俄罗斯的VHF反隐身雷达
防空雷达对隐身飞机的检测研究
防空雷达对隐身飞机的检测研究作者:高娜闫永玲张庆波顾金玲张保山魏圣军来源:《E动时尚·科学工程技术》2019年第05期摘要:为了进一步提升防空雷达对隐身飞机的探测概率,在本文当中对防空雷达对隐身飞机的检测进行了系统的研究与分析。
首先对防空雷达的反隐身飞机进行了理论分析,最后从单个雷达以及组网模式两个方面分析了提升隐身飞机检出概率的具体方法。
关键词:防空雷达;隐身飞机;检测概率一.引言隐身飞机的出现、应用和发展,迫使人们研究反隐身技术。
隐身飞机的威胁主要在于其多种技术的采用使得在其受攻击方向尽可能减小雷达散射截面积(RCS),探测距离缩短,雷达的生存概率急剧下降。
为了对抗隐身目标,组网雷达应运而生,组网雷达可通过多频率可在大角度范围内从不同方位照射隐身飞机,通过弥补隐身目标的RCS实现对隐身飞机的探测。
因此在当下单部雷达具备对隐身目标预警探测能力较低的条件下,对抗隐身目标较有效的方法就是雷达组网。
二.反隐身飞机理论分析隐身飞机的设计原理是针对水平方向上水平角度为45°,垂直度在30°左右的基地雷达来展开的,这主要是由于处于该角度的雷达RCS将会大幅度减少,但是在其他方向的RCS则并不会出现显著变化。
由此可见,基于这种原理所设计的隐身飞机在雷达上并非是完全看不见的,只不过给雷达探测所预留的时间相对较低。
其次,隐身飞机机身上所涂的材料涂层以及吸波结构对微波的作用也具有特定的频段要求,这也为隐身飞机的探测提供了必要的频段窗口。
基于以上两点,组网雷达通过采用多角度雷达,发生多频段微波的方式来进行隐身飞机的探测,通过这种方式能够大大增加隐身飞机的发现概率,现阶段组网雷达也已经成为反隐身飞机的重要措施。
具体来说现阶段组网雷达对隐身飞机的检测主要是通过从频域、空域和极化域这三个角度来实现的,其中频域反隐身技术使用最为频繁,同时也最为有效,其主要运用了VHF技术来实现这一目标。
而空域反射则充分利用了隐身目标的缩减来进行探测,隐身飞机在飞行过程中若受到了来自其他角度的照射,则就会出现明显的方向缩减,进而被雷达所捕获。
雷达波段
在许多舰艇的介绍中,总有对舰艇雷达的介绍,总是什么搜索雷达L波段等等说法,另人摸不着头脑,它到底是多少波长和怎样性能的雷达呢?下面就对雷达的波段的分类和种类做介绍了:事实上有两种雷达波段的划分系统。
老版本的划分规则是根据波长来划分,在二战时制定的。
它的规则是这样的:最初的搜索雷达使用23厘米的波长。
他就是人们常听说的 L-波段 (英文Long的缩写).当更短一些的波长雷达出现时(10cm), 这种雷达通常被人们叫做S-波段, S 是比标准的L波段短的意思(Short).当火控雷达雷达出现时 (3cm 波长),它被人们叫做 X-波段雷达,因为生活中X通常用来指定和标示地点 .人们对于搜索雷达和火控雷达的折衷波长的雷达叫做C-波段 (C 是英文单词 Compr omise折衷的意思).德国人发展了更短波长的雷达,它的波长是1.5厘米.德国人叫它K-波段雷达 (K 是Kurtz, 德语中短的意思).但不幸的是,由于德国人特有的日尔曼式的严谨,他们选择雷达频率是完全通过水蒸气试验方式求得的,致使K-波段雷达在雨天和雾天时无法使用. 战后人们选定频率略大于 K 波段的波段为Ka波段(Ka 是 K-above大于K的意思)和频率略小于K 波段的波段为Ku波段 (Ku是 K-under小于K的意思).最后,最早的使用米波长的雷达人们叫它P-波段雷达 (P代表英文单词 Previous原先的意思).但是这个系统十分复杂和繁琐,很难使用. 因此它被合理的系统替代了。
新的系统就是按波长的长--短从A排到K。
老的 P-波段 = 新的 A/B 波段老的 L-波段 = 新的 C/D-波段老的 S-波段 = 新的 E/F 波段老的 C-波段 = 新的 G/H 波段老的 X-波段 = 新的 I/J 波段老的 K-波段 = 新的 K 波段一些雷达资料2008-03-04 09:13:33| 分类:一些小资料| 标签:|举报|字号大中小订阅在许多舰艇的介绍中,总有对舰艇雷达的介绍,总是什么搜索雷达L波段等等说法,另人摸不着头脑,它到底是多少波长和怎样性能的雷达呢?下面就对雷达的波段的分类和种类做介绍了:事实上有两种雷达波段的划分系统。
惊世之作 俄罗斯新型L波段机载襟翼有源相控阵雷达
2009年8月莫斯科航展上,在没有大型武器出现的情况下,俄罗斯展示的大量新型电子设备成为了展会的一大亮点。
尤其是提赫米洛夫仪器制造研究所(NIIP)展示的新型X波段有源相控阵雷达,这款未来将用于俄五代机及苏-27/30/35系列战斗机改进的雷达成了媒体的聚焦点。
作为俄罗斯机载雷达研制领域领头羊的仪器制造研究所,其展示的并不只有这款有源相控阵雷达,同时展出的还有一款新型L波段有源相控阵雷达,在公司分发的一些宣传资料上也都涉及到了这款雷达。
其实,这款雷达早在2007年莫斯科航展上就已经展出过,可能是因为仪器制造研究所很少透露其相关信息,此前虽然在仪器制造研究所的一些技术刊物中已数次报道了该雷达研制进展,但是一直未引起外界的注意。
尽管在2009年莫斯科航展开幕之前,仪器制造研究所在介绍新型X波段有源相控阵雷达将亮相时也提到了这款雷达,仍未引起媒体的太多关注。
鉴于这款L波段有源相控阵雷达的独特设计及技术潜力,可以肯定未来它必将有不错的发展。
本文将结合一些公开的资料,为大家介绍一下这款雷达并对其性能及用途进行猜测。
从展出的雷达样机以及分发的宣传资料,我们能对这款新型L波段有源相控阵雷达(以下简称新型L波段雷达,现在有一些媒体将其称为AFAR-L,AFAR即俄语中的AESA,L指L波段)有一个初步了解:新型L波段雷达的出现与新型X波段有源相控阵雷达有点类似,也是面向苏-27/30/35系列战斗机的改进及装备的新一代战机。
其最大特点是将整个雷达系统安装在战斗机的前缘襟翼内,或者说整个雷达系统本身也就是为战斗机前缘襟翼设计的。
该雷达的天线发射单元呈块状,每块包含4个单元。
从展出的样机可以看出每个襟翼内共有3个这样的块状单元呈线状排列,也就说襟翼内包含了12个子发射单元。
而有源相控阵雷达最重要的3个T/R模块则分别控制这样的3个块状天线发射单元,整个系统十分紧凑。
什么是L波段对于这款雷达,很多人首先可能就会想到它为什么采用L波段?这个问题可以用L波段本身的特性来回答。
分布式阵列米波雷达角度解模糊方法分析
ABSTRACT
Abstract
VHF radar has a natural advantage in anti-stealth and anti-radiation missile, while the disadvantages such as wider beam band, higher side-lobe level, lower angular resolution are also severe. The increase of antenna aperture could enhance the angular resolution and localization precision, but the motility decreases at the same time. To solve the contradiction between high angular resolution and high motility, distributed arrays VHF radar is proposed, and high accuracy angle disambiguation methods are studied due to the high antenna side-lobes.
In this paper, the angle estimation principal of phase interferometer、long-short baseline and stagger baseline are introduced firstly, the conditions of solving ambiguous correctly are given, the factors which will enhance the angular resolution effectively are also analyzed and the above theories through computer simulations are terrified, the chosen principle of baseline lengths is concluded; Then as for the distributed arrays, dual-size ESPRIT algorithm is discussed, which constructs rotational invariance relationship via array elements and subarrays, then lower variance and fine non-ambiguous estimates are achieved by deriving a coarse but unambiguous reference estimates. A distributed array double baseline stagger algorithm is proposed, the stagger relationship through subarray partition is constructed and remainder theorem is used to deal with disambiguation; Subspace fitting algorithms are also discussed, a set of ambiguous direction cosine estimates are reckoned as candidates to complete the angle search, its complexity is smaller compared with that of traditional ones; Finally, an algorithm based on MI-MUSIC is proposed for DOA estimation of distributed arrays, it is not sensitive to the element misalignment and has a higher angular accuracy. Simulation results demonstrate high accuracy of DOA estimation of the proposed methods, and that distributed arrays exist the baseline threshold and SNR threshold.
雷达技术简介及发展展望
摘要:文章简要介绍了雷达技术发展简史和雷达技术在现代国防中的地位和作用,简述了几种先进雷达的体制和技术的基本原理以及国外的先进雷达应用情况,提出了现代战争下雷达技术发展展望。
0 前言雷达(Radar)是英文“Radio Detection and Ranging”缩写的译音,意思是无线电检测和定位。
近年来更广义的Radar的定义为:利用电磁波对目标检测/定位/跟踪/成像/识别。
雷达是战争中关键的侦察系统之一,它提供的信息是决策的主要基础。
雷达可用于战区侦察,也可用于战场侦察。
装有雷达导引头的导弹、灵巧炸弹能精确地、有效地杀伤目标。
在反洲际弹道导弹系统,反战术弹道导弹系统中,雷达是主要的探测器。
雷达技术在导航、海洋、气象、环境、农业、森林、资源勘测、走私检查等方面都起到了重要作用。
下面简要叙述雷达技术发展简史。
雷达技术首先在美国应用成功。
美国在1922年利用连续波干涉雷达检测到木船,1933年6月利用连续波干涉雷达首次检测到飞机。
该种雷达不能测距。
1934年美国海军开始发展脉冲雷达。
英国于1935年开始研究脉冲雷达,1937年4月成功验证了CH(Chain Home)雷达站,1938年大量的CH雷达站投入运行。
英国于1939年发展飞机截击雷达。
1940年由英国设计的10cm波长的磁控管由美国生产。
磁控管的发展是实现微波雷达的最重要的贡献。
1940年11月,美国开发微波雷达,在二次世界大战末期生产出了10cm的SCR-584炮瞄雷达,使高射炮命中率提高了十倍。
二战中,俄、法、德、意、日等国都独立发展了雷达技术。
但除美国、英国外,雷达频率都不超过600MHz。
二战中,由于雷达的很大作用,产生了对雷达的电子对抗。
研制了大量的对雷达的电子侦察与干扰设备,并成立了反雷达特种部队。
二战后,特别是五、六十年代,由于航空航天技术的飞速发展,用雷达探测飞机、导弹、卫星、以及反洲际弹道导弹的需要,对雷达提出了远距离、高精度、高分辨率及多目标测量的要求,雷达进入蓬勃发展阶段,解决了一系列关键性问题:脉冲压缩技术、单脉冲雷达技术、微波高功率管、脉冲多卜勒雷达、微波接收机低噪声放大器(低噪声行波管、量子、参量、隧首二极管放大器等)、相控阵雷达。
简单易懂的导弹知识讲解
简单易懂的导弹知识讲解.txt23让我们挥起沉重的铁锤吧!每一下都砸在最稚嫩的部位,当青春逝去,那些部位将生出厚晒太阳的茧,最终成为坚实的石,支撑起我们不再年轻但一定美丽的生命。
导弹的定义:“导弹是指依靠自生动力装置推进,由制导系统自动引导其战斗部打击目标的一种武器”。
书本上是这么说的.嘛.确切意义也是如书上所说的..让导弹动起来吧~~导弹的构成是由头部舱,制导装置,主发动机,战斗部,引信,推进部,动力火箭构成。
制导装置既是导弹的控制中心,很容易理解就是控制导弹攻击目标的东西,最简单的设计莫过于例如二战德国V1导弹的里程计,这是最早的制导装置,而战斗部的表现方式有多种,有弹头,弹翼,环状部,视导弹形式作用的不同,部署也就不同。
这里要提醒一下,主发动机的作用是控制导弹的运行轨迹,而主要推力是来自动力火箭装置。
而导弹的控制方式有多种多样的,大体上分为尾控制面,前控制面,旋转三角翼,矢量推进,直接侧向加力这几种,当然还有单脉冲,脉冲之类复杂的。
下面将详细讲解前5种方式,复杂语言听不懂,我也说不来~。
第一节,导弹的自控制方式:尾控制面:很多导弹都有把压力中心配置在接近导弹重心的主升力面和尾控制面,重心配置对于导弹设计来说是尤为重要和基本的设计要素,不正确的重心和压力中心配置,任何的不稳定都会使得导弹绕压力中心位置旋转,最轻微的旋转可以通过指导系统的航电来自我弥补,而压力中心与重心重合的导弹被称之为零界稳定导弹,压力中心在重心之后的导弹是静稳定导弹,在不稳定的情况下,任何使弹体离开速度矢量方向的扰动,都会引起绕重心的力矩,而稳定的情况下,任何的扰动都会被渐进减小,压心与重心之间的距离称为静稳定度,导弹的静稳定度并不是越稳越好,因为有更大的静稳定度的同时也以为着这导弹越难以使之改变机动矢量方向,过于稳定的导弹是空对空格斗导弹的大忌,这样会让它无法打中任何一架飞机。
而尾控制面设计将控制面设置在弹翼之后,亚音速情况下很简单,直接控制就行,而在在超音速情况下,控制面将无法控制它前面的气流,所以为了取得更大的力矩,它只能设计的更加的靠后,同时这样也就能更容易的部署其他装置。
米波三坐标雷达:让隐形战机无处可藏
2017.1发明与创新2017.3▲JY-26型反隐身雷达(图/中华网)在近日举行的国家科学技术奖励大会上,中国电子科技集团公司第三十八研究所研制的米波三坐标雷达获得国家科技进步奖二等奖。
国防科技大学国家安全与军事战略研究中心军事专家王群教授介绍说:“毫无疑问,米波三坐标雷达可以更好地实现对隐形战机高质量的定位和追踪。
在国际上,法国、德国和俄罗斯的米波雷达研究水平比较高,在探测高速、高机动的隐形战机方面都有过人之处。
这次我国获奖的米波雷达在主要性能指标上有所超越,但要实现全面超越并保持领先水平,恐怕还得不断加大研发力度。
因为随着中国歼-20和俄罗斯T-50隐形战机的列装,在需求的牵引下,西方世界很可能将目光重新转向米波雷达等反隐形雷达的研究。
”王群介绍,米波雷达是指工作波长在1米至10米,工作频段在30兆赫兹至300兆赫兹的一种长波雷达,又名超短波雷达或甚高频(VHF )雷达。
传统或普通的米波雷达多使用简单的八木天线或老式网状矩形抛物面天线,基本只能测量目标的距离和方位两个坐标,所以属于两坐标雷达。
这种雷达只能实现对平面(地面或海面)目标定位,无法对空中目标定位。
而米波三坐标雷达是指既能测量目标的距离和方位两个坐标,也能测量目标俯仰角或高度的米波雷达,它不仅可以对平面目标定位,而且可以对空中目标定位,并用于目标跟踪。
“显然,相对于米波两坐标雷达,米波三坐标雷达的主要优势就是能对目标进行三坐标定位,功能多,目标适应性好,识别能力强。
”王群说。
法国、德国和俄罗斯的米波雷达研究水平比较高。
像法国的米波综合脉冲孔径雷达(RIAS )、德国的米波圆阵列雷达(MELISSA )、俄罗斯的东方-E 和天空-Y 雷达等,都是性能不俗、有代表性的米波三坐标雷达。
其中,RIAS 采用了全向天线单元稀疏阵和宽脉冲全向辐射等技术,MELISSA 采用了全向发射、圆阵列多路接收和多波束等技术,而东方-E 和天空-Y 雷达则采用了有源相控阵、时间-空间数字化处理和单通道接收传输等技术。
俄罗斯机载雷达厂商及其对华合作
苏-27的NO01雷达近日,有网站登载有关俄罗斯机载雷达厂商对华合作的文章,笔者觉得内容有较大的出入,现就俄罗斯机载雷达厂商及其对华合作做个简单的概述。
俄罗斯目前研制机载雷达厂商有两家;一家是仪器仪表研究院,也称提霍米洛夫研究院,(俄语简称为НИИП,英语简称为NIIP,公司主页http://www.niip.ru/),该公司主要研制苏-27系列的雷达,包括用于苏-27的NO01,用于苏-35的NO11,以及其发展型NO11M无源相控阵雷达,另一家就是文中所说的移相加速器公司,也称费尔佐克公司,(俄语简称为Фазотрон-НИИР,英语简称为PHAZOTRON –NIIR,公司主页/)、该公司主要为米格-29系列提供雷达,包括米格-29的NO19,米格-29M的ZHUK,米格-29SMT的ZHUK-M,NIIR还发展了KOPYO和Moskit雷达,前者已经用于印度空军米格-21BIS升级,后者用于米格-23的升级。
这里面简单的解释下俄罗斯航电系统的相关名词,在有关苏-27的文篇中我们经常看到SUV-27、RLPK-27等说法,其中SUV-27是机载火控系统的总称,包括雷达、光电探测系统、火控计算机、武器管理系统、座舱显示系统等组成,在其的基础上衍生出了用于苏-30的SUV-30和用于苏-33的SUV-33,而在苏-30MKK战斗机中,由于其火控系统是航电系统的一部分,被分为SUV-V空空火控分系统和SUV-P空地火控分系统,而RLPK-27是雷达综合瞄准系统,包括NO01雷达、敌我识别系统和TS100火控计算机组成。
米格-29的NO19雷达米格-23的SAPFIR-23雷达,注意和前两种雷达对比从历史上来看,在研制第四代战斗机以前,前苏联实际上只有NIIP一家机载雷达厂商,后为出于前苏联军工行业竞争的传统,将NIIP中实力较强的、研制米格-23的SAPFIR-23雷达的部门分离出来,成立了NIIR,在第四代中两者分工协作,前者负责研制苏-27的NO01雷达,后者负责米格-29的NO19雷达,两个雷达不是全波形雷达,只具备高、中脉冲重复率,缺乏低脉冲重复率,通常低脉冲重复率主要用于空地工作模式包括地图测绘、空地测距和辅助导航等,所以早期苏-27、米格-29都是纯粹的空优战斗机,前者的搜索搜索距离为100公里,后者为70公里,(需要指出的这个数据是前苏联的标准,即目标为米格-21大小,RCS=3,而美标的目标比前苏联标准要大些,RCS=5,所以两者的数据可能会有所差异),前苏联在微电子及精密加工技术方面能力不足,因此无法制造类似于美国AN/APG-63那样的平板缝阵天线,所以不论NO01还是NO19都继续采用了SAPFIR-23的卡塞格伦天线,也采用了一个天线罩来抑制旁瓣,因此从外形上看三个雷达几乎相同,实际上在技术也有一定的继承性,80年代前苏联开始研制苏-27和米格-29的改进型苏-27M,也就是后来的苏-35,和米格-29M,NIIP和NIIR分别为其研制了带平板缝阵天线的NO11和ZHUK,后者的编号实际上是NO10,但似乎为与NIIP的产品区别,NIIR习惯用代号来称呼自己的产品,所以只要我们看到以ZHUK为前缀的俄罗斯机载雷达肯定是NIIR的产品,而如果以N开头如NO11M那显然就是NIIP的东东。
雷达原理论文雷达的隐身与反隐身技术
雷达原理论文姓名:班级:学号:指导老师:雷达的隐身与反隐身技术在现代战争中,隐身和反隐身技术具有重要作用和战略意义, 上个世纪的局部战争已充分证实了这一点,如美国的F-117飞机在1989年入侵巴拿马和1991年轰炸伊拉克的战争中大显神威, 这就是隐身技术应用的成功实例。
隐身技术的迅速发展对战略和战术防御系统提出了严峻挑战,迫使人们考虑如何摧毁隐身兵器并研究反隐身技术。
隐身与反隐身技术越来越受到人们的重视。
目前应用于武器系统中的探测手段有雷达、红外、激光和声波等,而雷达在各种探测器中占有相当重要的地位,因此研究雷达的隐身和反隐身技术势在必行。
雷达基本原理雷达发射机输出的功率馈送到天线,由天线将能量以电磁波的形式辐射到空间,电磁波脉冲在空间传输过程中遇到目标会产生反射,雷达就是利用目标对电磁波的反射、应答等来发现目标的。
但雷达的探测距离有一定范围,雷达探测的基本原理和系统特征可以用雷达方程来描述:max R =式中:t P 为雷达发射功率, min S 为雷达最小可检测信号, t G 为发射天线的增益, r G 为接收天线的增益,λ为雷达工作波长,σ为目标的雷达散射截面积(RCS )。
雷达截面积是目标对入射雷达波呈现的有效散射面积。
从公式中可以看出雷达最大作用距离max R 与目标的雷达截面积σ的14次方成正比。
因此,要减小雷达的最大作用距离可以通过减小目标的RCS 来实现。
目前用来减小目标RCS 的主要途径有两种:一是改变飞机的外形和结构,称之为外形隐身;二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料,称之为材料隐身。
雷达隐身技术 雷达隐形技术是一种不让雷达观测到的技术和方法,用于对付雷达侦察。
这是一种最早出现、最常用的隐形技术,广泛应用于各种隐形武器上²1)雷达隐形技术原理雷达隐形技术原理是通过降低己方目标的雷达散射截面RCS,达到隐形目的.所谓目标的雷达散射截面RCS ,就是定量表征目标散射强弱的物理量.目标的雷达散射截面RCS,越小,雷达接收能量越小,因而使敌方侦察雷达难于对己方目标作出正确的判断,从而达到隐形目的。
俄罗斯“天空―M”机动式反隐身雷达
近年来,空天进攻型兵器不断向高空、高速、高机动性和隐身方向发展,这对雷达系统的技术参数、抗干扰性、反隐身能力和稳定性提出了新的要求。
为此,俄罗斯研发并列装了“天空-m”多波段机动式反隐身雷达系统,其融合了俄军在雷达研究领域最先进的研究成果和技术,是目前世界上最先进的反隐身雷达系统之一。
“天空-m”雷达系统的列装进程美国在1991年海湾战争中取得的成就对俄罗斯国防工业带来了巨大冲击,为了生产出能遏制美国军事行动能力的武器装备,俄开始着手研制一系列新型武器装备,其中最重要的就是打破美国空军在隐身技术方面的垄断。
20世纪90年代,俄罗斯下诺夫哥罗德无线电设备科学研究院开始研制“天空-m”新型反隐身雷达,设计代号55j6m(俄文:55ж6m)。
1999年决定把雷达系统模块安装在布良斯克汽车制造厂的车辆底盘上,实现其机动部署能力。
2008年制造出全套内置二级雷达模块的试验样机,并成功进行了第1阶段雷达样机的初步试验。
2009年开展了靶场试验,在国家试验中试验了rlm-m(米波雷达模块)、rlm-d(分米波雷达模块)、综合雷达系统指控舱的综合雷达系统试验样机,而厘米波雷达模块的试验样机尚未研制成功。
2010年,“天空-m”雷达系统试验样机完成了第1阶段国家试验,并开始了第2阶段国家试验。
2011年,“天空-m”雷达系统的试验样机成功完成了国家试验。
与此同时,2010年春,俄国防部与下诺夫哥罗德无线电设备科学研究院签署了交付第1套批量生产的“天空-m”综合雷达系统的合同。
在“国家国防订货-2011”的框架下,下诺夫哥罗德无线电设备科学研究院开始批量生产“天空-m”综合雷达系统,但2011年没有实现产品交付。
2012年8月10日,“天空-me”雷达(“天空-m”雷达的出口型)正式在莫斯科国际航空航天展上展出。
2013年2月,“天空-m”雷达正式在俄罗斯西部军区特维尔地区担负战斗值班任务。
2014年俄空天防御兵共列装了包括“天空-m”在内的10套新型雷达。
俄罗斯天空的守护者
俄罗斯天空的守护者VHF雷达也称米波雷达,其优点是制造技术简单,探测距离远,但也存在测量精度差、体积庞大等弱点。
因此,从上世纪70年代开始,世界上大多数国家都淘汰了米波雷达。
但近年来,随着隐身技术的大量应用,米波雷达在探测隐身飞行目标和对抗反辐射导弹方面的巨大优势重新受到各国重视,各大国开始重拾米波雷达的研制。
前苏联/俄罗斯是较早装备和使用VHF雷达的国家,也是一直未曾放弃米波雷达研制的少数国家之一,积累了丰富的米波雷达研制和使用经验,并不断改进和研制出了一批先进的米波雷达。
前苏联/俄罗斯VHF雷达研制概况前苏联/俄罗斯一直是世界上为数不多的几个一直研制和装备米波雷达的国家。
前苏联对米波雷达的偏爱,主要是基于国内地域广阔和制造成本方面的考虑。
前苏联/俄罗斯从上世纪50年代至70年代末,研制和部署了大量VHF雷达,包括从相对简单的P-3、P-8、P-10到更加完善的P-12和P-18。
这些雷达成为前苏联防空系统的主要雷达,主要用于支援前线航空战斗机防空作战或者作为低空导弹系统的目标搜索雷达使用,也广泛出口到华约组织国家。
根据目标从50米到10千米的飞行高度,这些雷达的作用距离从18千米到160~170千米不等。
俯仰角覆盖范围在0.6~30°之间。
这期间生产的VHF雷达中最著名的要数1970年研制的P-18雷达。
P-18增强了抗干扰能力,可以用于S-75地对空导弹系统的搜索和探测雷达。
该系列雷达的现代化改型则更换了过时的电子元器件,经过数字化升级,提高了雷达性能。
在1999年的科索沃战争中,经过数字处理和固态化升级后的P-18雷达成功探测到美国F-117隐身轰炸机,并用1枚“萨姆-3”地对空导弹将其击落。
这一战例也促使人们开始重新认识VHF雷达。
前苏联/俄罗斯从上世纪70年代末开始寻求具备测高能力的VHF波段三坐标雷达。
先后研制了Nebo-SV两坐标雷达、Nebo U/UE、Nebo SVU、Nebo M三坐标雷达。
雷达
技术参数:从雷达组成看,包括雷达天线、 发射机、接收机等技术指标 如:天线波束(形状,宽度),增益,带宽, 频率范围,工作方式,灵敏度,功率等 其中带宽也常作为技术参数,因为带宽决定 了战术使用方式
民用:气象雷达,航行管制(空中交通雷 达),宇宙航行中用雷达,遥感,另有飞机 导航,航道探测,公路测速 按雷达信号形式分: 脉冲,连续波,脉冲压缩(LPM/相位编码) 脉冲多普勒,噪声雷达,频率捷变雷达等 按角度跟踪分:单脉冲,圆锥扫描雷达,隐 蔽锥扫雷达等。
极化分集等等),相参,非相参积累雷达, 动目标显示雷达,合成孔径雷达等按天线扫 描方法分:机械扫描,相控阵,频扫等 按测量目标的参量分:测高,两坐标,三坐 标,测速,目标认别等 按信号处理方式分:分集雷达(频率分集,
电子战的科学定义示意图:
§1.5.2 雷达反干扰 1. 与天线有关的电子抗干扰 低旁瓣,旁瓣消隐(SLB),旁瓣对消 (SLC),波束宽度控制和天线覆盖范围和 扫描控制,自适应阵列,(数字波束形成 DBF) ①. 旁瓣消隐(SLB) a) 只对低占空比的脉冲干扰或扫频干扰有效 b) 增加一个辅助全向天线,比主天线最大旁 瓣增益要高3~4dB
信号处理:消除不需要的信号及干扰而通过 或加强由目标产生的回波信号,通常在检测 判决之前完成(MTI,多普勒滤波器组,脉 冲压缩),许多现代雷达也在检测判决之后 完成。 显示器(终端):原始视频,或经过处理的 信息 同步设备(视频综合器):是雷达机的频率 和时间标准(只有功率放大式(主振放大式) 才有)
§1.3 雷达的工作频率 无论发射波的频率如何,只要是通过辐射电 磁能量和利用从目标反射回来的回波,以便 对目标探测和定位,都属于雷达系统的工作 范畴。 常用的雷达频率:220~35000MHz (220MHz~35GHz),实际上各类雷达工 作的频率在两头都超出了上述范围(激光, 红外雷达,广播) 大多数工作在200MHz~10GHz 1m—300MHz;1 分米—3000MHz=3GHz; 1cm—30GHz;1mm—300GHz
军事题材料讲座二
军事题材料讲座二介绍世界上几种反隐身雷达有矛就有盾,以美国为首的先进国家,为了一分钟打遍全球和优先打击世界上任何目标,自己的战机不被击落,进行了研制具有超音速巡航,超音速机动,超视距攻击和隐身性能的F-22,F-35四代战机,而各国相继跟随,俄罗斯F-50,中国J-20,J-31等,随后反隐身雷达的研制也相续踏来。
下面介绍几种反隐身雷达我介绍的返隐身雷达属于科普级,真正的反隐身雷达技术及其成果,其保密程度,花多少钱,也买不来,除非用克格勃的手段。
隐身飞行器之所以能隐形,他的原理在外形的设计上做到不让入射的雷达波直接反射回雷达,且反射面做成倾斜面且截面小并吸波涂层,或锯齿形,使雷达波不能返回其接收天线,基于这些点而研制的。
1,双/多基地雷达,普通雷达是单基地,它的发射机和接收机都安装在同一地点,而且还共用一个天线,故而捕捉到目标很小,而双/多基地雷达则是异地发射与接收及分开安装将发射机和接收机分别安装在相距很远的两个或多个不同的地点上,也可安装上任何平台上,这样它就能有效地捕捉到隐身飞机一切雷达反射波,借助高速计算机标绘出隐形战机飞过时留下的航迹,并预测之后的航向。
插图1,JM-COFDM背负型发射机(美)(机动)插图2,地面发射机(发射或接收)2、宽带/超宽带雷达:隐身飞行器通常为对付工作在某一波段的雷达投机取巧,可避开哪个波段雷达搜索(非是宽波段),而宽或超宽波段雷达在某一波段中,某一频率电磁波所探测到。
插图3,超宽带雷达。
3、长波雷达:当雷达工作的波束的波长接近于飞行器构件时,如飞机的尾翼,机翼,机身等构件时,这些构件会起到天线的作用,开始吸收并发射这些雷达工作的电磁波。
插图4,太空中运行的长波雷达。
4、米波雷达,隐形战机也有弱点,它的外形设计和吸波涂层厚度与重量的限制,使它根本难以吸收来探测它的米波,因而使用米波雷达,绝对可以探测出这些隐形目标,在米波雷达方面,发展较快的是超视距雷达。
隐形战机的外形设计和吸波涂层厚度与重量的限制难以达到吸收米波的要求,因而使用米波雷达可以探测隐形目标。
主流隐身技术
当前相当热门的“隐身技术”是一种减少被敌方探测概率的技术。
越晚被发现则我方行动安全性越高,即使被发现,各种反制措施的成功率也会提高。
目前,隐身技术是以美国居领导地位,从f-117到现在的f-22、b-2、f-35,大致是以两大途径达成隐身:首先是以特殊设计的形状,将敌方雷达波反射到远离接收机的方向,其次是以吸波涂料与材料吸收雷达波,甚至采用特殊技术屏蔽天线等。
这两大路线也为其他航空强国所采用,作者称之为“传统隐身技术”(虽然对于新颖的隐身技术来说“传统”是个奇怪的描述)。
另一方面,俄罗斯于1999年公布了其等离子隐身技术,并于2005年通过了国家级试验。
由于尚未正式采用且仅俄罗斯拥有,故可排除于“传统隐身技术”之列而单独讨论。
隐身技术的分类隐身技术可以概分为三项:1)隐身外形:2)非外形隐身,如吸波材料与天线罩选频技术等,但主要是材料技术:3)等离子隐身(指产生于机体外的等离子)。
第一项必须在全新设计的飞机上才能彻底落实,第二项可用于旧战机,第三项理论上可用于旧战机,但考虑到耗电问题,可能要发电能力提升后的旧战机才适合使用。
需注意的是,这三大路线并不具有排他性,是可以同时使用的(当然因为有时会冲突所以必须经过一些优化设计)。
本文旨在探讨俄罗斯传统隐身技术的发展,其中隐身外形的实现方式详见t-50介绍专文(第4期《航空世界》专题-《“双面”t-50》),等离子隐身技术由于不属传统技术之列,因此另文介绍。
俄罗斯itpe(理论与应用电磁研究院)所长拉格日科夫(a. nlagarikov)与苏霍伊公司总经理波戈相(m. a. pogosyan)于2003年共同发表在俄罗斯科学院期刊的《隐身技术的基础与应用问题》一文总览了研究团队在数年期间开发的隐身技术与测试成果,内容涵盖外形设计与材料技术,其中许多技术都已用于苏-35bm上。
itpe于2003年参加英国的一场隐身技术研讨会,发表了类似的内容,当时西方媒体以《苏-35的隐身技术》为标题做了报道,然该报道相对于俄文原报道不仅内容缩水甚多,而且与原文也有出入。
合理设计目标(武器)外形隐身的有效措施
合理设计目标(武器)外形隐身的有效措施雷达隐身技术是通过降低目标RCS实现隐身的技术,常用手段有外形隐身技术、材料隐身技术、电子干扰和欺骗技术、阻抗加载技术等。
1、外形隐身技术外形设计是实现武器装备隐身的最直接、最有效的方法。
外形隐身技术的实质是将目标的强反射源转换为弱反射源,即通过改变目标的外形设计,在一定角度内增强目标的反射或折射效应,减小RCS。
常见的强反射源有飞机边缘、尖端,机体上的凸出物、外挂物;导弹的头部、尾部和翼面不连接处;舰艇的船体和甲板边缘等。
美国AGM-129隐身巡航导弹通过采用特殊隐身外形和隐身结构消除了强反射源,减弱了雷达波的散射强度。
2、材料隐身技术由于目标受到空气动力等因素限制,外形设计也只能实现装备一定程度上的隐身,材料隐身技术能有效弥补其不足。
材料隐身技术按工作原理可分为三种类型:一是材料吸收雷达波后,以能量损耗的方式使电磁能转换为热能而散发;二是使雷达波迅速分散到装备全身,降低目标散射的电场强度;三是通过材料上下表面的反射波迭加干涉,实现无源对消。
吸波材料通常分为涂料型和结构型:涂料型涂于目标表面形成吸波涂层,结构型是参与结构承力的、有吸收能力的复合材料。
透波材料几乎能完全透射雷达波,进而降低目标RCS。
据报道,F-117A隐身战机大量使用了多面体外形设计和雷达吸波材料等隐身手段,其RCS比常规战机减少了23 dB,使常规雷达作用距离缩减73%3、电子干扰和欺骗技术电子干扰技术实质是产生与目标或敌方雷达相似的特征信号,使其无法做出正确判断而实现目标隐身。
常见的技术手段有:向空中投放箔条等干扰物形成干扰层以遮盖真实目标;利用电子干扰设备发射噪声或类似噪声的干扰信号,使敌方雷达无法检测目标信息;由侦察设备侦测出敌方雷达频率,并以该频率发射回波脉冲,使敌方雷达无法做出正确判决;采用假目标或雷达诱饵技术,发送虚假信号误导敌方等。
据报道,美国正在研究一种能发射高频(VHF)、特高频(UHF)和微波信号的新型诱饵,该诱饵也可模仿隐身飞机目标。
【doc】21世纪先进的反舰导弹——俄第四代反舰导弹“红宝石”和“白蛉”简析
21世纪先进的反舰导弹——俄第四代反舰导弹“红宝石”和“白蛉”简析世界尖■武■I—————————]日耵21世纪先进的反舰导弹——俄第四代反舰导弹”红宝石”和”白蛉”简析..t一段时间以来,俄制的”白蛉”反舰导弹开始备受西方的关注,不仅是因为这型反舰导弹性能的优越性,而且是因为这型导弹成为亚洲武器市场的抢手货.西方一些国家就此认为,这将对驻守在西太平洋的西方军队构成威胁.威力相当于小型核爆炸.3M-80”白蛉”反舰导弹的研制工作始于1973年,由前苏联”彩虹”机器制造设计局研制,总设计师是H.C,谢列兹涅夫.最初,”彩虹”设计局研制的是舰载型反舰巡航导弹,主要用来装备驱逐舰,导弹快艇和地效飞行器.1984年,舰载型的3M一8OE”白蛉”反舰导弹才被956型”现代”级驱逐舰列装.”现代”级驱逐舰上安装了2个KT一19O型四联装发射装置.“白蛉”是一种超音速低空自寻的巡航导弹,它在低空的飞行速度超过2马赫.在研制这种导弹时,专家们采用了3O多种世界新发明和科学新发现.导弹的制导系统也是由”牛郎星”国家科研生产联合体研制的,项目负责人是非常有名的C-克里莫夫.由战斗机携带的3M-80”自蛉”空舰巡航导弹的研制工作起步较晚,大约在1992~1994年间才开始列装.3M-80巡航导弹是整个导弹系统的一部分,这种导弹系统用来毁伤舰艇突击群中的水面舰艇和排水量达2万吨以上的运输舰,登陆兵团,护送队和单个舰艇,攻击目82当代海军标既可以是水面的,也可以是水下的,还可以是气垫的.它还可以在敌方现有和未来各种火力和无线电电子对抗的条件下使用,给敌造成的破坏作用接近于小型的核爆炸.被攻击目标很难逃脱.3M-80”白蛉”反舰导弹采用了标准的空气动力外形,其空气动力剖面呈x布局.它采用了复合式动力装置,由冲压式巡航发动机,空气喷气式固体燃料发动机和火药助推发动机构成.而且,发射装置嵌入巡航发动机喷管内.在起动3~49后,火药助推发动机燃烧完,喷出经过压缩的强劲气流.这种冲压式发动机是由670试验设计局研制的,总工程师是M. M.邦达留克,后来又由图拉耶沃的”联盟”机器制造设计局进行过改造.“白蛉”反舰导弹采用复合制导系统,它由惯性导航系统和主动一被动雷达导引头构成,即使在敌人实施电子对抗的条件下,也能保证很高的命中率.打击敌舰艇突击群中的快艇或舰艇等集群目标的命中概率为99‰而打击护送队和登陆兵团的命中概率也能达到94%.发射之后,导弹先做垂直跃升,然后下降到巡航高度,以20米的高度飞行,在接近目标后飞行高度再降低到7米,紧贴着海浪飞行.导弹可以进行密集的反防空机动,最大过载可达到1O个G.被攻击的目标要想躲避”白蛉”导弹的攻击是不可能的.当敌人发现导弹时,导弹距被攻击目标已只剩下了3~4秒钟的飞行时间了.”白蛉”通过巨大的动能击穿任何舰艇的舰体,并在舰体内引爆.这种突击,不仅能够击沉中型舰艇,而且还能够击沉巡洋舰.而15~17枚”白蛉”导弹就可以击沉整个舰艇编队,甚至可以击沉一艘航母.据俄罗斯和西方的军事专家评估,”白蛉”反舰巡航导弹目前是世界上最出色的反舰导弹之一.卓越的战术技术性能.“白蛉”反舰巡航导弹长9.385米,弹翼折叠时翼展为1.3米,打开时为2.1米.导弹发射重量3950公斤,爆破战斗部重300公斤,其中15O公斤为高能爆炸装药,有效射击距离为10~12O公里,巡航速度2.4马赫.除956型驱逐舰和11551型“恰巴年科”号大型反潜舰外,”白蛉”导弹还装备了12411型导弹艇.这种导弹艇在艇身的中部安装了2部双联装KT一152M型发射装置.在1239小型导弹艇上安装有2部四联装非旋转式发射装置.”白蛉”导弹还被安装到了”鹞”式气垫船上.此外,它还可以被岸防部队用作岸舰导弹或被海军航空兵使用.3M-80E的改进型增加了射程,目前由位于阿尔谢尼耶夫市的进步航空公司生产.这种导弹系统不止一次地在国际航空展上展示过.比如,在智利,阿联酋和莫斯科市郊的茹科夫斯基等地都进行过航展.目前,它被出口到了世界一些国家空射型的3M一8O(Kh一41)则用于装备苏-33(苏一27K)舰载机,也可以用作苏一32FN轰炸机的机载武器.在苏一27K舰载机两个发动机吊舱之间的机身下面可以挂一枚3M-80巡航导弹.但是,飞机携带的3M-80巡航导弹发射之后的引导问题目前仍没有彻底解决..红宝石反舰导弹随着时代的发展,20世纪70~80年代制造和购买的第一代反舰导弹国家,在进入90年代后不得不对这种武器进行了更新换代.如美国的”鱼叉”,法国的”飞鱼”,意大利的”奥托玛特”,俄罗斯的兀-15”白蚁”等老一代反舰导弹,不仅不能适应未来海战的发展,而且在物理性能上也明显地落后于技术的发展,现代舰载防空兵器的最新发展已使其失去了发挥作用的最大空间. “红宝石”应时而生.俄罗斯没有例外,其武器研制者们在最新科研成果的基础上, 开始提出了对未来反舰导弹的设计要求重量轻,尺寸小,对现代雷达暴露征候小,超音速巡航,发射后不用管,真正实现自主发现和攻击目标.80年代末,俄新一代反舰导弹研制计划正式启动,负责设计工作的是机器制造科研生产联合体r.叶弗列莫夫.~1]90年代中期, 导弹系统已进入了试验阶段,并在1999年的莫斯科航展上推出了第一个样品,取名叫“红宝石”.“红宝石”的使命任务就是在强大的火力和无线电电子反制情况下,打击敌水面舰艇编队和单个的舰艇目标.当然,也由于这种新型反舰导弹的发射距离不超出”不扩散导弹技术条约”的限制,且进入21世纪后各国的第一代亚音速反舰导弹,开始逐步让位于具备更远射程和更高效能的超音速反舰导弹.因此,”红宝石”一经问世立即受到了各国海军的高度关注,也为俄赢得了巨大的出口商机.到2005年,俄罗斯已向国外用户供应这种导弹系统.俄专家声称,未来10年内世界武器市场上将不会出现有竞争力的同类产品,这一武器的潜在市场价值将达到100~120亿美元.特别是对于原来装备”鱼叉”和“飞鱼”反舰导弹的国家,”红宝石”将是最具吸引力的替代者.技术性能.与前几代反舰导弹相比,”红宝石”最大的特点在于它的通用性:既可以配置在潜艇,水面舰艇和快艇上,也可挂载到飞机上,还可由岸基发射装置使用.从通用程度来看,已大大超过了这一领域的”记录保持者”——美国”鱼叉”反舰导弹.此外,”红宝石”还具有以下突出特点:超地平线的射程,全自主战斗使用(“发射后不管”),灵活的弹道进行巡航(“低弹道”或”高低弹道”),在飞行的所有阶段都保持超音速,对现代雷达的具有极低的暴露特征等.“红宝石”反舰导弹的动力系统,包括使用积分式固体燃料起动加速器的超音速冲压喷气巡航发动机,发动机进气道位于头锥中心线的两侧,呈对称配置.这种发动机可使导弹在20-20000米的高度范围内巡航飞行时保持2~3.5马赫的高速度.发动机的推力也特别强劲,可达~J4000公斤.导弹射出发射筒后,发动机的固体燃料加速器启动:只需几秒钟就可使导弹加速到2马赫以上.然后,固体燃料加速器关闭,导弹靠冲压式液体燃料喷气发动机继续以2.59赫左右的速度飞行.“红宝石”反舰导弹采用复合导航系统,巡航段为惯性导航,在飞行的最后阶段改为有源雷达制导.导弹由自身的目标指示数据源形成飞行控制指令,雷达导B1头在距离目标75公里的距离上开启,开始自主搜索目标,可截获”巡洋舰”一类的水上目标当截获目标后,雷达导B1头随即关闭,然后降低到超低空的高度(约5~10米).在整个飞行中段,导弹始终处于敌方舰载防空系统的发现区低界以下.在进入飞行的最后阶段后,反舰导弹开始跃出无线电地平线,导弹雷达导B1头重新开机,截获并跟踪目标.在这个飞行时间只有几秒的最后阶段,”红宝石”的超音速使近程防空兵器很难对它进行有效的拦截,即使对其导引头实施强电磁干扰也无济于事.当消灭了舰艇编队中的主要目标后,剩余的导弹将攻击编队中的其他舰艇,不会出现两枚导弹同时攻击同一个目标的情况.因为在目标B1导程序中,集成了机器制造科研生产联合体研制人员在人工智能电子系统研制方面所取得的所有成功经验,导弹能够实现”一枚导弹攻击一艘舰艇”,”一个齐射打一个舰艇编队的原则”.为了消除对目标的误判,在导弹的弹载计算机中注入了所有现代舰艇的图像,可供导引头在选择机动方式和攻击指定目标时进行校正.此外,在弹载计算机中还注入了纯战术性的数据,比如舰艇的型号,这可使导弹判定它面对的是什么目标:是护航舰只,是航空母舰,还是登陆编队,然后根据预定的程序攻击其中最重要的目标.世界尖■武■I—————]日T导弹的射程根据所选定的飞行轨迹有所不同,在采用复合弹道时飞行距离可达300 公里以上,而在以5~15米的低弹道巡航时, 射程为120公里.”红宝石”安装的是20O~30o公斤高爆炸药战斗部,它能够击沉300 公里外的现代化巡洋舰,即便是它装备了“宙斯盾”防卫系统,而几枚能够自主选择要害部位实施攻击的”智能”导弹就可使一艘航母报废.使用特点.”红宝石”导弹在使用上的突出特点,是对外界条件要求非常低,它无需特殊维护与保养.导弹平时装入密封的运输发射筒内,巡航导弹与运输发射筒内壁之间没有任何缝隙,这使得同样的运输发射筒可多带1~2个弹药基数.运输发射筒是导弹系统不可缺少的组成部分,导弹在离开制造厂时就被装入运输发射筒内,无论是在运输,储存和悬挂在载具上,它始终处于发射准备状态.导弹在运输发射筒内的无故障检测期为三年.装有导弹的运输发射筒维护起来也非常简便,无需加注液体和气体,对储存地区和载具上的微气候也没有特殊的要求.所有这一切不仅简化了维护保养,还提高了其技术可靠性,使处于无故障保存期内的导弹始终处于”良好”的状态.使用运输发射筒,广域的发射角度,发射无需复杂的操作规程, 这使得”红宝石”很容易挂载到各种载具上, 即便是设计结构差异非常大的发射装具.比如,小吨位导弹艇使用的结构极其简单的支架式发射装置,以及大排水量水面舰艇(护卫舰,驱逐舰和巡洋舰)的舱式垂直发射装置都可以使用这种导弹如果导弹系统安装在经过改装的舰艇上,除了老式巡航导弹的发射阵位外,还可以再安装3个”红宝石”导弹运输发射筒.比如,在1241型”塔兰图拉”导弹艇在现代化改装时,4部兀一15”白蚁”导弹发射装置被12个”红宝石”运输发射筒所取代.预计, 装在MA3-543汽车底盘上的”棱堡”岸基机动式反舰导弹系统也将装备这种导弹运输发射筒.“红宝石”反舰导弹的机载型,保持并改进了舰载型和岸基型的某些基本战术技术性能(最大射程300公里,巡航速度2-2.6马赫,最大飞行高度15000米),但发射重量却大大轻型,只有2550公斤.在20O1年的莫斯科航展上,首次公布了机载型”红宝石一A”反舰导弹系统的性能.另外据称.苏-30多用途歼击机可挂3枚”红宝石一A”反舰导弹.米格-29轻型歼击机的机翼下可挂载2枚,而苏-33重型舰载歼击机的挂载数量可提高到3枚,图一142远程巡逻机最多可挂载8枚”红宝石反舰导弹.目当代海军自。
基于N-P准则的雷达网反隐身探测概率分析
基于N-P准则的雷达网反隐身探测概率分析师俊朋;胡国平【摘要】提高雷达网的探测概率是改善雷达网反隐身性能的重要手段.在分析单部雷达探测概率的基础上,提出了一种基于Neyman-Pearson (N-P)准则的雷达网信号检测数据融合评估算法,算法利用数据融合原理构建了N-P探测模型,给出了基于迭代算法的最优检测概率和判决门限计算方法.仿真结果表明了系统反隐身的有效性和融合算法的优越性.【期刊名称】《现代防御技术》【年(卷),期】2015(043)002【总页数】5页(P24-28)【关键词】雷达反隐身;N-P准则;迭代算法【作者】师俊朋;胡国平【作者单位】空军工程大学防空反导学院,陕西西安710051;空军工程大学防空反导学院,陕西西安710051【正文语种】中文【中图分类】TN953随着隐身飞机对防空雷达的威胁日益严重,近几年来,反隐身技术越来越受到人们的重视,将不同频率或波长的雷达组成雷达网是行之有效的反隐身措施之一。
评估雷达网反隐身性能的根本标准就是能否发现隐身飞机,即能否有效的提高雷达网的探测概率。
由于网内各部雷达的性能、方位及人为因素等原因使各雷达的探测结果不同,雷达网融合中心(中心站)采用不同的融合算法所得结果势必不同。
而多传感器分布式检测的信息融合理论充分利用了各传感器的观测信息,采用融合算法使得融合中心的性能大大提高。
为此,组网雷达系统中,采用该融合算法能有效利用隐身目标的前/侧向散射特性和各站的观测信息,形成综合判决,以提高系统探测概率进而达到反隐身目的。
基于上述分析,本文在定性和定量分析雷达网反隐身机理、方法的基础上,给出了一种基于Neyman-Pearson(N-P)准则的组网雷达信号检测数据融合评估算法,并结合相关理论进行了仿真分析,力图为雷达网反隐身的实际应用和评估提供参考。
隐身目标是通过降低目标的雷达散射截面积(RCS)实现隐身的。
RCS不仅与目标表面导电特性、结构、材料、形体有关,还与雷达的工作波段、极化方式、目标相对雷达的空间姿态角等密不可分。
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俄罗斯的VHF反隐身雷达隐身技术的基本原理是结合有效的战术来设法降低飞机的可探测信号,压缩对方各种探测设备对隐身飞机的有效探测距离。
其重点是设法降低飞机的雷达回波信号、对外辐射无线电信号和红外特征。
由于红外信号受云雨影响衰减很快,如何降低前两者信号强度是当前隐身技术发展的重点,虽然随着红外探测技术进步,各种红外侦测器材的作用距离和精度也在不断提高。
对于降低飞机雷达回波信号,一般采用的是外形隐身和材料隐身两种技术,通过对飞机外形的修改实现雷达波散射、折射和绕射,降低雷达回波强度;通过涂抹特殊隐身材料来降低特定波长的雷达回波强度,这两种技术都是目前隐身领域最常见的技术。
而如何降低飞机对外辐射无线电信号,这方面知道的人不多。
说到底就是降低机载雷达发射波和数据链通信时被对方截获的可能性。
就拿F-22战斗机采用的低可截获性(LPI)通信技术来说,原理也不复杂,就是使用宽频谱跳频通信、类噪“”声波形调制和伪随机扫描模式进行通信,使得对方难以截获定位。
而现代有源相控阵雷达可用频谱范围可以跨越千兆以上,使用扩频调制后的脉冲串工作,那些冷战后期研制的晶体管雷达告警接收器很难捕获这些雷达信号。
低波段VHF雷达是对付隐身飞机的利器 海湾战争中,以美国为首的多国部队使用F-117A隐身战斗机携带精确制导武器,在空中预警机配合下一举摧毁萨达姆苦心经营的苏式防空体系震撼了整个世界。
苏式防空体系面临挑战前所未有,面对这种情况,苏联工程技术人员和军人们提出了三点对策:发展打击压制对方ISR体系的技术,包括远程反辐射导弹和电子干扰技术;发展能够削弱低可探测性技术效果的高分辨率雷达;研制点防空反辐射导弹和战斧巡航导弹。
经过一番努力,相关“系统,专司拦截敌精确制导武器,尤其是哈姆”“”产品已经陆续出现在国际市场上,其中最引人瞩目的就是能够探测美国隐身飞机和导弹的各种探测装置。
这些高性能探测装置按照工作原理可以分为两类:工作在VHF波段的探测雷达和本身不发射无线电波,完全依靠接收对方电磁辐射来定位目标的被动探测雷达。
NNIIRT 1L13“Nebo”SV雷达,天线尺寸巨大 VHF波段雷达,一般工作波长选择在1-3米范围内。
因其体积大,探测精度低,所以到冷战后期波段雷达被认为没有发展前途。
实际上苏联在冷战时期也仅仅研制过一种真正意义上的VHF——高王和P-NNIIRT 1L13“Nebo”SV雷达,但很快就被其他类似产品取代,如著名的P-14“”12/18“spoon rest”雷达。
高王雷达P-14“”P-12/18“spoon rest”雷达 VHF波段雷达的最大优点是探测距离远,但缺点也很明显:体积大、探测精度低且故障率高。
就小时,而部署一台高王则需要24-48小时,“拿雷达部署来说,部署一台spoon rest”雷达需要2“”根源就是部署时必须安装巨大的主瓣天线。
此外这种雷达目标大,容易被人发现;探测低空目标能力不好;易受外部电磁信号,如广播电视甚至手持无线电台信号干扰。
上述三种雷达都不具备三坐标探测能力,所以需要额外部署一台S波段测高雷达来提供目标的高度信息。
但到了冷战末期,美国人研发的隐身技术已经趋于成熟,这对苏联构成极大威胁。
除非在极近距离上,苏联部署的各种导弹制导雷达和新型探测搜索雷达都没法发现F-117A隐身战斗机。
1991年海湾战争中F-117A战机无一伤亡,仅有的轻伤也是由大口径防空高炮弹片造成的。
然而耐人寻味的是,当人们把主要精力放到隐身战机的优异表现时,沙漠风暴开场的一场秘密“”行动却少有人关注。
第一个发起攻击的不是F-117“”也不是战斧,而是由AH-64“阿帕奇”武装直升机和MH-53“”“”低空铺路者组成的诺曼底特遣队。
他们低空飞行深入伊科边境,摧毁了部署在那里蹲眼雷达。
发起这场行动的原因历来讳莫如深,一个平脸和P-15M“”的P-18“spoon rest”、P-15“”合理的解释就是这些雷达可能会发现F-117的行踪并向伊拉克防空系统报警。
这些雷达都是上世纪5、60年代产品,随着新型S波段雷达陆续装备部队,这些旧货被处理给第三世界国家。
隐身技术的挑战使得大家重新燃起对VHF探测雷达的研制热情,大家纷纷尝试用新技术对其进行改进。
SNR-125“”低击制导雷达引导发射采用无线电指令制导的SA-3导弹击落了F-117A 真正的转机来自1999“”年的科索沃战争,在代号为联盟力量的空袭行动中,美军仍旧投入了F-117A隐身战机打头阵,但结果却是折戟沉沙,一架F-117A隐身战机被南联盟防空部队击落。
战斗低击制导雷达锁定目标;最中南联盟防空部队使用Spoon Rest”探测雷达发现目标;用SNR-125“”“后发射采用无线电指令制导的SA-3导弹一举击落敌机。
就这样,南联盟防空部队使用上世纪60年代技术摆平了美国最新技术研制的高技术兵器,打破了隐身战机不可击落的神话。
当然关于这场战“”斗的更多技术细节还不清楚,唯一确定的是当时美军的E A-6B“徘徊者”电子干扰机没有到达指定位置,没能有效干扰南联盟地面雷达并掩护己方战机行动。
另外美军的作战计划制定水准也很糟糕,给了对方预测己方战机飞行线路打伏击的机会。
F-117A残骸 从那时起,俄罗斯军工厂商闻到商机,开始大规模使用数字处理技术和固态电子元件改进苏制老式雷达,特别是SA-3“”果阿防空导弹系统和P-18“Spoon Rest”D雷达。
俄制VHF波段反隐身雷达的出现或许会抵消美国在隐身技术上优势。
当然目前看美国隐身技术对于工作在S波段和X波段的雷达还是很有效的,即便少量新型VHF波段雷达也不回扭转形势,但如果新型VHF波段三坐标雷达出现在战场上的话,那么整个游戏规则就要改了。
这是因为新型VHF 波段三坐标雷达不但具有较远的探测距离至少达到50海里,而且能提供目标的高度信息,这样——一来就可以引导防空导弹甚至直接引导战斗机拦截。
显然,俄罗斯工程师们的思路是努力提高VHF波段雷达的探测精度,使其能引导防空导弹和战斗机飞到距离隐身战机足够近的距离上,以便导弹或飞机上装载的X/Ku波段雷达能直接捕捉隐身战机。
此外,几乎所有俄式战机上都装备了红外搜索/跟踪系统,不少雷达制导空空导弹也都有对应红外制导衍生型号,例如A A-10 和A A-12。
实际运用中,俄方的设想是使用足够数量的VHF波段雷达覆盖某个特定地区,使得对方隐身战机无法从该地区突破。
VHF波段三坐标雷达不但可以探测目标,当S/X波段制导雷达失灵时还可以协助防空部队引导导弹攻击。
此前中国人宣称自己已经试验过这种战法。
哈姆和 VHF波段雷达还有个显著优势就是其工作频率处于美制反辐射导弹,如AGM-88“”MBDA ALARM导弹的探测范围之外,这些导弹的导引头主要用来跟踪L/S波段雷达信号。
如果VHF 波段雷达大量服役的话,那么反辐射战机将不得不携带更多武器来完成搜索、歼灭的任务。
那么面对新型VHF波段雷达和经过最新改进的传统VHF波段雷达,美国人又能拿出哪些反制手段呢?EA-18G“咆哮者”电子干扰机 一个办法就是针对VHF波段的电子干扰,但问题是这样一来需要天线尺寸非常大,对于EA-咆哮者电子干扰机也好都很难装下,而且这些电子干扰机也是一些徘徊者也好,还是EA-18G“”6B“”远程防空导弹系统,如SA-21或SU-30MK/SU-35BM战斗机的重点猎杀目标。
尤其是那些新型VHF波段雷达,与冷战时期的产品相比,由于采用了频率捷变技术,要想捕获它们的频率变得更困难,唯一能大体确定它们的频率范围的只剩下天线尺寸。
另一个可用的办法就是冒险出动珍贵的B-2(仅20“”架)幽灵隐身轰炸机或者F-22“猛禽”隐身战斗机深入对方防空系统纵深,使用射程超过60海里的GBU-39/B小尺寸精确制导炸弹或带折叠翼是战斗机中的凯迪拉克,它不但具有无与伦比的超隐身性的GBU-31 JDAM炸弹进行攻击。
F-22“”能,更具有超音速巡航能力,这样一来可以大大压缩突防时间,不给对手留下太多反应机会。
而B-2轰炸机在设计阶段十分注重隐身效果,被认为能够对付VHF波段雷达。
而不幸的是,最新型的F-战斗机限于当初设计定位和成本,既不具备猛禽的超音速巡航能力也不具备像幽灵那35“闪电II”“”“”样能够穿透对方防空系统的隐身性能,所以面对对手新一代防空系统,它的生存力多少要打个问号。
当然这不是说F-35的研制不成功,现在一型战斗机的研制周期短则七八年,长则十多年,研制前想定的战场环境和多年后实际战场环境有些差异是难免的。
但有一点可以肯定,面对新的战场环境,F-35必须尽快找准自己的战场定位然后制定出相应的战术来弥补自身缺陷,这是它面对的最棘手问题。
B-2太精贵了,损耗不起—— 还有一项技术不能不提,那就是主动对消技术战斗机主动发射一组无线电回波,波长和波形和VHF波段雷达发射波完全一致,但其相位正好相反。
这样一来通过相位相互抵消达到隐身目的。
应该说这项技术的原理十分先进,优点也很明显,但难点在于工程上难以实现,而且最大的弱点在于容易被对方部署的被动探测雷达发现和定位。
3D NNIIRT 1L119 Nebo SVU三坐标雷达 随着技术的进步,相比冷战时代产品,新一代VHF波段雷达在数字信号处理功能、抗干扰能力和机动性能上已经有了很大提高,例如3D NNIIRT 1L119 Nebo SVU三坐标雷达可以在45分钟时间里撤收或部署完毕,更新型的2D KBR Vostok E两坐标雷达撤收部署时间更是只有8分钟!30N6E/92N2E系列、64N6E系列还有96L6“”型雷达干脆就是按照打了就跑的要求设计的,撤收部署时间仅为5分钟。
即使隐身战机在很远的距离上发射武器,一旦被这样的雷达发现,那不管武器本身跑的有多快,地面目标早就转移了。
2D KBR Vostok E两坐标雷达折叠后体积很小波段雷达不是击败隐身技术的万能良药,但它的存在确实大大削弱了隐身技术的效 虽说VHF“”果。
目前越来越多的新型三坐标VHF波段雷达装备部队,为地面防空导弹阵地提供空中预警,攻势空军必须拿出应对策略来对付它们。
这时候对隐身技术持怀疑态度的人,还有那些顽固守旧坚持设计“”传统战机的人又开始四处抱怨:隐身技术是一项耗资巨大但很快会过时的奢侈品。
但事实是,在严密的苏式防空体系面前,即使是隐身战机要冒很大风险才能突防成功;那么那些不具备隐身能力的传还有欧洲台风”战斗机则根本没有突防成功的可能。
隐统战机,包括最新型的F-15、F-16、F/A-18“身技术仍旧是攻势空军执行任务是必不可少的利器。
各种波段的雷达组成了严密的防空网最后的结论是,单靠隐身技术就能轻松突防的想法被证明是不切实际和危险的,要突破新一代防空系统的防御,隐身战机仍旧需要与其他对抗技术和手段:电子对抗、隐真示假、无人机甚至网络战手段等相结合才能成功。