低可偵測性

低可偵測性（Low Observable）技術，最常見的英文說法是Stealth，在台灣一般翻譯為匿蹤，大陸則以隱身稱呼這個技術，香港則稱之為隠形。低可偵測性技術是採用特殊的設計理論或者是裝置，降低某個物體被偵測到的機會或者是能夠被偵測到的距離。最早使用或者說是具備這種能力的並不是人類，而是存在於大自然中的各種生物，利用背景，光影或者是自身表面的顏色或者是花紋的變化，將外形融入他們所存在的環境當中，避免成為獵物，這可以說是最早的低可偵測性的例子。

低可偵測性技術是軍事研究與裝備開發方面的熱門項目，著眼點在於：當敵人無法發現或者是發現我方的時機較晚時，也就提高我方達到目的的機會與生存率。低可偵測性不單單是著眼於隱藏自己的行蹤，同時也在隱藏的過程當中提高我方的殺傷力與裝備的存活能力，因為不容易被發現的時候，成功躲避敵人或者是攻擊敵人的機率與效率也可以跟著提高，間接降低我方裝備的損毀機率以及需要的數量。

比較常見到有關低可偵測性技術的介紹資料多集中在對付雷達的偵測上面，其實低可偵測性技術包含的範圍包括任何可以做為偵測手段的方式，其中又以無線電波段、紅外線波段、可見光波段以及聲音這四方面的研究為主。

基本介紹

• 中文名：低可偵測性
• 外文名：Low Observable
• 用途：軍事研究與裝備開發
• 研究方向：無線電波段

無線電波段

無線電波段偵測手段使用最廣的當屬雷達，雷達在許多偵測手段上的有效探測距離和追蹤的精確度最高，壓制雷達的偵測能力是低可偵測性科技研究上的主要項目。

公開的技術方面包括：減少反射訊號的強度，改變反射訊號的方向以及降低自身發散的訊號。

減少反射訊號

減少的方式有三種

其中分為輔助方式和主要方式

主要方式分為等離子匿蹤和外型匿蹤兩種

主流的方法即是外型匿蹤 利用物體外型的特性(如:鑽石面)來將電磁波折射掉以及減少大量增加反射截面積的物件(如:渦輪風扇鴨翼等) 使用這項技術來設計軍武的水平相當高 公開擁有全匿蹤戰機設計能力的國家只有美國和日本 如:F-117夜鷹式F-22猛禽式F-35閃電IIF-3心神式先進技術驗證機

另外等離子匿蹤是利用等離子吸收電磁波的特性來取代雷達波吸收材料，據說可以在不改變外型的情況下將雷達反射截面積降低十倍以上，這個技術的理論基礎很早就出現，對於無線電訊號的隔絕現象也早有研究，不過使用在軍用裝備上，尤其是飛機上面還有許多尚未公開或者是證實的說法。

輔助方式

將入射的訊號，利用雷達波吸收材料（Radar-Absorbing Material，ARM）與以吸收。另外一個方式是發射相位相反的訊號抵銷反射訊號的強度。利用雷達波吸收材料的歷史很早，使用的方式包括飛機結構的材料或者是表面的塗料。發射主動訊號抵銷的技術層次相當的高，公開擁有這種技術並且有系統實用化的國家只有美國與法國。

改變反射訊號方向

主要減少的方式是利用物體的外型將入射的訊號反射到其他方向上，使得雷達無法在該方向上取得足夠的訊號強度而達到匿蹤的目的。這方面的運用，尤其是在軍用航空器上面非常的熱門，困難度也比較高。產生困難的地方之一是如何讓低可偵測性與飛機的運動性能這兩項互相衝突的要求取得良好的妥協。由於改變反射訊號的方向必須考慮到物體的外型以及入射與反射之間的角度關係，在設計的階段必須能夠計算物體的形狀，角度與反射的訊號方向的關聯以及加以預測和計算。有關這方面的理論研究來自於蘇聯的科學家，然而當時研究的目的卻與軍事一點關係都沒有。美國空軍在發現相關的論文之後加以翻譯，交給洛克希德的臭鼬工作室的兩位電腦專家，花了六個星期的時間開發出第一套可以計算與預測的電腦程式。這一套程式的第一個作品就是F-117。

降低自身散發的訊號

除了抵銷入射的訊號之外，還必須嚴格控制自己發出的各種訊號，包括雷達，通訊以及其他電子裝備散發出來的噪聲。這方面牽涉到的考慮以及運用方式很廣，譬如說雷達在操作時的必須精確的控制發出的能量，以免被其他的偵測系統接收等等。

雷達反射截面積

雷達反射截面積（RCS）的範例

雷達反射截面積（Radar Cross Section，RCS）是衡量一個物體將訊號反射到雷達訊號接收裝置的能力。截面積愈大，表示在該方向上反射的訊號強度愈大，也就愈容易被發現。

紅外線波段

機械或者是電子裝置在運作的時候都會產生廢熱，人體本身也會散發能量出來，這些都可以利用紅外線波段的偵測裝置加以蒐集。主要的控制方式包括兩類：一種是利用周遭較冷的空氣或者是其他的媒體吸收發出的熱量，減低散發的訊號強度。另外一種是採用塗料或者是其他的手段，改變產生的紅外線訊號的波段到比較容易被大氣吸收或者是常見的偵測裝置使用的波段以外，以達的遮蔽訊號的目的。

可見光波段

可見光的隱蔽手段可以說是人類向大自然與其他物種學習的一個例子，由其他生物與生據來的能力中得到的啟發來達到隱蔽的目的。最簡單的手段就是利用夜間和人類無法在夜間看到遠處物體的天生缺陷，其他常見的使用方式包括與環境類似的迷彩或者是可以欺騙眼睛判斷能力的圖形或者是顏色。未來的研究方向是將自身周遭的光線加以折射，類似改變雷達波反射方向的概念，使得肉眼或者是可見光偵測裝置無法看到目標。

聲音

雖然聲音的傳遞距離有限，效果不佳，但是這可以說是各種生物，尤其是動物都具備的偵測能力，人類自然也不例外。降低聲音的手段非常的多，譬如利用軟性材料加以吸收，改變機械裝置的設計減少摩擦或者是碰撞產生的音響訊號等等。

雷達

起源

雷達（RADAR）這個名稱，是英文 Radio Detection and Ranging（無線電偵測和定距）的縮寫。雷達，將電磁能量以定向方式發射至空間之中，藉由接收空間記憶體在物體所反射之電波，可以計算出該物體之方向，高度及速度。並且可以探測物體的形狀，以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。而雷達的出現，是由於二戰期間當時英國和德國交戰時，英國急需一種能探測空中金屬物體的雷達（技術）能在反空襲戰中幫助搜尋德國飛機。二戰期間，雷達就已經出現了地對空、空對地（搜尋）轟炸、空對空(截擊)火控、敵我識別功能的雷達技術。

低可偵測性

二戰以後，雷達發展了單脈衝角度跟蹤、脈衝都卜勒信號處理、合成孔徑和脈衝壓縮的高解析度、結合敵我識別的組合系統、結合計算機的自動火控系統、地形迴避和地形跟隨、無源或有源的相位陣列、頻率捷變、多目標探測與跟蹤等新的雷達體制。

後來隨著微電子等各個領域科學進步，雷達技術的不斷發展，其內涵和研究內容都在不斷地拓展。雷達的探測手段已經由從前的只有雷達一種探測器發展到了雷達、紅外、紫外、雷射以及其他光學探測手段融合協作。

當代雷達的同時多功能的能力使得戰場指揮員在各種不同的搜尋/跟蹤模式下對目標進行掃瞄，並對干擾誤差進行自動修正，而且大多數的控制功能是在系統內部完成的。

自動目標識別則可使武器系統最大限度地發揮作用，空中預警機 和 JSTARS 這樣的具有戰場敵我識別能力的綜合雷達系統實際上已經成為了未來戰場上的信息指揮中心。

發展過程

早期的雷達天線是固定的、無方向的陣列,只有距離信息。天線在一定的時間間隔內發射射頻脈衝，將接收

到的回波放大, 並在示波器的 CRT 上顯示 (即常稱的 A 顯示)，產生一個與目標位置對應的水平線，供雷達操作員識別目標的大致距離。但由於當時所用的射頻電波頻率較低，為了有效地發射和接收射頻信號，雷達系統需要一個很大的天線，這種天線不能遷移或者改變方向，而且只能探測到大目標，且距離信息的精度也很低。

雷達反射截面積(RCS)的範例

到二戰結束時，雷達系統中那些熟悉的特徵-微波頻率、拋物面天線和 PPI 顯示, 已建立起來。

當代雷達的主要特點：

同時多功能

感測器融合

高靈敏度

隱身

反隱身

雷達 ECCM

自動目標識別

戰場敵我識別

分類

按功能分類

警戒雷達、引導雷達、制導雷達、炮瞄雷達、機載火控雷達、測高雷達、盲目著陸雷達、地形迴避雷達、地形跟蹤雷達、成像雷達、氣象雷達等。

按工作體制分類

圓錐掃描雷達、單脈衝雷達、無源相控陣雷達、有源相控陣雷達、脈衝壓縮雷達、頻率捷變雷達、MTI雷達、MTD雷達、PD雷達、合成孔徑雷達、噪聲雷達、衝擊雷達、雙/多基地雷達、天/地波超視距雷達等。

按工作波長分類

米波雷達、分米波雷達、厘米波雷達、毫米波雷達、雷射/紅外雷達......

按測量目標坐標參數分類

兩坐標雷達、三座標雷達、測速雷達、測高雷達等。

合成孔徑雷達

合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR），又譯成"合成口徑雷達"（台灣）或"合成開口雷達"（日本），屬於一種微波成像雷達，也是一種可以產生高解析度圖像的(航空)機載雷達或(太空)星載雷達。它在早期系使用透鏡成像機制在底片（膠捲）上形成影像，則以複雜的雷達數據後處理方法來獲得極窄的有效輻射波束（對產生的雷達圖像意味著極高的空間解析度）。它一般安裝在移動的載體上對相對靜止的目標成像，或反之。自合成孔徑雷達發明以來，它被廣泛的套用於遙感和地圖測繪。

基本工作模式

美國宇航局(NASA)'s AirSAR合成孔徑雷達裝載於一架DC-8飛機的側面，對一個典型的機載合成孔徑雷達來說，天線安裝在飛機的側面所發出的電磁波波束是相當寬的(可能有幾度)，如果想獲得極窄的波束，從衍射的原理來講需要非常巨大的天線（一般來說是難以實現的）。在垂直的方向波束也相當寬：經常天線波束照射的區域會從飛機正下方延伸到遙遠的天邊。但是，如果地表基本上是平坦的或坡度變化在一定程度範圍內，則距載體正下方或衛星投影在地面軌跡(星下點)不同距離的點就可以通過回聲時延的不同加以分辨。要分辨沿運動方向的點用(短)小天線很難實現，但是，如果飛行器在運行當中發射一系列脈衝，並且記錄回聲的振幅和相位，則這些回聲信號可以組合，結果相當於這些信號同時從一個很大(長)的天線發射出來。這個方法相當於"合成"了一個遠遠大於實際天線（也遠遠大于飛行器長度）尺度的天線。

數據的處理使用快速傅立葉變換: 成像計算量是相當巨大的，實時數據處理仍然是一個嚴峻的挑戰，因此數據的精處理通常是觀測記錄數據後由地面站進行。成像結果是一幅對地面目標照射的雷達信號，經地表反射有明暗色調差異的地貌圖像--包括雷達信號振幅大小及相位資料。在最簡單的套用中，若捨棄相位信息，振幅信息至少包含了地表的粗糙程度資訊，非常像黑白照片。對合成口徑雷達影像判讀，可能比一般光學影像(例如家庭用照相機所攝得影像)稍微困難，然而已累積了對已知地表情形的大量實驗成果，相關判讀知識也不斷增加之中