平流层飞艇载SIAR系统作战能力分析

2018-05-04董鹏署李宗亭王晓辉济南基地山东济南50000空军预警学院湖北武汉43009

舰船电子对抗 2018年1期

关键词：平流层飞艇低空

赵亮，董鹏署，李宗亭，王晓辉(.济南基地，山东济南50000；.空军预警学院，湖北武汉43009)

0 引言

平流层飞艇载综合脉冲孔径雷达(SIAR)系统不但具有广阔的覆盖空域，还能实现定点持久驻留，在探测临空、低空、超低空目标方面优势明显，实现了全时全向探测，还具备对抗多种威胁目标的能力。

1 部署与运用

1.1 部署方式

平流层飞艇载SIAR部署方式主要考虑威胁目标的来袭方向和己方重要目标的位置。随着世界多极化进程的发展，我周边环境日趋复杂，而且我国陆地和海洋面积广阔，经济、政治等重要目标分布相对集中，因此平流层飞艇载SIAR雷达系统主要有以下2种部署形式：圆周部署和扇形部署。

1.1.1 圆周部署

将平流层飞艇载SIAR系统部署在我国边境一线，实现全方位预警监视。主要特点是搜索死角小，可以360°范围内进行等概率搜索；部署面积广，可以覆盖到周边国家地区。按照我国折线化边境线长16 200 km[1]，雷达探测距离重叠系数为1.2时，则需要部署探测距离为600 km的该雷达17部(如图1)。

图1 圆周部署示意图(重叠系数为1.2)

图2 扇形部署示意图

1.1.2 扇形部署

将平流层飞艇载SIAR系统部署在威胁目标主要来袭方向，例如东南沿海一线、中印边境线、渤海-东北亚方向等。主要优点是便于集中力量监视主要方向，雷达之间的重叠度较大，目标发现概率高；缺点是失去了后方预警能力。假设在沿海一线进行扇形部署(如图2)，设立一条临近空间目标预警线，以实现对南海、东太平洋、渤海、东北亚方向的预警监视，同时覆盖我国东部大部分经济政治中心。

2 对抗低空突防目标

平流层飞艇载SIAR系统同预警机和气球载雷达一样通过升高平台以提高对低空目标的探测距离，增加对低空突防目标的预警时间。

2.1 低空突防目标分析

低空突防目标利用地形遮挡和雷达盲区来避开雷达监视，是目前最有效的进攻手段。低空目标的特点[2]主要有：

(1) 充分利用海杂波剩余干扰以及地物遮挡，躲避雷达预警系统探测、跟踪；

(2) 采用低空起飞、低空出航、低空接近目标的“三低”突防技术；

(3) 采用隐身技术，雷达反射面积小，现代隐身飞行器的雷达截面积(RCS)可达0.1 m2以内，而且已形成一定的战斗力，在近年来的局部战争中，隐身飞机发挥了重要作用；

(4) 具有较强的机动能力，导弹目标可在不同平台发射，并能充分利用地形遮蔽，增大雷达探测难度。

2.2 低空目标探测能力分析

目前对抗低空突防目标的手段有雷达情报组网系统、预警机、超视距雷达、气球载雷达系统等。平流层飞艇载SIAR系统克服了地面雷达受地球曲率的影响，具有较好的俯视探测能力，能够对低空、超低空目标进行全天候不间断的跟踪监视，因此具有很强的抗低空突防目标的能力。

不同雷达平台的高度分别为平流层飞艇载SIAR 30 000 m，预警机8 000 m，气球载雷达3 000 m，地基雷达10 m。从图3曲线可看出，平流层飞艇载SIAR视距已经扩大到500 km以上，远远超出了地面雷达、气球载雷达以及预警机的视距；对100 m的低空目标直视距离扩展到了566 km，对1 000 m高度的目标直视距离达到了600 km以上。因此平流层飞艇载SIAR系统通过平台升高，大大提高了直视距离，降低了地形因素影响。

图3 不同雷达平台对低空目标的直视距离

若只考虑雷达直视距离对目标探测能力的影响，平流层飞艇载SIAR对巡航导弹目标预警时间可达30 min，为指挥员定下决心提供较长的反应时间。且该雷达在平流层工作，可采取前伸部署，提高预警能力。

巡航导弹作为低空目标的典型代表，它通常根据雷达制导能够规避地形影响，贴近地面飞行，攻击地面目标。地面雷达因受地面遮蔽影响，不能对其进行连续跟踪监视，而平流层飞艇载SIAR则可以俯视探测目标，充分弥补地面雷达低空探测能力的不足。地形对目标的遮蔽效果如图4所示。

图4 地形对目标的遮蔽

预警机由于受到滞空时间限制，适合执行重点空域、重要时段的目标监视任务，气球载雷达由于受天气条件和能量限制，适合在良好天气执行固定地区的目标监视任务。平流层飞艇载SIAR既可定点悬停重要目标上空，又可不受能源限制和人员身体素质影响而长期工作，利用率明显高于其它预警手段。

3 对抗隐身目标

米波稀布阵综合脉冲孔径雷达具有频域反隐身、能量反隐身能力，升高雷达平台后还具备空域反隐身能力，因此平流层飞艇载SIAR系统是反隐身目标的一种有效途径。

3.1 隐身目标分析

目标的隐身技术主要是指无源隐身技术，包括武器材料隐身和外形隐身[3]。目前美军的典型隐身飞机有F-117A、B-2和F-22等，隐身目标的特点主要有：

(1) 雷达截面积(RCS)小。由于采用外形、材料等多项雷达隐身技术，与非隐身飞机相比，其RCS降低了2～3个数量级；

(2) 隐身飞机具有较好的隐身能力，攻击精度高，机动性能好，特别是隐身飞机携带高精度制导武器，作战效能高；

(3) 目前大多数地面情报雷达工作在1～10 GHz，而且都是通过波束上仰来观察目标，现代隐身目标在这个频段具有较好的隐身效果。

3.2 反隐身能力分析

综合脉冲孔径雷达较好地解决了反隐身这一难题，它主要采取以下反隐身手段：

(1) 能量反隐身[4]

隐身目标总有一定的雷达散射截面积，雷达能够发现与否、发现距离远近取决于接收到的隐身目标的回波信号能量。综合脉冲孔径雷达采用增加雷达发射功率孔径积、提高雷达接收机灵敏度和信号处理增益，较好地解决了远距离隐身目标回波幅度小的问题。而且大量采用有源固态相控阵技术、大时宽脉冲压缩技术和大天线孔径等手段，同样可以提高接收到的回波信号的能量，增强对小RCS目标的检测能力。

(2) 频域反隐身

隐身目标只能实现部分频段隐身，雷达在1～20 GHz频段隐身效果最佳。稀布阵综合脉冲孔径雷达工作在米波波段，米波波长正好与隐身目标各部件的尺寸相当，从而满足谐振条件，目标雷达截面积显著提高，雷达预警系统易于侦获目标。

(3) 空域反隐身

目前隐身目标的设计仅可在主要方向减小目标雷达截面积，如果雷达采取俯视、仰视和侧视等多方向探测，必将大大降低其隐身能力。平流层飞艇载SIAR可以基于这一弱点从目标上方进行探测，从而避免了电磁波照射目标的主要隐身方向。