探测器,当发现雷达寻的反辐射导弹来袭之后,机载雷达可以关机而利用其他传感器继续探测跟踪目标;当然机载雷达是否可以携带诱饵或以弹打弹,有许多复杂的技术问题尚待探讨。曾经有人提出先发制人的抗反辐射导弹方法,在发现带有反辐射导弹的载机后,应该将其击落,当然这种方法首先要求机载雷达必须具有探测远距离目标的能力,尤其在现代高科技隐身目标大量存在的情况下,要求机载雷达的探测距离(对隐身目标)要相当大,否则是无济于事的。</P><P>5结束语</P><P>机载雷达"四抗"技术是一项艰难而复杂的技术问题。可以说机载雷达面临的四大威胁是属于高科技研究的范畴,而机载雷达技术也是一种高科技范畴,机载雷达与"四抗"是高科技之间的对抗。机载雷达所采用的每一项高科技对抗技术,可以起到一项或两三项的对抗作用。</P>
AGM-122也叫响尾蛇?还有AGM-45应该已经停止使用了