預(yù)警探測系統(tǒng)中雷達(dá)組網(wǎng)優(yōu)化部署研究

李凱

【摘 要】本文主要概述了預(yù)警探測系統(tǒng)和雷達(dá)組網(wǎng)，分析了雷達(dá)組網(wǎng)的優(yōu)勢，探究了預(yù)警探測系統(tǒng)中雷達(dá)組網(wǎng)優(yōu)化部署，并提出了雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)中的抗干擾具體措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】預(yù)警探測系統(tǒng);雷達(dá)組網(wǎng);優(yōu)化部署

1、預(yù)警探測系統(tǒng)和雷達(dá)組網(wǎng)

所謂的預(yù)警探測系統(tǒng)，是指借助傳感、遙控等技術(shù)手段，定位和識(shí)別目標(biāo)物，發(fā)現(xiàn)其中的危險(xiǎn)因素，預(yù)測和監(jiān)控具有威脅性的目標(biāo)，及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并采取有效措施來解除危險(xiǎn)。該系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，其主要用于對敵方目標(biāo)的情報(bào)信息的獲取并快速進(jìn)行反應(yīng)，其在運(yùn)行過程中會(huì)應(yīng)用到探測設(shè)備（衛(wèi)星、雷達(dá)等）、探測技術(shù)（紅外、激光等）。雷達(dá)組網(wǎng)是指在多部雷達(dá)設(shè)備的支持下，不斷擴(kuò)展雷達(dá)信號(hào)的覆蓋空域，最終形成雷達(dá)網(wǎng)。綜合部署各種不同的雷達(dá)（平臺(tái)、頻段、體制等不同），形成更加靈活的探測系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以使系統(tǒng)的探測、定位、識(shí)別、預(yù)警等功能變得更加穩(wěn)定，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)情報(bào)資源的共享，從而將該系統(tǒng)的功能發(fā)揮到最大。

2、雷達(dá)組網(wǎng)的優(yōu)勢分析

2.1抗電子干擾

就雷達(dá)波來說，其強(qiáng)度會(huì)受到電磁波的干擾，從而影響系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，進(jìn)而導(dǎo)致一些錯(cuò)誤的出現(xiàn)。電子干擾分為很多種，主要包括敵對方發(fā)出的干擾性電磁波信號(hào)，或者利用調(diào)制干擾，形成欺騙性信號(hào)，使得對方的判斷受阻;同時(shí)，非目標(biāo)物體所反射的雷達(dá)電磁波也會(huì)干擾雷達(dá)信號(hào)。與單部雷達(dá)設(shè)備相比，雷達(dá)組網(wǎng)具有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為：一是能夠保證雷達(dá)信號(hào)強(qiáng)度，有效應(yīng)對上述電子干擾的情況;二是電磁信號(hào)干擾的影響不大，不易被對方探測到;三是其能夠識(shí)別虛假信號(hào)的偽裝，能夠有效區(qū)分虛假信號(hào)。另外，在形成雷達(dá)組網(wǎng)后，非目標(biāo)物體所反射的雷達(dá)電磁波不具有干擾作用。

2.2能夠有效識(shí)別隱身目標(biāo)

在實(shí)際的雷達(dá)工作中，也存在一些不易捕捉的目標(biāo)，比如隱身材料、表面表面涂覆吸波材料的應(yīng)用，使得雷達(dá)無法對這些目標(biāo)進(jìn)行直接地探測、定位、識(shí)別，一般是通過增加天線口徑、輻射功率等來對其進(jìn)行識(shí)別，盡管能夠?qū)﹄[身目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，但該過程需要投入大量的資金。而雷達(dá)組網(wǎng)的應(yīng)用能夠有效解決上述問題，并同時(shí)能夠有效提升定位、識(shí)別能力等，從而達(dá)到有效識(shí)別隱身目標(biāo)的目的。同時(shí)，雷達(dá)組網(wǎng)能夠有效區(qū)分開有源欺騙性干擾信號(hào)區(qū)，并掌握隱身目標(biāo)的速度和航跡等信息。

2.3其他優(yōu)勢

除了具有抗電子干擾、識(shí)別隱身目標(biāo)的優(yōu)勢外，雷達(dá)組網(wǎng)還具有良好的抗輻射導(dǎo)彈能力，能夠在一定程度上阻止被反輻射導(dǎo)彈的準(zhǔn)確定位，有效防止了被反輻射導(dǎo)彈的破壞和打擊。同時(shí)，雷達(dá)組網(wǎng)能夠有效應(yīng)對低空和超低空突防飛行目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，雷達(dá)組網(wǎng)也需進(jìn)一步的改善和更新，從而使得雷達(dá)組網(wǎng)部署得到優(yōu)化，進(jìn)而完善預(yù)警探測系統(tǒng)的功能。

3、預(yù)警探測系統(tǒng)中雷達(dá)組網(wǎng)優(yōu)化部署

3.1雷達(dá)組網(wǎng)優(yōu)化部署原則

要想使組網(wǎng)后形成的雷達(dá)網(wǎng)具有良好的“四抗”能力，雷達(dá)組網(wǎng)時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：一是在給定雷達(dá)資源的前提下，基于現(xiàn)有資源在責(zé)任區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)盡可能大的探測范圍，從而滿足區(qū)域防空覆蓋要求;二是為了提高雷達(dá)網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，則需各個(gè)空域?qū)颖３诌m當(dāng)?shù)目沼蚋采w冗余度;三是如果同一空間中存在重疊頻率的雷達(dá)，在部署時(shí)應(yīng)盡量錯(cuò)開，且要拉開一定的距離，避免出現(xiàn)同頻干擾;四是同一空間的雷達(dá)重疊數(shù)不宜太多，在一定程度上降低資源的浪費(fèi)程度;五是應(yīng)適當(dāng)調(diào)整雷達(dá)間距，相鄰雷達(dá)單元間距不能太遠(yuǎn)，確保各雷達(dá)單元之間具備一定的相互補(bǔ)盲能力;六是確保對重點(diǎn)警戒區(qū)域、重點(diǎn)方位和重點(diǎn)高度層的空域的部署，從而實(shí)現(xiàn)完全覆蓋[1]。

3.2組網(wǎng)雷達(dá)的配置

為提高整個(gè)雷達(dá)網(wǎng)性能，需要合理配置組網(wǎng)雷達(dá)，以提高雷達(dá)網(wǎng)“四抗”能力。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：其一，結(jié)合抗電子干擾能力需求，網(wǎng)內(nèi)需要配置不同波段、寬頻率以及頻率捷變的雷達(dá);其二，根據(jù)抗隱身目標(biāo)能力需求，網(wǎng)內(nèi)需要配置毫米波、米波和紅外波雷達(dá);其三，根據(jù)抗反輻射導(dǎo)彈能力需求，網(wǎng)內(nèi)需要配置新體制雷達(dá)，如無源雷達(dá)、相陣控雷達(dá)、低截獲率雷達(dá)和雙基地雷達(dá)等;其四，根據(jù)反低空、超低空突防能力需求，網(wǎng)內(nèi)需要配置全相參雷達(dá)和低空補(bǔ)盲雷達(dá)[2]。

3.3雷達(dá)陣地的選擇

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，雷達(dá)陣地周邊的高樓大廈、通信發(fā)射塔、廣告牌等建筑設(shè)施越來越多，對雷達(dá)陣地的影響很大，使得遮蔽角越來越大。雷達(dá)陣地周邊大量的輻射源使雷達(dá)受到了嚴(yán)重干擾，影響了作戰(zhàn)效能正常發(fā)揮。在當(dāng)前復(fù)雜電磁環(huán)境和雷達(dá)“四大威脅”下，對雷達(dá)組網(wǎng)提出了更高的要求。而雷達(dá)陣地的合理選擇，能更好發(fā)揮雷達(dá)工作性能?，F(xiàn)階段，在選擇雷達(dá)陣地的時(shí)，需全面考慮地形因素、生存因素、戰(zhàn)術(shù)因素等，具體如下：

3.3.1地形因素

雷達(dá)陣地周圍的地物地貌能夠影響雷達(dá)探測性能，因此對雷達(dá)陣地周邊的地形因素有很嚴(yán)格要求。首先要求陣地周邊不能有過大遮蔽角，地勢平坦開闊;然后要求雷達(dá)陣地海拔盡量高，因?yàn)槭艿厍蚯视绊?，雷達(dá)架設(shè)低，有效視距越小，隨著雷達(dá)架設(shè)高度增加，視距限制減小，有效探測距離也越大;最后為便于雷達(dá)從陣地機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)移，要求周圍交通情況良好。

3.3.2生存因素

由于反輻射摧毀武器大量運(yùn)用，雷達(dá)生存能力面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，為了提高雷達(dá)的生存能力，在雷達(dá)陣地的選擇方面需要考慮以下的方面：一是雷達(dá)陣地應(yīng)距敵方前沿陣地不要太近，防止敵方反輻射武器直接打擊;二是應(yīng)將雷達(dá)陣地選擇在己方防空火力的掩護(hù)范圍內(nèi)，以提高雷達(dá)的戰(zhàn)場生存能力。

3.3.3戰(zhàn)術(shù)因素

從雷達(dá)兵戰(zhàn)術(shù)原則考慮，首先要保證雷達(dá)陣地與組網(wǎng)中心在有效通信范圍內(nèi)，確保通信和數(shù)據(jù)傳輸順暢;其次為避免電子干擾，要求雷達(dá)陣地與己方的電子對抗部隊(duì)保持一定距離;最后為掩護(hù)被保護(hù)目標(biāo)，雷達(dá)陣地應(yīng)該與被保護(hù)目標(biāo)保持適度距離。

4、雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)中的抗干擾具體措施

4.1雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)空間域抗干擾措施

雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)空間域抗干擾措施主要包括：運(yùn)用具有低或者超低副瓣的接收天線;組建多基雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng);角度測量相應(yīng)的單脈沖信號(hào);盡可能的把收發(fā)天線進(jìn)行分離，提升發(fā)射天線所對應(yīng)的接收天線數(shù)目等等。通過這些措施的應(yīng)用，能夠科學(xué)地提高雷達(dá)信號(hào)的方向性，并能夠有效增加雷達(dá)信號(hào)隱蔽性。

4.2雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)間域抗干擾措施

該組網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)間域抗干擾措施主要包括：捷變處理所發(fā)射信號(hào)的波形進(jìn);運(yùn)用相干脈沖串信號(hào)來承載數(shù)據(jù)信息;提升信號(hào)的帶寬時(shí)寬等等。通過這些措施，可以進(jìn)一步增加識(shí)別和偵測到所發(fā)射雷達(dá)信號(hào)的難度，使得信號(hào)的發(fā)射時(shí)間降低，增加其頻域分辨率，從而促使其時(shí)間上被隔離。

4.3雷達(dá)組網(wǎng)系統(tǒng)頻率域抗干擾措施

該組網(wǎng)系統(tǒng)頻率域抗干擾措施主要包括：運(yùn)用寬帶或者超寬帶的雷達(dá)、運(yùn)用多頻接收站來做信號(hào)接收工作、采用瞬時(shí)信號(hào)、分集或者捷變處理相關(guān)信號(hào)頻率、選擇或者調(diào)整其工作的頻段增加其頻譜范圍以及適應(yīng)頻段等等。在這些措施的應(yīng)用下，能夠進(jìn)一步提高雷達(dá)的干擾信號(hào)的帶寬，從而有效增加信號(hào)干擾比，大幅度減少針對該系統(tǒng)的干擾信號(hào)功率譜密度，進(jìn)一步增加其對正確信號(hào)的識(shí)別能力。

5、結(jié)束語

總之，只有不斷地改善和優(yōu)化雷達(dá)組網(wǎng)的部署，才能更好地發(fā)揮雷達(dá)的作用和預(yù)警探測系統(tǒng)的功能，從而實(shí)現(xiàn)針對性目標(biāo)的有效監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，并采取有效措施，進(jìn)而保障國家和人們的安全。

【參考文獻(xiàn)】

[1]康安康.預(yù)警探測系統(tǒng)中雷達(dá)組網(wǎng)優(yōu)化部署研究[J].電子技術(shù)與軟件工程， 2016（6）：32-32.

[2] 張永順，童寧寧，趙國慶.編著雷達(dá)電子戰(zhàn)原理[J]. 北京：國防工業(yè)出版社，2010（08）：11-12.