[科普中国]-机载告警雷达

简介

机载告警雷达，是通过测量和分析照射到载机上的雷达信号向飞行员提示威胁的方位、类型和工作状态，以确保飞行员可以全面把握战场态势，及时发现来自于防空武器的威胁，采取相应的保护措施。机载告警雷达是现代战机必须具备的基本设备。电子信息技术的不断发展，极大推动了机载雷达告警技术的发展，使机载告警雷达出现了全新的发展。2

发展历程截至目前为止，现有机载告警雷达设备可以划分为三代产品。

第一代产品第一代机载告警雷达出现在20世纪60年代中叶。其开创性的产品是：AN/APR- 25。其主要特点是：

(1)针对特定目标进行告警，适应信号变化的能力低；

(2)采用晶体视频检波器，模拟体制，虚警较高；

(3)主要依靠重频进行状态分辨，基本不分选信号。2

第二代产品第二代产品的主要特点是采用了数字集成电路，其主要代表包括美军的AN/ALR- 45和前苏联的CЛО- 3。

通过大量采用数字电路，机载告警雷达设备的功能和性能有了极大的增强，极大地提高了战场适应能力。这些增强的功能包括：

(1)可以通过对雷达扫描方式的分析，分辨雷达的工作状态；

(2)增强了信号接收的能力，在多个目标的情况下，可以尽可能地侦收信号。

但是，由于其基本体制与第一代产品没有差别，依然存在体制僵硬，适应对象少等问题。2

第三代产品为了解决上述第二代产品存在的问题，1972年开始，通过采用计算机技术，机载告警雷达进入了微处理器时代。主要代表包括美军的AN/ALR- 56、AN/ALR- 69和AN/ALR- 67(V)等。其装备情况见图1。2

综述AN/ALR- 67(V)3/4以后，美军将机载告警雷达纳入新一代的航空电子系统，成为综合电子战系统的一个部分，不再采用独立的设备承担。美海、空军正在为美军下一代战斗机联合研制机载一体化电子战系统(INEWS)。对其功能的要求是探测、规避、干扰、扰乱和迷惑敌人的防空兵器，能对付工作在电磁频谱任何部位上与兵器有关的辐射源或传感器，大大提高飞机和机组人员的生存能力和作战效能。INEWS将与飞机上通信系统、导航系统、敌我识别、武器控制系统及其他航空电子系统综合为一体，不仅提供侦察告警和干扰，还可分享其他机载传感器和分系统提供的信息。这样的一体化航空电子系统可使整个武器系统协调工作，大大提高作战威力。

随着技术的发展，机载告警雷达的发展可以分为以下几个方面：

(1)系统越来越依托软件实现，而且软件功能越来越强，从而更加容易重构，能够快速适应信号环境的变化，应对新的威胁的出现；设备从模拟体制到数字体制，到最后采用计算机，系统越来越依靠软件来实现其功能，而基本的技术体制逐渐固化，以四信道比幅为基本测向体制已经明确。

(2)对雷达的针对性分析越来越明确，从不测量频率，到多参数测量，进行信号分选，机载告警雷达设备通过瞬时测量参数，掌握雷达目标更多的技术参数，从而更深入地分析雷达的战术特性，了解雷达的工作状态，并最终实现精确告警引导干扰。

(3)为操作员服务的程度更加深入。从单纯的告警指示灯到音响光电综合告警，从前后向告警、象限告警到目标定位，从没有目标标识到提供目标类型的标识，这些发展为飞行员采取更加有效的对抗手段提供了更加深入的手段。2

信号环境带来的新挑战目前，机载告警雷达面临的主要威胁是警戒雷达、火控雷达、搜索警戒雷达、制导雷达等。现代雷达技术的发展使机载告警雷达所面临的战场电磁信号环境变得日益复杂，主要体现在以下方面：

(1)信号密度增大：各种电子信息设备和信息化武器系统部署密集，遍及海、陆、空、天各作战平台，使机载告警雷达面临的作战信号密度发生了质的飞跃；八十年中期，在北约和华约对峙的地区，信号密度是每秒30~50万脉冲；九十年代，海湾战争时美军通过对战区电子战的电磁信号测试，发现信号环境密度高达每秒120万~150万个脉冲；近期，美国海军水面战中心有关电子战的一份报告给出的数字表明，目前电子环境的特点是脉冲密度在每秒100~1000万脉冲(pps)。总的看来，脉冲密度每十年里提高了一个数量级，这样高的信号占空比极大地增加了脉冲重叠的概率，使测量电路无法工作。

(2)信号环境复杂：首先，各种高技术电子武器系统占用的电磁频谱越来越宽，包括米波、微波、毫米波直至红外、激光和可见光频段；其次，在电磁辐射信号中，雷达信号越来越多地和通信信号及其他各种电信号混杂在一起；第三，电磁信号不仅来自于敌我友的军用信号，更多地来自于地面、海上和空中的各种民用信号。对告警识别提出了全新的要求

(3)雷达参数多变：雷达的信号波形十分复杂，军用雷达采用了更多的抗干扰措施，在脉冲重复间隔(PRI)和频率方面更加捷变，包括多参数捷变、脉冲多普勒、脉冲压缩、单脉冲、连续波、相控阵以及扩谱、跳频和各种成像制导等类型。脉冲多普勒和高工作比辐射源数量的增加极大地复杂化了脉冲分选的要求。

(4)截获概率降低：雷达现在更加重视通过使用功率管理波形、扩谱技术、似噪声波形和在大频率范围内的频率捷变来得到低截获概率。雷达在体制和技术方面的电子反侦察特性和抗干扰特性的不断增强，增加了机载告警雷达截获的复杂性和难度。

在这种情况下，机载告警雷达必须通过采用数字化接收的方法，对告警频段内探测到的射频威胁信号进行全向告警，快速识别、定位和显示威胁源。2