我們之前在《低截獲概率雷達(dá)》一文中已簡單介紹了什么是低截獲概率雷達(dá)以及降低峰值功率實現(xiàn)LPI的幾種方法,。 今天給大家介紹幾種進一步增強LPI的方法:功率管理,、脈沖壓縮、頻率捷變,、多波束天線,、隨機化波形參數(shù)等。 功率管理的作用是將雷達(dá)的峰值輻射功率降低到在最小可接受距離內(nèi)探測感興趣目標(biāo)所需的最小值,;當(dāng)雷達(dá)與目標(biāo)距離越來越短時,,功率管理系統(tǒng)相應(yīng)地減少發(fā)射功率。 從表面上看,,雷達(dá)系統(tǒng)似乎不可避免地被其所能探測到的目標(biāo)截獲到,,因為雷達(dá)探測目標(biāo)所必須發(fā)射的峰值功率與目標(biāo)距離的四次方成正比。然而,,截獲接收機能夠檢測到雷達(dá)的峰值功率與自己距雷達(dá)的距離的平方成正比,。 然而,通過增加積累時間,、頻率捷變、天線增益,、占空比和接收機靈敏度來降低峰值發(fā)射功率,。兩條線相交的距離被稱為LPI設(shè)計距離,利用信號截獲的單向距離方程和雷達(dá)目標(biāo)檢測的雙向距離方程,,可以計算出LPI設(shè)計距離,。 雷達(dá)采用這個點上的發(fā)射功率,雷達(dá)探測距離與電子戰(zhàn)截獲距離相等,。如果功率超過該點,,電子戰(zhàn)探測范圍將超過雷達(dá)探測目標(biāo)的范圍,雷達(dá)的LPI特性將不存在,。通過下面2個問題可以說明,。 通過發(fā)送短脈沖,雷達(dá)的功率可以均勻地分布在一個頻帶上,。但是,,由于LPI的需要,雷達(dá)的峰值功率會很低,,這將導(dǎo)致很低平均功率,,使得雷達(dá)無法在有效距離內(nèi)探測目標(biāo)。解決困境的一個方便的方法是發(fā)送長持續(xù)時間的脈沖,并使用脈沖壓縮編碼對發(fā)射信號進行相位或頻率調(diào)制,。 一旦被雷達(dá)接收并解碼,,目標(biāo)回波就被壓縮成提供良好距離分辨力的短時間脈沖,并且包含幾乎所有接收到的能量,。然而,,截獲接收機由于不知道雷達(dá)所使用的脈沖壓縮碼,所以無法對雷達(dá)發(fā)射的脈沖進行壓縮,。 截獲接收機所能做的就是使用非相干積累來近似于雷達(dá)使用相干積分的程度相同,。非相干積分相對于雷達(dá)的相干積分有損失,然而,,雷達(dá)的優(yōu)勢可以從脈沖壓縮比近似降低到脈沖壓縮比的平方根,。 對于任何一種工作模式,雷達(dá)必須在立體角度內(nèi)搜索空間,,通過增加相干積累時間來降低峰值功率的能力受到可接收的掃描幀時間的限制,。然而,在此限制范圍內(nèi),,可以通過在不同的頻率上發(fā)射多個波束來大幅度增加駐留時間,。 需要注意的是一個截獲接收機的非相干積累時間的也會增加為原來的N倍。這樣雷達(dá)獲得的優(yōu)勢將從N降低為N的平方根,。 在實際工作中,,雷達(dá)截獲接收機只有在密集信號環(huán)境中對信號進行去交錯、完成參數(shù)測量,、信號分選識別,,才能稱之為有效的截獲信號。因此,,除了降低雷達(dá)信號被截獲接收機探測到的概率之外,,雷達(dá)設(shè)計者也有機會讓接收機去交錯和識別過程的工作性能下降。 通常用于分選和分類的典型波形參數(shù)有到達(dá)角,、射頻頻率,、脈沖寬度、脈沖重復(fù)頻率,;而只用于分類的參數(shù)則有掃描速度,、脈內(nèi)調(diào)制、脈間調(diào)制,、波束寬度,、信號極化等。 除到達(dá)角外,,上述所有參數(shù)從一個相干積累周期到下一個周期都可以隨機變化,。如果每個脈沖的連續(xù)回波不進行相干積累,雷達(dá)還可以使用脈間頻率捷變。 在不降低檢測靈敏度的情況下,,現(xiàn)代機載雷達(dá)利用波形捷變可以實現(xiàn)雷達(dá)發(fā)射波形的變化,。此外,兩架或兩架以上的飛機采用合作的方式(如相互交替提供目標(biāo)照射)信號到達(dá)角可以改變,。 任何波形參數(shù)的隨機化都會干擾雷達(dá)截獲接收機的分選分類過程,,對于那些通過將信號的測量參數(shù)與存儲在威脅表中的參數(shù)進行比較來進行信號分類的截獲系統(tǒng)來說,情況更是如此,。 雷達(dá)設(shè)計者和截獲接收機設(shè)計者之間的競爭永遠(yuǎn)不會是靜態(tài)的,。對于LPI的每一個改進,截獲接收機的肯定會相應(yīng)的進行改進設(shè)計,。 LPI設(shè)計者將繼續(xù)利用相干處理,,而截獲接收機無法使用這一技術(shù)。截獲接收器的設(shè)計者也將繼續(xù)研究單向傳播與雙向傳播之間的優(yōu)勢,,以及更多地利用非相干積累,。
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