雷達網(wǎng)對隱身目標的檢測方法研究

燕 改

（西安飛機工業(yè)（集團）有限責任公司，西安 710089）

近年來，在隱身飛機不斷發(fā)展的推動下，反隱身技術迅速發(fā)展了起來，而雷達反隱身則是其中非常重要的一個方向，但由于單基地雷達在探測角度、探測頻率等方面具有著很大的限制，因此，雷達系統(tǒng)對于隱身目標的預警探測效果一直都不夠理想，而雷達網(wǎng)的出現(xiàn)，則使得雷達反隱身技術的預警探測效果得到了很大的提升。

1 常見雷達反隱身手段分析

1.1 體系對抗

體系對抗簡單來說就是利用現(xiàn)代化雷達在機動性方面的特點來建立組網(wǎng)雷達系統(tǒng)，同時再將這一雷達系統(tǒng)與通信系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、電子戰(zhàn)系統(tǒng)等其他系統(tǒng)進行融合，使各個系統(tǒng)在功能上能夠實現(xiàn)有效協(xié)調、互相促進，從而完成對隱身目標的檢測、搜索、追蹤，并為信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)以及聯(lián)合作戰(zhàn)對抗的實現(xiàn)提供基礎條件。從目前來看，近年來異軍突起的新體制雷達系統(tǒng)大多是采用了這種方式。

1.2 檢測性能改善

對于組網(wǎng)雷達系統(tǒng)來說，雷達本身的性能自然是其在目標檢測過程中的關鍵，因而通過提升雷達檢測性能的方式，則同樣可以使組網(wǎng)雷達系統(tǒng)達到反隱身的效果。從具體上來看，如降低信號處理損失、提高雷達檢測標準、多雷達掃描間檢測等都屬于改善雷達檢測性能的有效手段，以降低信號處理損失為例，在目標檢測的過程中，雷達會從數(shù)據(jù)錄取器中獲取目標的位置、徑向距離、徑向速度、方位等數(shù)據(jù)，之后對這些數(shù)據(jù)進行互聯(lián)、跟蹤、濾波、平滑預測等運算處理，在處理過程中，雷達的實際性能會在諸多因素的影響下與理想性能產(chǎn)生一定的差異，想要降低雷達的信號處理損失，則需要減少雷達實際性能的影響因素[1]。而通過這些手段，雷達的隱身目標發(fā)現(xiàn)概率也自然會得到顯著提升。

1.3 頻域反隱身

頻域反隱身主要是從改變電磁波工作頻率的方式來使雷達能夠達到反隱身的效果，從目前來看是最為直接的一種雷達反隱身技術。通常情況下，飛機之所以具備雷達隱身效果，是因為飛機在制造的過程中采取了各種針對防控雷達厘米波的隱身措施，如采用吸波材料、吸波結構等等，這些措施雖然能夠規(guī)避雷達的檢測，但卻只能夠對1G/Hz到20G/Hz之間的電磁波產(chǎn)生作用。因此只要直接改變雷達的工作波長，自然就可以抵消飛機的隱身性能[2]。如采用波長為10米的超視距雷達，就可以利用“諧振效應”探測目標，并經(jīng)過大氣中的電離層反射后照射到飛機。此外如果能夠采用米波雷達或是毫米波雷達，則吸波材料與吸波結構同樣會使其隱身的作用。

2 雷達網(wǎng)隱身目標檢測的實現(xiàn)

2.1 組網(wǎng)雷達系統(tǒng)的部署

飛機隱身效果的實現(xiàn)主要是依靠吸波材料與吸波結構，但無論是吸波材料還是吸波結構，其在設計中都不能實現(xiàn)對飛機的完全覆蓋，而是針對單基地雷達在飛機上的主要探測范圍來采取相應的隱身措施，從而達到隱身效果。也就是說，只要能夠在超出這一范圍的情況下進行探測，或是利用超出厘米波頻段的電磁波進行探測，發(fā)現(xiàn)隱身目標的幾率都會大大提高[3]。根據(jù)這一原理，組網(wǎng)雷達系統(tǒng)在部署時就需要對不同雷達的角度與頻率進行調整，使其能夠通過不同的頻率與角度來對隱身目標進行檢測，這樣即便飛機具有隱身措施，也同樣會被雷達網(wǎng)中其他空間窗口與頻率窗口的雷達所發(fā)現(xiàn)。此外，由于雷達網(wǎng)由多個雷達組成，其探測角度有存在差異，因而根據(jù)隱身目標出現(xiàn)位置與飛行方式的不同，雷達網(wǎng)的覆蓋范圍內(nèi)很可能會存在檢測盲區(qū)，使得組網(wǎng)雷達系統(tǒng)無法及時發(fā)現(xiàn)隱身目標。而針對這一問題，則需要對組網(wǎng)雷達系統(tǒng)的具體部署進行不斷調整，保證雷達網(wǎng)的探測范圍能夠不受隱身目標飛行方式與出現(xiàn)位置的影響，同時還要通過運算來確定各種情況下的雷達發(fā)現(xiàn)概率，保證在任何情況下，發(fā)現(xiàn)概率在標準值以上的雷達至少在一個以上。

2.2 雷達的探測性能提升

提升雷達探測性能的方法是十分多樣的，這里以量子信息技術的應用為例。在量子信息技術的支持下，雷達能夠實現(xiàn)量子化接收與量子態(tài)調制，其中量子化接受是利用量子態(tài)對“量子漲落”等微觀信息進行表征，同時使雷達的調制信息維度更高，從而有效降低接收信號中的噪聲基底功率。而量子態(tài)調制則是，通過對信號進行量子高階微觀調制，使得傳統(tǒng)信號分析方法難以準確提取征收信號中調制的信息，這樣發(fā)射信號被準確分析和復制的可能性會大大降低，而雷達在電子對抗環(huán)境下的抗偵聽能力也會隨之提升。

2.3 組網(wǎng)雷達集中檢測

由于相參積累與非相參積累在處理雷達信號積累檢測時都存在這樣一定的限制，很難應用于實際，因而目前組網(wǎng)雷達的集中檢測一般會對TBD算法進行應用。通常來說，TBD算法在組網(wǎng)雷達得集中檢測中主要分為三個步驟，在背景、噪聲、目標等數(shù)據(jù)輸入后，會先進行數(shù)據(jù)的預處理，對背景雜波與噪聲干擾進行抑制，使信噪比得到提升，并得到殘留的雜波與目標。之后對其中的可疑目標或候選目標進行跟蹤，得到可能目標的運行軌跡。最后，則要對目標運動的連續(xù)性以及運行軌跡的一致性進行分析，最終確定真正的隱身目標。

3 結束語

總而言之，雷達組網(wǎng)技術對于空域隱身目標的檢測是非常有效的，而在隱身與反隱身對抗愈發(fā)激烈的趨勢下，這一技術還將在隱身目標檢測中發(fā)揮出更為重要的作用。因此，我們必須要將雷達組網(wǎng)技術重視起來，對基于雷達網(wǎng)的隱身目標檢測方法進行深入研究，從將雷達網(wǎng)的反隱身性能充分發(fā)揮出來，為我國的國防安全提供重要保障。