海军雷达电子战

张国良

反侦察对抗与反对抗海军海军电子战所涵盖的范围包括海军雷达电子战、通信电子战、水声电子战、光电电子战以及海军遥控、遥测和导航电子战等。其中，海军雷达电子战的地位尤为重要。这是由以导弹战为主的现代海战的特点所决定的。海军雷达电子战的主要内容是海军雷达的侦察与反侦察以及对抗

与反对抗。

海军雷达侦察

雷达侦察是一种电子侦察。海军雷达侦察的使命是利用海军舰船和舰载机的电子支援措施设备，如各种雷达侦察接收机，在平时侦收海上潜在威胁雷达的电磁辐射信号，查明其技术参数如雷达频率和方位等，为战时采取对策和实施干扰提供战术依据；在战时则协助星载和机载的电子支援措施设备对海空实施全景监视，查明敌方各种电子设备的类型、数量、配置、部署及其变动情况，通过威胁识别作出告警，并引导舰载反辐射导弹对敌方的雷达(连同其载舰或载机)实施毁灭性打击。上述使命正面临着以下几方面的、愈益增强的挑战：

现代电磁环境的异常复杂性和密集性。例如，海湾战争中美军通过对战区电子战的电磁信号测试，发现信号环境密度高达每秒 120 万～150 万个脉冲。此外，通常在电磁辐射信号中，雷达信号和通信信号及其他各种电信号混杂在一起。
当代海军作战主要发生在近海环境，近海环境是高杂波环境。近海发射的电磁信号不仅包含了来自友军或中立方军队的信号，而且还包含了来自地面、海上和空中的各种民用信号和军用信号。
敌方雷达在体制和技术方面的电子反侦察特性和反对抗(干扰)特性的的不断增强，增加了海军雷达侦察的复杂性和难度。
在战区恶劣的气象和传播条件下或当存在敌方电子干扰时，海军雷达侦察将变得更为困难。% 因此，海军雷达侦察接收机必须具有很高的灵敏度和截获概率以及很强的分选处理能力，把真正的威胁信号分析和识别出来，判断其类型和威胁等级；此外还应根据其数量、工作情况和分布态势等，判明目标的性质和行动企图，决定我方应采取的措施。

目前世界上先进的海军雷达侦察接收机具有高达 100%的截获概率，可侦收频率范围在 0.5～40 吉赫之间的、信号调制方式复杂的电磁波。其对空侦收距离大于雷达探测距离，对海侦收距离大于视距，信号截获时间最快为几十纳秒。

海军雷达对抗

海军雷达对抗系指采用有源和无源等方法对敌方海军雷达的接收系统、显示系统和自动跟踪系统实施电子干扰。它包括有源干扰、无源干扰和组合干扰。有源干扰% 有源干扰技术是利用干扰机发射某种波形的干扰信号来扰乱和欺骗敌方雷达。有源干扰一般分为噪声干扰和欺骗干扰。

噪声干扰又称压制性干扰。它通过发射大功率的噪声信号来掩盖或吞没敌方雷达荧光屏上的目标回波，使敌方雷达无法工作。

欺骗干扰则是用干扰信号去欺骗敌方。欺骗干扰允许敌方雷达看见目标，但使它不能获得目标的准确信息，而只能获得失真的距离、方位和速度等参数。在敌方雷达荧光屏上显示的是与真目标相似的假回波。

实施有源干扰的海军雷达干扰机目前可覆盖 20 吉赫以下的电磁频域，其响应时间为 1～2 秒，杂波干扰功率可高达兆瓦级。最先进的干扰机可同时干扰 80 个目标。

无源干扰

顾名思义，无源干扰是一种干扰体本身不辐射电磁能量的干扰。常见的对雷达的无源干扰主要有以下两种方法： (1)发射或投放用能反射电磁波的材料制成的各种箔条和反射器，对敌方雷达形成干扰。例如，单发箔条弹爆炸发散后能在 3～5 秒内形成 1000～3000 平方米的空中干扰云，并能悬空 10 分钟之久，以掩盖敌方雷达想捕捉的真目标(即我方的舰船或舰载机)或诱惑敌方雷达去跟踪假目标(即干扰云)。

(2)采用舰船(或舰载机)外形结构隐身设计和在舰体(或机体)表面涂覆吸收电磁波的材料等目标隐身方法，以减弱目标对电磁波的反射，从而使敌方雷达难以发现目标。例如，法国“拉斐特”级护卫舰采取了流线型外形设计、倾斜 10°的上层建筑外壁、刷上吸波油漆涂料的舰体等一系列隐身措施，使该级舰的雷达反射面积比传统设计减小 60%，获得了良好的隐身效果。

组合干扰

组合干扰是把上述各种干扰进行多种组合，不但几种有源干扰可以适当组合，而且有源干扰和无源干扰也可以组合使用，以发挥最佳的干扰效果。例如美国 AN/ALQ99D 和 AN/ALQ99E 干扰机的有效功率达 10 千瓦，能有效干扰工作在30 兆赫～18 吉赫频域和 200～300 千米距离范围内的全部预警、测高、引导、监视、炮瞄和制导等海用雷达；它们与 AN/ALE43 舰载机箔条切割投放器、AN/ALE40 箔条与曳光弹发射装置等多种性能优良的无源干扰设备配合使用，在海湾战争中取得了良好的效果。% 海军雷达反侦察雷达反侦察的任务是要使我方雷达信号不被或难于被敌方侦察接收机截获和识别，即使被敌方识别了也不易被复制。% 海军雷达反侦察的方法主要有：

平时把主要雷达隐蔽起来，只在战时使用它，并尽量缩短舰载雷达的开机时间。
雷达信号设计中应采用不易被敌方侦察接收机识别的伪噪声信号，包括脉冲调频信号、脉内伪随机编码信号和伪随机重复频率信号等。
采用低截获概率技术。该项技术可降低敌方侦察接收机的作用距离与我方雷达作用距离的比值(即截获概率)，使敌方侦察接收机在我方雷达探测目标的作用距离之外不能截获我方雷达信号。例如，荷兰的 PILOT 导航与对海搜索雷达就是这种低截获概率雷达。该雷达采用调频连续波发射方式，虽然其输出功率仅为 1 毫瓦～1 瓦，但作用距离则与常规雷达的大致相同，并具有优良的低截获概率的“寂静”或“隐蔽”的特征。
采用频率捷变方法。采用随机快速跳频是雷达反侦察的一种重要和有效的手段。现代干扰机频率瞄准所需的脉冲数愈益减少，至 90 年代初，干扰机性能水平已提高到在 1～3 个脉冲内就能完成频率引导。但是，只要雷达的跳频速度足够快(如脉间跳频)，跳频范围足够宽，干扰机要对雷达实施侦察和跟踪干扰是很困难的。
采用双基地或多基地工作体制或无源定位方式。采用双基地或多基地工作体制时，由于我方雷达的发射和接收基地分设两处，敌方侦察接收机只能截获和跟踪来自我方雷达发射站的信号，而对设在舰上的雷达接收站既无法侦察，更谈不上干扰。假如把我方雷达发射站设置在卫星或空中飞行的舰载机

或严密防卫的后方海军基地，无疑，将大大增强我方雷达发射站的反侦察和反对抗的能力。采用无源定位方式则是通过诱发敌方目标开动干扰机或利用该目标本身辐射的电磁信号，来确定该目标的各参数，以防止我方雷达被侦察。

海军雷达反对抗

雷达反对抗即雷达抗干扰。其技术措施分为两大类：一类是在敌方干扰进入我方雷达接收机之前尽量排除它、削弱它，并提高有用信号电平；另一类是在敌方干扰进入我方雷达接收机之后，利用干扰信号与有用信号在波形、频谱等结构上的不同加以区别，达到抑制干扰、从干扰背景中提取敌方目标信息的目的。% 海军雷达反对抗的措施主要有：

功率对抗。提高雷达反干扰能力的最简单的方法是尽可能增加发射能量。在峰值功率一定的条件下，为了得到较高的平均发射功率，需要采用脉冲压缩方法，即发射宽脉冲信号，在接收和处理回波后，输出窄脉冲信号。这样，既增大了雷达作用距离，又提高了雷达分辨力。

这种方法具有一定的反欺骗性意大利正在研制的舰载 EMPAR 相控阵雷达。有源干扰的能力。

单脉冲角跟踪。单脉冲雷达可根据从单个脉冲回波中所提取的信息来确定被检测到的信号源的角位置，所以它使得许多用于干扰波束顺序扫描雷达的雷达对抗技术几乎完全失效。
脉冲重复频率捷变。这是一种用于降低近距离上假目标干扰效能的雷达反干扰技术。脉冲重复频率发生变化或抖动的雷达可使非人为的周期外反射回波和电子干扰系统发出的周期反射回波信号抖动，从而识别出这些信号是假目标。电子干扰系统除非预先能确定雷达的脉冲重复频率抖动的周期特性或使其自身位置处于它要干扰的雷达和所保护的真目标之间，否则很难使假目标干扰奏效。
动目标显示、动目标检测及其与频率捷变的兼容。动目标显示是一种利用运动目标回波信号的多普勒频移来消除固定目标回波的干扰而使运动目标得以检测或显示的技术。动目标检测则是在动目标显示基础上发展起来的技术，它可在频域上分离开有用目标和杂波，降低背景杂波的干扰。这两种技术是对抗无源干扰的有效措施。但是，现代雷达对抗中经常出现箔条干扰与瞄准式噪声调频干扰同时使用的情况，这就需要同时运用动目标显示(或动目标检测) 和频率捷变来抵制上述两种干扰。目前已经研究出较为典型的兼容方式有：脉组频率捷变2 组内动目标检测；随机频率捷变2 同频动目标显示；四脉冲系统；脉内分集－脉组动目标检测等。
超低旁瓣天线、旁瓣匿影和旁瓣对消。设计超低旁瓣天线是为了使雷达在旁瓣方向上被探测的概率为最小。采用超低旁瓣天线的雷达可实行空间选择，将干扰限制在主瓣区间；在其他角度范围内，雷达可正常工作，并可测定干扰机的角度信息，进而利用多站交叉定位技术来测出干扰机的距离数据。旁瓣匿影也是一种对付旁瓣干扰的技术。它使用一部其增益小于主天线的主瓣增益而大于主天线的旁瓣增益的辅助天线。比较主、辅两部天线各自接收机的输出信号：如果主天线接收机的信号较大，那就是天线对准目标时的信号，它经过选通进入信号分析电路；如果辅助天线接收机的信号较大，那就是从旁瓣进入的信号，它不被选通而到达不了信号分析电路。但是，上述旁瓣匿影技术

无法对付连续波或噪声干扰，这时就需要采用旁瓣对消技术。其做法是：对主、辅两路接收机中的信号加以检测，如果辅助天线接收机的信号功率电平较大，就要进行对消处理，即将干扰信号的幅度和相位经由对消反馈电路在一个闭合回路中加以调整，使干扰信号在主接收机信道中达到最小。

相控阵体制。由于相控阵天线由独立辐射单元或子阵列所组成，所以它在电子对抗环境下可得到最佳的自适应天线方向图。相控阵雷达的数字波束形成接收机是采用数字技术实现瞬时多波束及实时自适应处理的装置。它在形成瞬时多波束的同时，能对干扰源自适应调零并得到超高分辨率和超低旁瓣的性能，因而能非常有效地对付先进的综合性电子干扰。

此外，相控阵雷达的波形和闭锁时间可以根据杂波环境要求进行调整。因此，相控阵无疑是一种极为优良的海军雷达反对抗体制。

当代具有很强反对抗能力的海军雷达包括美国“弗莱克萨”三坐标相参火控雷达、英国“梅萨”多功能电扫自适应雷达和法国“阿拉贝尔”多功能相控阵火控雷达等。美国“弗莱克萨”雷达的主要特点是利用计算机根据各个目标回波信息最大的原则，实时自适应改变雷达波形(共有 14000 多种波形变换)。这种实时分配跟踪，加上多普勒波形处理等特点，使该雷达具有良好的电子抗干扰和抗杂波性能。英国“梅萨”雷达的核心技术是实时自适应数字波束形成技术，其主要优点在于能使该雷达抑制多达 15 个干扰机的干扰，并利用附加的超分辨技术确定敌方干扰机(即目标)的位置。法国“阿拉贝尔”雷达之所以具有很强的抗干扰和抗杂波的能力，是因为：首先，其天线具有很低的旁瓣电平且装有旁瓣匿影或旁瓣对消的附加通道以及对干扰源的跟踪可实现天线方向图自适应调零；其次，该雷达在收发机中，采用栅控行波管来获得波束的灵活性，还通过脉间和脉组间频率捷变来实现完善的捷变频，其多个接收通道能确保监视和跟踪测量及电子抗干扰处理；再则，其先进的数字信号处理机可完成脉冲压缩、多普勒滤波和恒虚警率处理等多种功能。

21 世纪展望未来海军电子战系统发展趋向

研制舰载先进综合电子战系统(AIEWS)。美国在舰载 AN/SLQ－32 综合电子战系统的基础上正研制跨世纪的 AN/SLQ－54 舰载综合电子战系统，该系统的工作频谱由 2.5～18 吉赫扩展到光、热和红外范围。它采用先进的计算机，把侦察、告警和干扰各部分有机地组合起来，能迅速截获威胁信号，准确测定参数并及时加以识别，还能同时对许多不同的威胁施以多种形式干扰(包括有源干扰和无源干扰)；它将适应未来的高密度和异常复杂的射频电磁环境，可为舰船作战系统提供所需的分层电子防御，将对 21 世纪海军雷达电子战产生深远的影响。
开发海军一体化电子战 C3I(指挥、控制、通信和情报)系统。电子战 C3I 系统是下世纪的海军雷达电子战的关键技术和设备。根据其功能和使命，它可分为： ·单舰级平台电子战 C3I 系统(与火炮、导弹等武器实施软、硬杀伤结合的一体化舰载作战系统)。

·海上编队级战术性电子战 C3I 系统。

·海区级战役性电子战 C3I 系统。

·国土防御作战体系级战略性电子战 C3I 系统。

发展更先进的电子战天线技术。这种电子战天线应比雷达天线的发射频率更宽、角度覆盖范围更广并具有多波束功能。它要解决空间覆盖和高波束定向以及低副瓣和多路测向等问题。新的发展重点将是相控阵和测向多径抑制以及高性能相控阵模块、固体微波元件和快速跳频传输等技术。德国已把全向和定向天线装在单个探头内，做成双锥形天线；并且还正在研制结构紧凑的三轴稳定旋转碟形天线。
发展更先进的电子战信息处理技术。这包括频率捷变与滤波技术、识别与分类射频技术、自适应阵列处理与频率快速综合技术、数据处理与融合技术、图像处理技术以及专家系统与人工智能技术等。美国计划在新世纪到来之前将电子战中心计算机的性能和容量都提高 2 个数量级以上，并将重点开发超高速集成电路、声表面波、电荷耦合和布喇格等新器件以及高级语言编程模块化软件技术。英国则在成功研制用于瞬时测频接收机的极坐标鉴频器这种新型微波器件的基础上，力求进一步改善其对截获信号直接检测和瞬时测频的性能。

未来海军雷达系统反对抗发展趋向

在海军雷达系统中配备自动侦察与计算装置和反辐射导弹告警系统。自动侦察与计算装置能自适应地复合运用雷达的各种反干扰技术，使反干扰效果最佳化。反辐射导弹告警系统则利用多普勒效应对反辐射导弹回波信息的检测，进行自动告警，并自适应采取应急对抗措施，如雷达关机、迅速投放干扰欺骗诱饵、控制火力进行拦截等。它对反辐射导弹的发现距离应达到 40～60 千米左右，并向制导雷达和诱饵引偏系统提供击落反辐射导弹之前所需的 30～60 秒预警时间。
发展舰载多功能相控阵雷达。相控阵雷达利用其波束的灵活性和自适应扫描功能，可根据反干扰需要来实施“功率管理”。美国 AN/SPY－1 系列雷达是目前世界上最先进的舰载多功能相控阵雷达。它的最新改进型 AN/SPY－ 1D(V)雷达现正在进行陆上试验。该雷达一方面将极大改善雷达系统在世界范围典型的海岸杂波密集的环境中捕捉低空、高速目标的性能，另一方面将大幅度增强雷达抗欺骗式电子干扰的能力。它是 21 世纪可能出现的最先进的欺骗式干扰机的克星。
研制舰载超视距雷达和双基地雷达。舰载地波超视距雷达不仅能提供早期预警，而且在对付隐身目标和反辐射导弹方面都具有潜在的效能。英国海军最近在“伦敦－德里”号护卫舰上对地波超视距雷达所作的试验表明，该雷达能超视距发现掠海反舰导弹，其探测距离为常规雷达的 2～3 倍。美国则把舰载超视距雷达体制和双基地雷达体制结合起来，采用发射天线和发射站为岸基而接收和信号处理系统为舰载的收发分置方案。这种结合体制的雷达具有高度的隐蔽性和安全性，在反隐身、抗反辐射导弹和抗电子干扰等方面具有明显的优势。
开发毫米波雷达和等离子雷达。毫米波雷达因其波段介于微波和红外之间，因此兼备微波雷达所具有的良好的全天候探测能力和红外探测系统所具有的近程高分辨力的特点。

它的波束窄、频带宽、抗干扰能力强，且目前的技术发展远远领先于电子干扰技术的发展。

等离子雷达则是利用电离等离子体的超导特性来反射雷达波束。等离子雷达可在十亿分之一秒内重新定向，改变所监视的目标，而传统雷达约需 1～10 秒。该雷达体积小、功率大，且不必安装传统雷达的抛物面天线；它能以几乎无限快的速度跟踪来袭的导弹等目标，并可进一步提高雷达和舰艇的隐身性。美国海军正在开发的“快镜”(AgileMirror)雷达就是这种等离子雷达。

实施雷达组网和传感器数据融合。多部雷达组网可根据敌情主动控制网内各雷达系统的工作状态，实现雷达群合作反干扰工作方式，如随机闪烁式开机、多机接收、假发射机引诱而低截获概率的真发射机在掩护下工作等。舰载雷达最有发展前途的组网方案是超视距雷达、预警机和常规舰载雷达组网，以构成一个远、中、近程和高、中、低空互为补充的一体化探测网。为了弥补雷达系统的不足，把雷达和声纳、红外、光电探测等多种传感器设备结合起来，组成多信息综合抗干扰系统。多传感器的数据融合和信息共享将使海军雷达防御系统能更好地判明目标的性质和意图。

综上所述，21 世纪世界海军雷达电子战将在作战范围更广泛和深入、作战方式更激烈和多变以及设备技术更先进和复杂的层次上进行，这个发展趋向是不言而喻的。