劉光宇 錢淵
摘 要:在未來戰爭中,雷達系統是核心指揮控制系統的重要組成部分,常規雷達在傳統的敵我探測中還存在很多的盲區,尤其是再來戰爭中,一些隱身涂層,材料,結構的應用,將對以往常規雷達的而探測增加難度。另一方面,常規雷達探測距離有限又不可避免地面臨著日益嚴重的威脅,特別是反輻射導彈、隱身目標、低空超低空目標對雷達形成的打擊。而天波超視距雷達以其作用距離遠、具有突出的反隱及抗低空突防能力、覆蓋面積大等獨特優勢,將在未來軍事行動之中發揮著舉足輕重的地位。
關鍵詞:天波 超視距雷達 反隱身
中圖分類號:TN95 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)12(c)-0038-02
1 天波超視距雷達簡介
將來可能出現的戰爭勝負的關鍵更多的是獲取信息的快慢和多少,這些戰爭表現出更多的空間性以及時間性,在戰爭中需要具有很高的精確打擊能力,而且這種打擊能力能在全國范圍內發起,不僅是傳統的制空權等的表現,更多表現為制信息權或者制電磁波權,這些最后就表現為獲取對方情報的能力,精確分析情報的能力。戰場上所有的情況以及信息都是借助預警探測系統完成的,而且表現為時效性,現在遠程導彈等新式武器的誕生,使得人們對于地下信息以及情報的高效、精確獲取的迫切性急劇加劇,尤其是在高速低空導彈出現以后,更多關于天波超視距雷達的研究也很快被提上日程,研究成果也相對豐富,很多新式的雷達也表現出很好的偵測能力,這種雷達相比于傳統的視距雷達,表現出更強的偵探能力,一般也被稱為超地平線雷達。超視距雷達能夠偵測地平線以下的信息,主要是發射高頻電磁波在大地與電離層之間反射,通過反復反射避免地球曲率限制電磁波傳遞,從而將地平線以下的數據反射回來,這些電磁波的傳遞也能夠借助氣體以及平流層作為媒介。該文研究的對象主要是超視距雷達,這一類型的雷達也是要依靠電磁波的傳播來探測相應的目標。最常見的這種雷達一般可以根據特點分為天波、地波以及微波超視距雷達3種。天波超視距雷達的工作范圍限制在3~30 MHz內,發射的電磁波可以朝前后兩個方向,如果電磁波朝前方,則可以在距離基站上千米的距離探測到信號,這些探測行為是借助電力成的振動來獲得的,而且不能夠將自然信號與目標信號清晰分別,如果電磁波是朝后方發射,這樣也可以探測電磁波,可以將發射以及接受信號的基站設置在很近的菊林,可以探測到高度處于800~4 000 km之間的飛機、導彈或者船只等,對目標的速度、方向等參數都可以輕易獲得。不論信號的朝向如何,都是借助電離的短波完成了電磁波的反射以及傳遞。
2 天波超視距雷達起源
在20世紀的30年代前后,美國以及英國的科學家就開始了超視距雷達的研究,發展到20世紀50年代的時候,美國就開始了試制階段,將研究發展為研制,并且在1961年的時候成功試制了第一臺天波超視距雷達,并將其命名為“極狐-2”,之后很快進入到服役期。20世紀中期,前蘇聯也開始了該款雷達的研究工作,并且在20世紀的70年代成功研發了兩臺該類型的雷達,這兩臺天波超視距雷達分別布置字了加半島以及明斯克進行服役,對于這兩臺雷達的行為主要是檢測來自美國的洲際導彈。在20世紀的70年代,天波超視距雷達主要主語起始階段,主要工作就是明確了其定義,開始了初期的研究,在技術上獲得關鍵性突破,并有少量雷達開始服役。
3 天波超視距雷達黃金階段
天波超視距雷達的發展階段出現在20世紀的80、90年代,這一時期主要的成就包括美國開始研制了AN/FPS-118型雷達,該雷達字1982年開始服役,主要有12個扇區分布在4個基站上,該工程總共耗資高達20多億美元;兩年后,美國繼續研發了新型超視距雷達,并命名為AN/TPS-71 雷達,該雷達服役地點為美國海軍;在1987年,美國繼續研發新的超視距雷達,型號為AN/FPS-118,這些雷達被布置在東海岸的緬因州,共分布在3個扇區中,同年服役的超視距雷達還有AN/TPS-71,該雷達被布置在弗吉尼亞州,但是只是試驗機型;美國海軍在1989年再次增購3部AN/TTS-72型超視距雷達,而且合同還有后續增購訂單9部。同時期,前蘇聯的超視距雷達也獲得了很快的發展,主要是布置在烏克蘭境內的3臺機型開始服役,之后,英國以及澳大利亞等國家也開始布置該型號雷達開始探測。超視距雷達的發展在該階段獲得了快速的發展,技術上取得更大突破,并且在現實中使用范圍也非常廣泛。
4 天波超視距雷達完善階段
天波超視距雷達完善階段從20世紀的90年代開始,該階段開始的標志性事件是美國AN/FTS-116型超視距雷達的在西海岸布置完成,開始服役以及阿拉斯加基站項目的開工;在1992年的時候,蘇聯解體,此時美國這些超視距雷達也沒有計劃中的許多作用,伺候很長一段時間,美國將發展的重點轉移至海軍建設上,加強了海軍超視距雷達的配置,同時著重進行了“高性能超視距(AOFH)雷達”的研究,而且也開始了實驗機型的研制。在超視距雷達的完善時期,該項技術得到了完美的詮釋,這些先進性主要體現在如下幾方面:該類型雷達可以針對海上目標以及隱身目標的探測;可靠性達到了很高的標準。天波超視距雷達(英文全稱是Over-The-Horizon Radar,英文縮寫是OHTR)的探測頻率維持在3~30 MHz,不論信號的朝向如何,都是借助電離的短波完成了電磁波的反射以及傳遞,這些信號以電磁波形式傳遞,而且可以不受限與地球的曲率半徑的限制,能夠對地平面以下的信號進行遠距離探測??梢詫﹄[身目標進行遠距離探測,不收干擾信號限制,現在很多部門都對這些技術表現出很濃厚的興趣?,F在的技術已經可以針對遠距離目標進行探測,允許同時保持多目標探測。我國地域面積廣闊,這一技術對于國家的戰略意義尤其重大。
5 天波超視距雷達在防空領域優勢
現代的國防體系中,防御系統需要雷達發揮重要作用,在空中大約234 560 km的高空中一般布置有電離層,這種高度有很多常規雷達的盲區,超視距高中雷達系統卻可以在這種高度發揮其應用的巨大作用,在20世紀的70年代應用廣泛的AN FTS 120雷達就是敵人針對我國的國防體系研究的,可以偵測我國的防控目標。不過,很多雷達系統都有著自己的威脅,這些威脅廣泛存在于反偵測系統中,可以偵測到對方的低空飛行物、隱身飛行物或者低空導彈等,這會對雷達產生嚴重的威脅。但是天波雷達能夠發揮自身偵測距離遠、覆蓋區域廣的優點,偵測到相應的隱形飛行器或者低空導彈等,在當代制空權發揮著至關重要的作用。
如果雷達系統不能夠偵測到的導彈(英文簡稱為ARM)的雷達也被叫做反雷達導彈,導彈在發射過程中都會存在一定的電磁波或者熱輻射線,將這些射線作為追蹤的線索,可以對相應的導彈形成極高的命中率,監測的可靠性也極為高。如果導彈存在的慣性小,相應的面積也就會少很多,就會發揮更好的隱藏性,對方偵測到的幾率就會小很多。不過,這種反輻射導彈的口徑要做都特別少,天線的功率也不能太大,頻率只能限制在0.8~20 MHz范圍內,天波超視距雷達偵測的頻率范圍是3~30 MHz,所以能夠偵測到該目標。
參考文獻
[1] 殷俊麗.天波超視距雷達機動目標檢測與跟蹤[D].西安:電子科技大學,2009.
[2] 張宣,代旻,陳云翔.天波超視距雷達作戰效能分析[J].現代防御技術,2007,35(5):36-41.
[3] 張宣,陳云翔,朱榮昌.模糊綜合評定模型的天波超視距雷達作戰效能評估[J].火力與指揮控制,2008,33(1):70-74.