未来战场雷达威胁的变化及其对抗途径探讨

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未来战场雷达威胁的变化及其对抗途径探讨

靳学明 胡元奎 徐 龙

(中国电子科技集团公司第三十八研究所,合肥230088)

摘 要 随着雷达技术取得突破性的进展,未来信息化战场将形成一个以高密度、多频谱、多参数捷变以及多种工作体制和多种抗干扰技术综合应用为特征的雷达威胁信号环境,从而对现有的雷达对抗技术提出了严峻挑战。文章分析了未来战场雷达威胁的变化,并提出了发展雷达对抗技术的初步探讨。

关键词 雷达组网 变化 电子对抗 数字阵列

Research on the Change of Radar Threat in the Future Battlefield and Electronic Counter Measures

Jin Xueming Hu Yuankui Xu Long

(No.38Research Institute of CE TC,Hefei230088,China)

Abstract:As the radar technology develops rapidly,the future information war will take the form of complicated radar signal enviorment.Because the environment is characteristic of high density,much spectrum,many parameters agility,a variety of work system and many antijamming methods etc,it brings the stern challenge to radar EC M technology.The paper analyzes the change of radar threat in the future battlefield,lastly discusses how to develop radar EC M technology.

Keywords:radar netting;change;ECM;digital array

0 引言

新军事变革引发战争形态发生变化。未来战争将是陆、海、空、天、电一体化、大范围、大纵深的作战,利用信息对抗武器装备对敌方信息系统的攻击是主要作战手段,作战对象不再以杀伤敌有生力量为主要目的,打击的重点将是敌方的C4ISR系统以及与国民经济密切相关的民用基础设施,信息化武器装备成为主战武器装备和威慑力量。

雷达作为最重要的探测、制导传感器,具有远距离、大范围、高精度、全天候等优势,成为现代空天防御体系和各种武器系统的眼睛!。除了各种武器装备威力的发挥,战区的监视和警戒外,诸兵种协同作战的调配、联系、指挥和控制等,也都越来越多地依赖于雷达的效能。因此在战争中破坏了雷达的正常工作,也就破坏了整个武器系统的重要信息来源,很可能使其成为聋子!、瞎子!,这对于取得军事优势,无疑是十分重要的。因此雷达对抗成为信息战的最重要领域,也是影响战争进程和胜负的重要因素。

雷达对抗具有很强的针对性,必须随着威胁的变化而快速变化。雷达技术的飞速发展,对雷达对抗技术提出了新的挑战。

2010年第6期2010,No.6

电 子 对 抗

ELECTRO NIC WAR FARE

总第135期

Series No.135

收稿日期:2010年9月13日

1 未来战场雷达威胁的变化

1)雷达向分布式、网络化、

一体化等方向发展

图1 雷达分布式组网结构视图

如图1所示,雷达组网后,在战场上构成全方

位、立体化、多层次的战斗体系,具有全频段、多体制、多重叠系数等技术性能,是当前雷达对付 四大威胁!的有效措施,可以大大提高防空、进攻武器的战术性能。能有效地应付各种平台硬武器及软武器攻击,明显地提高目标生存能力和战斗能力,增强一体化态势感知能力。分布式组网传感器系统同单一传感器性能相比,其系统性能、可靠性、抗损性及生存能力都有很大提高。

通过组网、有无源一体化以及利用他源的探测,实现综合态势感知,使得电子对抗分不清哪是威胁,是否被锁定,何时遭受攻击;并且组网后,反隐身能力强、抗干扰效果好,定位精度高,对电子对抗提出了更高的要求。

2)雷达向防空反导一体化、多功能方向发展在现代战争环境下,目标种类越来越多,如隐身飞机、弹道导弹、巡航导弹、直升飞机等,其截面积、飞行高度、飞行速度以及运动轨迹都差别很

大,以前单一工作模式的战术三坐标雷达已经无

法满足现代战争需要。采用二维有源电扫阵列的

防空反导一体化多功能雷达系统,可充分利用有源电扫阵列波束控制灵活、覆盖空域大的优点,根

据战争需要设计多种工作模式,根据目标类型灵活选择工作模式。如INSYTE 公司多功能雷达、法国THALES 公司M3R 雷达、以色列EL/M -2080多功能雷达等这些系统都具有搜索警戒和跟踪火控等多功能。

图2 雷达探测、火控、反导一体化示意图

雷达功能和工作模式复杂多变,超出了传统电子侦察关于雷达的分类方法,对电子对抗的信

号分选、目标识别、干扰产生等提出了巨大挑战。

3)雷达阵列化、数字化、软件化

新型雷达大多采用有源相控阵体制。采用二维阵列技术的雷达具有发射副瓣低(-35~-50dB),波束扫描无规律,参数可脉间、脉组大范围捷变,发射波束可实现自适应能量管理等特点。

图3 数字阵列雷达示意图

将数字技术和雷达阵列技术进行完美结合,

2 电子对抗2010年第6期

在发射和接收模式下均以数字波束形成(DBF)取代传统模拟波束形成(AB F)便产生了一种全新概念的数字阵列雷达(DAR)。数字阵列雷达具有大的动态范围、波束形成灵活、超低副瓣、一体化多功能等优点,它的出现在一定程度上代表了未来雷达阵列技术的发展方向。2007年10月11日在美国海军多功能相控阵雷达研讨会上,专家指出了雷达阵列技术演进发展历程,即由最初的无源阵列演变为当前的有源阵列,再到未来雷达的数字阵列,并提出了未来数字阵列雷达是美国海军提升能力的重要方向。数字化软件化使得雷达自由度增加,智能化程度提高,重构升级快捷。

雷达阵列化、数字化、软件化,要求雷达对抗装备具备更高灵敏度、对瞬变的目标信号具备快速反应能力。

4)新体制雷达不断出现,对抗难度大稀布阵雷达、MI MO 雷达,突破传统雷达相干积累概念,具有低功率大时宽全向辐射、波形正交、搜索跟踪功能同时完成、全数字处理的特点,处理自由度进一步提高,对电子侦察提出了新的

挑战。

(a)

稀布阵雷达

(b)

水平面波瓣

(c)立体波瓣

图4

稀布阵雷达及其波瓣图

图5 MIMO 雷达及其收发波束

成像雷达瞬时带宽大、工作模式多、处理得益大,有效对抗难度增大,新一代机载火控雷达均具

有超宽带成像模式,对现有的对抗系统提出严峻挑战。

5)电磁环境日趋复杂

未来战场上,随着电子设备的不断增加,雷达对抗系统所面对的电磁环境呈现以下态势:

信号密度:一方面雷达信号成指数增加,未来战场雷达信号密度将会达到100万~1000万脉冲/秒;另一方面在隐身思想的指导下雷达辐射信号时间的大为缩短,如美四代战机具有寂静探测、寂静攻击以及完善的射频管理能力,雷达只有在必要时才辐射信号,且工作在LPI 模式下;

信号样式:种类繁杂,如通信、雷达、导航、制导、广播电视以及各种干扰信号;调频、调相、调幅

总第135期靳学明,等:未来战场雷达威胁的变化及其对抗途径探讨3