为什么说是“前方高能”呢?主要是对于很多人来说,雷达波就是一种电磁波。这样的认知就是“王八排队——大盖(概)齐”了。今天我们主要要在这篇文章里写写雷达、雷达波以及雷达是如何被干扰的,恐怕会颠覆很多人的基本知识了。
在二战初期英国美国所设计的雷达的确是依靠脉冲电磁波的方式对目标进行探测的。毕竟这样的方式相当的简单,但这样的方法有很大的弊端,雷达探测的距离和精度都受到了单次脉冲的影响并不能很准确的探测到目标方位,并且根本没有跟踪功能,因此这些雷达在术语上一般都叫做警戒雷达。
早期的雷达最核心的部分一个是雷达屏幕,另外一个是偏转扫描技术:▼
那个时候整体的雷达逻辑图如上图所示,垂直和水平偏转发生器接到了电磁铁上面,这个电磁铁和雷达的转轴传感器相连接并同步旋转。
雷达波经过门电路进行过滤,高于阈值的信号会触发显示屏标记出一个光点。
而显示屏则使用了长辉光显示屏,当电子束被打到荧光屏上的时候,光点可以较长时间显示。于是就出现了这样的情况:▼
这样的老式雷达仅仅依赖于电磁波,并不会滤波也不会有任何计算功能,因此是最不容易被干扰的。但是这种雷达有分辨率差,作用距离近无法滤除背景信号等等一大堆的缺点。
新型号的雷达则不一样,新型号雷达采用了载波调制技术。
简单的说就是在一个雷达脉冲尖峰中会包含了若干的小脉冲,这样一来一个雷达脉冲被放大后,可以发现是由很多的高频波组成的这些调制后的脉冲是附带有编码信号的。
同时雷达波会在多个信道内同时(或轮流)发出,以形成多路的载波编码。这些编码可以精确到纳秒级别,因此雷达的探测距离分辨率可以达到一米甚至10厘米的精度。
但是如果实现了这么纷乱的雷达信号发送机制,那么回波检测过程中就有一个问题就产生了:这么杂乱的雷达波,雷达怎么能够识别出来?他们再也不是回波信号一高屏幕上爆出一个亮点那么简单的事情了。
于是在雷达系统中就有了滑动窗口的设计:▼
几组信道上的相位在同时探测到的时候可以取出0或者1的状态。这样信道之间就可以形成数学加密编码。通过这些数学编码的计算就可以识别出目标的特征信息。——这是现代雷达系统的精要。包括现在的相控阵雷达也需要用这样的编码机制来进行不同单元之间的信号区分。
“滑动窗口”其实是雷达系统中成也萧何败也萧何的一个设计,成则在于雷达的信号有了保证,可以精确的区分某一个雷达脉冲是什么时候发射出去的,说到败则是大大的增加了雷达系统的复杂性,并且产生了一个漏洞。
如果细心的读者似乎应该能看出问题来了,如果在这些“信道”上同步的播放出杂乱的无线电信息,那么滑动窗口机制就不会取得正确的信道加密编码,因此雷达就被干扰了——这是正解!
下图为海湾战争中伊拉克使用了大量苏军雷达:▼
这种雷达是早期的采用多信道编码技术的雷达,但雷达的密码板是固定的插板电路:▼
电子侦察机很容易的就可以得到这个雷达系统所能发出的信道编码规律。
于是就会在电子战开始的时候针对这些雷达的信道进行填充干扰,用无用的噪音将苏联早期的雷达系统的信道填满。这样雷达就被干扰了。
不过现在的第四代雷达系统所有编码都是软件完成的,如果雷达发现被干扰了可以自动的切换信道和编码规则。所以现在电子战飞机其实想干扰雷达也不是一件特别容易的事情。
那么从电子战角度来说,更方便的方法就是摧毁雷达了。
上图是一枚AGM-88E空对地导弹,在这个导弹的导引头内有一组成十字形排布的宽频接收天线。
这样根据电磁感应的远离,这种导弹的感应头就可以在空间上找到发出电磁波的点在哪里。就这个引导信息导引导弹进行攻击。
同时,由于雷达系统中的雷达波虽然是被天线汇聚到一个目标区域进行发射,但是汇聚之外的部分还是有一些无线电波的泄露,因此就会形成雷达波旁瓣。
通常的情况下,这些旁瓣信号会干扰雷达正常的目标检索,因此会被低通滤波器过滤掉。但正因为这些旁瓣信息被过滤,因此导弹寻着旁瓣信息路径射向雷达则不会被雷达所发现。
这就避免了反辐射导弹攻击过程中雷达发觉后关机导致反辐射导弹失去目标的状况。
来源:军武数据库
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