行業翹楚—美國的“沉默哨兵”雷達
美國最大軍火商洛克希德·馬丁公司是最先染指無源雷達領域的公司之一,從1983年開始它就研究非協同式雙基地無源雷達,前後曆時15年,於1998年研製出新型的“沉默哨兵”被動探測係統。這種無源雷達利用商業調頻無線電台和電視台發射的50~80兆赫連續波信號作為第三方照射源,檢測、跟蹤、監視它所工作區內的一切運動目標。這個係統由大動態範圍數字接收機、相控陣接收天線、超級計算機及其軟件四大部分組成。試驗證明,它對雷達反射麵積為10平方米多,目標的跟蹤距離可達180千米,改進後可達220千米,能同時跟蹤200個以上目標,分辨間隔為15米。就是說,不管有多少個空中飛行物,隻要進入以“沉默哨兵”為中心的220千米範圍內,隻要它的表麵積大於10平方米,隻要它們的在空中飛行時保持的距離在15米以上,沉默哨兵就能把它揪出來。
“沉默哨兵”雷達可以在任何地方執行任務,它可以安裝在建築物上,也可以安裝在飛機、卡車及方艙上,它可以被快速地部署。洛·馬公司還試驗過把“沉默哨兵”安裝在水麵艦艇和潛水艇上形成兩種係統,這時,它們一般利用沿海地區的民用廣播係統作為照射源。在潛艇上的無源雷達係統則是安裝在了潛望鏡上,采用全向天線,來監測水麵上的直升機或海岸偵察機。
固定式“沉默哨兵”係統的監測範圍可以實現全空域覆蓋,完全可以對闖入監測範圍的目標進行實時的三維跟蹤與監視,對空中目標的數據每秒可以更新8次,還不會受到任何氣候條件的影響,係統的成本和維護費用都很低。相控陣天線隻要采用商用部件就行,安裝在國土內大大小小的建築物上。這個係統有120°的廣闊觀察範圍,它采用了數字波束形成技術,可以實現整個扇區完全覆蓋,可以跟蹤覆蓋空域內所有固定翼飛機、旋翼機、巡航導彈和彈道導彈。可以快速部署在任何地方,可以讓係統進行實時數據收集和處理,目前它一般都部署在有電力自給能力的拖車上。而拖車又被安置在大篷內,相控陣天線安裝在大篷側麵,參考天線安裝在大篷頂部。這種特殊材質的大篷起到隔離輻射的作用,可非常有效防止車內處理器的電磁輻射幹擾接收天線的正常工作。拖車內,放著加固式接收機、處理器和控製站三種儀器,這些儀器占一半空間,而另外的空調係統和發電機則放在另一半。
英國的“蜂窩”雷達係統是無源雷達的典型代表。它可探測、跟蹤和識別陸上、海上和空中的一切移動目標,包括在茂密的樹叢中運動的車輛,它理論上能夠探測野外環境中10~15千米以內的任何地麵目標和100千米以內的所有大型飛機。當敵方目標進入“蜂窩”雷達的探測區域後,受到區域內的蜂窩電話輻射波照射後,產生反射,這些反射被一部或多部蜂窩電話雷達探測接收到。檢測到的數據將通過暢通的通信網絡實時傳送到中央控製係統裏,數據在這裏進行快速地處理,從而確定目標的位置和速度。
這種雷達係統除了接收被反射蜂窩電話基站的輻射信號外,還可利用噪聲傳感器探測到目標在行進過程中輻射出的噪聲,有助於確定目標更精確的位置。
“蜂窩”雷達也可以部署在任何地方。在執行地麵防空任務時,它靈敏的相控陣接收機將采用不易被發現的展開式結構,或集成在偽裝網中。它在執行無源預警任務的時候,可以集成在坦克中或預警機上。這個係統還可以擔任海岸監視、戰場偵察、特種情報收集(例如對機場活動進行秘密的無人監控)、邊防安全及近海作戰等作戰任務。在沿海岸線部署的“蜂窩”雷達則可執行艦船檢測、輔助搜救、領航、告警等任務。人們還可將它安裝在預警機上,這樣又可以形成一種無源預警能力,隱蔽地監視廣闊空域,探測100千米以外的飛機的活動情況。
20世紀60年代,“維拉-e”雷達一舉識破了當時正在從事空中間諜活動的美國“U-2”高空偵察機而聲名鵲起。前蘇聯正是利用這種雷達首次擊落了正在從事間諜活動的美國“U-2”高空偵察機。
“維拉”係列無源雷達是由捷克研製的,捷克這個國家的軍事工業相當先進,屢屢推出讓人耳目一新的軍事武器作品。“維拉-e”是這個係列的最新型號,可探測定位、識別和跟蹤空中、地麵和海上的一切敵方目標,它可探測到450千米之外的空中目標,並可識別目標、生成空中目標圖像。
“維拉-e”係統由4個重要部分組
成:分析處理中心居中,而它的另外3個信號接收站則呈圓弧線狀分布在它的周圍區域,站與站之間距離一般在50千米以上。分析處理中心一般是部署在方艙車內,它有十分完善的計算機係統以及通信、指揮和控製係統。信號接收站多用一輛重型汽車運載,它可以隨著運載汽車的活動而進行靈活部署。接收天線支架豎起時是一個高達17米龐然大物,占地麵積有點多,達108平方米,但是可以由3個人在1小時內豎起這個天線天線,並且立刻讓它進入監視狀態。天線外形為一個長長的圓柱體結構,功耗低、可靠性極高,可長時間持續執行任務,平均無故障間隔時間高達2000小時,並且它不怕風吹雨打,可抵禦十級以上的大風。