多功能相控阵雷达在反导预警系统中的应用

郭更生

摘 要：近几年来周围战争局势不断升温，国际军备竞赛的趋势越来越明显，十分不利于局势的稳定和和谐发展，尤其是战术弹道导弹的快速发展和蔓延已成为多数国家忧虑的问题，在防御性国防政策的指导下，大力发展反导系统是预防解决上述问题有效途径，反导预警系统能够有效保障我国的国家战略安全，而多功能相控阵雷达是反导预警系统中的主要关键组成核心，其中系统中发挥着重要的预警反导作用。

关键词：多功能；相控阵雷达；反导预警；研究应用

中图分类号：TN82 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）06-0079-01

战术弹道导弹防御是所有国家国防战略目标的重点，战术弹道导弹引因其高杀伤力、高危害性的特点被国际列为重要的威胁性武器，如何提高反导预警能力，提高雷达监测的真实可靠性，有效缩短雷达的反应时间是防御的核心问题。多功能相控阵雷达是近些年来逐渐应用于实践的雷达系统，与传统雷达相比具备独特的特点和优势，能够有效满足探测战术弹道导弹的战术要求，具有多功能作战能力[1]。本文着重就多功能相控阵雷达在反导预警系统中应用的相关内容进行分析，研究详情见下文：

1 多功能相控阵雷达的基本简介

相控阵技术的发展已具有几十年的历史，可追溯至上实际80年代，彼时主要利用天线阵面辐射单元的相位变化，不断变化的过程中能够形成相控阵波束，从而能够在方位和仰角方向均能够发挥无惯性电扫能力，将相控阵技术应用于雷达系统使其具有多目标、远距离、高数据率、高测量精度、高真实可靠性及高适应能力的优势，逐渐应用于战略和战术知指导中，能够发挥显著的战略防御和威吓作用。

多功能相控阵雷达发展至今不断增强其精准性，结合更为先进的科学技术不断扩大其扫描监测范围、增多雷达功能，多功能相控阵雷达可用于执行对空警戒和引导任务，并且能够根据实时检测到的情况，针对防空作战单元下达指令，从而针对我国国防防御的重点区域提供监测数据，发挥重要的对空监视、防空引导和战术弹道导弹防御功能[2]，当然针对一般条件和环境下，多功能相控阵雷达具备上述功能便能有效发挥其作用。但是当面对复杂恶劣的环境或是针对国际局势变化多端的区域，多功能相控阵雷达的性能也需满足战略防御需求，具备同时独立进行监视和跟踪作业的能力，能够实时掌握导弹和他国飞机飞行轨迹，保护我国的空域安全；除此以外，多功能相控阵雷达应具备自动化和智能化的特点，能够自行根据实际空域情况合理调配雷达资源，最大程度在宽范围内改变目标照射时间，最大程度缩小高空椎扫盲区，尽量扩大雷达监测范围；多功能相控阵雷达具备高精准性，能够快速准确的排除干扰项，在众多干扰诱饵中找到导弹目标，并能够精确计算飞行轨迹、发射点和撞击点的能力[3]；当然随着军事技术的不断发展与进步，各种电子对抗干扰仪器的发展也取得较大进展，多功能相控阵雷达应该具备防干扰能力，这是多功能相控阵雷达最为重要的性能，只有具备全天候操作能力，有效降低电子对抗的干扰性，才能保障后续工作顺利开展和运行。

2 多功能相控阵雷达在反导预警系统中的应用

2.1 多功能相控阵雷达的基本原理

多功能相控陣雷达发挥反导预警作用时主要是采用快速机械扫描或方位电扫描的方式，这两种方式能够有效提高战术弹道导弹的监测效率和质量，在上述两种方式下多功能相控阵雷达可以在短时间内获得大量数据，而且侦测范围广泛，高度较高，能够有效侦测到飞行速度较快、飞行高度较高的战术弹道导弹[4]，而且采用方位电扫描方式可以快速对目标进行搜索探测。多功能相控阵雷达可自动调控资源配置，面对战术弹道导弹的监测，有效缩短发现、搜索探测的时间十分重要，只有这样才能积累更多的探测数据，了解来袭飞机的基本资料做好针对性的反击准备，当确定截获目标后，功能相控阵雷达能够自动从探测搜索模式切换至跟踪搜索模式，而且在跟踪搜索模式下，雷达能够获得更多关于目标的数据，后续便会展开对战术弹道导弹的计算，分析其可能造成的损害，并能够对地面防空部队下达指挥命令，做好防空袭和攻击准备。当然功能相控阵雷达发展至今，在技术领域仍有不少的难关尚未突破，例如如何减少跟踪搜索模式下的能量资源分配，延长雷达跟踪搜索模式的使用时间，再如如何设计相关系统使之能够针对距离最近、威胁最大的目标进行优先拦截等[5]，这些均是日后功能相控阵雷达系统改进发展方向。

2.2 多功能相控阵雷达关键技术分析

数字波束处理技术和有源阵列技术是雷达的主要关键技术，具有不同的优势和缺陷，分别适用于不同环境和情形下。

2.2.1 有源阵列技术简介

有源阵列技术是在无源阵列技术的基础上发展起来的，由于无源阵列技术存在一定的缺陷，在能量管理、重量、可靠性方面具有缺陷，有源阵列技术是多功能相控阵雷达未来的发展方向，重点目标是提高多功能相控阵雷达的可靠性和效率，有效缩小雷达的体积和重量，增强多功能相控阵雷达的功能性和实用性，能够更加有效降低电子对抗的干扰，使得多功能相控阵雷达监测更为精准。而多功能相控阵雷达使用有源阵列技术能够有效增大辐射功率，能够实现对多个监测目标的跟踪搜索，有效缓解能源分置不均问题，延长多功能相控阵雷达的使用时间，以便获得更多的监测数据，满足探测中程弹道导弹的探测需求。

2.2.2 数字波束形成技术

近些年来数字处理技术发展进步较快，其中我国超大规模集成电路的发展为数字波束技术的应用提拱了技术支持，数字波束形成技术具有明显的优势，能够明显提升多功能相控阵雷达的性能，采用数字波束形成技术能够明显提高灵活性，能够随意变化波束形状，同时该技术的应用能够实现搜索波束与跟踪波束的转换，且能够有效缩短转换时间，可以有效避免时间的浪费，更加适用于战术弹道导弹的探索监测；而且数字波束形成技术能够改变波束相交电平，扩展波束宽度，还可形成跟踪和差波束及余割平方波束。

2.3 多功能相控阵雷达资源管理

雷达的资源管理和分配也是影响雷达系统运行、监测数据真实可靠性等的关键，解决好多功能相控阵雷达的资源管理分配问题，有助于雷达发挥其最佳的搜索探测功能，实现雷达信号能量的合理分配，增强雷达资源分配的自动化，对于增加雷达功能、提高多功能相控阵雷达性能具有重要的积极意义；只有解决雷达资源分配问题，才能让多功能相控阵雷达系统高速改变天线波束指向和形状的优势充分发挥，使得雷达系统能够更加适应飞行速度快、飞行高度高等目标的监测，发挥显著的反导预警作用，使得多功能相控阵雷达系统各项性能不断提升，波形、数据更新率、波束形状及处理算法不断根据监测目标进行改进改善。

3 结语

综上所述，本文主要介绍了多功能相控阵雷达反导预警的工作原理、未来技术的发展方向和当前雷达系统中存在的问题，不难发现多功能相控阵雷达技术的进步与发展关系到国家国防战略安全，开展多功能相控阵雷达系统研究和开发尤为必要，不断提高我国的区域防空能力，增强我国的防御能力。

参考文献

[1]任俊亮，邢清华，苏晓勇等.反导预警雷达的优化配置问题研究[J].现代防御技术，2013，41（4）：11-15，43.

[2]阮菲，高玉良，蔺美青等.面向反导预警作战的雷达交接班时机选择方法[J].现代防御技术，2013，41（4）：121-125，140.

[3]李凌鹏，陈明珣，董长清等.反导地基多功能相控阵雷达与发射架配对研究[J].空军预警学院学报，2015，（3）：173-176.

[4]蒋伟，盛文，杨莉等.视情维修条件下相控阵雷达备件优化配置[J].系统工程与电子技术，2017，39（9）：2052-2057.

[5]毛艺帆，张多林，王路等.基于轨道根数交接的弹道导弹落点快速预报[J].空军工程大学学报（自然科学版），2017，18（1）：33-38.