英雄重生

古　奧

米波雷達(dá)

所謂米波雷達(dá)就是指工作波長(zhǎng)在1－10米(30－300兆赫)的雷達(dá)，又稱超短波或VHF(甚高頻)雷達(dá)。雷達(dá)的歷史實(shí)際上就是起源于米波雷達(dá)，1922年，美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室用一部波長(zhǎng)為5米的連續(xù)波實(shí)驗(yàn)裝置探測(cè)到了一只木船。米波雷達(dá)具有如探測(cè)距離遠(yuǎn)等很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，曾經(jīng)受到過(guò)與微波雷達(dá)同樣的重視，并得到了廣泛的應(yīng)用。但米波雷達(dá)的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，它的探測(cè)精度低，只能用于警戒，不能擔(dān)任引導(dǎo)任務(wù)，因此米波雷達(dá)也一度被認(rèn)為是一種性能較差的雷達(dá)，這也在很大程度上限制了米波雷達(dá)的發(fā)展。很多年以來(lái)，除了俄羅斯和部分原華約國(guó)家目前的防空及早期預(yù)警系統(tǒng)仍大量采用米波雷達(dá)外，美國(guó)與絕大多數(shù)北約國(guó)家早已將米波雷達(dá)淘汰。直至近年，隨著雷達(dá)新技術(shù)的不斷發(fā)展，米波雷達(dá)在反隱身目標(biāo)和對(duì)抗反輻射導(dǎo)彈(ARM)等方面所體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)再次引起了雷達(dá)界的高度重視。美國(guó)已重新把米波雷達(dá)列入國(guó)防關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃當(dāng)中，法、德等國(guó)也正在積極開(kāi)展新體制米波雷達(dá)系統(tǒng)的研究，俄羅斯除了繼續(xù)改進(jìn)已有的米波雷達(dá)系統(tǒng)外，還開(kāi)發(fā)出了新一代的多功能米波三坐標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)。

強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)

首先，米波雷達(dá)的探測(cè)與測(cè)距簡(jiǎn)單。米波雷達(dá)利用相對(duì)較小的輻射功率就能夠探測(cè)到非常遠(yuǎn)的目標(biāo)。米波雷達(dá)的天線結(jié)構(gòu)比較稀疏，而且天線方位旋轉(zhuǎn)所需驅(qū)動(dòng)功率較小。發(fā)射機(jī)和接受機(jī)都是單通道結(jié)構(gòu)，因此米波雷達(dá)采用的硬件設(shè)備都比較簡(jiǎn)單。其次，米波雷達(dá)具有相當(dāng)強(qiáng)的反隱身目標(biāo)優(yōu)勢(shì)，一般隱身飛機(jī)的吸波涂層材料的頻帶較窄，對(duì)厘米波段的雷達(dá)波具有非常好的吸收作用，而對(duì)于米波雷達(dá)的吸收作用就差了。隱身飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)很多也是針對(duì)厘米波雷達(dá)考慮的，這也有利于米波雷達(dá)對(duì)其探測(cè)。米波雷達(dá)還具有相當(dāng)強(qiáng)的對(duì)抗反輻射雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)，VHF頻段的干擾裝備龐大且笨重，因此對(duì)該頻段的密集干擾任務(wù)成本高而且難于運(yùn)行，且當(dāng)前幾乎還沒(méi)有用于VHF波段的反輻射導(dǎo)彈。

自從20世紀(jì)40年代以來(lái)，俄羅斯對(duì)米波雷達(dá)的研究從未間斷，20世紀(jì)80年代末至今，俄羅斯利用很多新的研究威果，研制出了多種性能先進(jìn)的米波三坐標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)，如55G6(NEBO)、55G6U(NEBO－U)、55Zh6－1、55Zh6UE與新一代的“共振”多功能雷達(dá)等。歐洲各國(guó)和美國(guó)現(xiàn)在也開(kāi)展了新體制的米波(三坐標(biāo))雷達(dá)系統(tǒng)的研制，典型的型號(hào)如法國(guó)的綜合脈中與孔徑雷達(dá)(RIAS)、德國(guó)的MELISSA雷達(dá)試驗(yàn)系統(tǒng)等。

俄羅斯

米波三坐標(biāo)雷達(dá)的主要功能是：當(dāng)隱身目標(biāo)和反輻射導(dǎo)彈對(duì)微波雷達(dá)效能和生存能辦構(gòu)成嚴(yán)重威脅時(shí)，雷達(dá)網(wǎng)能繼續(xù)擔(dān)負(fù)引導(dǎo)任務(wù)。俄羅斯在米波雷達(dá)研制方面獨(dú)樹(shù)一幟，技術(shù)十分先進(jìn)，經(jīng)驗(yàn)也相當(dāng)豐富。俄羅斯對(duì)米波雷達(dá)的研制情有獨(dú)鐘的主要原因是：俄羅斯國(guó)土遼闊，需要大批價(jià)格低廉、性能可靠的遠(yuǎn)程雷達(dá)進(jìn)行覆蓋；俄羅斯很多雷達(dá)研制單位在米波雷達(dá)研制方面具有開(kāi)創(chuàng)性；俄羅斯也一直堅(jiān)定地認(rèn)為米波雷達(dá)能夠提供上述眾多優(yōu)勢(shì)。俄羅斯研制了多種機(jī)動(dòng)式米波三坐標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)，包括55G6－1(NEBO)、55G6－UE(NEBO－UE)、55Zh6－1(NEBO)、55K6－3和“共振”雷達(dá)等。

55G6－1雷達(dá)能夠自主工作，或者將其模擬/數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至防空指揮中心，該系統(tǒng)的傳輸編碼和信號(hào)處理技術(shù)對(duì)于抗干擾是最佳的，具備探測(cè)低可觀測(cè)性目標(biāo)的能力。此外，該雷達(dá)還具有敵我識(shí)別能力。

55G6－UE雷達(dá)可對(duì)各類目標(biāo)實(shí)施空中監(jiān)視和坐標(biāo)測(cè)量(距離、方位、仰角和高度)。該型雷達(dá)具有機(jī)內(nèi)檢測(cè)、數(shù)據(jù)自動(dòng)讀出的特點(diǎn)，能夠自主工作或者作為協(xié)同工作防空系統(tǒng)的一部分。該雷達(dá)還能探測(cè)低可觀測(cè)性目標(biāo)而且能在復(fù)雜的電子對(duì)抗環(huán)境下提供目標(biāo)航跡和高精度坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)采用大尺寸天線陣，十字形天線的水平陣列用于測(cè)距，垂直陣列用于測(cè)高，敵我識(shí)別詢問(wèn)機(jī)設(shè)置在主天線陣上，除主放大器外，該系統(tǒng)還有一個(gè)備份的放大器可供切換。

55K6－3雷達(dá)可用于對(duì)空監(jiān)視與探測(cè)和對(duì)遠(yuǎn)程空中目標(biāo)距離、方位、仰角、高度的測(cè)定。該雷達(dá)也設(shè)計(jì)有自動(dòng)控制系統(tǒng)，在嚴(yán)重的干擾環(huán)境中可有效運(yùn)行。55K6－3的天線外形是一種開(kāi)放式框架水平網(wǎng)絡(luò)，寬約15米，上部有一個(gè)高約20米的垂直開(kāi)放式框架，這樣的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要用很多拉索穩(wěn)定，架設(shè)或拆收需要約22個(gè)小時(shí)。

“共振”是由俄羅斯莫斯科遠(yuǎn)程無(wú)線電通信科學(xué)研究院研制的米波三坐標(biāo)雷達(dá)，該雷達(dá)在方位角60°的范圍內(nèi)有16個(gè)波束接收通道，其發(fā)射天線由前后背靠背的上下兩組天線共四個(gè)振子組成，振子為十字形結(jié)構(gòu)。其接收陣列天線水平方向共有八列，上下共有三行，均由水平極化振子組成，構(gòu)成所需的多波束接收通道?！肮舱瘛崩走_(dá)的其他特點(diǎn)還有：發(fā)射和接收均采用固定陣列、多波束同時(shí)接收、較高的速度測(cè)量精度以及距離、方位、仰角和速度四維檢測(cè)等。

55Zh6UE是俄羅斯于近期研制的一種用于出口的米波三坐標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)。該型雷達(dá)設(shè)計(jì)用于探測(cè)、自動(dòng)跟蹤和確定空中目標(biāo)的位置以及飛行參數(shù)，將雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸至用戶，敵我識(shí)別，在雷達(dá)操作員工作站上顯示飛行數(shù)據(jù)和通過(guò)目標(biāo)的彈道參數(shù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分類。55Zh6UE采用了先進(jìn)的雜波與有源干擾抑制技術(shù)，空中目標(biāo)自動(dòng)截獲、跟蹤和彈道識(shí)別，以及連續(xù)自動(dòng)機(jī)內(nèi)功能測(cè)試與故障檢測(cè)系統(tǒng)，該雷達(dá)系統(tǒng)可與空軍和防空單元的自動(dòng)和非機(jī)動(dòng)控制系統(tǒng)相集成。

俄羅斯的米波三坐標(biāo)雷達(dá)采用已經(jīng)非常成熟的雷達(dá)技術(shù)，如線性調(diào)頻脈壓、稀布陣列天線、相干積累、DBF技術(shù)等等，并將他們系統(tǒng)地應(yīng)用在自己的米波雷達(dá)上。近年來(lái)，俄羅斯的米波雷達(dá)廣泛吸收國(guó)際上雷達(dá)發(fā)展的最新技術(shù)研究成果，從雷達(dá)總體技術(shù)設(shè)計(jì)入手，使米波雷達(dá)的性能得到了很大的改進(jìn)。

法國(guó)與德國(guó)

與俄羅斯不同，法國(guó)與德國(guó)另辟蹊徑，積極開(kāi)展新體制米波雷達(dá)系統(tǒng)研究，開(kāi)創(chuàng)了米波雷達(dá)研究領(lǐng)域的新天地。法國(guó)國(guó)家航空航天局(ONERA)聯(lián)合湯姆遜－CSF公司于20世紀(jì)70年代提出了米波綜合脈沖孔徑雷達(dá)(RIAS)，這是一種全新體制的米波三坐標(biāo)雷達(dá)。這種雷達(dá)采用了全向天線單元稀疏布陣，寬脈沖全向輻射。該雷達(dá)還是一種全計(jì)算機(jī)波束形成的雷達(dá)，采用米波頻段，既具有米波雷達(dá)在反隱身和對(duì)抗反輻射導(dǎo)彈方面的優(yōu)勢(shì)，又克服了常規(guī)米波雷達(dá)分辨率差和抗干擾性能弱等缺點(diǎn)。該雷達(dá)集搜索、引導(dǎo)和跟蹤于一體，既能夠測(cè)量目標(biāo)的距離、方位和高度，還可以精確地測(cè)量出目標(biāo)的瞬時(shí)速度，抗干擾性能優(yōu)異。RIAS還是一種邊搜索邊跟蹤雷達(dá)(TAS)，且搜索與跟蹤完全相互獨(dú)立開(kāi)來(lái)。

德國(guó)防務(wù)研究院高頻物理所(FGAN－FHP)正在研制另一種米波圓陣列雷達(dá)——MELISSA。這種雷達(dá)采用全新的體制，全向發(fā)射，圓陣列多路接收，形成覆蓋整個(gè)方位探測(cè)空域的多波束。這種雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，低截獲性能好，具有速度分辨能力，可實(shí)現(xiàn)全時(shí)空探測(cè)，特別適合探測(cè)高速、高機(jī)動(dòng)的目標(biāo)，適應(yīng)空天一體化的作戰(zhàn)要求。MELISSA這類米波圓陣列雷達(dá)集搜索、引導(dǎo)和跟蹤等多種功能于一體，具有很強(qiáng)的戰(zhàn)場(chǎng)適應(yīng)能力，還可用于探測(cè)彈道導(dǎo)彈等目標(biāo)，具有非常廣闊的軍事應(yīng)用前景。

法國(guó)的RIAS和德國(guó)的MELISSA都是采用與常規(guī)米波三坐標(biāo)雷達(dá)截然不同的全新體制，這兩型雷達(dá)還有些共同點(diǎn)：采用固定天線陣，使用波束形成技術(shù)控制波束；采用長(zhǎng)時(shí)間脈沖積累，開(kāi)發(fā)對(duì)目標(biāo)速度維的利用；利用目標(biāo)在諧振區(qū)頻段的優(yōu)勢(shì)。這樣的新型體制的米波雷達(dá)還需要進(jìn)一步的研究與實(shí)踐，不過(guò)對(duì)他們的研究與開(kāi)發(fā)必將推進(jìn)米波雷達(dá)的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)展趨勢(shì)

法國(guó)與德國(guó)新體制米波雷達(dá)的研發(fā)已經(jīng)使米波雷達(dá)的發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在未來(lái)，米波三坐標(biāo)雷達(dá)還可能采用類似于相控陣?yán)走_(dá)的陣列天線，工作于寬頻段；稀疏布陣結(jié)構(gòu)以減少陣元數(shù)，利用當(dāng)前電子技術(shù)的最新發(fā)展成果，開(kāi)發(fā)各種新型算法，提高米波雷達(dá)的抗干擾、反電子偵察能力，提高戰(zhàn)場(chǎng)生存能力等等。很多新技術(shù)、新思路與經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)都是值得我們思考和借鑒的。

米波三坐標(biāo)雷達(dá)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要在于發(fā)展高性能的米波三坐標(biāo)雷達(dá)，提高雷達(dá)自身的性能，發(fā)展能測(cè)量多維信息的米波雷達(dá)，提高米波雷達(dá)的抗干擾性能，發(fā)展類似法國(guó)RIAS和德國(guó)的MELISSA系統(tǒng)那樣的新型體制的米波雷達(dá)，未來(lái)的米波雷達(dá)除了在反隱身、反反輻射導(dǎo)彈、抗干擾能力等方面做文章外，還將朝著智能化、小型化的方向發(fā)展。通過(guò)采用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，充分利用其自身的優(yōu)勢(shì)，在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中，米波雷達(dá)還將發(fā)揮非常重要的作用。相信在不久的將來(lái)會(huì)有更多先進(jìn)的米波雷達(dá)問(wèn)世，將米波雷達(dá)的發(fā)展推向一個(gè)更高的高度，古老的米波雷達(dá)也將煥發(fā)新的生機(jī)。