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    YLC-29无源雷达亮相,更新换代“维拉”雷达

    2017-07-19 09:22:26 来源: 澎湃新闻
    聊聊

    测绘网讯 前不久,中国电子科技集团南京电子技术研究所首次对外公开展出了YLC-29无源探测系统。该系统具有出色的对空中隐身目标的探测能力,因而受到了各方的高度关注。YLC-29雷达,是中国研制的无源探测系统,则是对这YLC-29雷达些主动探测雷达体系的有力补充。这种特种体制雷达通过监听空中运动目标反射的民用调频广播信号,实现对空中运动目标的探测、定位、跟踪。该系统自身不辐射电磁信号,可利用的民用广播信号数量众多、分布广泛,大大提高了系统的生存能力和抗干扰能力,可实现对大范围区域内各类目标的有效探测

    无源雷达已经成为反隐身的利器
      从工作原理来讲,YLC-29这类无源探测系统并不发射电磁波信号,而是依靠被动接受目标反射的其他辐射源发出的电磁波信号或者其自身发出的电磁波信号,来对其进行探测、定位、跟踪和识别。这里所说的其他辐射源发出的电磁波信号,可以是己方对空探测雷达发出的,也可以是其他随机辐射源,比如大量无线广播电台、电视台等发射的各种信号等。因此,无源探测系统也可以形象的称之为“无源雷达”。
      其实,无源探测系统属于双(多)基雷达中的被动接收系统。所谓的双(多)基雷达是与现在应用最多的单基雷达对应来说的,主要区别在于前者发射和接收雷达波的天线分开布置,而后者为一体化设计。事实上,在二战中最早投入使用的早期大型对空探测雷达基本上都是双(多)基雷达。但是,随着雷达技术的进步,单基雷达开始出现,并以其体积和重量小、部署方便、集成化程度高而逐步取代了双(多)基雷达。
      不过,从上世纪70年代开始,美国一方面在隐身飞行器设计以及反辐射武器技术方面投入大量人力物力,并且取得了突破性进展。但另一方面,美国人也意识到一旦隐身战机和反辐射导弹实现实用化,其自身也必然要具备相应的反隐身和对抗反辐射导弹的技术和手段。于是,在反隐身和对抗反辐射导弹这两方面需求的牵引下,双(多)基雷达再次受到了美国及其西方盟国的重视,并且推出了一系列型号。
      有意思的是,当时紧盯着北约国家装备发展动向的华约国家也敏锐地察觉到了这一情况,并且很快也投入到无源雷达的研制当中。
    相对于传统的单基雷达,新型双(多)基无源雷达有几个方面的优势。首先就是隐蔽性好,战场生存力高,现有的空射反辐射导弹对其基本无效。因为双(多)基无源雷达本身不发射任何电磁波信号,只接受其他辐射源的电磁波信号,这就使得利用被动导引头接收辐射源信号来进行制导的空射反辐射导弹无法发现这种雷达并进行锁定。
    其次,双(多)基无源雷达由于无需设置大功率发射机及其配套设备,从硬件设施的角度来说生产和维护成本更低,能够作为其他大型单基对空预警探测雷达的有效补充。尤其是针对隐身飞行器目标,双(多)基无源雷达有着更为突出的优势。因为隐身飞行器所采用的隐身技术措施一是利用涂层吸收入射雷达波或者削弱其反射强度,另一方面则是利用特殊的外形设计来使得入射雷达波向某一方向集中反射,避免形成较大的后向散射。而YLC-29这类无源探测系统恰恰就可以利用部署在多个方向、相距较远的数个基站探测和跟踪隐身飞行器目标在某一方向上产生的较强雷达反射波。
    中国无源雷达发展取得大量成绩
      我国在无源探测系统研发方面的起步并不算太晚,而且从一开始最为直接的目的就是反空中隐身目标。早在21世纪初,我国当时采取了两条腿走路的策略,一方面由军工企业自主研发无源探测系统,另一方面计划从国外成套引进技术成熟、性能先进的无源探测系统,以作为应急措施。我国最终选中的无源探测系统,就是由“雷达怪杰”捷克人弗·佩赫主持设计研制的“维拉”-E双(多)基无源雷达系统。
      该系统在1999年巴黎航展上首次公开露面,是在“塔玛拉”双(多)基雷达基础上研发而成的,综合性能在当时来讲居于世界前列。2004年,捷克决定以5500万美元的合同价格向我国出口6套“维拉”-E双(多)基无源雷达系统。但是由于种种原因,合同最终未能执行。当时我国军工企业自主研发的无源探测系统在短时间取得了突破性的进展,技术成熟度和性能水平也在不断的提高。如今,时隔18年之后,当由中国电子科技集团南京电子技术研究所研发的最新一代YLC-29无源探测系统首次亮相巴黎航展时,其造成的轰动效应完全不亚于当年的“维拉”-E。
      从探测和定位原理来看,YLC-29无源探测系统与捷克“维拉”-E系统以及同为南京电子技术研究所研制的YLC-20双站测向无源探测系统有所差异。“维拉”-E和YLC-20主要依靠接收目标直接发射的电磁波信号来进行探测、定位和识别。如果目标保持电磁静默状态,则“维拉”-E和YLC-20这类无源探测系统就无法工作。此外,由于敌方空中目标并不是每时每刻都在向外发射电磁波信号,会有开机和电磁静默交替的状态。因此,“维拉”-E和YLC-20这类无源探测系统即便是能够探测到各类空中目标,包括隐身目标,其获得的定位信息也是时断时续的,无法实现连续实时跟踪。
      为了克服“维拉”-E和YLC-20在目标探测和定位方面的局限性,YLC-29无源探测系统采用了更为先进的定位原理。该系统通过接收空中运动目标反射的民用调频广播信号,利用目标运动产生的多普勒效应进行探测,采用车厢和椭圆交汇实现定位和跟踪。此外,为了更有效地对付空中隐身目标,YLC-29无源探测系统工作在米波频段(约100兆赫兹)。在这一频段,采用现有隐身外形设计的空中隐身目标会产生较大的反射面积。
     
    目前,YLC-29无源探测系统采用的是双基地体制(收发分置),单站即可工作。而“维拉”-E双(多)基无源雷达系统至少要配置3座及以上的接收基站才能实现定位功能。此外,YLC-29无源探测系统除了自身不辐射电磁波信号、生存力高等被动探测系统的特点外,最大的优势还在于可以利用数量众多的民用广播信号——据不完全统计,全世界目前共有上万个各类广播电台和电视台,可以提供充足的50~800兆赫兹调频广播信号。因此,借助大量的外辐射源,YLC-29无源探测系统可以对保持电磁静默的目标进行探测,能够同时对200批以上的目标实施定位和跟踪。其覆盖范围达4万平方公里,对雷达反射截面积为3~5平方米的空中目标的探测距离可达200公里左右。
    不过,相对于“维拉”-E和YLC-20,YLC-29无源探测系统在技术难度上也有相当的挑战。其中最为明显的就是由于工作在民用调频广播频段,YLC-29所接收到的各种杂波和干扰比较严重。为此,南京电子技术研究所的科研人员在研发YLC-29无源探测系统时,对空间、时间和频段等多个维度上进行自适应处理,不仅克服了杂波和干扰,还较为完美的实现了对电磁波反射信号微弱目标的探测。
      另外,为了实现高机动性和更快的反应能力,YLC-29无源探测系统采用了机电液一体化技术,能够实现大口径天线的单车自动快速架设以及撤收,所需时间少于20分钟。
      在实际应用中,YLC-29无源探测系统以及之前的YLC-20双站测向无源探测系统并非是单独使用,而是与其他类型的先进有源雷达组成强大而完整的远程防空预警网,发挥各自的特长。
    从目前国外同类装备的发展情况来看,YLC-29无源探测系统的总体性能还有很大的提升空间。比如,美国洛·马公司早在1998年就研制成功了世界上第一种利用调频广播信号来进行无源探测的“沉默哨兵”系统,如今已经发展到了第三代。该系统总体性能先进,比较突出的技术特点包括:可以实现360度全周视探测;装有无源定位与识别系统,通过海量数据库可以进行二次精确测量。在测试中,“沉默哨兵”无源探测系统曾经对雷达反射截面积为10平方米的目标探测距离达到了550公里,甚至在250公里的距离上就发现了B-2A隐身轰炸机。因此,随着我国雷达技术的不断发展,YLC-29无源探测系统也将有着更为出色的表现。(测绘网 小会)

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