舰载雷达面临的电子对抗威胁及应对措施

摘 要:随着科技的不断进步,在未来的战争中,采用电子对抗的方式将会逐渐成为主流。破坏敌人雷达设施,使敌人在战场上变成"瞎子""聋子",对于取得战争的胜利十分关键。提高雷达的电子对抗能力,对于舰艇的制空以及武器的导航都具有十分重要的意义。故此,我们需要不断研究新型雷达技术与电子对抗技术,从而提高舰艇战斗能力。基于此,本文对舰载雷达面临的电子对抗威胁及应对措施进行分析。

关键词:舰载雷达;电子对抗威胁;应对措施

雷达最开始是仿造蝙蝠,通过超音波回声进行定位。而雷达技术发展到现在,大部分都是利用电磁波进行信号探测。在出现电磁干扰的情况下,雷达的作用将会降至最低,从而使得舰艇在海洋执行任务中,成为“瞎子”“聋子”。所以在舰载雷达上需要预先考虑其面对的电子威胁,从而有针对性的进行防御,保证舰体能够正常执行任务,奠定坚持的基础。

1舰载雷达电子对抗中面临的威胁

1.1舰载雷达与ESM(电子支援措施)的不断增强

随着电子技术的深度发展及其在军事领域的广泛应用,舰载雷达与ESM系统的不断增强,大大提升了敌对双方舰艇的攻击性,同时也增加了舰艇的隐身难度。现代舰载ESM系统覆盖距离的扩展及其测量、定位准确度的提升,从多维度增强了舰艇的连续追踪能力,并且其还可以发射大功率干扰信号来扰乱对方舰艇雷达的跟踪,可以说对雷达工作状态的干扰是很有威胁的。

1.2针对舰载雷达的有源、无源及组合干扰方式

目前电子战中,针对舰载雷达的有源、无源及组合干扰方式也是威胁雷达正常运行的一种策略。

第一,有源干扰,其具体指的是通过干扰机或者其它干扰源来发送干扰信号,从而达到欺骗舰载雷达的目的,使其形成错误的检测结果;也可以通过提升干扰信号的功率,将雷达有用信号淹没,使雷达无法正常工作。

第二,无源干扰,无源干扰最常见的方式就是通过采用特殊材料或结构设计来改进武器装备的外形,使其具有弱化电磁波反射或者吸收电磁波的功能,从而降低被雷达侦查到的概率,以躲避雷达的跟踪、侦测。

第三,组合干扰,就是将上述两种干扰方式结合起来使用,这种方式能够充分发挥两类设备的性能,优势互补,进而提升雷达侦测、定位与跟踪的难度

2舰载雷达电子对抗中采取的应对措施

2.1提高雷达制造技术

面对电子对抗威胁,首先要做的,就是提高雷达的制造技术。采用高增益、低副瓣、窄波束和低交叉极化相应的雷达天线,提高雷达性能。在面对电子对抗威胁时,抗干扰能力得到游侠提升。

其次,雷达是通过高灵敏度的信号收发来确定位置,进行跟踪的。因此,可以在雷达的制造上,对信号收发系统进行重新构造,提高辐射功率。还可以提升系统的辐射功率,对发射信号进行脉冲压缩整形,拓展信号动态范围以及使用跳频等措施。

最后,舰载雷达的数据分析系统也是电子对抗中抗干扰的重要组成部分。通过提高系统的抗性,也可以起到良好的电子防御效果。通过研发先进的数据处理系统,加强系统分析与处理各种数据的能力,就能够很好的分辨出干扰信号,从而进行有效的规避。同时,提高数据处理能力之后,舰艇在追踪、监控的能力也会得到有效的提高。在应对复杂的环境时,该系统也会给舰艇提供有效的决策选择。

2.2舰载雷达抗干扰技术

舰载雷达中所应用的电子对抗技术主要有相控阵技术、多波束技术、毫米波对抗技术、低截获概率概率技术、自适应技术等。

相控阵技术使用电控指令对天线阵列中的独立辐射单元进行控制,可自适应地获得最佳天线方向图,实现波束的定向与形成等功能。该技术的应用优势有天线波束稳定;无需使用传统的机械装置调整天线孔径;电子扫描时间间隔短,可在瞬时完成指定区域的信号搜索工作;天线扫描过程无惯性,响应精度高灵活性强;多阵元或子阵协同工作可获得更大的有效辐射功率,削弱干扰信号对雷达工作结果的影响。

多波束技术可以使用多波束网络或多波束透镜等在舰载雷达负责区域内组建若干个相互独立且紧密相连的高增益波束覆盖区,这些覆盖区可以对宽频带和宽空间范围内的电子信号进行不间断扫描,获得高分辨率的接收信号角度信息。若配合使用低功率微波放大器对天线阵元进行优化,该技术还能够在继承天线阵孔径全部增益的基础上进一步提升天线的有效辐射功率,实现干扰信号的对抗。

毫米波对抗技术主要利用毫米波在波束宽度、旁瓣特性、方向性以及抗干扰能力的优点来提升雷达的电子对抗性能。该技术中可以采用脉冲压缩技术、频率捷变技术以及频率分集技术等对信号进行处理,降低干扰信号对雷达信号的干扰,实现有用信号与干扰信号的分离。

低截获概率技术采用扩频编码、降低信号的PAPR等技术来将雷达的射频信号转变为具有低截获概率特性的信号,增大将其从噪声环境中的分离难度,从而保护雷达免受电子干扰。

自适应技术是一种与环境和性能要求相关的自适应控制技术,基于该技术雷达可以获得高灵活度的反应能力,还能够根据空间干扰环境调整雷达工作状态,增强两者间的匹配性,维持目标回波信号在较高水平,削弱或减小干扰信号对雷达工作性能的影响,进而实现目标的检测、跟踪与制导。该技术是多种技术与理论相结合的产物,需要雷达系统各功能模块协同工作。

2.3优化组合,提高雷达系统的整体效能

为了争夺未来海上作战的制电磁权,保证舰载雷达作用的有效发挥。编队或单舰在雷达频段合理分布、配置方式、雷达技术体制及性能选择等方面,应综合考虑和优化组合,提高雷达系统的整体效能。

2.3.1编队或单舰应配置从毫米、厘米、分米至米波频段的不同雷达,在极宽的频域范围内进行抗干扰,使雷达网不迷盲。

2.3.2单部雷达自身需具有频率捷变、脉冲压缩、变极化、低副瓣、动目标显示等综合抗干扰技术措施,能削弱敌方干扰的效果。

2.3.3编队中应配置具有波束窄、能集中使用能量、工作方式和工作参数灵活多变、副瓣对消和匿影等先进技术的多功能相控阵雷达或三坐标雷达,大大削弱敌方施放干扰的效果,使雷達仍能有效发挥作用。

2.3.4充分发挥米波雷达工作波长长而隐身目标对其效果不明显和不易被反辐射导弹攻击(目前反辐射导弹还不能攻击此频段的雷达)的特点,探测隐身目标和抗击反辐射导弹攻击。

2.3.5采用主动雷达(本身发射电磁波的雷达)和被动雷达(仅接收敌方电磁波而本身不辐射电磁波的雷达)相结合的工作方式。在无干扰或干扰弱情况下,主动雷达可以充分发挥其定位精度高和分辨力好的特点;在强电子干扰时,被动雷达可以发挥其不受干扰和利用干扰源定位的特点。这两种雷达相互配合,可以取长补短,既有一般雷达的特点,又有很好的抗干扰、抗反辐射导弹攻击的能力。因此,主被动雷达相结合的工作方式,是适应未来海上作战的一种重要手段。

结束语:

综上所述,现代战争中电子对抗与反对抗贯穿于整个作战过程,反对抗能力的强弱决定了舰艇的防空警戒系统、武器控制系统能否充分发挥作用,因此雷达的反对抗能力是衡量雷达性能的一个重要指标。我们应加速发展重点反对抗技术,提高我军舰载雷达的反对抗能力。

参考文献:

[1]舰载雷达面临的电子对抗威胁及防范措施分析[J].孟禹彤,裴峰,赵朋远.科技视界.2016(18)

[2]舰载雷达面临的主要电子对抗威胁及应对策略研究[J].张国强.中国新通信.2016(01)

[3]一种新的脉冲压缩雷达干扰处理方法[J].郭予并,贺静波,胡生亮.现代导航.2015(04)

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