海軍雷達電子戰

反偵察對抗與反對抗海軍電子戰所涵蓋的範圍包括海軍雷達電子戰、通信電子戰、水聲電子戰、光電電子戰以及海軍遙控、遙測和導航電子戰等。其中，海軍雷達電子戰的地位尤為重要。這是由以飛彈戰為主的現代海戰的特點所決定的。海軍雷達電子戰的主要內容是海軍雷達的偵察與反偵察以及對抗與反對抗。

基本介紹

• 中文名：海軍雷達電子戰
• 外文名：Naval radar electronic warfare
• 分類：組合干擾等
• 內容：海軍雷達的偵察對抗與反對抗等
• 屬於：海軍電子戰
• 重點：反對抗技術

分類

海軍雷達對抗

海軍雷達對抗系指採用有源和無源等方法對敵方海軍雷達的接收系統、顯示系統和自動跟蹤系統實施電子干擾。它包括有源干擾、無源干擾和組合干擾。有源干擾?有源干擾技術是利用干擾機發射某種波形的干擾信號來擾亂和欺騙敵方雷達。有源干擾一般分為噪聲干擾和欺騙干擾。

噪聲干擾又稱壓制性干擾。它通過發射大功率的噪聲信號來掩蓋或吞沒敵方雷達螢光屏上的目標回波，使敵方雷達無法工作。欺騙干擾則是用干擾信號去欺騙敵方。欺騙干擾允許敵方雷達看見目標，但使它不能獲得目標的準確信息，而只能獲得失真的距離、方位和速度等參數。在敵方雷達螢光屏上顯示的是與真目標相似的假回波。

實施有源干擾的海軍雷達干擾機可覆蓋20吉赫以下的電磁頻域，其回響時間1～2秒，雜波干擾功率可高達兆瓦級。最先進的干擾機可同時干擾80個目標。

無源干擾

顧名思義，無源干擾是一種干擾體本身不輻射電磁能量的干擾。常見的對雷達的無源干擾主要有以下兩種方法：

⑴發射或投放用能反射電磁波的材料製成的各種箔條和反射器，對敵方雷達形成干擾。例如，單發箔條彈爆炸發散後能在3～5秒內形成1000～3000平方米的空中干擾雲，並能懸空10分鐘之久，以掩蓋敵方雷達想捕捉的真目標（即我方的艦船或艦載機）或誘惑敵方雷達去跟蹤假目標（即干擾雲）。

⑵採用艦船（或艦載機）外形結構隱身設計和在艦體（或機體）表面塗覆吸收電磁波的材料等目標隱身方法，以減弱目標對電磁波的反射，從而使敵方雷達難以發現目標。例如，國“拉斐特”級護衛艦採取了流線型外形設計、傾斜10°的上層建築外壁、刷上吸波油漆塗料的艦體等一系列隱身措施，使該級艦的雷達反射面積比傳統設計減小60%，獲得了良好的隱身效果。

組合干擾

組合干擾是把上述各種干擾進行多種組合，不但幾種有源干擾可以適當組合，而且有源干擾和無源干擾也可以組合使用，以發揮最佳的干擾效果。例如美國AN/ALQ99D和AN/ALQ99E干擾機的有效功率達10千瓦，能有效干擾工作在30兆赫～18吉赫頻域和200～300千米距離範圍內的全部預警、測高、引導、監視、炮瞄和制導等海用雷達；它們與AN/ALE43艦載機箔條切割投放器、AN/ALE40箔條與曳光彈發射裝置等多種性能優良的無源干擾設備配合使用，在海灣戰爭中取得了良好的效果。海軍雷達反偵察雷達反偵察的任務是要使我方雷達信號不被或難於被敵方偵察接收機截獲和識別，即使被敵方識別了也不易被複製。海軍雷達反偵察的方法主要有：

⑴平時把主要雷達隱蔽起來，只在戰時使用它，並儘量縮短艦載雷達的開機時間。

⑵雷達信號設計中應採用不易被敵方偵察接收機識別的偽噪聲信號，包括脈衝調頻信號、脈內偽隨機編碼信號和偽隨機重複頻率信號等。

⑶採用低截獲機率技術。該項技術可降低敵方偵察接收機的作用距離與我方雷達作用距離的比值（即截獲機率），使敵方偵察接收機在我方雷達探測目標的作用距離之外不能截獲我方雷達信號。例如，荷蘭的PILOT導航與對海搜尋雷達就是這種低截獲機率雷達。該雷達採用調頻連續波發射方式，雖然其輸出功率僅為1毫瓦～1瓦，但作用距離則與常規雷達的大致相同，並具有優良的低截獲機率的“寂靜”或“隱蔽”的特徵。

⑷採用頻率捷變方法。採用隨機快速跳頻是雷達反偵察的一種重要和有效的手段。現代干擾機頻率瞄準所需的脈衝數愈益減少，至90年代初，干擾機性能水平已提高到在1～3個脈衝內就能完成頻率引導。但是，只要雷達的跳頻速度足夠快（如脈間跳頻），跳頻範圍足夠寬，干擾機要對雷達實施偵察和跟蹤干擾是很困難的。

⑸採用雙基地或多基地工作體制或無源定位方式。採用雙基地或多基地工作體制時，由於我方雷達的發射和接收基地分設兩處，敵方偵察接收機只能截獲和跟蹤來自我方雷達發射站的信號，而對設在艦上的雷達接收站既無法偵察，更談不上干擾。假如把我方雷達發射站設定在衛星或空中飛行的艦載機或嚴密防衛的後方海軍基地，無疑，將大大增強我方雷達發射站的反偵察和反對抗的能力。採用無源定位方式則是通過誘發敵方目標開動干擾機或利用該目標本身輻射的電磁信號，來確定該目標的各參數，以防止我方雷達被偵察。

海軍雷達反對抗

雷達反對抗即雷達抗干擾。其技術措施分為兩大類：一類是在敵方干擾進入我方雷達接收機之前儘量排除它、削弱它，並提高有用信號電平；另一類是在敵方干擾進入我方雷達接收機之後，利用干擾信號與有用信號在波形、頻譜等結構上的不同加以區別，達到抑制干擾、從干擾背景中提取敵方目標信息的目的。海軍雷達反對抗的措施主要有：

⑴功率對抗。提高雷達反干擾能力的最簡單的方法是儘可能增加發射能量。在峰值功率一定的條件下，為了得到較高的平均發射功率，需要採用脈衝壓縮方法，即發射寬脈衝信號，在接收和處理回波後，輸出窄脈衝信號。這樣，既增大了雷達作用距離，又提高了雷達分辨力。這種方法具有一定的反欺騙性義大利正在研製的艦載EMPAR相控陣雷達。有源干擾的能力。

⑵單脈衝角跟蹤。單脈衝雷達可根據從單個脈衝回波中所提取的信息來確定被檢測到的信號源的角位置，所以它使得許多用於干擾波束順序掃描雷達的雷達對抗技術幾乎完全失效。

⑶脈衝重複頻率捷變。這是一種用於降低近距離上假目標干擾效能的雷達反干擾技術。脈衝重複頻率發生變化或抖動的雷達可使非人為的周期外反射回波和電子干擾系統發出的周期反射回波信號抖動，從而識別出這些信號是假目標。電子干擾系統除非預先能確定雷達的脈衝重複頻率抖動的周期特性或使其自身位置處於它要干擾的雷達和所保護的真目標之間，否則很難使假目標干擾奏效。

⑷動目標顯示、動目標檢測及其與頻率捷變的兼容。動目標顯示是一種利用運動目標回波信號的都卜勒頻移來消除固定目標回波的干擾而使運動目標得以檢測或顯示的技術。動目標檢測則是在動目標顯示基礎上發展起來的技術，它可在頻域上分離開有用目標和雜波，降低背景雜波的干擾。這兩種技術是對抗無源干擾的有效措施。但是，現代雷達對抗中經常出現箔條幹擾與瞄準式噪聲調頻干擾同時使用的情況，這就需要同時運用動目標顯示（或動目標檢測）和頻率捷變來抵制上述兩種干擾。已經研究出較為典型的兼容方式有：脈組頻率捷變?組內動目標檢測；隨機頻率捷變?同頻動目標顯示；四脈衝系統；脈內分集-脈組動目標檢測等。

⑸超低旁瓣天線、旁瓣匿影和旁瓣對消。設計超低旁瓣天線是為了使雷達在旁瓣方向上被探測的機率為最小。採用超低旁瓣天線的雷達可實行空間選擇，將干擾限制在主瓣區間；在其他角度範圍內，雷達可正常工作，並可測定干擾機的角度信息，進而利用多站定位技術來測出干擾機的距離數據。旁瓣匿影也是一種對付旁瓣干擾的技術。它使用一部增益小於主天線的主瓣增益而大於主天線的旁瓣增益的輔助天線。比較主、輔兩部天線各自接收機的輸出信號：如果主天線接收機的信號較大，那就是天線對準目標時的信號，它經過選通進入信號分析電路；如果輔助天線接收機的信號較大，那就是從旁瓣進入的信號，它不被選通而到達不了信號分析電路。但是，上述旁瓣匿影技術無法對付連續波或噪聲干擾，這時就需要採用旁瓣對消技術。其做法是：對主、輔兩路接收機中的信號加以檢測，如果輔助天線接收機的信號功率電平較大，就要進行對消處理，即將干擾信號的幅度和相位經由對消反饋電路在一個閉合迴路中加以調整，使干擾信號在主接收機信道中達到最小。

⑹相控陣體制。由於相控陣天線由獨立輻射單元或子陣列所組成，所以它在電子對抗環境下可得到最佳的自適應天線方向圖。相控陣雷達的數字波束形成接收機是採用數位技術實現瞬時多波束及實時自適應處理的裝置。它在形成瞬時多波束的同時，能對干擾源自適應調零並得到超高解析度和超低旁瓣的性能，因而能非常有效地對付先進的綜合性電子干擾。此外，相控陣雷達的波形和閉鎖時間可以根據雜波環境要求進行調整。因此，相控陣無疑是一種極為優良的海軍雷達反對抗體制。當代具有很強反對抗能力的海軍雷達包括美國“弗萊克薩”三坐標相參火控雷達、英國“梅薩”多功能電掃自適應雷達和法國“阿拉貝爾”多功能相控陣火控雷達等。美國“弗萊克薩”雷達的主要特點是利用計算機根據各個目標回波信息最大的原則，實時自適應改變雷達波形（共有14000多種波形變換）。這種實時分配跟蹤，加上都卜勒波形處理等特點，使該雷達具有良好的電子抗干擾和抗雜波性能。英國“梅薩”雷達的核心技術是實時自適應數字波束形成技術，其主要優點在於能使該雷達抑制多達15個干擾機的干擾，並利用附加的超分辨技術確定敵方干擾機（即目標）的位置。法國“阿拉貝爾”雷達之所以具有很強的抗干擾和抗雜波的能力，是因為：首先，其天線具有很低的旁瓣電平且裝有旁瓣匿影或旁瓣對消的附加通道以及對干擾源的跟蹤可實現天線方向圖自適應調零；其次，該雷達在收發機中，採用柵控行波管來獲得波束的靈活性，還通過脈間和脈組間頻率捷變來實現完善的捷變頻，其多個接收通道能確保監視和跟蹤測量及電子抗干擾處理；再則，其先進的數位訊號處理機可完成脈衝壓縮、都卜勒濾波和恆虛警率處理等多種功能。

挑戰

雷達偵察是一種電子偵察。海軍雷達偵察的使命是利用海軍艦船和艦載機的電子支援措施設備，如各種雷達偵察接收機，在平時偵收海上潛在威脅雷達的電磁輻射信號，查明其技術參數如雷達頻率和方位等，為戰時採取對策和實施干擾提供戰術依據；在戰時則協助星載和機載的電子支援措施設備對海空實施全景監視，查明敵方各種電子設備的類型、數量、配置、部署及其變動情況，通過威脅識別作出告警，並引導艦載反輻射飛彈對敵方的雷達（連同其載艦或載機）實施毀滅性打擊。上述使命正面臨著以下幾方面的、愈益增強的挑戰：

⑴現代電磁環境的異常複雜性和密集性。例如，海灣戰爭中美軍通過對戰區電子戰的電磁信號測試，發現信號環境密度高達每秒120萬～150萬個脈衝。此外，通常在電磁輻射信號中，雷達信號和通信信號及其他各種電信號混雜在一起。

⑵當代海軍作戰主要發生在近海環境，近海環境是高雜波環境。近海發射的電磁信號不僅包含了來自友軍或中立方軍隊的信號，而且還包含了來自地面、海上和空中的各種民用信號和軍用信號。

⑶敵方雷達在體制和技術方面的電子反偵察特性和反對抗（干擾）特性的的不斷增強，增加了海軍雷達偵察的複雜性和難度。

⑷在戰區惡劣的氣象和傳播條件下或當存在敵方電子干擾時，海軍雷達偵察將變得更為困難。因此，海軍雷達偵察接收機必須具有很高的靈敏度和截獲機率以及很強的分選處理能力，把真正的威脅信號分析和識別出來，判斷其類型和威脅等級；此外還應根據其數量、工作情況和分布態勢等，判明目標的性質和行動企圖，決定我方應採取的措施。

世界上先進的海軍雷達偵察接收機具有高達100%的截獲機率，可偵收頻率範圍在0.5～40吉赫之間的、信號調製方式複雜的電磁波。其對空偵收距離大於雷達探測距離，對海偵收距離大於視距，信號截獲時間最快為幾十納秒。

發展分析

海軍雷達電子戰的發展，重點是發展海軍雷達反對抗技術，主要包括：自動偵察與告警；相控陣雷達；超視距雷達和雙基地雷達；毫米波雷達和等離子雷達；雷達組網和感測器數據融合。

1)在海軍雷達系統中配備自動偵察與計算裝置和反輻射飛彈告警系統。自動偵察與計算裝置能白適應地複合運用雷達的各種反干擾技術，使反干擾效果最佳化。反輻射飛彈告警系統則利用都卜勒效應對反輻射飛彈回波信息的檢測，進行自動告警，並自適應採取應急對抗措施，如雷達關機、迅速投放干擾欺騙誘餌、控制火力進行攔截等。

2)發展艦載多功能相控陣雷達。相控陣雷達利用其波束的靈活性和自適應掃描功能，可根據反干擾需要來實施“功率管理”。

3)研製艦載超視距雷達和雙基地雷達。艦載地波超視距雷達不僅能提供早期預警，而且在對付隱身目標和反輻射飛彈方面都具有潛在的效能。

4)開發毫米波雷達和等離子雷達。毫米波雷達因其波段介於微波和紅外之間，因此兼備微波雷達所具有的良好的全天候探測能力和紅外探測系統所具有的近程高分辨力的特點。等離子雷達則是利用電離電漿的超導特性來反射雷達波束。等離子雷達可在十億分之一秒內重新定向，改變所監視的目標。

5)實施雷達組網和感測器數據融合。多部雷達組網可根據敵情主動控制網內各雷達系統的工作狀態，實現雷達群合作反干擾工作方式，如隨機閃爍式開機、多機接收、假髮射機引誘而低截獲機率的真發射機在掩護下工作等。

展望

未來海軍電子戰系統發展趨向

⑴研製艦載先進綜合電子戰系統（AIEWS）。美國在艦載AN/SLQ-32綜合電子戰系統基礎上正研製跨世紀的AN/SLQ-54艦載綜合電子戰系統，該系統的工作頻譜由2.5～18吉赫擴展到光、熱和紅外範圍。它採用先進的計算機，把偵察、告警和干擾各部分有機地組合起來，能迅速截獲威脅信號，準確測定參數並及時加以識別，還能同時對許多不同的威脅施以多種形式干擾（包括有源干擾和無源干擾）；它將適應未來的高密度和異常複雜的射頻電磁環境，可為艦船作戰系統提供所需的分層電子防禦，將對21世紀海軍雷達電子戰產生深遠的影響。

⑵開發海軍一體化電子戰C3I（指揮、控制、通信和情報）系統。電子戰C3I系統是下世紀的海軍雷達電子戰的關鍵技術和設備。根據其功能和使命，它可分為：

單艦級平台電子戰C3I系統（與火炮、飛彈等武器實施軟、硬殺傷結合的一體化艦載作戰系統）。

海上編隊級戰術性電子戰C3I系統。

海區級戰役性電子戰C3I系統。

國土防禦作戰體系級戰略性電子戰C3I系統。

⑶發展更先進的電子戰天線技術。這種電子戰天線應比雷達天線的發射頻率更寬、角度覆蓋範圍更廣並具有多波束功能。它要解決空間覆蓋和高波束定向以及低副瓣和多路測向等問題。新的發展重點將是相控陣和測向多徑抑制以及高性能相控陣模組、固體微波元件和快速跳頻傳輸等技術。德國已把全向和定向天線裝在單個探頭內，做成雙錐形天線；並且還正在研製結構緊湊的三軸穩定旋轉碟形天線。

⑷發展更先進的電子戰信息處理技術。這包括頻率捷變與濾波技術、識別與分類射頻技術、自適應陣列處理與頻率快速綜合技術、數據處理與融合技術、圖像處理技術以及專家系統與人工智慧技術等。美國計畫在新世紀到來之前將電子戰中心計算機的性能和容量都提高2個數量級以上，並將重點開發超高速積體電路、聲表面波、電荷耦合和布喇格等新器件以及高級語言編程模組化軟體技術。英國則在成功研製用於瞬時測頻接收機的極坐標鑒頻器這種新型微波器件的基礎上，力求進一步改善其對截獲信號直接檢測和瞬時測頻的性能。

未來海軍雷達系統反對抗發展趨向

⑴在海軍雷達系統中配備自動偵察與計算裝置和反輻射飛彈告警系統。自動偵察與計算裝置能自適應地複合運用雷達的各種反干擾技術，使反干擾效果最佳化。反輻射飛彈告警系統則利用都卜勒效應對反輻射飛彈回波信息的檢測，進行自動告警，並自適應採取應急對抗措施，如雷達關機、迅速投放干擾欺騙誘餌、控制火力進行攔截等。它對反輻射飛彈的發現距離應達到40～60千米左右，並向制導雷達和誘餌引偏系統提供擊落反輻射飛彈之前所需的30～60秒預警時間。

⑵發展艦載多功能相控陣雷達。相控陣雷達利用其波束的靈活性和自適應掃描功能，可根據反干擾需要來實施“功率管理”。美國AN/SPY-1系列雷達是世界上最先進的艦載多功能相控陣雷達。它的最新改進型AN/SPY-1D(V）雷達現正在進行陸上試驗。該雷達一方面將極大改善雷達系統在世界範圍典型的海岸雜波密集的環境中捕捉低空、高速目標的性能，另一方面將大幅度增強雷達抗欺騙式電子干擾的能力。它是21世紀可能出現的最先進的欺騙式干擾機的剋星。

⑶研製艦載超視距雷達和雙基地雷達。艦載地波超視距雷達不僅能提供早期預警，而且在對付隱身目標和反輻射飛彈方面都具有潛在的效能。英國海軍最近在“倫敦-德里”號護衛艦上對地波超視距雷達所作的試驗表明，該雷達能超視距發現掠海反艦飛彈，其探測距離為常規雷達的2～3倍。美國則把艦載超視距雷達體制和雙基地雷達體制結合起來，採用發射天線和發射站為岸基而接收和信號處理系統為艦載的收發分置方案。這種結合體制的雷達具有高度的隱蔽性和安全性，在反隱身、抗反輻射飛彈和抗電子干擾等方面具有明顯的優勢。

⑷開發毫米波雷達和等離子雷達。毫米波雷達因其波段介於微波和紅外之間，因此兼備微波雷達所具有的良好的全天候探測能力和紅外探測系統所具有的近程高分辨力的特點。它的波束窄、頻頻寬、抗干擾能力強，且技術發展遠遠領先於電子干擾技術的發展。等離子雷達則是利用電離電漿的超導特性來反射雷達波束。等離子雷達可在十億分之一秒內重新定向，改變所監視的目標，而傳統雷達約需1～10秒。該雷達體積小、功率大，且不必安裝傳統雷達的拋物面天線；它能以幾乎無限快的速度跟蹤來襲的飛彈等目標，並可進一步提高雷達和艦艇的隱身性。美國海軍正在開發的“快鏡”（AgileMirror）雷達就是這種等離子雷達。

⑸實施雷達組網和感測器數據融合。多部雷達組網可根據敵情主動控制網內各雷達系統的工作狀態，實現雷達群合作反干擾工作方式，如隨機閃爍式開機、多機接收、假髮射機引誘而低截獲機率的真發射機在掩護下工作等。艦載雷達最有發展前途的組網方案是超視距雷達、預警機和常規艦載雷達組網，以構成一個遠、中、近程和高、中、低空互為補充的一體化探測網。為了彌補雷達系統的不足，把雷達和聲納、紅外、光電探測等多種感測器設備結合起來，組成多信息綜合抗干擾系統。多感測器的數據融合和信息共享將使海軍雷達防禦系統能更好地判明目標的性質和意圖。