孫永強

（空軍預警學院，湖北 武漢 430019）

【摘 要】新形勢作戰(zhàn)背景下對預警機提出了更為苛刻的要求，特別是戰(zhàn)場環(huán)境復雜的電磁干擾和自身的隱身兩個方面。本文就針對新形勢下預警機雷達的發(fā)展趨勢進行了展望，并對涉及到的關(guān)鍵技術(shù)進行分析。

【關(guān)鍵詞】作戰(zhàn)環(huán)境；雷達；缺失；技術(shù)；分布式協(xié)同

預警機的最大作用就是在有強雜波的戰(zhàn)場環(huán)境下進行目標探測和跟蹤，當前衡量雷達的指標有探測能力、抗干擾能力、反雜波能力等。當前預警機雷達的基本構(gòu)架是采用有源相控陣和STAP處理結(jié)合，把機械掃描加入到雷達基本架構(gòu)中將是新的應用前景。E-2D和APY-9是預警機雷達的標桿之作。

一、機載預警雷達的發(fā)展趨勢

（一）體系化和網(wǎng)絡(luò)化

在實戰(zhàn)環(huán)境中單機預警是很難實現(xiàn)反干擾和反隱身，所以要實現(xiàn)空中多平臺協(xié)同預警才是提升綜合作戰(zhàn)水平的保證。通過單平臺、多平臺、多平臺有源和無源綜合手段開展空域探測，提高整體反隱身能和抗干擾能力，實現(xiàn)平臺中心戰(zhàn)相網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)轉(zhuǎn)變，提升作戰(zhàn)效能。

預警機可以實現(xiàn)雙基無人協(xié)同探測，提高對隱身目標的探測。雙基地雷達實現(xiàn)了收不發(fā)的無人機與發(fā)射功率更大的預警機的完美結(jié)合，提高了預警機的作戰(zhàn)能力。

（二）一體化和寬帶化

預警機必然要將高低頻段相結(jié)合，以提高全息感知能力。隱身目標在低頻段的隱身效果會降低，在高頻段的RCS與普通目標一樣（1㎡-2㎡）。我國現(xiàn)役的預警機頻段大部分在L與S波段，將頻段下探到UHF和VHF頻段將提高對隱身目標的探測。如果載機資源充足，可以將L和S頻段與低頻段結(jié)合使用，提高探測和跟蹤的精度。?？漳繕俗R別將是預警機將來的發(fā)展趨勢，在?？漳繕俗R別中要實現(xiàn)移動目標檢測定位和偵察對象成像，做到發(fā)現(xiàn)、定位、打擊、效果反饋的一機多能的功能。

（三）小型化和共形化

大型飛機可以為預警雷達提供安裝天線的面積，其大的載重可以為預警雷達提供電源和載重，因此大型飛機一直是預警機的首選，但是隨著技術(shù)的進步，雷達呈現(xiàn)出小型化和共享化的趨勢，也使得對飛機的要求不斷降低，運八、SaaB340B、G550等中型機也可以為預警雷達提供安身之所。隨著導彈技術(shù)的不斷提高和維護費用的增加，大中型機的空中預警受到了極大威脅?，F(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭中，無人機有著快速靈活的特點，可以深入敵后進行高空偵察，在獲取信息方面具有強大的又是，將來無人預警機將是預警機發(fā)展的新趨勢，無人機作為預警平臺可以有效的降低綜合使用成本。

（四）相控陣和智能化

我們知道有源相控陣可以提高反雜波和抗干擾能力，在預警雷達中使用有源相控陣可以提高雷達的環(huán)境適應能力，特別是和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合可以提供更為先進和復雜的算法，軟件技術(shù)可以提高成像的精細化，智能化技術(shù)將提高雷達在強雜波和干擾環(huán)境下的探測能力。STAP處理是基于理想雜波模型的最佳濾波，但是雷達的實際工作環(huán)境是一個復雜環(huán)境，一定程度上影響了STAP的發(fā)揮，未來預警機將實現(xiàn)在STAP基礎(chǔ)上智能化處理，提高發(fā)射和處理數(shù)據(jù)能力。

二、分布式協(xié)同探測技術(shù)

雷達反隱身技術(shù)途徑是通過提高雷達的功率孔徑積，也就是提高發(fā)射天線的孔徑，從能量的維度看，由于受到天線罩的限制，天線孔徑也受到了限制，提高雷達發(fā)射功率的可行性也比較小，如果采用分布式貼到機身表面就可以比背負式天線就可以優(yōu)先的提高天線的總孔徑，提高的數(shù)量級將是1到2個數(shù)量級。子孔徑呈正交波形獨立發(fā)射，協(xié)同探測區(qū)域，并在接收端采用MIMO+STAP模式將信號進行相參處理，同時這也為隱身目標的探測提供了一種可能性。

（一）分布式雷達相參處理模型

分布式雷達有n個子孔徑發(fā)射正交波形，有m個子陣進行接收，處理原理為先用m個參考信號對每個接收通道的數(shù)據(jù)進行匹配濾波，對發(fā)射信號的回波進行處理，得到相應的匹配濾波輸出，然后形成聯(lián)合波束，經(jīng)過接收端處理形成等效發(fā)射波束與接收波束并進行后續(xù)STAP數(shù)據(jù)處理。分布式射頻相參探索主要解決的問題就是多子孔徑的優(yōu)化處理、多子孔徑手法方向圖綜合技術(shù)、雜波抑制方法等。

（二）多平臺協(xié)同探測技術(shù)

多平臺探測技術(shù)是在多架有人機或在多架無人機之間對同一空域進行聯(lián)合探測，多平臺協(xié)同探測是未來多平臺預警作戰(zhàn)的主要方向，當兩架以及兩架以上預警機在同一空域進行探測，每架預警機既接收本機發(fā)射回波信號，又接收他機回波信號，兩架預警機之間通過數(shù)據(jù)連接進行時時數(shù)據(jù)互聯(lián)。當一架有人預警機與多架無人預警機進行聯(lián)合對同一空域探測時，無人預警機可以只接收回波信號，有人預警機只發(fā)射信號，這樣可以最大限度的增加輻射范圍，當然多架無人預警機可以按照不同的工作頻率和波形進行發(fā)射，有人預警機則采用多通道接收，按照MIMO模式進行信息處理與匹配，最終形成目標圖像。

（三）多平臺協(xié)同預警系統(tǒng)出現(xiàn)的問題

多平臺協(xié)同預警出現(xiàn)的問題需要們不斷解決，例如有多平臺在時空和相位同步方面的技術(shù)不成熟、多基地雜波抑制技術(shù)研究不成熟、多平臺空中布站技術(shù)問題、時時數(shù)據(jù)保密傳輸問題、多平臺數(shù)據(jù)融合問題都是需要解決的。

三、總結(jié)

預警機是綜合探測的重要組成部分，雷達是預警機核心部分。預警機本身面臨著來自于隱身飛機、遠程打匹配濾波皿擊武器、復雜戰(zhàn)場環(huán)境、新型作戰(zhàn)樣式的挑戰(zhàn)。本文對預警機雷達的展前景做了分析，并在此基礎(chǔ)上就分布式協(xié)同探測技術(shù)進行模型和需解決問題進行了探討。

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