无源探测与跟踪雷达系统技术及其发展分析

朱伟 胡杰 73106部队

雷达能够将大功率的电磁波向空中持续辐射，通过对目标回波的收集，来达到探测目标并实现对其准确定位的目的。针对此种大功率有源探测设备来讲，其所发射的信号，非常容易遭到敌方截获或侦收，因此，易遭到干扰。此外，受限于地杂波与波束覆盖范围，雷达的难免会出现低空探测盲区，此些基于有源探测而出现的缺陷，使得雷达在诸如电子干扰等威胁下，出现了严重的生存危机。无源探测与跟踪雷达系统作为当前比较常用的雷达系统类型，伴随当今相关技术的日渐推新，其在此背景下，呈现出较好的发展势头。本文就其技术及发展情况作一探讨。

1 无源探测与跟踪雷达系统的基本分类

针对无源探测与跟踪而言，应该囊括全部自身仅接收目标辐射的电磁波，而不发射电磁波的电磁波，或对第三方所发射的电磁波经过目标反射后所传回的回波进行接收，以此来得到目标信息。因此，无源探测与跟踪雷达依据辐射源类型的不同，可划分为两种类型：其一，借助目标自身辐射源的无源探测与跟踪雷达，包含正在等待观测的目标自身所携带的诸如通信、雷达及有源干扰机、应答机等电子设备的辐射源；其二，借助第三方发射信号，通过目标反射所得到的回波，来对目标信息进行获取，此类第三方发射源囊括GPS、通信台站、电视台及广播电台等。

针对第一类系统而言，最为常见的系统有三类，分别为红外线无源探测、可见光无源探测与无线电无源探测。其所具有的共同特点就是借助飞行器所辐射的热能、电磁波等，实施定位与探测。因其不辐射能量，所以难以被定位与侦察导，不易受到敌方的攻击与干扰。对于第二类系统来讲，主要借助天线来实时接收外部辐射源的直射波，或者是散射波所自带的多普勒频移，多站接收信号的各种信息（如到达角、时间差等），通过相关处理后，对目标信息进行提取，且将无用信息或干扰给清除掉，最终实现对目标的跟踪与探测。

2 无源探测与跟踪雷达系统的发展

1983 年，美国成功研制了F-117A隐身飞机，自此之后，一批隐身飞行器不断诞生，这对雷达探测系统带来了许多挑战。美国一边进行隐身飞机的研究，另一边则着手反隐身技术的深入研究。1989年，有研究[2]指出，美国空军声称苏联所建立的防御系统对本国研制的B-2轰炸机没有效果，他还指出，美国早在80年代时，便组织开展了各种反隐身技术的研究，并对多达50余种的非常规概念进行了评估，比如反隐身雷达波形、声学系统及电晕放电检测、天基雷达、高频雷达、宇宙射线及双基地反射仪等，其中便囊括无源相关检测方法。2010年，洛克希德 马丁公司成功更新了“沉默哨兵”系统，此系统不仅能对敌方雷达发射信号进行实时收集，而且还能收集来自被敌方雷达观察的目标返回信号，如此一来，便可以从美国空中情报收集系统中，就堆放雷达正在观察的内容进行明确。而到了2017年，德国西门子集团成功研制出以移动电话系统基础设施为基础的无源探测系统，用此对隐身目标进行探测。其把移动电话基站当作机会照射源，用作空中目标的照射。系统通过对各基站所发出且返回的信号相位差进行计算，以此来定位目标。现阶段，国内许多单位也在进行相关研究，如借助商用信号对目标进行探测定位的隐蔽雷达技术，且借助实测数据的处理，以及实时系统的运作，对远距离民航目标所对应的多次连续航迹进行观测，从中所得到的研究成果与技术，有力推动着此项技术的发展与更新。

3 基于机会照射下的无源探测与跟踪雷达系统的核心技术

（1）抑制电磁干扰。针对电磁干扰来讲，可采用频域或者时域的方法来施加抑制，比如借助性能优异的接收端频率预选器来达成相关功能。如果通带干扰比较强，那么可借助时域处理等方法来施加抑制。如果采用的是阵列天线技术，此时，还能借助空域滤波法来施加抑制（。2）检测微弱信号。检测比较微弱的目标回波信号，实际就是借助相干接收来达成；而对于此种相干接收的达成而言，与常规的脉压技术相似，也就是匹配滤波。当系统当中的多径杂波、直达波等抑制到特定程度后，为了能使威力覆盖满足现实要求，还需根据现实需要，围绕目标回波，对其开展长期性的相干积累，以此来促进有效检测所需信杂比的提升。（3）目标定位法。现阶段，无源雷达系统所采取的定位方法主要有如下几种，其一，借助若干接收站，同时测量多个目标，将信号的时间差取出，以此来定位外部辐射源，即为双曲面定位法。其二，利用2～3个接收站，对目标信号到达角进行测量，借此定位目标，即为三角形定位法。除上述内容外，其技术类别还有跟踪、识别与数据融合，优化辐射源等，这些均为无源探测与跟踪雷达系统的关键性技术。

4 结语

综上，伴随当今科学技术水平的不断提升，许多新技术、新理念在军事领域中得到广泛应用，有力推动着此方面的发展与推新。无源探测与跟踪雷达系统作为军事发展背景下的重要产物，其在实际运行中容易遭受各种干扰，因此，做好其抗干扰工作十分必要。本文就其核心技术作一剖析，并探讨了其发展情况，望能为相关研究提供一些参考。