雷达隐身与反隐身技术发展现状与趋势

雷达隐身与反隐身技术发展现状与趋势

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摘要：

在现代战争中，被誉为“千里眼”的雷达既要监视和搜索敌方目标又要做到不被敌方侦察和电子支援系统发现，从而避开反辐射导弹和隐身目标的打击与威胁。因此从某种意义上说，现代雷达必须兼具隐身与反隐身特性才能在现代战场环境中处于优势地位。

1 雷达隐身技术实现雷达隐身的主要技术途径：

（1）材料隐身，采用雷达吸波材料和透波材料达到隐身的效果；（2）电子措施隐身，利用各种电子手段达到隐身的效果；（3）等离子隐身技术，利用等离子体对电磁波传播的影响达到隐身的效果。

1.1 材料隐身

雷达吸波材料按其用途可将其分为涂料和结构型吸波材料；按工作原理可分为干涉型和转换型。干涉型是使雷达波在入射和反射时的相位相反，或材料表面的反射波与底层的反射波发生干涉，相互抵消。转换型是材料与雷达波相互作用时，产生磁滞损耗或介质损耗，使电磁波能量转为热能而散发掉。

1.1.1 雷达吸波涂层

这是涂敷在武器表面的一类吸波材料，它由胶粘剂中加入具有特定介质参数的吸收剂制成，吸收剂的特性决定吸波涂层的吸收雷达波的性能。目前采用的吸收剂主要有：羟基铁吸收剂、铁氧体吸收剂、耐高温陶瓷、导电高聚物材料、纳米材料、多晶铁纤维吸收剂等等。

1.1.2 结构型吸收雷达波材料

这是以非金属为基体（如环氧树脂、热塑料等）填充吸波材料（铁氧体、石墨等）、由低介电性能的特殊纤维（如石英纤维、玻璃纤维等）增强的复合材料，

它既能减弱电磁波散射又能承受一定的载荷。与一般金属材料相比，重量轻、刚度强、强度高。

1.1.3 智能型隐身材料

这种材料能感知和分析不同方位到达的电磁波特性或光波特性，并做出最佳响应，以达到隐身的目的。从结构上看，智能材料实际上是器件和线路的集成。

1.2 电子措施隐身

在当前战争中各种电子设备自身的隐身特性也至关重要，如何尽早发现对方同时又不被对方发现也是现代战争中提高自高生存力的重要因素之一。目前主要采取的方法有：（1）电子干扰和欺骗利用电子干扰手段提高飞行器或设备在战场上生存能力的主要手段有：由侦察设备搜寻出对自己有威胁的雷达频率，用这种频率发射脉冲，使对方雷达显示屏上出现虚假信息；利用电子干扰设备不断发送干扰信号；采用诱饵系统，针对敌方探测发送欺骗信号误导敌方，从而保护真实目标。（2）有源对消利用相参信号的干涉效应，采用相干手段使目标散射场和人为引入的辐射场在敌方雷达探测方向相干对消，在雷达接收天线处与目标真实回波相抵消，从而减弱雷达接收到的目标真实回波，达到隐身的效果。（3）采用无源探测手段无源探测手段主要有两种：一种是靠目标自身的辐射探测和跟踪目标，目标本身就是辐射器，辐射源是自身所携带的各种电子设备；另一种是利用别的辐射器发射电磁波探测和跟踪目标，目标本身不直接发射电磁波，辐射来源有可能是各种现存的商业或民用无线电和电视广播信号。无源设备本身不发射射频能量，所以不能被截获，从而可以避免反辐射导弹的攻击。（4）采用低截获概率雷达低截获概率雷达通常采用多种综合措施，使雷达被探测的概率减为最小。低截获概率雷达一旦捕获到目标，立即自动调节辐射能量，降低到跟踪目标所需的最小功率值，在时间、空间、相位和频率方面控制雷达的发射，并快速改变其发射频率，从而降低自身被发现的概率。（5）采用连续波雷达连续波雷达工作时将连续波雷达信号变成编码噪声，扩频后分布在一个大频带上，隐藏在敌方侦察接收机的噪声电平以下，从而降低被侦测到的概率。这种雷达可有效地工作于反辐射导弹和电子干扰环境下。

1.3 等离子体隐身技术

等离子体隐身的基本原理是：利用等离子体发生器、发生片，或者放射性同位素在武器表面形成一层等离子云，通过设计等离子体的特征参数，使照射到等离子云上的一部分雷达波被吸收，一部分改变传播方向，从而返回到雷达接收机的能量很少，达到隐身的目的。据报道，采用等离子体隐身技术的飞行器被敌方发现的概率可降低99%。

2 雷达反隐身技术

尽管雷达隐身技术可以大大降低雷达的探测距离，但真正实现零信号特征的载体是不可能的。因此，人们利用隐身目标的各种特征来实现对隐身目标的探测跟踪。目前，国外的反隐身技术是通过以下技术途径实现：

2.1 提高雷达的探测性能

隐身目标通常都有一定的雷达散射截面积（1m2 以下），如果提高常规雷达的设计技术指标，也能探测到隐身目标。采用大时宽脉冲压缩技术、频率合成技术、增大雷达发射功率等措施，可以提高雷达的作用距离，也具有一定的反隐身能力。采用传统技术改进常规雷达可以取得明显的反隐身效果，例如：美国研制的FPS-108高功率大型相控阵雷达，其峰值功率达15.4 MW，平均功率1 MW，探测半径3600 km，可探测到1500 km范围内的雷达RCS只有0.1 m2 的隐身目标，可有效地对付B-2隐身轰炸机。

2.2 扩展雷达的探测视角

海湾战争期间，美国的E-3A预警机就曾多次发现F-117A隐身战斗机。一架预警机相当于30多部地面雷达的探测能力，可以使机上的雷达随飞机同步运动，大大减少了地面雷达可能出现的盲区和死角。一旦预警机上的雷达探测到某种隐身目标，机上的计算机系统立即算出隐身目标的航向、高度、速度等有关数据，把各种信息迅速加以综合处理，并在极短的时间内提供攻击方案。采用空中和天基探测系统，改进机载预警系统，不失为一种有效的第 3 期曹丽梅等：雷达隐身与反隐身技术发展综述

2.2.1 空中平台监视系统

隐身飞行器的隐身重点多放在鼻锥方向（±45°）范围内，其次才考虑侧面和尾部，至于顶部采用的隐身措施通常较少。通常探测系统安装在空中或空间平台上，通过俯视探测，提高对雷达截面较小目标的探测概率。预警机和具有下视能力的飞行器一般都具有探测隐身目标的能力。

2.2.2 双（多）基地雷达组网

双（多）基地雷达是将发射机和接收机分别部署在远离战场的安全地方和战区的前沿，接收机是无源工作的。根据隐身目标散射雷达波信号的空域特性，采用双（多）基地雷达系统及其组网的模式，可从多视角探测隐身目标，可以抑制其RCS的缩减，将不同频段双（多）基地雷达组成雷达网，不仅可以扩大雷达的覆盖范围，而且可以提高对隐身目标的探测和跟踪能力，取得显著的反隐身效果。多基地雷达的发射站和接收站相对目标之间的夹角越大，就更有可能捕获到隐身目标。

2.3 扩展雷达工作波段范围

增大普通雷达的波长是一种反隐身的有效途径。当雷达波长与被照射的隐身目标某部分尺寸接近时，其反射的回波与传播波之间会产生谐振，形成强回波尖锋，这就是增大雷达波长反隐身的原因。隐身目标通常是针对厘米波雷达设计的，它采取的技术措施对米波、毫米波和激光雷达效果不大。因此，将雷达的工作波段向米波段和毫米波段甚至红外波段、激光波段扩展，都将具有一定的反隐身能力。

2.3.1 超视距雷达

超视距雷达工作在米波波段（波长约为10～60m；频率在3～30MHz范围），它将大功率电磁波发射到地球表面的电离层，电磁波受电离层折射后，返回远区的地面，照射到相应的地域、海域，若在照射区域内出现雷达目标就会产生雷达回波，其中一部分沿原路径再次通过电离层折射回雷达接收机，从而构成一个以探测运动目标为主的雷达系统。由于这种雷达工作波长为10～60m，隐身飞机采用的雷达吸波材料对它无效。另外，雷达工作在高频波段，其波长较长，大部分隐身飞机尺寸及其主要结构的特征均与其波长接近或小于其波长，属于或接近谐振区的散射体，其RCS大于光学区的RCS。由此可见，超视距雷达是探测隐身