未来信息化战争的“火眼金睛”

朱和平　谢　京

记者(以下简称记)：雷达探测技术是一项复杂的综合性电子技术，反映了现代电子技术的水平，它在现代战争中起到了哪些重要作用?

朱和平院长(以下简称朱)：雷达在现代战争中的作用主要表现在三个方面；首先它是现代作战指挥系统中能够主动、实时、全天候获取信息的探测手段，是收集各种军事情报的传感器，被称为“千里眼”，其主要作用是预警、引导保障、航空管制，其次雷达已是各类作战平台(如飞机、舰船、战车、导弹等)武器系统不可缺少的组成部分，是实现精确打击的必要手段，是发挥其作战效能的倍增器；第三，雷达是发展各类先进武器系统过程中的重要测试评估手段。

记：雷达有四大克星，即综合电子干扰、低空／超低空突防，高速反辐射导弹，隐身飞机。这些被称为生死攸关的致命威胁。您认为保证雷达发挥更好效能的关键是什么?

朱：随着战争形态的变化，雷达的作用面临的威胁远远超过这四大威胁，我在我的一本书中提出现代雷达系统面临十大挑战，除上述四个方面外，还有：

1战场空间不断扩大

在现代战争中，高技术武器装备的效用范围可从水下、地(海)面，超低空、低空、中高空、高空至外层空间，并且其航程和射程大大增加，雷达面临的威胁已不仅局限于空中。

2目标种类复杂多样

作战模式包括高空有各种战斗机、轰炸机、隐身飞机、弹道导弹，以及电子战飞机、无人驾驶飞机等目标，低空有巡航导弹、武装直升机等：地面有各种火炮、坦克、战术导弹装置-海面有各种舰船，水下有各种潜艇、潜射导弹和鱼雷等；外层空间有各种卫星和航天飞机等。这些种类复杂、多样的目标极大地增加了预警雷达的探测难度，必须由多种传感器组成多平台、多手段复合探测系统才能应对这种挑战。

3战术弹道导弹和巡航导弹大量应用

战术弹道导弹的射程一般在800千米以内，弹道最大离地高度可达200千米以上，且速度很快，常规雷达的数据率难以满足对弹道导弹的跟踪要求。巡航导弹通常在几米至几十米高度沿地形匹配飞行，常规雷达难以发现。近几场局部战争表明，这两种武器已逐步取代飞机，成为现代空袭的主要手段。

4电磁脉冲炸弹和碳素纤维炸弹成为新的威胁

电磁脉冲炸弹爆炸时能发出一种类似于核爆炸时的强大电磁波，碳素纤维炸弹爆炸时散布出大量的导电纤维。前者会对被轰炸地区中的预警探测与监视系统电子设备造成临时或永久性破坏；后者爆炸后产生类似于蜘蛛网一样的导电纤维，一旦缠绕在雷达的天线上，就会对雷达的工作状态产生巨大的影响。

5高功率微波武器攻击雷达系统的手段增多

高功率微波武器又称微波射束武器或射频武器，其功能是发射高功率电磁能量，干扰或破坏高技术兵器系统中关键电子设备，毁伤其微电子器件和电路，或直接烧毁目标。美国正在研制的高功率微波武器有两种：一是杀伤性防空压制武器，这种武器通过爆炸产生窄带高功率射频脉冲，烧毁敌防空系统雷达接收机敏感器件，使防空兵器失去效能；二是针对指挥控制系统的射频武器，它通过释放高功率超宽带脉冲信号烧毁敌作战平台的电子设备，或长时间连续发射超宽带信号，破坏和干扰敌方的指挥控制系统。

6民用航空器数量激增

无论战时还是平时，空域管理和航空管制的任务都非常繁重，情况复杂多变。随着经济的发展，各种各样的民用航空器数量激增，因此必须考虑到民用航空的运行问题。

而应对这些威胁和挑战，不能仅靠提高雷达自身的技术水平，还需要发展如激光、红外、光学探测等新的领域和无源雷达、天(地)波超视距雷达以及预警卫星、天基雷达等特殊探测手段。

记：在获取实时信息时，雷达面临的突出问题是要能发现隐身飞机和其它小目标，能观测低高度目标，并在反辐射导弹和激光制导炸弹等硬打击下仍具有生存能力，在电子干扰下仍能正常工作，在这些方面我们与世界先进雷达技术的差距有多远?

朱：雷达在发现隐身飞机等小目标以及低空探测能力、抗干扰能力、生存能力等问题是世界性难题。近年来，国外正在加紧开发雷达新技术来提高雷达的抗干扰能力，其中包括正在开发的新型机载相控阵天线技术，如美国的横列定向型相控阵和“灵巧蒙皮”拱形相控阵天线和瑞典正在研究的“相似平衡木”双面相控阵天线。此外，还正在开发双波段(s和UHF波段)技术和数字波束形成技术，从频域上提高雷达抗干扰能力。而性能更为先进的新一代对空情报雷达则从体制、参数选择和附加措施三方面来进一步提高电子防御能力，典型的有美国的ARSR-4和ASTAR雷达系统，法国的TRS-2140(Flair)以及西班牙的“伦塞”三坐标监视雷达。

我国在常规体制地面雷达领域，基本实现了与世界水平同步发展。但在综合电子战能力方面尚有差距。一是抗欺骗性干扰能力弱。现有的雷达抗干扰方法主要是针对各种压制性噪声干扰，而针对抗欺骗性干扰的方法较少；二是抗复合干扰能力不足。月前，只是针对单一干扰环境的，若干扰方式事先未知或多种干扰并存，则这些抗干扰方法很难适用。对同时包括压制性干扰和欺骗性干扰的复合干扰，雷达抗干扰效果很不理想。从技术上讲，雷达变频、变波形能力终归是有限的：就变频来说其频率变化不会超过中心频率的10％～20％，而且频率点有限，因而在战场环境中容易被敌方侦察到。

记：雷达抗干扰技术具有哪些发展前景和研究潜力?

朱：纵观近年来雷达抗干扰的新方法与新技术，抗干扰技术未来的发展主要在以下几个方面。

现代信号处理方法的应用。在提高雷达系统抗干扰性方面，信号处理是最有可能突破、最有潜力可挖、费效比最高因而最值得研究的领域。现代信号处理方法有高阶谱分析、功率谱估计、时频分析和小波分析等。高阶谱分析可用于提取目标和干扰的高阶统计特性。功率谱估计可以对目标和干扰的功率谱进行分析，它们分别对与目标有相似特征的欺骗性干扰和类似白噪声的大功率压制性干扰有效。时频分析用时间一频率表示来描述信号，将一维时域信号映射到二维时频，在时频联合特征。

多种智能方法的综合应用。这些方法包括神经网络方法、模式识别方法、遗传算法等。其中，因神经网络技术具有“黑箱”功能，可以自学习、自组织、非线性、大规模和并行分布处理等特性，已在众多领域取得了引人注目的成果。值得指出的是，它在雷达信号处理中也得到了一定的应用，如用主元分析(PCA)和多层感知器(MLP)网络对海面上的冰川，冰块进行检测，将Kohonen网络用作分类器对海杂波中的低速目标进行检测等，都取得了比较好的效果。模式识别方法是将目标和干扰看作空间不

同的模式类，运用模式识别技术定义其特征因子并进行分类识别。它与神经网络方法相结合则是智能模式识别方法，用于雷达抗干扰中就更有研究价值。在这方面进行的研究主要有运用模式识别方法提取目标与干扰的特征，然后设计神经网络分类器进行分类，最终实现雷达抗干扰。遗传算法是一类借鉴生物界自然选择和自然遗传机制的随机化搜索算法，它在抗干扰中的应用主要是与神经网络方法相结合，对神经网络进行优化以提高抗干扰性能，比如有遗传算法一径向基函数(GA-RBF)网络对海杂波进行建模并实现小目标检测。可以预见，将神经网络、模式识别、遗传算法、模糊理论等方法有机结合、综合应用，将进一步提高雷达的抗干扰性能。

新体制雷达的开发与应用。新的雷达抗干扰方法会对雷达体制提出新的要求，而新的雷达体制的发展反过来又会为新的雷达抗干扰方法的应用提供平台。近年来开发的新体制雷达，比如相控阵雷达、超视距雷达、双(多)基地雷达、无源雷达等，它们的抗干扰性能都有不同程度的提高。

随着网络技术的不断成熟，雷达组网成为新的发展方向。雷达组网一旦形成，其整体抗干扰水平将有相当大的改善。我们在这方面进行了大量的研究，已取得了可喜的成果。

记：据我所知，激光技术和相关器件及其技术逐渐成熟，世界上先进国家对激光雷达的研究已取得了长足进展。比如美国国防关键技术计划，将激光雷达与先进的单基地雷达、多基地雷达，自动目标识别雷达等作为重点研究项目。对此，请谈谈您的看法?

朱：在日益复杂的战场电磁环境中，激光雷达以其极高的时域、空域、频域分辨率和抗干扰能力，在火力控制、精确制导、目标识别、飞行器测控等军事领域得到广泛应用。随着需求的增加以及激光器件水平的不断提高，激光雷达的作用距离和目标识别能力从现在的几十千米延伸至数百千米。美国的激光雷达试验已达到了1000千米的作用距离和对800千米再入模拟弹头的跟踪成像识别，并在发展空基、天基预警监视等激光雷达系统。

记：目前，各国都希望能在本国的战斗机上加装有源电扫描阵列(AESA)雷达，这种雷达已经成为许多先进国家战斗机的标准装备。在此领域，我国的发展有些滞后，首要解决的环节是什么?

朱；从2000年起，美国首先成功地研制出AN／APG-63(V)2有源电扫描阵列(AESA)雷达(配装F-15C)，并小批量投产。尔后，又相继研制出AN／APG-77和AN／APG-79等。到目前为止，世界上只有美国能够批量生产和装备。欧洲、俄罗斯、以色列等国家虽已开始了研制工作，但还都没有真正形成装备。

我国要实现跨越式发展，必须明确发展思路，以非常规手段加以解决。我认为，发展AESA雷达关键环节，首先要搞好一体化设计，优化架构，要下决心加大关键基础材料和器件上的投入力度，研制开发出先进高效的T／R(发射／接收)组件，并搞好软件开发等。

记：目前各类机载火控雷达已成为飞机武器系统的重要组成部分，在某种意义上，它的性能决定了飞机武器综合作战能力与先进性。机载雷达未来会采用哪些新技术?

朱：各类机载火控雷达是飞机武器系统的重要组成部分，作战飞机的综合作战能力及先进性在很大程度上取决于机载火控雷达的性能。由于受到飞行平台的限制，与地面雷达相比，各类机载火控雷达对体积、重量和环境条件的要求均较严格。平台运动及强地海面杂波的影响，对雷达的技术性能(如天线副瓣电平、信号频谱纯度和信号处理机的能力等)也提出了更高的要求。现代战争的特点及电子战环境还对机载火控雷达提出了许多新问题。

过去，机载火控雷达与火控系统、飞控系统、电子战系统等都是各自相对独立的系统，随着计算机技术和电子器件水平的发展，这几个系统已逐步合并为一个系统，进行一体化设计。就机载雷达部分而言，未来将向有源电扫多功能一体化发展，如电磁孔径综合、多输入多输出(MIMO)、有源相控阵、宽带超宽带、多频多极化、空，时自适应处理等技术将得到应用。

责任编辑京勉