項(xiàng)陽

（身份證號(hào)：4206211985****7735）

一、引言

（一）基本關(guān)系

雙基地雷達(dá)因其“收發(fā)分置，無源被動(dòng)接收”的技術(shù)特點(diǎn)而被認(rèn)為是對(duì)抗“四大威脅”的有效體制，收發(fā)分置（收發(fā)異址）為其本質(zhì)特征，配置靈活。圖1中，發(fā)射站T和接收站R間的連線稱為雙多基地雷達(dá)基線，其長(zhǎng)度L稱為基線距離；發(fā)射站或接收站任一端向外延伸的基線稱為基線延長(zhǎng)線。RT和RR分別為發(fā)射站和接收站到目標(biāo)間的距離，β=θR-θT稱為雙基地角，它是以目標(biāo)為頂點(diǎn)，發(fā)射站、接收站與目標(biāo)連線之間的夾角。由于幾何結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，研究問題時(shí)只考慮上半平面即可。

發(fā)射機(jī)或接收機(jī)使用定向波束來指向橢圓上的目標(biāo)。如果發(fā)射機(jī)信號(hào)是脈沖的（通常如此），雙基地雷達(dá)接收機(jī)必須與發(fā)射機(jī)同步。雙基地接收機(jī)中信號(hào)處理需要以下信息：1）發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的位置；2）每個(gè)脈沖的發(fā)射時(shí)間；3）發(fā)射波束的指向位置（若定向發(fā)射）；4）發(fā)射信號(hào)的相位（若相干處理）。

（二）能量關(guān)系

雙基地雷達(dá)方程中，發(fā)射基地到目標(biāo)的距離與接收基地到目標(biāo)的距離之積，取代了單基地雷達(dá)方程中雷達(dá)到目標(biāo)的距離平方項(xiàng)。在單基地雷達(dá)方程中，信噪比等值線為圓，雙基地雷達(dá)方程信噪比等值線卻為卡西尼（Cassini）卵形線。用目標(biāo)的雙基地雷達(dá)截面積取代了單基地雷達(dá)截面積，用發(fā)射基地和接收基地天線增益取代了單基地雷達(dá)收發(fā)合一的天線增益項(xiàng)。由于收發(fā)分置，發(fā)射基地和接收基地的方向圖傳播因子將影響雙基地雷達(dá)的空間探測(cè)范圍。

（三）目標(biāo)散射特性

單基地雷達(dá)只能從散射場(chǎng)的一小部分中取得目標(biāo)信息，雙（多）基地雷達(dá)卻能從分散的若干位置中獲取信息，因此它具有許多其他雷達(dá)所沒有的品質(zhì)。

設(shè)Ei是發(fā)射機(jī)以(θT，φT)為入射方向入射到目標(biāo)處的電磁強(qiáng)度，Es是目標(biāo)以(θR，φR)為散射方向散射到接收機(jī)處的電場(chǎng)強(qiáng)度，則雙基地雷達(dá)截面積定義為

與單基地雷達(dá)一樣，雙基地雷達(dá)目標(biāo)截面積除了與目標(biāo)幾何尺寸、形狀和表面材料的電氣性能有關(guān)外，還與雷達(dá)工作波長(zhǎng)、入射與反射角度、極化等因素有關(guān)，是收、發(fā)基地視線角和雙基地角的函數(shù)。根據(jù)雙基地角的大小不同，雙基地雷達(dá)截面積可大致分為三個(gè)區(qū)域：準(zhǔn)單基地區(qū)、雙基地區(qū)和前向散射區(qū)。在雙基地區(qū)，雙基地雷達(dá)截面積具有如下特性：

1.該區(qū)域的大部分角度范圍內(nèi)，比視線角在雙基地角平分線上的單基地雷達(dá)截面積小，一般小2dB～7dB；

2.該區(qū)域的某些角度范圍內(nèi)，雙基地雷達(dá)截面積有增大的現(xiàn)象；

3.該區(qū)域內(nèi)雙基地雷達(dá)截面積的閃爍效應(yīng)減小。閃爍是導(dǎo)彈導(dǎo)引頭目標(biāo)回波中心的角位移，它是由位于導(dǎo)引頭分辨單元內(nèi)的兩個(gè)或兩個(gè)以上主導(dǎo)散射體之間的相位干涉引起的。隨著目標(biāo)角的變化，相位中心發(fā)生變化，導(dǎo)引頭角跟蹤誤差增大，從而造成脫靶。

二、隱身目標(biāo)的雙基地目標(biāo)散射特性

（一）隱身飛機(jī)的雙基地目標(biāo)散射特性

飛行器雷達(dá)隱身技術(shù)的核心在于盡量減縮飛行器的雷達(dá)截面積（RCS）和增大雷達(dá)跟蹤誤差。采取的主要措施有外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、吸（透）波結(jié)構(gòu)材料的采用、吸波涂層及有源對(duì)消技術(shù)的應(yīng)用等。

（二）隱身艦船的雙基地目標(biāo)散射特性

對(duì)傳統(tǒng)艦船而言，其上層建筑、艦舷、艦船與海面相互作用形成的二次反射等是主要的強(qiáng)散射中心。目前，對(duì)海警戒雷達(dá)及掠海飛行的反艦導(dǎo)彈是艦船的主要威脅，因此艦船隱身的目的是減少電磁波水平入射時(shí)船體主要強(qiáng)散射中心的散射。

三、雙基地雷達(dá)性能分析

雙基地雷達(dá)除和單站雷達(dá)有許多相似之處外，亦存在著一些顯著的差異，其中之一是雙基地雷達(dá)的探測(cè)范圍，影響探測(cè)范圍的主要因素有工作頻率、發(fā)站到目標(biāo)、目標(biāo)到收站的電磁波傳播衰減、發(fā)站和收站的天線高度等系統(tǒng)和環(huán)境因素。上面提到的Cassini卵形線的定義是三角形底邊長(zhǎng)度不變，另外兩邊長(zhǎng)度乘積為常數(shù)的三角形頂點(diǎn)的軌跡。對(duì)于相距L的某一發(fā)站和收站以及恒定的雙基地最大距離積KB：

當(dāng)目標(biāo)特征尺寸與雷達(dá)波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，目標(biāo)的RCS會(huì)增強(qiáng)；當(dāng)來自構(gòu)成目標(biāo)的不同散射體的貢獻(xiàn)在特定的雷達(dá)頻率和幾何形狀下以相位相加時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種共振效應(yīng)。根據(jù)評(píng)估表明，目標(biāo)的前向散射RCS，可能比單站RCS大幾十倍，但目標(biāo)接近基線時(shí)的距離和多普勒分辨力都很差。因此，前向散射可能有利于目標(biāo)檢測(cè)，但用它進(jìn)行定位和跟蹤就困難些。另外，前向散射的另一個(gè)問題是雜波單元面積和雜波散射系數(shù)都很大，因此雜波的回波信號(hào)也很大。這意味著前向散射中的目標(biāo)檢測(cè)可能是雜波背景下的而不是噪聲背景下的。

四、雙基地雷達(dá)在作戰(zhàn)應(yīng)用中的研究分析

（一）反隱身

隱身目標(biāo)會(huì)將單站雷達(dá)發(fā)射的能量散射到各個(gè)方向，而雙基地雷達(dá)能夠提高對(duì)隱身目標(biāo)的檢測(cè)能力。

（二）反偵察

雙基地雷達(dá)的接收機(jī)是被動(dòng)式的，不易被電子支援措施所定位，很難針對(duì)雙基地雷達(dá)接收機(jī)部署對(duì)抗措施。因此，任何干擾都必須在一個(gè)角度范圍內(nèi)傳播，削弱其有效性。雙基地雷達(dá)的發(fā)射機(jī)可采用低功率大占空比的發(fā)射信號(hào)和低副瓣天線等低截獲（LPI）技術(shù)，其被偵知概率也低。另外一部雙基地雷達(dá)接收機(jī)可以利用幾部不同發(fā)射機(jī)的照射信號(hào)，一部發(fā)射機(jī)也可供多部接收機(jī)工作，所以雙基地雷達(dá)系統(tǒng)的功能和參數(shù)也是敵方很難偵知和判斷的。

(三)反輻射

反輻射導(dǎo)彈是通過跟蹤雷達(dá)發(fā)射的電磁波束進(jìn)行制導(dǎo)而摧毀雷達(dá)系統(tǒng)的。首先，雙基地雷達(dá)的發(fā)射機(jī)可放在戰(zhàn)區(qū)后方并加以保護(hù)，遭受攻擊的概率也比單基地雷達(dá)少。其次，一部雙基地接收機(jī)可以利用多部發(fā)射機(jī)的信號(hào)工作，一旦某個(gè)發(fā)射機(jī)受損，系統(tǒng)仍能堅(jiān)持工作。雙（多）基地雷達(dá)使用兩個(gè)以上的分離基地，發(fā)射站與接收站分開設(shè)置，其中接收站是無源的，處在隱蔽的地方，受到敵方電子偵察的概率幾乎為零，因此反輻射導(dǎo)彈只能追蹤和攻擊發(fā)射站。若合理配置發(fā)射站，如遠(yuǎn)離戰(zhàn)區(qū)或?qū)l(fā)射站置于飛機(jī)或衛(wèi)星上，構(gòu)成空地間的雙基地雷達(dá)，就可以避免反輻射導(dǎo)彈的攻擊，增強(qiáng)防御系統(tǒng)的抗摧毀能力。尤其是在無人機(jī)系統(tǒng)（UAVs）中，因?yàn)闊o人機(jī)可以只攜帶接收機(jī)，而重型、復(fù)雜、高功耗的發(fā)射機(jī)可以位于別處。

（四）反干擾

雙（多）基地雷達(dá)不僅接收站相對(duì)比較隱蔽，對(duì)方無法偵察其具體位置，而且還可以通過兩個(gè)以上接收站間的交叉測(cè)向確定干擾源的位置，適時(shí)地避開干擾源。

強(qiáng)方向性的后向干擾只能對(duì)準(zhǔn)雙基地雷達(dá)的發(fā)射機(jī)，而對(duì)雙基地雷達(dá)接收機(jī)影響很小。若采用全方向、寬頻帶的干擾，其功率密度和干擾效果自然降低。所以，雙基地雷達(dá)體制可以增強(qiáng)雷達(dá)抗有源壓制干擾的能力。由于較難判定雙基地雷達(dá)系統(tǒng)的參數(shù)，不了解雙基地雷達(dá)接收機(jī)的位置，有源欺騙干擾也難以奏效。

對(duì)于無源干擾，因?yàn)榧炔荒苓x定準(zhǔn)確的投放方式（位置），也很難把握投放時(shí)機(jī)，無論是箔條還是其他假目標(biāo)都難以發(fā)揮干擾效果。所以，不管是有源干擾還是無源干擾，雙基地雷達(dá)被干擾的概率和受干擾的影響都大大減少。

（五）抗低空突防

低空和超低空突防是現(xiàn)代飛行和巡航導(dǎo)彈主要的戰(zhàn)術(shù)手段之一，而低空和超低空是單基地雷達(dá)的盲區(qū)，是飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈突防的主要路徑。雙、多基地雷達(dá)的收發(fā)區(qū)不重疊，可使用合理布站的方式完成，如將發(fā)射機(jī)布置在衛(wèi)星上，把接收機(jī)布置在戰(zhàn)區(qū)前沿的預(yù)警機(jī)上，以提供充足的預(yù)警時(shí)間。在接收機(jī)前置的情況下，雙基地雷達(dá)可探測(cè)到發(fā)射機(jī)視線以下的目標(biāo)。地面的雙基地雷達(dá)接收機(jī)可以利用空中、空間的照射源，隱蔽地發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)區(qū)低空目標(biāo)。