平流層飛艇載SIAR系統(tǒng)作戰(zhàn)能力分析

趙 亮，董鵬署，李宗亭，王曉輝(.濟(jì)南基地，山東 濟(jì)南50000；.空軍預(yù)警學(xué)院，湖北 武漢43009)

0 引 言

平流層飛艇載綜合脈沖孔徑雷達(dá)(SIAR)系統(tǒng)不但具有廣闊的覆蓋空域，還能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)持久駐留， 在探測(cè)臨空、低空、超低空目標(biāo)方面優(yōu)勢(shì)明顯，實(shí)現(xiàn)了全時(shí)全向探測(cè)，還具備對(duì)抗多種威脅目標(biāo)的能力。

1 部署與運(yùn)用

1.1 部署方式

平流層飛艇載SIAR部署方式主要考慮威脅目標(biāo)的來襲方向和己方重要目標(biāo)的位置。隨著世界多極化進(jìn)程的發(fā)展，我周邊環(huán)境日趨復(fù)雜，而且我國陸地和海洋面積廣闊，經(jīng)濟(jì)、政治等重要目標(biāo)分布相對(duì)集中，因此平流層飛艇載SIAR雷達(dá)系統(tǒng)主要有以下2種部署形式：圓周部署和扇形部署。

1.1.1 圓周部署

將平流層飛艇載SIAR系統(tǒng)部署在我國邊境一線，實(shí)現(xiàn)全方位預(yù)警監(jiān)視。主要特點(diǎn)是搜索死角小，可以360°范圍內(nèi)進(jìn)行等概率搜索；部署面積廣，可以覆蓋到周邊國家地區(qū)。按照我國折線化邊境線長16 200 km[1]，雷達(dá)探測(cè)距離重疊系數(shù)為1.2時(shí)，則需要部署探測(cè)距離為600 km的該雷達(dá)17部(如圖1)。

圖1 圓周部署示意圖(重疊系數(shù)為1.2)

圖2 扇形部署示意圖

1.1.2 扇形部署

將平流層飛艇載SIAR系統(tǒng)部署在威脅目標(biāo)主要來襲方向，例如東南沿海一線、中印邊境線、渤海-東北亞方向等。主要優(yōu)點(diǎn)是便于集中力量監(jiān)視主要方向，雷達(dá)之間的重疊度較大，目標(biāo)發(fā)現(xiàn)概率高；缺點(diǎn)是失去了后方預(yù)警能力。假設(shè)在沿海一線進(jìn)行扇形部署(如圖2)，設(shè)立一條臨近空間目標(biāo)預(yù)警線，以實(shí)現(xiàn)對(duì)南海、東太平洋、渤海、東北亞方向的預(yù)警監(jiān)視，同時(shí)覆蓋我國東部大部分經(jīng)濟(jì)政治中心。

2 對(duì)抗低空突防目標(biāo)

平流層飛艇載SIAR系統(tǒng)同預(yù)警機(jī)和氣球載雷達(dá)一樣通過升高平臺(tái)以提高對(duì)低空目標(biāo)的探測(cè)距離，增加對(duì)低空突防目標(biāo)的預(yù)警時(shí)間。

2.1 低空突防目標(biāo)分析

低空突防目標(biāo)利用地形遮擋和雷達(dá)盲區(qū)來避開雷達(dá)監(jiān)視，是目前最有效的進(jìn)攻手段。低空目標(biāo)的特點(diǎn)[2]主要有：

(1) 充分利用海雜波剩余干擾以及地物遮擋，躲避雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)探測(cè)、跟蹤；

(2) 采用低空起飛、低空出航、低空接近目標(biāo)的“三低”突防技術(shù)；

(3) 采用隱身技術(shù)，雷達(dá)反射面積小，現(xiàn)代隱身飛行器的雷達(dá)截面積(RCS)可達(dá)0.1 m2以內(nèi)，而且已形成一定的戰(zhàn)斗力，在近年來的局部戰(zhàn)爭中，隱身飛機(jī)發(fā)揮了重要作用；

(4) 具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)能力，導(dǎo)彈目標(biāo)可在不同平臺(tái)發(fā)射，并能充分利用地形遮蔽，增大雷達(dá)探測(cè)難度。

2.2 低空目標(biāo)探測(cè)能力分析

目前對(duì)抗低空突防目標(biāo)的手段有雷達(dá)情報(bào)組網(wǎng)系統(tǒng)、預(yù)警機(jī)、超視距雷達(dá)、氣球載雷達(dá)系統(tǒng)等。平流層飛艇載SIAR系統(tǒng)克服了地面雷達(dá)受地球曲率的影響，具有較好的俯視探測(cè)能力，能夠?qū)Φ涂?、超低空目?biāo)進(jìn)行全天候不間斷的跟蹤監(jiān)視，因此具有很強(qiáng)的抗低空突防目標(biāo)的能力。

不同雷達(dá)平臺(tái)的高度分別為平流層飛艇載SIAR 30 000 m，預(yù)警機(jī)8 000 m，氣球載雷達(dá)3 000 m，地基雷達(dá)10 m。從圖3曲線可看出，平流層飛艇載SIAR視距已經(jīng)擴(kuò)大到500 km以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了地面雷達(dá)、氣球載雷達(dá)以及預(yù)警機(jī)的視距；對(duì)100 m的低空目標(biāo)直視距離擴(kuò)展到了566 km，對(duì)1 000 m高度的目標(biāo)直視距離達(dá)到了600 km以上。因此平流層飛艇載SIAR系統(tǒng)通過平臺(tái)升高，大大提高了直視距離，降低了地形因素影響。

圖3 不同雷達(dá)平臺(tái)對(duì)低空目標(biāo)的直視距離

若只考慮雷達(dá)直視距離對(duì)目標(biāo)探測(cè)能力的影響，平流層飛艇載SIAR對(duì)巡航導(dǎo)彈目標(biāo)預(yù)警時(shí)間可達(dá)30 min，為指揮員定下決心提供較長的反應(yīng)時(shí)間。且該雷達(dá)在平流層工作，可采取前伸部署，提高預(yù)警能力。

巡航導(dǎo)彈作為低空目標(biāo)的典型代表，它通常根據(jù)雷達(dá)制導(dǎo)能夠規(guī)避地形影響，貼近地面飛行，攻擊地面目標(biāo)。地面雷達(dá)因受地面遮蔽影響，不能對(duì)其進(jìn)行連續(xù)跟蹤監(jiān)視，而平流層飛艇載SIAR則可以俯視探測(cè)目標(biāo)，充分彌補(bǔ)地面雷達(dá)低空探測(cè)能力的不足。地形對(duì)目標(biāo)的遮蔽效果如圖4所示。

圖4 地形對(duì)目標(biāo)的遮蔽

預(yù)警機(jī)由于受到滯空時(shí)間限制，適合執(zhí)行重點(diǎn)空域、重要時(shí)段的目標(biāo)監(jiān)視任務(wù)，氣球載雷達(dá)由于受天氣條件和能量限制，適合在良好天氣執(zhí)行固定地區(qū)的目標(biāo)監(jiān)視任務(wù)。平流層飛艇載SIAR既可定點(diǎn)懸停重要目標(biāo)上空，又可不受能源限制和人員身體素質(zhì)影響而長期工作，利用率明顯高于其它預(yù)警手段。

3 對(duì)抗隱身目標(biāo)

米波稀布陣綜合脈沖孔徑雷達(dá)具有頻域反隱身、能量反隱身能力，升高雷達(dá)平臺(tái)后還具備空域反隱身能力，因此平流層飛艇載SIAR系統(tǒng)是反隱身目標(biāo)的一種有效途徑。

3.1 隱身目標(biāo)分析

目標(biāo)的隱身技術(shù)主要是指無源隱身技術(shù)，包括武器材料隱身和外形隱身[3]。目前美軍的典型隱身飛機(jī)有F-117A、B-2和F-22等，隱身目標(biāo)的特點(diǎn)主要有：

(1) 雷達(dá)截面積(RCS)小。由于采用外形、材料等多項(xiàng)雷達(dá)隱身技術(shù)，與非隱身飛機(jī)相比，其RCS降低了2～3個(gè)數(shù)量級(jí)；

(2) 隱身飛機(jī)具有較好的隱身能力，攻擊精度高，機(jī)動(dòng)性能好，特別是隱身飛機(jī)攜帶高精度制導(dǎo)武器，作戰(zhàn)效能高；

(3) 目前大多數(shù)地面情報(bào)雷達(dá)工作在1～10 GHz，而且都是通過波束上仰來觀察目標(biāo)，現(xiàn)代隱身目標(biāo)在這個(gè)頻段具有較好的隱身效果。

3.2 反隱身能力分析

綜合脈沖孔徑雷達(dá)較好地解決了反隱身這一難題，它主要采取以下反隱身手段：

(1) 能量反隱身[4]

隱身目標(biāo)總有一定的雷達(dá)散射截面積，雷達(dá)能夠發(fā)現(xiàn)與否、發(fā)現(xiàn)距離遠(yuǎn)近取決于接收到的隱身目標(biāo)的回波信號(hào)能量。綜合脈沖孔徑雷達(dá)采用增加雷達(dá)發(fā)射功率孔徑積、提高雷達(dá)接收機(jī)靈敏度和信號(hào)處理增益，較好地解決了遠(yuǎn)距離隱身目標(biāo)回波幅度小的問題。而且大量采用有源固態(tài)相控陣技術(shù)、大時(shí)寬脈沖壓縮技術(shù)和大天線孔徑等手段，同樣可以提高接收到的回波信號(hào)的能量，增強(qiáng)對(duì)小RCS目標(biāo)的檢測(cè)能力。

(2) 頻域反隱身

隱身目標(biāo)只能實(shí)現(xiàn)部分頻段隱身，雷達(dá)在1～20 GHz頻段隱身效果最佳。稀布陣綜合脈沖孔徑雷達(dá)工作在米波波段，米波波長正好與隱身目標(biāo)各部件的尺寸相當(dāng)，從而滿足諧振條件，目標(biāo)雷達(dá)截面積顯著提高，雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)易于偵獲目標(biāo)。

(3) 空域反隱身

目前隱身目標(biāo)的設(shè)計(jì)僅可在主要方向減小目標(biāo)雷達(dá)截面積，如果雷達(dá)采取俯視、仰視和側(cè)視等多方向探測(cè)，必將大大降低其隱身能力。平流層飛艇載SIAR可以基于這一弱點(diǎn)從目標(biāo)上方進(jìn)行探測(cè)，從而避免了電磁波照射目標(biāo)的主要隱身方向。

4 結(jié)束語

綜上所述，平流層飛艇載SIAR將在未來戰(zhàn)場中發(fā)揮較好的預(yù)警監(jiān)視能力，作為現(xiàn)有骨干預(yù)警平臺(tái)的有效補(bǔ)充，可充分發(fā)揮較強(qiáng)的低空、超低空探測(cè)能力，顯著提高預(yù)警監(jiān)視系統(tǒng)的探測(cè)能力。

[1] 2010年前我國(區(qū)域)防空雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)構(gòu)想[R].武漢：空軍雷達(dá)學(xué)院，1991.

[2] 靳學(xué)明,胡元奎,徐龍.未來戰(zhàn)場雷達(dá)威脅的變化及其對(duì)抗途徑探討[J].電子對(duì)抗,2010(6):1-5.

[3] 邱志明.低可探測(cè)目標(biāo)的探測(cè)技術(shù)[J].指揮控制與仿真,2011,33(2):120-123.

[4] 孫鵬濤.反隱身技術(shù)及其裝備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J].地面防空武器,2011,42(1):16-18.