韓 偉

（91404部隊43分隊 秦皇島 066001）

1 引言

雷達偵察裝備是艦船電子戰(zhàn)系統(tǒng)的重要組成部分。艦艇電子信息裝備密集，上層建筑多，對于艦艇這個高度集成的平臺，艦載雷達對抗偵察裝備在安裝時，偵察天線有時會受到上層建筑物，如桅桿、煙囪以及其它天線等的遮擋，會造成在一定方位范圍內(nèi)偵察裝備的偵察能力下降。本文對艦船雷達偵察裝備的遮擋范圍的試驗方法進行研究，以便能夠?qū)φ趽醴秶o出定量的描述，從而指導(dǎo)艦艇部隊的使用［1］。

2 艦載雷達偵察裝備遮擋分析

艦載雷達對抗偵察裝備通常包括偵察天線、接收機、處理機以及顯示記錄設(shè)備等。偵察天線一般安裝在艦艇上相對甲板平面具有一定高度的位置處，以保持對雷達波的通視。圖1為某型艦載雷達偵察裝備天線安裝位置示意圖，艦載雷達偵察裝備天線安裝在艦艇中軸線上，正前方的桅桿在艦艏方向?qū)刹煅b備天線形成遮擋。遮擋會引起雷達電磁波繞射現(xiàn)象的發(fā)生，造成電磁波能量的衰減，對偵察機而言，會使得其接收的雷達信號的功率降低，進而會影響到對雷達信號的檢測。

雷達對抗偵察裝備的最大偵察距離是指對于給定的虛警概率及發(fā)現(xiàn)概率的要求，對于特定的雷達信號，由于接收機內(nèi)部的熱噪聲所限制的雷達對抗偵察裝備的最大探測距離。

偵察系統(tǒng)理想空間（沒有空間遮擋，沒有空間衰減）的最大偵察距離Resm,max為

式中，Pt為雷達發(fā)射功率；Gt為雷達天線增益；Lt為雷達發(fā)射饋線損耗；La為偵察天線極化損耗；Lr為偵察前端無源電路的損耗；Srind為偵察接收機靈敏度；Ga為偵察天線接收增益；λ為雷達信號波長。

圖1 偵察天線與艦艇上層建筑物位置示意圖

艦載雷達對抗偵察裝備被動接收雷達波信號，當雷達波因遮擋而發(fā)生衰減損耗時，造成到達艦載雷達對抗偵察裝備天線口面的雷達電磁波能量衰減，可等效為在遮擋的方位范圍內(nèi)，偵察機系統(tǒng)靈敏度下降，因而導(dǎo)致對雷達偵察距離變近，偵察能力下降。遮擋條件下的偵察系統(tǒng)理想的最大偵察距離為

式中，Cs為繞射衰減因子。

因此，艦面建筑物對雷達對抗裝備天線遮擋時，等效為在遮擋的方位范圍內(nèi)，偵察機系統(tǒng)靈敏度下降，從而對偵察距離有影響［2～4］。

3 艦載雷達偵察裝備遮擋范圍試驗方法

艦面建筑物對雷達對抗裝備天線遮擋時，對雷達偵察裝備的偵察距離有影響。如果采用海上對各個方位直接實施偵察距離的試驗方法會造成試驗航次太多而難以組織。因此采用靜態(tài)靈敏度測試與動態(tài)試驗驗證相結(jié)合的方法對偵察裝備的遮擋范圍進行測試。試驗艦在碼頭系泊條件下，對雷達偵察裝備的靈敏度進行測試，探索雷達偵察裝備的遮擋范圍；通過海上偵察距離驗證試驗，對雷達偵察裝備的遮擋情況進行驗證［5～6］。

3.1 碼頭系泊條件下靜態(tài)測試

測試框圖如圖2所示，在測試前對標準增益天線及電纜衰減量進行標定。試驗艦碼頭系泊，信號源架設(shè)于碼頭，與雷達偵察裝備的天線距離滿足遠場測試條件。根據(jù)遮擋的幾何尺寸對遮擋范圍進行大概的預(yù)估，根據(jù)預(yù)估值設(shè)置信號源架設(shè)舷角，在8GHz～18GHz頻段內(nèi)，抽取測試頻率點（不少于10個）；利用信號源輻射信號，調(diào)整功率放大器輸出功率，使系統(tǒng)剛好能夠正確偵收信號，記錄功率放大器輸出功率值；計算各頻率點系統(tǒng)靈敏度。

圖2 靜態(tài)測試框圖

3.2 方位遮擋范圍海上驗證試驗

根據(jù)靜態(tài)測試結(jié)果，選擇某頻段的實裝雷達，根據(jù)靜態(tài)測試靈敏度下降的結(jié)果對遮擋范圍進行驗證。設(shè)置一部實裝雷達在岸上作為偵察目標，穩(wěn)定跟蹤艦艇后，艦艇分別遠離和接近雷達航行，假設(shè)艦艇遠離岸站雷達航行時，偵察裝備對該雷達的最大偵察距離為R1，艦艇接近岸站雷達航行時，偵察裝備對該雷達的最大偵察距離為R2，由于艦艏雷達偵察裝備天線受到遮擋，艦艏向的靈敏度下降，因此接近雷達航行時，最大偵察距離R2＜R1。令R=(R1+R2)/2，艦艇以距離岸站雷達距離R的點作為就位點，以就位點為圓心，半徑為2km作勻速圓周運動。雷達穩(wěn)定跟蹤艦艇，艦載雷達對抗裝備對雷達信號進行偵收，記錄實際偵收情況。

綜合靜態(tài)試驗和海上動態(tài)驗證試驗結(jié)果，對遮擋范圍進行綜合判斷［7～9］。

4 應(yīng)用實例

對圖1所示的某型艦載雷達偵察裝備，艦載雷達偵察裝備天線安裝在艦艇中軸線上，正前方的桅桿在艦艏方向?qū)刹煅b備天線形成遮擋。采用靜態(tài)測試與海上偵察距離驗證的方法對偵察遮擋方位范圍進行測試。

首先根據(jù)遮擋幾何尺寸對遮擋范圍進行預(yù)估，預(yù)估范圍為艦艏向-20°～20°。信號源架設(shè)舷角分別為-20°、-15°、-10°、0°、10°、15°、20°（全站儀測量）；在8GHz～17GHz頻率范圍內(nèi)，間隔1GHz，抽取測試頻率。各頻率點在艦艏向-20°～20°范圍內(nèi)的系統(tǒng)靈敏度變化情況如圖3所示。

從靜態(tài)測試結(jié)果可以看出，在艦艏-15°～+15°

范圍內(nèi)，由于遮擋的原因，偵察裝備的靈敏度下降。但遮擋范圍是否一定為-15°～+15°，還需要海上動態(tài)驗證。

圖3 靜態(tài)測試結(jié)果

海上驗證試驗結(jié)果如圖4所示，圖中藍色實線表示在對應(yīng)方位上，艦載雷達偵察裝備能夠偵收到雷達信號。在艦艏±15°范圍內(nèi)，在該距離上，艦載雷達偵察裝備未能偵收到雷達信號。

圖4 海上驗證試驗結(jié)果

綜合靜態(tài)試驗和海上動態(tài)驗證試驗結(jié)果，在艦艏方向?qū)刹焯炀€存在遮擋，造成雷達偵察裝備在艦艏方向±15°范圍存在弱視區(qū)，偵察能力下降。

5 結(jié)語

艦載雷達對抗偵察裝備天線因受到上層建筑物的遮擋效應(yīng)會導(dǎo)致偵察能力下降，本文提出了艦載雷達偵察裝備遮擋范圍測試方法。該方法能夠定量地給出雷達偵察裝備因天線受遮擋而導(dǎo)致偵察受影響的方位范圍，可以指導(dǎo)艦艇部隊在遮擋方位范圍內(nèi)，合理地進行軟硬武器協(xié)同使用；同時為后續(xù)艦艇平臺設(shè)計及設(shè)備安裝提供參考［10～12］。