刘赟 薛晓强
摘 要:雷达技术的发展同其他事物一样,也要经历由低级到高级、由简单到复杂、由低纬度探测到高纬度探测的演变。本文中,笔者将综述雷达技术的发展历史及规律,并从雷达反隐身技术、相控阵雷达技术、雷达目标识别技术、雷达抗干扰技术等方面探讨雷达技术的宏观发展趋势。
关键词:雷达技术;识别;隐身
雷达作为一种军民两用的电子传感器广泛应用,其首要任务就是探测目标,要求能够在复杂的环境下,以一定的数据率,在一定的范围内及时发现、识别、稳定跟踪目标。但是随着环境复杂化、目标多样化、任务多元化,特别是一些隐身目标,低空低速高空高速目标的出现,促进了雷达理论、雷达体制、雷达技术的不断涌现。本文中,笔者将综述雷达技术的发展历史及规律,并从雷达反隐身技术、相控阵雷达技术、雷达目标识别技术、雷达抗干扰技术等方面探讨雷达技术的宏观发展趋势。
1 雷达技术的发展历史及规律
雷达诞生于上个世纪30年代,先后经历了二次世界大战、新军事革命、冷战军备竞赛等不同历史因素的促进与考研,雷达技术的理论、体制、方法、应用都得到了很大的发展。总体上来说,雷达技术的发展可以分为四个阶段:第一阶段为上个世纪30年代到50年代,当时雷达典型技术特点为电子管、非相参,探测目标以飞机为主;第二个阶段为上个世纪50年代到80年代,防空作战对雷达的精确引导技术提出了更高的要求,稳定性和可靠性较高的全相参微波雷达逐渐替代了非相参技术体制的微波雷达,技术特征主要是半导体、全相参;第三阶段为上个世纪80年代到本世纪初期,为满足现代空战对雷达高精度、多目标跟踪能力、高抗干扰能力、高可靠性、高分辨率的要求,开始发展大规模集成电路、全固态。相控阵技术,从而有效应对复杂电磁环境下低空高速目标的要求;第四个阶段开始于本世纪初期,雷达技术主要向多功能、自适应、目标识别等方面发展,以应对隐身目标、高空高速、低空低速目标的出现。
2 雷达技术的宏观发展趋势
⑴雷达反隐身技术。隐身目标也被称为“低可观测性目标”,主要通过降低目标的雷达反射截面,进而降低被探测到的概率。目前常用的降低飞行器雷达反射截面的方法主要包括采用蒙皮、非金属框架等吸波结构来吸收雷达波减少反射;在飞行器上涂覆吸波材料,减少雷达反射;从新设计飞行器的外形来改变入射波的散射方向。因此,随着隐身目标的出现,反隐身技术成为雷达技术的一个宏观发展趋势,目前常用的应对措施包括提高雷达对隐身目标的探测灵敏度和使用某些技术增大目标的雷达反射截面。可能采用的技术有:改变雷达发射波的极化方向,增大隐身目标的雷达反射截面;采用宽带、超宽带雷达来应对超低频段目标隐身;采用超视距雷达、后向散射超视距雷达;借助隐身目标具有频率局限性的缺陷,采用单基地雷达组网技术;选取较低的工作频率,扩大雷达频段等。
⑵相控阵雷达技术。相控阵体制容易得到较大的功率孔径积,可实现功率的最佳空间分布,目标驻留时间可变,波束灵活无惯性,可以缩短系统反应时间,提高数据率,增强抗干扰性,目前广泛应用于很多战术雷达和战略预警雷达中,例如意大利的RAT-31S、法国的TRS-2230、美国的W-2000、TPS-70都采用了平面阵相扫天线。与相控阵雷达雷达有关的主要技术包括:收发组件技术、相控阵宽带技术、相控阵极化技术、相控阵共形技术、数字波束形成技术、相控阵低副瓣技术、相控阵极低副瓣技术等。随着硅功率晶体管、砷化镓的发展,生产成本的降低,有源相控阵在工作可靠性、波束控制灵活性以及功率利用率等方面的优点,预计在今后的一个时期,有源相控阵将是雷达技术的一个主要发展方向。
⑶雷达目标识别技术。探测到目标并确定目标的方位与速度无疑是重要的,但在现在战场上有时还需要识别目标,弄清是何种飞机,所以雷达目标识别技术也将是雷达技术的一个重要发展趋势。目前常用的目标识别技术包括:谐波识别法、根据目标回波进行相参处理的方法进行识别、根据目标频率响应进行识别、根据目标极化特性进行识别、利用毫米波雷达进行识别、利用回波信号的多普勒频谱进行识别。关于雷达目标识别技术,国内外一些在研课题包括:多探测器融合、高速小型化计算机信号处理技术、人工智能信号处理技术、识别系统的恒定性等。
⑷雷达抗干扰技术。电子干扰一直是雷达面临的重大威胁,目前电子战主要由电子干扰、电子支援措施、电子反干扰三部分组成,目前常用的雷达抗干扰技术为反电子干扰技术(CESM),技术上讲主要是低识别概率技术和低截获概率技术,主要方法为延误和阻止电子干扰截获接收机截获和识别信号,近年来,无源检测反干扰技术也得到了有效发展。
3 结束语
综上所述,雷达技术的发展也要经历由低级到高级、由简单到复杂、由低纬度探测到高纬度探测的演变。相信随着半导体技术、光电技术、自适应数字波束形成技术等高新技术的发展,雷达技术将产生新的飞跃。
[参考文献]
[1]李均阁.雷达技术发展综述及多功能相控阵雷达未来趋势[J].甘肃科技,2012,(18).
[2]赵朋亮.舰载雷达技术的发展探讨[J].科技信息,2010(17).
[3]陶顺龙.雷达技术发展动态[J].现代雷达,2006(9).