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新体制雷达及其关键技术

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摘要：目前，我国是改革开放的新时期，本文在分析传统雷达的不足及瓶颈问题的基础上，对目前的新体制雷达系统进行了分析，主要针对研究较多的无源雷达、双（多）基地雷达、ISAR雷达、超视距雷达、太赫兹雷达以及微波光子雷达六种新体制雷达。从这些新体制雷达的原理、关键技术、优势、应用及发展趋势等方面进行阐述。最后对我国新体制雷达的发展进行了展望，在今后的军用雷达发展中，将大力发展分辨率高、识别能力强、功耗小的绿色雷达。

关键词：新体制雷达；ISAR雷达；超视距雷达；太赫兹雷达

引言

近年来,雷达界不断应用新技术,如频率、波束、波形、功率、重复频率等雷达基本参数的捷变或自适应捷变技术,功率合成、匹配滤波、相参积累、恒虚警处理、大动态线性检测技术、多普勒滤波技术,低截获概率技术,极化信息处理技术,扩谱技术,超低旁瓣天线技术,多种发射波形设计技术,数字波束形成技术等;并在采用新技术的基础上,开发研究出了多种先进的雷达系统,如有源固态相控阵雷达、超宽带合成孔径及逆合成孔径雷达、低截获概率雷达、新型脉冲多普勒雷达、稀布阵综合孔径(米波)雷达、毫米波雷达、双/多基地雷达、组网雷达、数字阵列雷达、统计多输入多输出(MIMO)雷达等。这些新体制雷达拓展了雷达应用领域。研究这些新体制雷达对于弄清其工作原理、找到其薄弱环节、采用有针对性的雷达对抗技术和方法尤为必要。本文将对这些雷达及其关键技术作简要介绍,并对雷达对抗界应对这些雷达的方法及关键技术作一概述。

1新体制雷达系统的设计

1.1终端显控模块

终端显控属于地基雷达软件中的主要内容，其主要目的就是提供友好用户界面，使雷达系统实现目标跟踪、识别全过程的可视化。作为雷达系统性能检测主要的指标，稳定识别力、跟踪能力，能够利用直观雷达终端显控模块展现出来。

1.2系统控制模块

系统控制的主要目的就是实现仿真运行监控的显示、数据管理、任务管理、场景设置及仿真控制等，系统控制能够给出雷达系统的态势图，也就是切换顺序图。通过此图可以看出来，在联调过程中不同子系统的调度次序。在处于执行状态中的子系统和没有处于执行状态中的子系统都能够在二维图中进行区分及表明。系统能够对运行过程进行控制，比如仿真运行的暂停、运行、终止等。

2新体制雷达及其关键技术

2.1对低截获概率雷达的侦察和分类技术

由于新的LPI雷达的性质,现代截获接收机变得日益无效。LPI雷达信号的检测和截获需要复杂的数字接收机,后者不仅必须具备对微弱信号检测、保留信号的相位信息,保证对信号的积累、构造最佳的滤波器进行信号处理,同时,高精度的参数测量算法也为完成对信号的分析和分类提供了有力的手段。去斜坡方法的数字LPI雷达检测器可以将LPI雷达信号从背景信号中提取出来。该系统可以检测在有效作用距离内失配的线性FMCW信号,可以通过对脉冲信号短暂屏蔽,消除脉冲信号来实现在脉冲雷达环境的LPI雷达检测,并可以引用数据库了解LPI雷达的工作模式,还可以通过对更宽频带的载频进行频率扫描来扩展该系统的能力。同时,可利用各种维纳分布(WD)分析LPI雷达信号,利用并联滤波器阵和高阶统计(HOS)对LPI雷达信号进行检测和分类。

2.2太赫兹雷达

近年来，随着光子学和纳米技术的不断革新，太赫兹技术得到了飞速发展，被誉为“改变未来世界十大技术”之一。太赫兹波在雷达系统中的应用也越来越受到重视。随着四/五代隐身战机技术的逐渐成熟与应用，各个军工强国开始了六代机的研发。太赫兹雷达凭借其优势在军事领域有着良好的应用前景，对国防和国家安全有着重要的应用价值。如2006年美国JetPropulsionLaboratory（JPL）成功研制了具有高分辨率测距能力的太赫兹雷达成像系统。当目标距离为4m时，一维测距分辨率大约为2cm。2008年，提出了改进的三维成像探测系统，成像分辨率小于0.6cm，4m距离上的测距分辨率为0.5cm。2010年的太赫兹频段快速高分辨雷达，在5s内探测25m外的隐藏武器，成像速率大大提高，成像距离也由4m变为了25m，该系统有望在人体安检和反恐维稳方面获得广泛的应用。此外，由航天科工二院23所主导研发的国产第一部太赫兹视频合成孔径雷达成功获取国内首组太赫兹视频影像成果。与我军现役歼20隐身战机应用的分布式合成孔径雷达相比，“其具备更强的穿透力，不受日照条件影响，在复杂气象条件下也能正常对地面目标成像”。

2.3超视距雷达

传统的陆基或海基雷达由于受到地球曲率的影响，对海平面高度的目标（包括水面舰艇和超低空飞行的飞机）的探测距离最大约为40公里。对空有哪些信誉好的足球投注网站雷达受曲率的影响，对于远距离低空/超低空目标探测效果不佳，而对海雷达则会因此无法探测远距离目标。针