雷達組網及其“四抗”能力分析

曾海兵，謝永亮，趙朋亮

(海軍蚌埠士官學校雷達教研室，安徽 蚌埠 233012)

隨著現代軍事科技的發展，傳統單基地雷達正面臨綜合電子干擾、隱身目標、反輻射導彈和低空/超低空突防四大威脅。雷達組網在抗“四大威脅”方面表現出了優良的性能，大幅提高了雷達系統的生存能力和作戰效能，是當前應對“四大威脅”的一種有效途徑［1］。

1 雷達組網簡述

1.1 雷達組網的定義

雷達組網是指將多部不同體制、不同頻段、不同工作方式、不同極化方式的雷達或者無源偵察裝備優化布站，借助通信手段鏈接成網，由中心站統一調配形成的一個有機整體［2］。網內各雷達和雷達對抗偵察裝備的信息由中心站收集，綜合處理后形成雷達網覆蓋范圍內情報信息，并按照戰爭態勢的變化，自適應地調整網內各雷達裝備的優勢，從而完成整個覆蓋范圍內目標的探測、定位和跟蹤等任務。

圖1 雷達組網示意圖

1.2 雷達組網的特點

(1)不同體制、不同頻段的雷達交錯配置。(2)靜態部署與動態部署相結合。(3)前沿和縱深，陸基、海基、空基和天基部署相銜接。(4)低、中、高空探測互補。(5)有源探測和無源探測并存。

2 雷達組網抗綜合電子干擾

隨著雷達干擾技術的不斷發展和提高，現代戰爭中的電磁環境日趨復雜，電子對抗日趨激烈，電子干擾形式多樣、手段層出不窮，但總體上，對雷達干擾主要有兩大類:有源干擾和無源干擾。

2.1 抗無源干擾

常用的無源干擾是通過施放金屬箔條，以形成假目標或在對方雷達熒光屏上形成強雜波背景，以欺騙或降低對方雷達對目標的發現概率達到干擾雷達的目的。這種方法對單部雷達有效，但對于組網雷達，網內雷達可以從不同的方向對目標進行探測，因而干擾效果大幅降低。特別是施放金屬箔條的干擾方式，是在戰場上實施的戰術干擾，此時目標處于對方腹地，干擾對某些方位上的雷達無效，因此，該方法就失去了掩護目標的作用。另外，在雷達網中有各種不同體制的雷達，如采用動目標檢測技術的雷達對這種干擾具有較好地抑制作用［3］。

2.2 抗有源干擾

常用有源干擾包括:欺騙性干擾、應答式干擾和壓制性干擾等，都是通過欺騙或降低對方雷達對目標的發現概率，以達到干擾對方雷達的目的。壓制性干擾是發射一定頻段和功率的電磁能量，對工作在該頻段的雷達探測產生影響，在相同探測概率的條件下，使雷達的噪聲增加，從而縮短雷達的探測距離，或在探測相同距離目標時，降低對目標的探測概率。在該干擾方式下，由于雷達的水平波束通常較窄，干擾電磁能量主要從雷達的副瓣進入，通過主瓣進入的電磁能量較少。因而，這種干擾方式能夠發揮作用的前提條件是干擾波束必須對準雷達波束或基本對準雷達波束。欺騙性干擾和應答式干擾是通過接收雷達的發射信號，對雷達發射信號進行處理，產生與雷達發射信號同頻率同重復周期但附加了虛假多普勒頻移的假目標信號，來引導欺騙雷達跟蹤虛假目標，從而降低對真實目標的發現和探測概率。與壓制性干擾相同，要對敵方雷達進行有效干擾，干擾波束也必須對準雷達波束或基本對準雷達波束。從上述分析可看出，要想實施有效的有源干擾，必須首先偵測或估計出對方雷達接收機的方向或位置。對于單部雷達，要探測或跟蹤目標就必須發射電磁波，而這樣會很容易被敵方偵察設備偵察到雷達的方向或位置。如進行雷達組網，雷達網中的各部雷達是分布在廣大的區域，對目標的探測是從不同方向實施的，在空中形成了交織的電磁波波束網絡，增加了偵察設備分選、識別信號的難度，使敵方難以測得雷達的準確位置，從而使得電磁干擾達不到理想的干擾效果。對于壓制性干擾，由于組網中的雷達是由多部工作在不同頻段上的雷達組成，想用一部干擾機來干擾如此寬的頻段是不可能的，即使干擾平臺可以攜帶多部干擾機，但其干擾功率也將受到較大限制，使得干擾效果縮減。對于欺騙性干擾，由于雷達網是從不同方向進行探測，干擾時只能對某一方向上的雷達有效，而對其他方向上的雷達探測基本無影響，通過雷達網的數據融合處理就可完成對目標的探測并剔除虛假目標，因而欺騙性干擾將無法達到干擾目的。

3 雷達組網抗隱身目標

為盡量降低目標被雷達探測的概率，各種隱身目標不斷涌現，特別是空中目標，如美國F－117、B－2、F－22等隱身飛機。在伊拉克戰爭中，美國F－117飛機出動次數僅為多國部隊出動戰機的2%，卻轟炸了40%的目標，且無一傷亡。

然而隱身目標并非是完全隱身的，當前隱身技術主要包括:外形隱身和吸波材料隱身。外形隱身主要通過合理的結構設計，是將電磁散射波集中到對目標威脅較小的幾個方向。如飛機的隱身主要是針對易受攻擊的正前鼻錐方向水平±45°、垂直±30°，但在其他方向的雷達散射面積并未減小。由于隱身飛機的散射截面積在前方較小，而側面和后部的散射截面積與普通飛機基本一致，這就為雷達網探測隱身飛機提供了理論依據。從隱身飛機的特性看:位于飛機前方的單部雷達較難發現目標或只能得到斷續的目標回波，無法對隱身飛機穩定的探測和跟蹤;而對于雷達網而言，網內其他方向的雷達，如位于飛機側后方的雷達、天基雷達就有可能發現目標;另外，網內其他體制雷達如雙/多基地、超視距等雷達也可能發現目標［4］。而對于吸波材料隱身，目標隱身的效果與吸波涂層的厚度及探測隱身目標電磁波的波長有關，為了達到較好的隱身效果，一般要求吸波涂層的厚度為波長的1/4～1/10，因此，吸波涂層越厚，隱身效果越好，但吸波涂層過厚，將增加隱身目標的重量，從而影響隱身目標的機動性能。目前隱身目標吸波涂層的有效頻段為1～20 GHz，覆蓋不到米波段，所以，吸波材料對米波波段的雷達信號的衰減將大幅下降。

通過以上分析可知，單部雷達對隱身目標的探測能力有限，但雷達組網后網內不同地域(平臺)、不同頻段、不同體制雷達探測的信息都集中到融合中心，通過數據融合處理就可得到隱身目標的連續信息。在當前尚無單部雷達具備探測隱身目標能力的情況下，雷達組網是當前對抗隱身目標的有效手段。

4 雷達組網抗反輻射導彈

反輻射導彈是專門用于摧毀對方雷達的一種武器，其可順著雷達輻射的電磁波找到雷達所在位置并摧毀雷達。反輻射導彈從出現至今已經發展了3代，第3代反輻射導彈的速度＞2252 km/h，作戰距離為20～30 km，頻率覆蓋為0.8～18 GHz，采用被動雷達尋的和慣性制導相結合的工作方式，因此，即使對方雷達關機，反輻射導彈也可憑借記憶用慣性導航的工作方式繼續對雷達實施攻擊。

然而，反輻射導彈也其自身的弱點，反輻射導彈必須依靠輻射源對其照射才可被動尋的制導，并且要對輻射源進行分選、識別、跟蹤才能確定所要攻擊的目標。但受彈體空間的限制，導彈導引頭上無法布置信號處理電路，從而無法對多個吉帶寬的信號進行精確的分析判斷，因此，偵測雷達的位置較為困難。另一方面如果雷達組成了雷達網絡，在中心控制機的控制下可采取多頻段、多波束、多方位雷達交替開機等方式工作，形成復雜多變的電磁波信號場，造成反輻射導彈接收機頻率、波束和方位混亂，使之無法準確跟蹤輻射源，從而難以對雷達造成毀滅性打擊［5］。

5 雷達組網抗超低空突防

飛機或導彈等飛行目標在進行攻擊時，為了避開雷達的探測，通常采用低空或超低空的方式機動，以降低被對方雷達發現和跟蹤的概率。一般雷達難以發現和跟蹤低空或超低空目標，這是由于雷達為了準確測得目標參數，其工作頻率通常較高，較高頻率的電磁波在空間中近似以直線傳播，又由于地球是近似球體的星球，受地球曲率的影響，一定架設高度的雷達只能發現視距內的目標，視距公式如下

式中，Hr為雷達天線架設高度，單位m;Ht為目標高度，單位m;R視距為發現距離，單位km。如式(1)所示，受視距的影響，雷達對目標的最大探測距離與目標的高度和雷達天線架設高度的開方成正比，如果目標的高度較低，為盡早發現目標，雷達天線高度必須盡量提高，但受地形影響，很難將雷達均架設在山上，對架設高度較低的雷達而言，就幾乎無法探測到低空或超低空飛行的目標，即使雷達偶而發現目標，目標的航跡也是斷續的，無法對其進行穩定跟蹤。

然而使用雷達組網的方式則可較好地解決這一問題［6］。一是充分發揮網內雷達分布布站的優勢，將空基、天基和地面前站雷達獲取的目標信息，通過雷達網絡傳輸給指揮中心或后站雷達，通過雷達間信息的傳遞，應用接力跟蹤的方式得到低空入侵目標的連續信息。二是發揮雷達網內特殊體制雷達的優勢，使這些雷達和一般的警戒雷達的探測數據融合處理，獲取低空入侵目標的連續信息。

6 結束語

現代戰爭中單部雷達正面臨著“四大威脅”，其作戰效能和生存能力受到嚴峻的挑戰，雷達組網可有效地實現雷達的“四抗”，并形成立體化、全方位、多層次的防控體系，既具有網內單部雷達的特性，又可將其數據融合、資源共享，充分發揮其整體作戰效能。雷達組網技術適應現代軍事電子設備向系統化、一體化的發展需求，是未來雷達的發展方向。

［1］金虎，王玉松，劉江波.陸上陣地雷達組網技術［J］.電子對抗，2011(3):42－45.

［2］母政.雷達組網技術研究［J］.探測與定位，2011(4):37－43.

［3］王小謨，張光義.雷達與探測［M］.北京:國防工業出版社，2001.

［4］欒勝利，閔路明.淺論雷達組網［J］.現代導航，2010(6):59－63.

［5］胡寶潔，范江濤，楊沛，等.復雜電磁環境對組網雷達的影響研究［J］.電子科技，2010，23(1):51 －53.

［6］李強.一種新的自適應背景建立與更新算法［J］.電子科技，2007，20(10):10 －12，16.