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浅谈天波视距雷达在未来军事上的应用

2015-06-16刘光宇钱渊

科技创新导报 2015年36期
关键词:天波

刘光宇 钱渊

摘 要:在未来战争中,雷达系统是核心指挥控制系统的重要组成部分,常规雷达在传统的敌我探测中还存在很多的盲区,尤其是再来战争中,一些隐身涂层,材料,结构的应用,将对以往常规雷达的而探测增加难度。另一方面,常规雷达探测距离有限又不可避免地面临着日益严重的威胁,特别是反辐射导弹、隐身目标、低空超低空目标对雷达形成的打击。而天波超视距雷达以其作用距离远、具有突出的反隐及抗低空突防能力、覆盖面积大等独特优势,将在未来军事行动之中发挥着举足轻重的地位。

关键词:天波 超视距雷达 反隐身

中图分类号:TN95 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(c)-0038-02

1 天波超视距雷达简介

将来可能出现的战争胜负的关键更多的是获取信息的快慢和多少,这些战争表现出更多的空间性以及时间性,在战争中需要具有很高的精确打击能力,而且这种打击能力能在全国范围内发起,不仅是传统的制空权等的表现,更多表现为制信息权或者制电磁波权,这些最后就表现为获取对方情报的能力,精确分析情报的能力。战场上所有的情况以及信息都是借助预警探测系统完成的,而且表现为时效性,现在远程导弹等新式武器的诞生,使得人们对于地下信息以及情报的高效、精确获取的迫切性急剧加剧,尤其是在高速低空导弹出现以后,更多关于天波超视距雷达的研究也很快被提上日程,研究成果也相对丰富,很多新式的雷达也表现出很好的侦测能力,这种雷达相比于传统的视距雷达,表现出更强的侦探能力,一般也被称为超地平线雷达。超视距雷达能够侦测地平线以下的信息,主要是发射高频电磁波在大地与电离层之间反射,通过反复反射避免地球曲率限制电磁波传递,从而将地平线以下的数据反射回来,这些电磁波的传递也能够借助气体以及平流层作为媒介。该文研究的对象主要是超视距雷达,这一类型的雷达也是要依靠电磁波的传播来探测相应的目标。最常见的这种雷达一般可以根据特点分为天波、地波以及微波超视距雷达3种。天波超视距雷达的工作范围限制在3~30 MHz内,发射的电磁波可以朝前后两个方向,如果电磁波朝前方,则可以在距离基站上千米的距离探测到信号,这些探测行为是借助电力成的振动来获得的,而且不能够将自然信号与目标信号清晰分别,如果电磁波是朝后方发射,这样也可以探测电磁波,可以将发射以及接受信号的基站设置在很近的菊林,可以探测到高度处于800~4 000 km之间的飞机、导弹或者船只等,对目标的速度、方向等参数都可以轻易获得。不论信号的朝向如何,都是借助电离的短波完成了电磁波的反射以及传递。

2 天波超视距雷达起源

在20世纪的30年代前后,美国以及英国的科学家就开始了超视距雷达的研究,发展到20世纪50年代的时候,美国就开始了试制阶段,将研究发展为研制,并且在1961年的时候成功试制了第一台天波超视距雷达,并将其命名为“极狐-2”,之后很快进入到服役期。20世纪中期,前苏联也开始了该款雷达的研究工作,并且在20世纪的70年代成功研发了两台该类型的雷达,这两台天波超视距雷达分别布置字了加半岛以及明斯克进行服役,对于这两台雷达的行为主要是检测来自美国的洲际导弹。在20世纪的70年代,天波超视距雷达主要主语起始阶段,主要工作就是明确了其定义,开始了初期的研究,在技术上获得关键性突破,并有少量雷达开始服役。

3 天波超视距雷达黄金阶段

天波超视距雷达的发展阶段出现在20世纪的80、90年代,这一时期主要的成就包括美国开始研制了AN/FPS-118型雷达,该雷达字1982年开始服役,主要有12个扇区分布在4个基站上,该工程总共耗资高达20多亿美元;两年后,美国继续研发了新型超视距雷达,并命名为AN/TPS-71 雷达,该雷达服役地点为美国海军;在1987年,美国继续研发新的超视距雷达,型号为AN/FPS-118,这些雷达被布置在东海岸的缅因州,共分布在3个扇区中,同年服役的超视距雷达还有AN/TPS-71,该雷达被布置在弗吉尼亚州,但是只是试验机型;美国海军在1989年再次增购3部AN/TTS-72型超视距雷达,而且合同还有后续增购订单9部。同时期,前苏联的超视距雷达也获得了很快的发展,主要是布置在乌克兰境内的3台机型开始服役,之后,英国以及澳大利亚等国家也开始布置该型号雷达开始探测。超视距雷达的发展在该阶段获得了快速的发展,技术上取得更大突破,并且在现实中使用范围也非常广泛。

4 天波超视距雷达完善阶段

天波超视距雷达完善阶段从20世纪的90年代开始,该阶段开始的标志性事件是美国AN/FTS-116型超视距雷达的在西海岸布置完成,开始服役以及阿拉斯加基站项目的开工;在1992年的时候,苏联解体,此时美国这些超视距雷达也没有计划中的许多作用,伺候很长一段时间,美国将发展的重点转移至海军建设上,加强了海军超视距雷达的配置,同时着重进行了“高性能超视距(AOFH)雷达”的研究,而且也开始了实验机型的研制。在超视距雷达的完善时期,该项技术得到了完美的诠释,这些先进性主要体现在如下几方面:该类型雷达可以针对海上目标以及隐身目标的探测;可靠性达到了很高的标准。天波超视距雷达(英文全称是Over-The-Horizon Radar,英文缩写是OHTR)的探测频率维持在3~30 MHz,不论信号的朝向如何,都是借助电离的短波完成了电磁波的反射以及传递,这些信号以电磁波形式传递,而且可以不受限与地球的曲率半径的限制,能够对地平面以下的信号进行远距离探测。可以对隐身目标进行远距离探测,不收干扰信号限制,现在很多部门都对这些技术表现出很浓厚的兴趣。现在的技术已经可以针对远距离目标进行探测,允许同时保持多目标探测。我国地域面积广阔,这一技术对于国家的战略意义尤其重大。

5 天波超视距雷达在防空领域优势

现代的国防体系中,防御系统需要雷达发挥重要作用,在空中大约234 560 km的高空中一般布置有电离层,这种高度有很多常规雷达的盲区,超视距高中雷达系统却可以在这种高度发挥其应用的巨大作用,在20世纪的70年代应用广泛的AN FTS 120雷达就是敌人针对我国的国防体系研究的,可以侦测我国的防控目标。不过,很多雷达系统都有着自己的威胁,这些威胁广泛存在于反侦测系统中,可以侦测到对方的低空飞行物、隐身飞行物或者低空导弹等,这会对雷达产生严重的威胁。但是天波雷达能够发挥自身侦测距离远、覆盖区域广的优点,侦测到相应的隐形飞行器或者低空导弹等,在当代制空权发挥着至关重要的作用。

如果雷达系统不能够侦测到的导弹(英文简称为ARM)的雷达也被叫做反雷达导弹,导弹在发射过程中都会存在一定的电磁波或者热辐射线,将这些射线作为追踪的线索,可以对相应的导弹形成极高的命中率,监测的可靠性也极为高。如果导弹存在的惯性小,相应的面积也就会少很多,就会发挥更好的隐藏性,对方侦测到的几率就会小很多。不过,这种反辐射导弹的口径要做都特别少,天线的功率也不能太大,频率只能限制在0.8~20 MHz范围内,天波超视距雷达侦测的频率范围是3~30 MHz,所以能够侦测到该目标。

参考文献

[1] 殷俊丽.天波超视距雷达机动目标检测与跟踪[D].西安:电子科技大学,2009.

[2] 张宣,代旻,陈云翔.天波超视距雷达作战效能分析[J].现代防御技术,2007,35(5):36-41.

[3] 张宣,陈云翔,朱荣昌.模糊综合评定模型的天波超视距雷达作战效能评估[J].火力与指挥控制,2008,33(1):70-74.

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