無(wú)源雷達的發(fā)展歷史和趨勢

　　2.無(wú)源雷達的誕生

　　在這些工作的基礎上，1933年6月，他們申報了題為“通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波探測運動(dòng)物體的系統”的專(zhuān)利。該專(zhuān)利的要點(diǎn)是：利用一部無(wú)線(xiàn)電發(fā)射臺，發(fā)射連續波信號，另外配置兩部接收裝置，分別置于兩地，來(lái)測量運動(dòng)物體的回波信號的多普勒頻移，從而確定該物體位置。

　　應當指出的是，學(xué)術(shù)界認為雷達的創(chuàng )始人是1917年，羅伯特·沃特森·瓦特(Robert Watson-Watt)成功設計雷暴定位裝置,宣告雷達的誕生。

　　而1922年，英國馬可尼(M.G.Marconi)在無(wú)線(xiàn)電工程師學(xué)會(huì )(IRE)領(lǐng)獎時(shí)，提出船用防撞雷達測角的建議。發(fā)表演說(shuō)的題目是可防止船只相撞的平面測角雷達。他提岀的船用雷達的時(shí)間也是1922年，與美國海軍研究實(shí)驗室的工作，有一定的相關(guān)性，但他們都是獨立工作的。

　　1935 年,英國的 Arnold Wilkins 首次借助外部輻射源進(jìn)行了雷達探測研究，這就是著(zhù)名的 Daventry 試驗。這是無(wú)源雷達的真正意義上的試驗。這次試驗在英格蘭中部的北安普敦郡 Daventry 鎮，采用的輻射源是 Daventry和BBC(1.8-30MHz)發(fā)射臺，頻段為短波，接收裝置分別設置在兩部運輸車(chē)上，探測距離12公里外，目標是英國皇家空軍(RAF)Heyford重型轟炸機。收、發(fā)間距10公里。

　　在此試驗完成后，于次年成立新型雷達研究所，命名為Bawdsey，所長(cháng)由羅伯特.沃森擔任。此后，英國在東南海岸部署一系列雷達，其中沿Channe1海岸部署的就是無(wú)源雷達。

　　3.無(wú)源雷達的實(shí)用化

　　在二戰期間，雷達得到快速發(fā)展，無(wú)源雷達走向實(shí)用化。1943年，首次用于戰爭環(huán)境的雙基地外輻射源雷達是德國研制的“Klein Keidelberg”雷達，以英國海岸警戒雷達 Chain Home 的發(fā)射機為輻射源，通過(guò)安裝在丹麥的接收機來(lái)搜尋目標的反射信號，這種接收機抗干擾性能較好。對從英國起飛的戰機進(jìn)行探測和定位，能探測到450 公里外的戰機，精度較差大約為 10km，但在當時(shí)很好的完成了對盟軍轟炸機的預警任務(wù)。

　　三.無(wú)源雷達的“休眠”期

　　二戰后，全球大規模戰爭已經(jīng)全面結束，后來(lái)美蘇處于冷戰。我國自建國至改革開(kāi)放以前，經(jīng)歷了抗美援朝戰爭，到六十年代，經(jīng)歷文革，在這一段時(shí)間，全國主要圍繞“兩彈一星”的研制，就是文革期間也沒(méi)有停止。

　　改革開(kāi)放以后，國內各行業(yè)協(xié)會(huì )相繼恢復工作，國內外學(xué)術(shù)交流全面展開(kāi)。從這方面看，我國雷達學(xué)界對無(wú)源雷達關(guān)注很少。但從國際環(huán)境看，戰爭推動(dòng)武器發(fā)展力量減弱，各主要國家轉向空間開(kāi)發(fā)。

　　20世紀50年代中期，研制出實(shí)用型艦載相控陣雷達。20世紀50年代末期，美國研制了有源相控陣雷達。1964年，美國安裝了第一部空間軌道監視雷達，用于監視人造地球衛星或空間飛行器。70年代，英、法、日、意、德、瑞典等也都裝備了相控陣雷達。

　　衛星上天，導彈射程不斷更新，花樣愈來(lái)愈多，而雷達的發(fā)展也伴隨著(zhù)這些研制工作開(kāi)展和創(chuàng )新。有源雷達是發(fā)展的總趨勢。另外，雷達夲身沒(méi)有感受到威脅。自身安全問(wèn)題不突出。但到八十年代以后，有伊拉克戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭等，隱身飛機、電子干擾、反輻射導彈的出現，雷達倍受威脅，雷達隱身問(wèn)題愈加突出，雷達機動(dòng)、多站布防、雷達開(kāi)機受限等推出，加上數字技術(shù)、成像技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、計算機技術(shù)、電子器件小型化和集成化及模塊化飛速發(fā)展，給無(wú)源雷達的發(fā)展奠定了基礎，提供了重要條件。

　　四.為什么無(wú)源雷達倍受關(guān)注

　　自二戰以來(lái)，德國、美國、前蘇聯(lián)、英國、法國、日本、瑞典、加拿大等國都在研制和發(fā)展自己的隱身技術(shù)。就美國而言已有的隱身飛機和隱身無(wú)人機就超過(guò)20種，典型的隱身飛機有F-117A、B-2A、F-22、F-35等。還有隱身導彈、隱身艦艇等。

　　在以往的巴拿馬戰爭、海灣戰爭、科索沃戰爭中，F-117A和B-2A顯示出很強的隱身能力，像幽靈一般，神出鬼沒(méi)，創(chuàng )下了輝煌戰績(jì)。它顯示岀隱身戰機具有以往沒(méi)有的突防能力、攻擊能力，效費比大大提高，也標示著(zhù)高科技大大增強了戰斗力，給未來(lái)的空防系統提出了新的更高要求。

　　2014年2月，英國國防部和BEA系統集團聯(lián)合對外宣布首架隱形無(wú)人戰機“雷神”。該機可與美X-47B和法國研制的“神經(jīng)元”無(wú)人機相提並論。這一研制動(dòng)向表明：無(wú)人機以隱身技術(shù)武裝，再加上飛行速度的提升，使其突防能力大增，將成為未來(lái)戰場(chǎng)的主力軍。無(wú)人機系統有可能成為全球打擊的有效工具。另外，高超音速飛行器的加速研制，這些變化給空防系統提出了新的巨大挑戰。

　　現代有源雷達面臨如下威脅：隱身飛行器、電子干擾、超低空突防、反輻射導彈、臨近空間的高超音速飛行器。實(shí)際上是隱身技術(shù)、高超音速技術(shù)、電子干擾組合使用于各種飛行器身上，再在戰略和戰術(shù)上靈活機動(dòng)，例如導彈變軌，子母彈，高超音速飛行器的自主飛行，無(wú)人機的“感知化”，無(wú)人機低空突防等，這給地面防空系統，特別是雷達，帶來(lái)的沖擊和挑戰是巨大的，其應對策略必須有大的變革。

　　過(guò)去的局部戰爭的警示和現代的導彈、無(wú)人戰機、高超音速飛行器等突防能力的巨大威脅，迫使雷達變革，適應未來(lái)戰爭的需要。應對這些威脅無(wú)源雷達應運而生，勢在必然。雖然它不是現在才有的雷達，但它卻富含了現代科技的新元素、新成果，也是多學(xué)科融合的產(chǎn)物。

　　五.無(wú)源雷達的發(fā)展

　　1974 年，美國的 Marko 等人利用調頻廣播臺作為外部輻射源，雙基地接收設置的無(wú)源雷達來(lái)測定目標的位置。該系統利用互相關(guān)技術(shù)測量目標反射信號相對于外輻射源直達波信號的延遲時(shí)間，得到目標所在的等距離橢圓，再結合反射信號的到達角測量，即可對目標進(jìn)行定位。

　　七十年代，捷克臺斯拉公司進(jìn)行了無(wú)源被動(dòng)探測系統的研究，于 1987 年推出了“塔瑪拉(TAMARA)”系統，據稱(chēng)在 1995 年的波黑戰爭中，塞族利用該系統發(fā)現美國的 F-16 戰機，并將其擊落;另?yè)蟮溃?999 年參加科索沃戰爭的一架 F-117 隱形戰機，被南聯(lián)軍用薩姆-3 導彈擊落，而發(fā)現該隱形戰機的正是“塔瑪拉”雷達。該系統的外輻射源是探測目標自身的輻射。它更新后的移動(dòng)型，就是 1998 年推出的“維拉(VERA)”系統，可同時(shí)跟蹤200 批空中目標。

　　1986 年，英國倫敦學(xué)院大學(xué)(UCL)的 Griffiths 等人，首次利用電視臺信號作為外輻射源，接收為雙基地設置的無(wú)源雷達進(jìn)

　　行了研究，對信號檢測中的若干問(wèn)題進(jìn)行了分析，并指出外輻射源波形的模糊函數是研究的關(guān)鍵，它決定著(zhù)距離分辨率、距離模糊間隔、距離旁瓣水平及多普勒的分辨率。

　　1989年，IEEE國際雷達會(huì )議文獻透露，E.Gaig.Thompson的文章指出：利用預警機E-3A的AWACS系統和聯(lián)合監視目標攻擊雷達系統作非合作式輻射源，並利用無(wú)源探測方式，探測飛行目標。

　　1992 年，Griffiths 等人提出將衛星轉播的電視信號作為無(wú)源雷達的輻射源，接收端由接收衛星電視信號的直達波信道和接收目標反射波的回波信道組成，對兩路信號做相關(guān)處理，之后利用非相干積累來(lái)提高處理增益。研究表明對于 100km 外 RCS=20的目標，要達到虛警率和90%檢測概率，需要 80dB 的處理增益，然而由于相干積累和非相干積累的時(shí)間間隔分別受目標多普勒頻移和運動(dòng)目標距離偏移的限制，對于速度為 200m/s 的民航飛機卻只能達到 45dB 的處理增益。該項試驗未能實(shí)現在可能的距離上檢測到真實(shí)目標。

　　1994 年，在法國召開(kāi)的國際雷達學(xué)術(shù)會(huì )議上，三篇基于電視信號作為外部輻射源的無(wú)源雷達論文的發(fā)表，標志著(zhù)無(wú)源雷達的研究進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。之后，隨著(zhù)信號處理方法和器件的更新，以及成熟信號處理技術(shù)的引入，世界上出現了幾套典型的外輻射源雷達系統。

　　1994 年，法國國家航空研究局 研制了以電視臺作為外部輻射源的多基地雷達試驗系統。輻射源是位于巴黎附近的電視臺，接收站位于帕萊素，采用兩副八木定向天線(xiàn)。該系統采用 5 個(gè)發(fā)射臺，僅利用多普勒信息進(jìn)行定位和跟蹤，由于系統跟蹤算法需要較高的信噪比，只探測到距離接收站 5 km 的目標。

　　1994 年，英國防御研究局的 Howland 研制了一套以電視臺作為外部輻射源的無(wú)源雷達系統。該系統把法國雷恩的電視音頻調幅載波作為輻射源，接收設備包括一對八木天線(xiàn)和一套數字接收機，通過(guò)測量多普勒頻移和到達角(DOA)信息對目標進(jìn)行定位。試驗結果表明運用現代信號處理技術(shù)和跟蹤算法，該系統可實(shí)現對 260km內空中目標的探測和跟蹤。

　　德國研制的無(wú)源雷達系統，則把美國的全球定位衛星和俄羅斯的全球導航衛星作為外輻射源。由于導航系統由多個(gè)衛星組成，可提供多個(gè)外輻射源，因此該系統可使用靈活的相控陣接收天線(xiàn)。研究結果表明，要探測到距離接收站 1 公里遠 RCS=10的目標，接收機需要70dB 的信號處理增益。

　　美國華盛頓大學(xué)研制的 Manastash Ridge 雷達是一部用于對大氣層和電離層進(jìn)行氣象探測和成像的無(wú)源探測雷達。該雷達以西雅圖的調頻廣播電臺為輻射源，采用兩個(gè)接收站：位于華盛頓大學(xué)內的參考接收站,用來(lái)接收電臺的直達信號，此接收站采用指向增益為 5dB 的對數周期天線(xiàn);位于 115km 外 Manastash 山的接收站則捕獲目標散射信號，此接收站采用簡(jiǎn)單的重疊偶極子天線(xiàn)。該系統用 GPS 來(lái)完成兩接收站間的時(shí)間和頻率同步，曾成功的探測到 240km 處的目標。

　　1998 年美國洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司 研制成功的“沉默哨兵”(Silent Sentry),是一種達到實(shí)用化的無(wú)源探測雷達。以商業(yè)調頻電臺和電視信號作為外輻射源。該系統的接收站由相控陣天線(xiàn)、大動(dòng)態(tài)范圍的數字接收機、每秒千兆次浮點(diǎn)運算的高性能并行處理器和三維戰術(shù)顯示器組成，通過(guò)測量目標的到達角、多普勒頻移和目標信號與直達波信號到達接收站的時(shí)間差，利用無(wú)源相干定位(PCL)技術(shù)來(lái)對目標進(jìn)行定位與跟蹤?！俺聊诒毕到y的信號源數據庫存貯了全球 5.5 萬(wàn)個(gè)商用電臺、電視臺的位置與頻率信息，因此該系統可在世界大多數區域使用。該系統對 RCS 為 10的目標的探測距離可達 220km，定位精度達到警戒雷達的要求，但還不能滿(mǎn)足跟蹤雷達的要求。

　　近年來(lái)，美國又研制出了第三代“沉默哨兵”系統，新系統的相控陣天線(xiàn)采用仿生學(xué)原理，仿照蒼蠅360°“復眼”結構，將四面尺寸為 2.5m×2.5m 左右的天線(xiàn)安裝在固定雷達站基座上，可實(shí)現對目標全方位全天候的監視?！俺聊诒狈譃楣潭ㄕ鞠到y和快速部署系統，另外，該雷達還可安裝在飛機和艦船上，能夠實(shí)時(shí)實(shí)現對飛機、導彈等空中目標的高精度探測，能對 200 多個(gè)目標實(shí)現同時(shí)跟蹤，并能區分出間隔 15m 的兩個(gè)目標。該系統還曾捕獲 250km 外美國空軍的 B-2 隱身轟炸機。

　　此外，1999 年美國伊力諾依大學(xué)通過(guò)傳感器陣列測量調頻廣播和電視信號經(jīng)目標反射的回波，利用貝葉斯方法實(shí)現對目標的聯(lián)合跟蹤和識別。另外，該大學(xué)還研究了無(wú)源雙(多)基地雷達的成像算法，采用直接傅立葉重構(DFT)和基于 wigner-ville 分布(WVD)算法對運動(dòng)目標成像，選用 22 個(gè)電視臺和調頻電臺作為輻射源，利用仿真數據研究了成像算法以及發(fā)射臺的位置和系統配置的選擇對成像質(zhì)量的影響。

　　進(jìn)入二十一世紀，外輻射源雷達發(fā)展迅速，許多國家的科研機構紛紛把外輻射源雷達作為研究的重點(diǎn)，所利用的外輻射源信號形式也日益廣泛。

　　2001 年P(guān)oullin提出將 COFDM 調制的 DAB 和 DVB 電視信號作為外輻射信號，隨后他證實(shí)該無(wú)源雷達對目標具有可檢測性;

　　Saini 等對數字電視信號的模糊函數進(jìn)行了研究，提出一種失配濾波方法來(lái)消除模糊函數中的干擾旁瓣。

　　Capria 等利用基于 DVB 電視信號的無(wú)源雷達對靠近海岸的移動(dòng)船只進(jìn)行了探測試驗，進(jìn)一步證實(shí)基于DVB-T 的無(wú)源雷達的可行性。

　　Conti 等提出一種改善 DVB-T 無(wú)源雷達距離分辨率的方法，使 DVB-T 無(wú)源雷達對目標的成像和識別變的可行。2001 年德國西門(mén)子公司研制了利用 GSM 蜂窩基站發(fā)射信號的無(wú)源雷達系統，該系統能對飛機和汽車(chē)進(jìn)行成功探測，還可安裝在預警機上，對大型空中目標探測距離超過(guò)100km。

　　另外新加坡、意大利等國也正在研究基于 GSM 的無(wú)源雷達。由于 GSM信號帶寬的限制，該無(wú)源雷達的距離分辨率較差約為 1.8km，而第三代(3G)蜂窩移動(dòng)通信標準 CDMA 的帶寬約為 1.2MHz，相應的距離分辨率可達 122m，因此，基于CDMA信號的無(wú)源雷達的研究也相繼出現。

　　2007年Guo 等提出基于 WiFi信標信號的無(wú)源雷達，利用 WiFi 信號探測到室外低噪環(huán)境下的目標，隨后他們又對室內強噪聲環(huán)境下的目標探測進(jìn)行了研究。

　　Mojarrabi 等研究了以 GPS 為照射源的無(wú)源雷達，并在理論上計算出該雷達的最大探測距離約為 214km。

　　另外NAVSYS 公司利用含 109 個(gè)單元的相控陣接收天線(xiàn)和數字波束控制，通過(guò)提高信號增益來(lái)檢測微弱的 GPS 信號，該天線(xiàn)相對于單個(gè)天線(xiàn)的增益提高了 20dB，可檢測到單個(gè)天線(xiàn)檢測不到的信號。

　　除了對多種外輻射信號進(jìn)行研究之外，有學(xué)者還在外輻射源雷達的基礎上提出了新概念，譬如南非的 Inggs 提出無(wú)源相干認知雷達的概念，該雷達由多個(gè)接收站多種輻射源(包括 FM, 手機蜂窩基站，WiFi，其他雷達等)組成，可在干擾、復雜地形環(huán)境下達到提高雷達性能的目的。各種利用不同外輻射信號的無(wú)源雷達可利用感知的方法，檢查頻譜的占用情況及感知外輻射源所處的位置信息，以改善系統的覆蓋性能;

　　波蘭的 Kulpa 提出 MIMO 無(wú)源相干定位雷達的概念，把 MIMO的概念及信號處理技術(shù)引入無(wú)源雷達，可增大雷達的監視范圍和減少無(wú)源雷達的探測盲區。

　　國內在上世紀七十年代末，曾進(jìn)行過(guò)利用調幅廣播能量探測目標的研究，受限于當時(shí)軟硬件的發(fā)展水平，僅做了一些相關(guān)試驗，未能形成實(shí)用的系統。

　　從 2000年起，西安電子科技大學(xué)、北京理工大學(xué)、國防科技大學(xué)、電子科技大學(xué)、南京理工大學(xué)以及中電科技集團38研究所等單位陸續對基于調頻廣播、電視和 GSM手機信號的外輻射源雷達進(jìn)行了研究,并取得了階段性進(jìn)展，其中西安電子科技大學(xué)利用調頻廣播信號首次在國內實(shí)現 240km 以上目標實(shí)時(shí)航跡觀(guān)測和跟蹤。

　　六. 無(wú)源雷達的發(fā)展趨勢

　　綜上所述，無(wú)源雷達的技術(shù)發(fā)展可以歸納為以下幾方面，以探討其發(fā)展趨勢：

　　(1)無(wú)源雷達的外輻射源

　　無(wú)源雷達外輻射源信號有兩類(lèi)和三種，即探測目標如飛機和導彈自身攜帶的雷達、通信、導航、應答機等輻射源;另一類(lèi)是自由空間己有的、長(cháng)期使用的電波輻射源，如電視、調頻廣播等，后者又包含已方的輻射源，也包含敵方非合作式的輻射源。

　　無(wú)源雷達常用外輻射源信號主要有：

　　調頻廣播信號(FM)和電視信號(TV);早年廣播是模擬信號，如今是數字廣播信號。

　　同樣電視信號也是如此,如今是數字電視地面廣播信號。目前，基于地面電視、數字調頻廣播作為外輻射源的無(wú)源雷達已引起世界一些國家的廣泛重視。

　　在外輻射源類(lèi)型上的更新主要是移動(dòng)通信、導航定位衛星、衛星通信的信號。例如，手機蜂窩基站，WiFi， GSM 蜂窩基站。

　　新加坡、意大利等國正在研究基于 GSM 的無(wú)源雷達?；贑DMA信號的無(wú)源雷達的研究也相繼出現。

　　2001 年，Poullin提出將 COFDM 調制的 DAB 和 DVB 電視信號作為外輻射源信號，隨后他證實(shí)該無(wú)源雷達對目標具有可檢測性。Saini 等對數字電視信號的模糊函數進(jìn)行了研究，提出一種失配濾波方法來(lái)消除模糊函數中的干擾旁瓣。

　　模糊函數是信號研究的關(guān)鍵，它決定著(zhù)距離分辨率、距離模糊間隔、距離旁瓣水平及多普勒的分辨率。

　　2007年，Guo 等提出基于 WiFi信標信號的無(wú)源雷達，利用 WiFi 信號探測到室外低噪環(huán)境下的目標，隨后他們又對室內強噪聲環(huán)境下的目標探測進(jìn)行了研究。

　　導航衛星信號;Mojarrabi 等研究了以 GPS 信號為外輻射源的無(wú)源雷達，無(wú)線(xiàn)通信信號(包括低軌衛星信號和高軌衛星信號)等。

　　應當指出的是，外輻射源類(lèi)型己擴展為多種型式，這些源能照射的空間，己由低空向中空和高空發(fā)展，或許不久的將來(lái)朝臨近空間發(fā)展。另外，無(wú)源雷達使用地點(diǎn)己由固定式擴展為移動(dòng)式，而移動(dòng)式已包括車(chē)載、艦船載和機載。這就意味著(zhù)無(wú)源雷達系統要考慮建立外輻射源的數據庫，將己有的外在輻射源的主要參數、波形特征存入數據庫，以備急需。例如美國洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司 研制的無(wú)源雷達“沉默哨兵”系統,外輻射源數據庫存貯了全球 5.5 萬(wàn)個(gè)商用電臺、電視臺的位置與頻率信息，因此該系統可在世界大多數區域使用。

　　(2)無(wú)源雷達的工作頻段;

　　主要有以下幾種：

　　1.無(wú)源雷達的工作頻段在30MHz到3GHz，這類(lèi)輻射源包括

　　2.數字音頻廣播(DAB，174～240MHZ);

　　3.調頻廣播(FM，88～108MHz);美國華盛頓大學(xué)研制的無(wú)源探測雷達,調頻電臺為外輻射源;

　　4.數字視頻地面廣播(DVB一T，30～300MHz和300～3GHz);

　　5.衛星通信;

　　6.衛星電視DBS;

　　7.全球定位導航GPS,GPS信號具有較高的安全性和全天候工作等優(yōu)勢，GPS信號的無(wú)源雷達尚處于探索階段。

　　(3)無(wú)源雷達的接收天線(xiàn)型式;

　　無(wú)源雷達的接收天線(xiàn)型式與外輻射源類(lèi)別、工作頻段、探測距離、目標特性緊密相關(guān)。

　　1994 年，法國國家航空研究局;英國防御研究局釆用八木定向接收天線(xiàn)。

　　1994 年，英國防御研究局釆用八木定向接收天線(xiàn),這對于電視信號作為外輻射源的接收天線(xiàn)是較好的選擇。

　　德國研制的無(wú)源雷達系統采用相控陣接收天線(xiàn)。

　　美國華盛頓大學(xué)研制無(wú)源雷達的對數周期接收天線(xiàn)和重疊偶極子天線(xiàn)。

　　美國洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司 研制的無(wú)源雷達采用相控陣接收天線(xiàn)。

　　美國洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司 研制的無(wú)源雷達第三代“沉默哨兵”系統，所用的相控陣接收天線(xiàn)，采用仿生學(xué)原理，仿照蒼蠅360°“復眼”結構，將四面尺寸為 2.5m×2.5m 左右的天線(xiàn)安裝在固定雷達站基座上，可實(shí)現對目標全方位全天候的監視。

　　(4)無(wú)源雷達的信息處理及其算法

　　美國洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司 研制的無(wú)源雷達采用每秒千兆次浮點(diǎn)運算的高性能并行處理器。

　　美國伊力諾依大學(xué)利用貝葉斯方法,實(shí)現對目標的聯(lián)合跟蹤和識別。另外，該大學(xué)還研究了無(wú)源雙(多)基地雷達的成像算法，采用直接傅立葉重構(DFT)和基于 wigner-ville 分布(WVD)算法對運動(dòng)目標成像。

　　應當指出的是，采用現代信號處理技術(shù)和跟蹤算法,關(guān)系到對空中目標的探測和跟蹤距離。還關(guān)系到對目標的顯示和成像。

　　(5)無(wú)源雷達的顯示與成像;

　　美國洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司 研制的無(wú)源雷達采用大動(dòng)態(tài)范圍的數字接收機和三維戰術(shù)顯示器.

　　美國伊力諾依大學(xué)利用仿真數據研究了成像算法以及發(fā)射臺的位置和系統配置的選擇對成像質(zhì)量的影響。

　　(6)無(wú)源雷達的主要探測對象(包括飛機、導彈)

　　應當指出的是，無(wú)源雷達探測目標要包含無(wú)人機，而無(wú)人機的發(fā)展和應用，使其具有大、中、小型;高速和超高速，甚至要考慮探測高超音速飛行器;低空、高空和臨近空間，還有艦船等。

　　(7)無(wú)源雷達的主要性能

　　1994 年，英國防御研究局對 260km內空中目標的探測和跟蹤。

　　1994 年，法國國家航空研究局探測到距離接收站 5 km 的目標。

　　1998 年, 捷克臺斯拉公司推出的“維拉(VERA)”系統，可同時(shí)跟蹤200 批空中目標。是二戰期間德國研制的“Klein Keidelberg”雷達, 能探測到450 公里外的戰機，精度較差大約為 10km.

　　1994 年，法國國家航空研究局研制的系統跟蹤算法需要較高的信噪比，只探測到距離接收站 5 km 的目標。

　　美國華盛頓大學(xué)研制無(wú)源雷達,探測到 240km 處的目標。用 GPS 來(lái)完成兩接收站間的時(shí)間和頻率同步.

　　美國洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司 研制的無(wú)源雷達,通過(guò)測量目標的到達角、多普勒頻移和目標信號與直達波信號到達接收站的時(shí)間差，利用無(wú)源相干定位(PCL)技術(shù)來(lái)對目標進(jìn)行定位與跟蹤。對 RCS 為 10的目標的探測距離可達 220km，

　　近年來(lái)，美國洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)公司 研制的無(wú)源雷達第三代“沉默哨兵”系統，所用的相控陣接收天線(xiàn)，采用仿生學(xué)原理，仿照蒼蠅360°“復眼”結構，將四面尺寸為 2.5m×2.5m 左右的天線(xiàn)安裝在固定雷達站基座上，可實(shí)現對目標全方位全天候的監視。

　　“沉默哨兵”分為固定站系統和快速部署系統，另外，該雷達還可安裝在飛機和艦船上，能夠實(shí)時(shí)實(shí)現對飛機、導彈等空中目標的高精度探測，能對 200 多個(gè)目標實(shí)現同時(shí)跟蹤，并能區分出間隔 15m 的兩個(gè)目標。該系統還曾捕獲 250km 外美國空軍的 B-2 隱身轟炸機。

　　總之，無(wú)源雷達的主要技術(shù)指標體現在：探測距離遠、高精度、實(shí)時(shí)探測多目標(包括飛機、導彈)、全方位、全天候的監視、可以固定式和快速移動(dòng)式並存、可安裝在地面、飛機和艦船上。

　　(8)無(wú)源雷達的研究熱點(diǎn)

　　無(wú)源雷達無(wú)法準確控制外輻射信號的波形和發(fā)射方向，目標回波信號受到較強的地雜波和多路徑干擾，無(wú)源雷達系統進(jìn)行微弱目標檢測時(shí)存在一定的困難。有效的干擾抑制技術(shù)成為無(wú)源雷達微弱目標檢測過(guò)程中急待解決的關(guān)鍵課題.目前抑制這些干擾的方法是合理配置系統、優(yōu)化天線(xiàn)設計、接收站的地形選擇和信號處理方法等。

　　電磁干擾的抑制是電磁兼容學(xué)科的研究范疇，可采用接地、濾波、屏蔽等多種方法綜合處理。

　　多平臺和單平臺情況下，利用到達方向、到達時(shí)間差、多普勒頻率差、相位變化率 等多個(gè)參數對目標進(jìn)行無(wú)源定位的方法、定位算法、定位精度和性能的研究，也已成為當今研究熱點(diǎn)。

　　多站數據融合、多傳感器檢測的多參數數據融合、多頻段同時(shí)輻照目標，實(shí)現探測優(yōu)化和數據融合、超寬帶接收數據融合等技術(shù)更新，以提高無(wú)源雷達的探測和跟蹤精度和分辡率。

　　雷達系統的電子掃描速度和數據采集速率己成為諸多領(lǐng)域應用的瓶頸，尚難攻克這一難題。

　　(9)無(wú)源雷達的應用

　　無(wú)源雷達的應用既可用于軍事，也可作民用。它主要包括：

　　監視港口、機場(chǎng)、發(fā)電廠(chǎng)、水廠(chǎng)和其它要害部門(mén);

　　空中交通管制;

　　軍事上可以反隱身飛機;

　　反隱身巡航導彈;

　　抗反輻射導彈;

　　抗敵方偵察;

　　反干擾;

　　反低空突防;

　　總之，無(wú)源雷達具有隱蔽性好、機動(dòng)性強、造價(jià)低廉、抗敵方偵察和反隱身等特點(diǎn)。無(wú)源雷達具有反偵察、反干擾、反隱形飛機和巡航導彈、抗反輻射導彈、反低空突防方面等諸多優(yōu)勢，是現代雷達研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。因而受到了各國的重視。能夠在極為惡劣的戰爭環(huán)境中生存,因而引起了業(yè)內專(zhuān)家和軍事專(zhuān)家的廣泛關(guān)注。

　　對輻射源目標的無(wú)源定位在航海、航空、航天、電子戰等領(lǐng)域都具有十分重要的地位和作用。

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