雷达探测技术
雷达反隐身技术是指使雷达探测、跟踪、定位隐身目标而采用的技术。通过采取扩展雷达的工作频段、改进雷达的探测性能、发展新技术体制雷达等途径,可提高雷达的反隐身能力。现在要提高雷达的反隐身探测能力有两个途径:一是改进现有雷达本身的探测能力; 二是研制新型雷达或使用新的探测方法。雷达探测距离的增加必须从提高雷达接收信号处理能力入手,力争使雷达的灵敏度提高几个数量级。可以通过采用超高频和毫米波超高速集成电路、单片集成电路技术、计算机数据处理技术、数字滤波、电荷耦合器件、声表面滤波和光学方法等先进技术来提高信号处理能力。在此基础上,再通过雷达联网来提高现有雷达的反隐身能力。另外提高探测隐身目标能力的先进技术还包括频率捷变技术、扩频技术、低旁瓣或旁瓣对消、窄波束、置零技术、多波束、极化变换、伪随机噪声、恒虚警电路等技术。还可以通过功率合成技术和大时宽脉冲压缩技术,来增加雷达的发射功率。
(1) 超宽带雷达
超宽带雷达定义:雷达发射信号的分数带宽大于0.25的雷达。超宽带雷超宽带雷达的发射脉冲极窄,峰值功率很高、频谱分布在很宽的范围内,具有相当高的距离分辨力,能够有效对付采用雷达吸波材料和平滑外形等隐身技术的隐身目标有以下几点优势和能力:①测距分辨率可高达厘米量级;②具有能够识别和区分各目标的重要能力;③发射的脉冲包含许多频率,能够突破窄频段吸波材料的吸波效应;④具有对单个或多个目标的高分辨率成像能力;⑤具有较强的穿透植被、土壤和墙壁的能力;⑥具有一定对抗电子对抗的能力。美国和俄罗斯在超宽带雷达的研制方面已走在前列,充分研究和总结超宽带技术在各方面的进展,有助于形成一个完整的理论体系,加速超宽带产品的开发。
(2) 超视距雷达
当前隐身系统主要对抗频率为0.2-29GHz的厘米波雷达,超视距雷达工作波长达10m,靠谐振效应探测目标,几乎不受现有雷达波吸收材料(吸波材料)的影响。同时,超视距雷达波是经过电离层反射后照射到飞行器上的,因此它成了探测隐身武器的有力工具。国外实验表明,超视距雷达可以发现2800km外、飞行高度150~7500m、雷达截面为0.1~0.3m2的目标。
(3) 双基地或多基地雷达
多基地雷达的发射机和接收机处在不同的地方,最简单的多基地雷达是由部发射机和一部接收机组成的双基地雷达。多基地雷达利用目标的侧向或前向反射回波,从不同的方向对隐身飞机进行探测,破坏了隐身武器通过减少后向反射进行隐身的目的。测试表明,利用前后向反射探测的雷达截面值比仅利用后向反射的高约15dB。多基地雷达的发射站和接收站相对目标之间的夹角越大,就越有可能捕获到隐身目标。由于多基地雷达的接收机是被动接收,所以不会受到定向干扰和反辐射导弹的威胁。
(4) 双波段雷达和多种探测装置融合
美国反隐身导弹技术的核心是频带相隔较宽的双波段雷达系统。这种雷达使用一个频率非常低的频段,探测远距离目标;使用另一个频率较高的频段,对目标进行非常精确的测量和定位。最后把融合的雷达信息与由光学和红外探测装置得到的部分数据进行综合,构成能精确确定和分析目标的多频谱系统。
(5) 机载和浮空器载雷达
隐身飞行器的隐身重点一般放在鼻锥方向士45°范围内,机载或浮空器载探测系统通过俯视探测,容易探测隐身目标。美国空军的E-3A预警机的S波段脉冲多普勒雷达在高空巡航时可发现100km距离以内、雷达截面为0.1~0.3m的目标。飞艇和气球等浮空器也有可能作为反隐身平台。1996年,美国批准“联合陆地攻击巡航导弹空中网络探测器”计划,这种在气球平台上载有监视雷达和跟踪照射雷达的系统能探测、跟踪、辅助拦截低空巡航导弹,可连续工作32天。Mark7CS对流层系留气球雷达,高度300mn,采用TPs-63雷达,探测隐身巡航导弹的距离为56km。