雷達(dá)技術(shù)發(fā)展概述

劉赟 薛曉強(qiáng)

摘 要：雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展同其他事物一樣，也要經(jīng)歷由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低緯度探測(cè)到高緯度探測(cè)的演變。本文中，筆者將綜述雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展歷史及規(guī)律，并從雷達(dá)反隱身技術(shù)、相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)、雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)、雷達(dá)抗干擾技術(shù)等方面探討雷達(dá)技術(shù)的宏觀(guān)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)技術(shù)；識(shí)別；隱身

雷達(dá)作為一種軍民兩用的電子傳感器廣泛應(yīng)用，其首要任務(wù)就是探測(cè)目標(biāo)，要求能夠在復(fù)雜的環(huán)境下，以一定的數(shù)據(jù)率，在一定的范圍內(nèi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別、穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)。但是隨著環(huán)境復(fù)雜化、目標(biāo)多樣化、任務(wù)多元化，特別是一些隱身目標(biāo)，低空低速高空高速目標(biāo)的出現(xiàn)，促進(jìn)了雷達(dá)理論、雷達(dá)體制、雷達(dá)技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。本文中，筆者將綜述雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展歷史及規(guī)律，并從雷達(dá)反隱身技術(shù)、相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)、雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)、雷達(dá)抗干擾技術(shù)等方面探討雷達(dá)技術(shù)的宏觀(guān)發(fā)展趨勢(shì)。

1 雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展歷史及規(guī)律

雷達(dá)誕生于上個(gè)世紀(jì)30年代，先后經(jīng)歷了二次世界大戰(zhàn)、新軍事革命、冷戰(zhàn)軍備競(jìng)賽等不同歷史因素的促進(jìn)與考研，雷達(dá)技術(shù)的理論、體制、方法、應(yīng)用都得到了很大的發(fā)展。總體上來(lái)說(shuō)，雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展可以分為四個(gè)階段：第一階段為上個(gè)世紀(jì)30年代到50年代，當(dāng)時(shí)雷達(dá)典型技術(shù)特點(diǎn)為電子管、非相參，探測(cè)目標(biāo)以飛機(jī)為主；第二個(gè)階段為上個(gè)世紀(jì)50年代到80年代，防空作戰(zhàn)對(duì)雷達(dá)的精確引導(dǎo)技術(shù)提出了更高的要求，穩(wěn)定性和可靠性較高的全相參微波雷達(dá)逐漸替代了非相參技術(shù)體制的微波雷達(dá)，技術(shù)特征主要是半導(dǎo)體、全相參；第三階段為上個(gè)世紀(jì)80年代到本世紀(jì)初期，為滿(mǎn)足現(xiàn)代空戰(zhàn)對(duì)雷達(dá)高精度、多目標(biāo)跟蹤能力、高抗干擾能力、高可靠性、高分辨率的要求，開(kāi)始發(fā)展大規(guī)模集成電路、全固態(tài)。相控陣技術(shù)，從而有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境下低空高速目標(biāo)的要求；第四個(gè)階段開(kāi)始于本世紀(jì)初期，雷達(dá)技術(shù)主要向多功能、自適應(yīng)、目標(biāo)識(shí)別等方面發(fā)展，以應(yīng)對(duì)隱身目標(biāo)、高空高速、低空低速目標(biāo)的出現(xiàn)。

2 雷達(dá)技術(shù)的宏觀(guān)發(fā)展趨勢(shì)

⑴雷達(dá)反隱身技術(shù)。隱身目標(biāo)也被稱(chēng)為“低可觀(guān)測(cè)性目標(biāo)”，主要通過(guò)降低目標(biāo)的雷達(dá)反射截面，進(jìn)而降低被探測(cè)到的概率。目前常用的降低飛行器雷達(dá)反射截面的方法主要包括采用蒙皮、非金屬框架等吸波結(jié)構(gòu)來(lái)吸收雷達(dá)波減少反射；在飛行器上涂覆吸波材料，減少雷達(dá)反射；從新設(shè)計(jì)飛行器的外形來(lái)改變?nèi)肷洳ǖ纳⑸浞较?。因此，隨著隱身目標(biāo)的出現(xiàn)，反隱身技術(shù)成為雷達(dá)技術(shù)的一個(gè)宏觀(guān)發(fā)展趨勢(shì)，目前常用的應(yīng)對(duì)措施包括提高雷達(dá)對(duì)隱身目標(biāo)的探測(cè)靈敏度和使用某些技術(shù)增大目標(biāo)的雷達(dá)反射截面。可能采用的技術(shù)有：改變雷達(dá)發(fā)射波的極化方向，增大隱身目標(biāo)的雷達(dá)反射截面；采用寬帶、超寬帶雷達(dá)來(lái)應(yīng)對(duì)超低頻段目標(biāo)隱身；采用超視距雷達(dá)、后向散射超視距雷達(dá)；借助隱身目標(biāo)具有頻率局限性的缺陷，采用單基地雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)；選取較低的工作頻率，擴(kuò)大雷達(dá)頻段等。

⑵相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)。相控陣體制容易得到較大的功率孔徑積，可實(shí)現(xiàn)功率的最佳空間分布，目標(biāo)駐留時(shí)間可變，波束靈活無(wú)慣性，可以縮短系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間，提高數(shù)據(jù)率，增強(qiáng)抗干擾性，目前廣泛應(yīng)用于很多戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)和戰(zhàn)略預(yù)警雷達(dá)中，例如意大利的RAT-31S、法國(guó)的TRS-2230、美國(guó)的W-2000、TPS-70都采用了平面陣相掃天線(xiàn)。與相控陣?yán)走_(dá)雷達(dá)有關(guān)的主要技術(shù)包括：收發(fā)組件技術(shù)、相控陣寬帶技術(shù)、相控陣極化技術(shù)、相控陣共形技術(shù)、數(shù)字波束形成技術(shù)、相控陣低副瓣技術(shù)、相控陣極低副瓣技術(shù)等。隨著硅功率晶體管、砷化鎵的發(fā)展，生產(chǎn)成本的降低，有源相控陣在工作可靠性、波束控制靈活性以及功率利用率等方面的優(yōu)點(diǎn)，預(yù)計(jì)在今后的一個(gè)時(shí)期，有源相控陣將是雷達(dá)技術(shù)的一個(gè)主要發(fā)展方向。

⑶雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)。探測(cè)到目標(biāo)并確定目標(biāo)的方位與速度無(wú)疑是重要的，但在現(xiàn)在戰(zhàn)場(chǎng)上有時(shí)還需要識(shí)別目標(biāo)，弄清是何種飛機(jī)，所以雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)也將是雷達(dá)技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。目前常用的目標(biāo)識(shí)別技術(shù)包括：諧波識(shí)別法、根據(jù)目標(biāo)回波進(jìn)行相參處理的方法進(jìn)行識(shí)別、根據(jù)目標(biāo)頻率響應(yīng)進(jìn)行識(shí)別、根據(jù)目標(biāo)極化特性進(jìn)行識(shí)別、利用毫米波雷達(dá)進(jìn)行識(shí)別、利用回波信號(hào)的多普勒頻譜進(jìn)行識(shí)別。關(guān)于雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)，國(guó)內(nèi)外一些在研課題包括：多探測(cè)器融合、高速小型化計(jì)算機(jī)信號(hào)處理技術(shù)、人工智能信號(hào)處理技術(shù)、識(shí)別系統(tǒng)的恒定性等。

⑷雷達(dá)抗干擾技術(shù)。電子干擾一直是雷達(dá)面臨的重大威脅，目前電子戰(zhàn)主要由電子干擾、電子支援措施、電子反干擾三部分組成，目前常用的雷達(dá)抗干擾技術(shù)為反電子干擾技術(shù)（CESM），技術(shù)上講主要是低識(shí)別概率技術(shù)和低截獲概率技術(shù)，主要方法為延誤和阻止電子干擾截獲接收機(jī)截獲和識(shí)別信號(hào)，近年來(lái)，無(wú)源檢測(cè)反干擾技術(shù)也得到了有效發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展也要經(jīng)歷由低級(jí)到高級(jí)、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低緯度探測(cè)到高緯度探測(cè)的演變。相信隨著半導(dǎo)體技術(shù)、光電技術(shù)、自適應(yīng)數(shù)字波束形成技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，雷達(dá)技術(shù)將產(chǎn)生新的飛躍。

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