一厢情愿捕幽灵破除无源雷达反隐身神话第一波.docVIP

一厢情愿捕幽灵---破除反隐身神话第一波作者 龙腾日月隐身作战飞机的出现让传统的战场传感器—雷达陷入了“睁眼瞎”的窘境，也呼唤起了反隐身传感器的革命浪潮。一时间，网络和学术界都兴起了一波反隐身技术讨论浪潮。在网络上，通常最多出现的反隐身技术手段是以下三种：无源雷达、米波/毫米波反隐身雷达和多传感器融合。无源反隐身雷达无疑是最火爆的一个。 ?????????????? 维拉雷达的接收天线 ? 无源雷达探测隐身机的想法貌似是在南联盟那架倒霉的F117被击落开始的。无容置疑，F117被南联盟击落的确打破了隐身机不可战胜不可击落的神话，这不仅仅大大鼓舞了广大落后国家对抗霸权的信心，也让国内对于美帝隐身机深恶痛绝的网友们群情激奋，躁动不已。当然，军火商贩子也看到了这个事件背后的商机。那次事件过后没多久，在媒体上就流传出当时南联盟是使用无源雷达成功探测到F117并且将其击落的传奇故事。紧接着，“维拉”无源雷达高调的走入公众的视线，并且被一些人奉为反隐身神器，甚至还有过中国要引进甚至仿制维拉雷达的报道出现。近几年中国多次雷达电子设备展览中，也多次出现类似“维拉”外形的新型雷达系统，其高耸的圆柱状全向雷达接收机天线与“维拉”极其相似。再结合我国面对的隐身机的压力随着美帝隐身机部署逐年增大的现实，很难不让公众将无源雷达套上一层反隐身的神秘光环。 ? VLC20雷达资料展板，可见其雷达天线与维拉系统非常类似 ? ? 那么，无源雷达究竟能对隐身机产生多大的作战效能，到底能否实现反隐身的战术目的呢？就让笔者从无源雷达的基本工作原理说起。无源雷达，顾名思义，就是不采用有源发射设备的无源探测设备，其通过收集，分析目标本身发出的电磁辐射来进行探测。虽然，隐身机设计过程中，设计师会尽量考虑抑制辐射，并且在作战时飞行员也会尽力保持频谱静默。但是显然，不辐射电磁信号的战斗机是不存在的。从理论角度说，只要成功的截获和分析隐身机泄露出来的频谱信号，就能够成功的发现隐身机的存在。无源反隐身雷达的支持者认为，隐身机作战虽然尽量避免使用雷达和其他有源传感器，但是在实际作战中根本无法避免自身信号的辐射和暴露。比如，F22隐身机战斗机上装备了人类历史上功率最为强大的机载雷达之一APG77，如果不开启自己的雷达，隐身机本身就只能依靠战术数据链感知战场态势，而战术数据链本身也会向外辐射电磁信号。无源反隐身雷达的支持者认为，通过对于隐身机机载雷达和战术数据链使用的限制，无源反隐身雷达能够很大程度上制约隐身机作战效能的实现，从而达到反隐身的目的。 现实中的无源雷达系统都采用了多天线部署，通过对比接收到信号的方向和时间对目标进行定位和测距。对辐射源定位有多种方法,比较常用的方法有测向定位(三角定位)、到达时差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位(双曲线定位)、到达频差(Frequency Difference of Arrival,FDOA)定位等。 ??? 到达时间差TDOA(TimeDifference0fArrival)定位技术：无源雷达对目标辐射进行探测并测量出信号到达两个无源雷达天线的时间差，每两个天线得到一个测量值，形成一个双曲线定位区，这样，三个天线得到2个双曲线定位区，求解出它们的交结点并施以附加条件就可以得到目标的确切位置。由于所测量为时间差而非绝对时间，不必满足时间同步的要求，所以TDOA备受关注。维拉无源雷达和我国的YLC20无源雷达都采用了这种定位方式。??? 到达角交汇定位(AOA)技术的原理是：在两个以上的位置点设置方向性天线或阵列天线，获取终端发射的无线电波信号角度信息，然后通过交汇法估计终端的位置。它只需利用两个天线阵列就能完成目标的初始定位，与TDOA等技术的定位体制相比，系统结构简单，但要求天线阵具有高度灵敏度和高空间分辨率。随着目标距离的增加，AOA的定位精度逐渐降低。因此，采用AOA定位方式的无源雷达对于中远距离目标的定位精度较差，这也许是目前少见采用此方式定位的无源雷达的原因。 ??????????????????? 维拉(VERA-E)无源雷达系统的工作原理图 ? ? ? 但是，现代战场的电磁态势不是理论分析中的那么简单。现代机载雷达，尤其是电扫描相控阵雷达和低可截获概率雷达的使用大大限制了无源雷达的作战效能。目前，无源雷达采用较多的TDOA定位方式在应对机载火控雷达尤其是电扫相控阵雷达时就基本无效。雷达的探测精度与雷达波束宽度成反比。也就是说雷达的波束越窄，探测精度就越高。现代机载火控雷达为了实现对目标火控级别的精度跟踪都采取了高增益窄波束主瓣。其波束宽度通常都有几度，电扫描相控阵天线的波束宽度通常更窄，而且扫描速度更快。雷达主瓣波束宽度窄就意味着无源雷达的多个天线无法被同时照射，说白了就