正文 第17章 另辟蹊徑—無源雷達(1 / 3)

1.什麼是無源雷達?

無源雷達是一種不用發射機發射能量就能監測到目標的雷達,它隻要靠接受溫熱物體發出的或他源反射的微波能量就能精確地探測出目標,它有如此本領,依靠的是它有一個靈敏度極高的接受裝置。

無源雷達鑒別目標的能力是超一流的,它可以根據目標之間的表麵溫差和目標的反射係數,天線波束與目標之間的入射餘角,無線極化和波束寬度與接受機的最小可檢測電子等來判別目標。

人們在一般情況下提到的雷達,指的都是有源雷達,誰也不會去想到無源雷達。有源雷達是一種自身定向輻射出一定功率的電磁脈衝照射目標,對目標進行多角度地探測、定位和跟蹤,這是一種傳統雷達。它有個缺點,就是它向目標發射的電磁信號時,隻要敵方裝備有感應設備,絕對會發現有一個雷達正在探測它,這樣,傳統雷達想要對目標進行定位,卻反而暴露了自己,引來“殺身之禍”。於是人們就開始研究一種自身不輻射電磁波的新體製雷達來克服這個缺點,這種雷達是被動式雷達,也就是人們所說的無源雷達。

我們已經知道,無源雷達本身並不向外界發射任何能量,隻是在地上安靜的守著,被動地接收目標散發和反射出的非協同式輻射源的電磁波信號,對目標進行緊緊地跟蹤和定位。這裏所謂的“非協同式外部輻射源”,就是指這種“輻射源”和雷達根本“不搭界”,扯不上任何關係,並沒有直接的協同作戰關係。這樣就使得那些尋找協同信號的探測設備和反輻射導彈找不到攻擊目標,這樣它們對無源雷達就無從下手,無法進行捕捉、跟蹤和攻擊。

無源雷達係統看起來十分簡單,它的尺寸小,體積不大,占地不多,甚至可以把它安裝在一個機動平台上,易於部署,價格低廉,易於維護,訂購與維護成本顯得很低。無源雷達不用發射任何照射目標的信號,就能感知到目標,而又不被對方感知,它不存在任何被幹擾的問題。它可以全天候在任何環境下工作,可連續不間歇地檢測目標,一般為每秒一次對目標的信息進行一次刷新,信號源發出或反射的電波頻率隻要是在40~400兆赫的低頻電磁波,都能被它的天線所感知,這樣的特點十分有利於它探測隱身目標和低空目標:不需進行什麼頻率分配,因此可以把它部署在那些常規雷達無法勝任的地區。

我們已經知道,無源雷達自身是根本不用發射任何信號,這既給它帶來很多優點,但同時也帶來了不少缺點。由於強烈依賴於第三方發射機發出電磁波,而操作員對第三方照射器又無法主動控製,所以在被探測目標開始保持無線電靜默、照射器又不工作的情況下,無源雷達無疑是無源之水,成了不能發揮任何作用的一塊廢鐵。另外,一些發射機的有效輻射功率還很低,發出的信號容易受到幹擾和空射誘餌的影響,而且要求發射機與目標、目標與接收機以及接收機與發射機之間信號暢通無阻,一旦條件不成熟,就會限製了無源雷達的使用。

2.無源雷達的分類

無源雷達係統可以依據各種探測對象或不同的配置方式有各種分類。如果依據配置方式的不同,無源雷達分為固定式(地基)雷達和機動式(安裝在潛艇、艦船、飛機、地麵車輛等平台上)雷達兩大類。無源雷達的探測對象很多,一切可以發出電波的雷達、通信電台或其它無線輻射源,甚至那些僅僅反射無線電信號的目標也在無源雷達的探測範圍之內。無源雷達可以依據探測對象的不同,分為“利用被探測目標的自身輻射進行探測和跟蹤”的雷達,以及“利用外照射源發射的電磁波進行探測和跟蹤”的雷達兩大類。

利用被探測目標的自身輻射

那些被探測的目標本身就是一個巨大的輻射源或它攜帶了一個不斷發出電波的輻射源,在這種情況下,無源雷達就可以悄悄地利用探測目標自身輻射出的電磁波進行探測和跟蹤。這些可能的輻射源包括敵方的有源雷達、通信電台、應答機、有源幹擾機、導航儀等一切能發出電磁波的電子設備。目前,國際市場上的捷克研製的“維拉”係列雷達就屬於這類無源雷達。

利用外照射源發射的電磁波

這類無源雷達在探測的目標的時候,它自己本身不直接輻射任何電磁能量。它在工作時是通過它那靈敏的天線,靜靜地展開,隨時接收來自外部的非協同輻射源(第三方)的直射波,以及該目標外部在輻射源照射後形成的的一些反射波或散射波,利用其自身攜帶的多普勒頻移、多站接收信號的時間差和到達角等電磁波信息,經處理後提取有效的目標信息並消除去無用信息和幹擾,從而完成對目標的整個探測、定位和跟蹤過程。如今美國研製的“沉默哨兵”雷達就是名副其實的這類雷達。

可能的非協同方包括附近的民用廣播電台、電視台、手機通信台站、直接廣播係統、全球定位係統、各種平台上的有源雷達等。利用全球移動通信係統發射機發出的電波照射,無源雷達可以作用的距離隻有區區20千米;而利用調頻無線基站發出的電波照射,無源雷達的作用距離就可達到100~150千米;而更大功率電視發射台的作用距離就更遠了;利用其它雷達發射機的無源係統的作用距離與所用雷達相當。

3.無源雷達“三劍客”

在防空雷達中,如果說傳統的主動(有源)雷達是一個在邊疆站崗的“明哨”的話,那麼新型的被動(無源)雷達就是隱藏在隱蔽處的“暗哨”。俗話說:“明槍易躲,暗箭難防。”美國的“沉默哨兵”雷達、英國的“蜂窩”雷達、捷克的“維拉”-E雷達和烏克蘭的“鎧甲”雷達係統就是無源雷達中“三劍客”。