随着军用雷达面临的各种威胁不断增加,最近几十年来,雷达工程取得了巨大进步,作用距离和覆盖范围不断增加,测量精度大大提高,抗干扰能力不断增强,目标分类和识别能力逐步提升等。但是传统的单基地雷达还是不能满足现代战争的高要求,这就对现代军用雷达系统的设计和构型提出了新的挑战。
从目前来看,双(多)基地雷达(MSRS)上解决该问题的一条可行技术途径,它利用两(多)个在空间上分开的测量/接收站对目标信息进行接收、测量和融合处理,能够产生相对于单基地雷达更好的优势,包括功率上的优势、目标位置估值的高精度、分辨力的提高、抗干扰和杂波能力的改善、生存能力和可靠性的提高。

我国已经掌握了多基雷达技术
尽管双(多)基地雷达(MSRS)相对传统单基地雷达改善了探测性能,但是也面临不少技术挑战,比如在空间上分开的测量/接收站的集中统一控制、更高的复杂性和成本、对信号算法、数据处理和计算机系统更高的要求等,以美国、俄罗斯为首的军事强国仍然投入了巨大资金进行深入研究和广泛应用,并且取得了不小的成果。
从定义上看,MSRS是两个或者数个在空间上分开的发射、接收或者发射-接收设备组成的一个雷达系统,每个目标的信息都要进行融合和联合处理,而不同于传统的多雷达或者组网雷达系统(还是由发射-接收一体的单基地雷达组成)。MSRS的两个显著特征就是两个或者数个在空间上分开的接收/测量站、目标信息进行融合(合作信号联合处理),这也是MSRS的优势所在。
此外,根据探测目标的类型,MSRS可以分为3类:有源、无源和有源-无源。探测非主动辐射目标需要采用至少包括1个发射站的有源MSRS,目标信息从回波中提取;探测主动辐射目标(如预警机、电子战机)则可以由两个或者数个接收站组成的无源MSRS进行探测,目标信息从接收到的主动辐射中提取;有源-无源MSRS既可以探测非主动辐射目标也可以探测主动辐射目标,并且通过“互补模式”有效适应现代战争的复杂对抗环境。

双基雷达的被动接收系统
苏联/俄罗斯是较早开始MSRS研究和应用的军事强国之一,在20世纪50年代初期,就研制和部署了用于导弹弹道精密测量的无源MSRS,沿导弹的飞行弹道地面投影在相隔几十到数百公里的距离上,分布设置一系列的遥测信标接收与跟踪站(“弹道测量综合体”),接收来自导弹的信号,然后通过窄带(电话)通信线路传送到数据中心进行融合处理,得到导弹飞行的各种轨迹参数。
该“弹道测量综合体”还在1957年用于对苏联第1颗人造地球卫星的跟踪和轨道参数测量。苏联的有源MSRS是伴随着 “反弹道导弹导弹”(ABM)计划开始发展的,被称为“表皮跟踪雷达”,属于典型的有源地基空间非相干MSRS,能够在700公里的距离上对来袭的弹道导弹目标进行跟踪和精密测量。
该有源MSRS的初始指向和预警由另一部远达1200公里作用距离的远程单基地雷达承担,整个MSRS的所有发射站和接收/测量站都通过无线电中继链路与中央控制站连接,所有信号处理和数据融合都由中央控制站的计算机负责(运算速度是每秒4万次)。20世纪80年代以后,苏联还发展了用于综合防空系统的有源-无源MSRS,俄罗斯继承了有关技术和基础设施。
美国很早就开始展开MSRS研究及其应用,主要是从佛罗里达一直延伸到印度洋的分布部署C波段无源MSRS,用于弹道导弹精密测量。后来,又发展了L波段有源MSRS用于太平洋夸贾林导弹试验靶场的弹道导弹再入目标的跟踪(多普勒测速)和精密测量,精度优于4米。此外,美国海军太空监视系统(NAVSPASUR),也就是俗称的“太空篱笆”(目前已经转隶美国空军,正在进行系统升级),也属于地基固定式有源MSRS,沿着从加州到佐治亚州相距数千公里,北纬35.5度的一个大圆弧分布,能够监视7500英里范围近地轨道内的太空目标,并且及时向北美防空司令部发出预警。

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