电子信息对抗中的反隐身雷达技术分析

近些年来,雷达隐身成为军事科学研究重要任务与要求。首先对雷达隐身技术与反隐身雷达技术的概念进行了阐述,然后对反隐身雷达技术的类型进行了详细的分析,最后对反雷达隐身技术的发展趋势进行了探讨。

反隐身雷达综述

隐身目标在现代战场上的出现对现有防空雷达系统提出了严重的挑战。为了应付隐身技术的挑战，各种反隐身雷达相继问世。本文综述了HF短波雷达、双／多基地雷达、空中预警雷达、无源雷达、高功率微波雷达和毫米波雷达等六种反隐身雷达的发展概况、反隐身机理及其反隐身能力。

居安思危——研制隐身雷达的紧迫性

为了实现打赢信息化战争的战略目标,提出在和平时期研制军用雷达,需要思考雷达在未来信息化战场上所面临的威胁。叙述了近几次高技术战争中雷达所面临严重的生存威胁,认为雷达的"四抗"应再增加一项"抗欺骗利用"。接着用典型数据说明脉冲雷达很容易被侦察定位,并有遭到快速打击的危险。提出研发隐身雷达是应对这些威胁的一项重要措施,并认为应该将隐身雷达的研制放在与隐身飞机、巡航导弹等兵器同等重要位置。

反隐身雷达

未来的军用机无论大小都必须具有隐身性。同时，巡航导弹和弹道导弹也都在谋求隐身化，如何对抗这些21世纪的隐身导弹是有待研究的课题。据悉，2000年在南斯拉夫被击落的-117A残骸已运往俄罗斯，俄已对其隐身技术进行研究。本文在追朔历史的同时，对反隐身雷达技术进行阐述。

隐身直升机红外辐射与雷达散射特征分析

为实现直升机红外/雷达综合隐身,将一体化红外抑制器融入隐身直升机的设计中,通过数值计算得到悬停状态下直升机的温度场、红外辐射特性以及雷达散射特性。结果表明:在一体化红外抑制器引射气流和旋翼下洗气流的作用下,直升机排气混合管和后机身都可以得到很好的冷却;尾桨通流作用下的高温排气对左侧机身的局部加热效应更显著;排气系统与后机身一体化设计方案使得机身可以有效地遮挡高温混合管,所以3~5μm波段总红外辐射主要来源于气体和机身蒙皮;而在8~14μm波段,气体红外辐射可以忽略不计;在3 GHz、6 GHz、10 GHz和15 GHz频率下,隐身直升机周向RCS均值都控制在4 dBsm以下,表明一体化设计方案在降低红外辐射的同时也具备较好的雷达隐身能力。

雷达隐身超材料的研究进展

超材料的电磁参数可以通过人工设计控制电磁波传播的方向,是实现雷达隐身的有效方法。本文在雷达隐身原理的基础上,综述了超材料在雷达隐身方面的研究进展,主要包括雷达吸收、雷达散射、散射吸收一体的超材料,并结合未来隐身技术的需求,分析了其发展趋势。

国外干扰弹投放系统雷达隐身设计发展研究

干扰弹投放系统通常安装在飞机表面,对隐身飞机而言,在主散射源得到有效抑制后,干扰弹投放系统等弱散射部位的某些极化和姿态角下的散射效果会非常明显,需对这些部位开展雷达散射截面积减缩设计。介绍了雷达隐身技术和国外飞机干扰弹投放系统隐身设计发展情况,为相关技术研究提供参考。

耐海洋环境雷达隐身涂料的研究进展及应用

目的针对传统隐身涂料在舰船雷达高湿热、高盐雾等服役环境下耐腐蚀性能差等问题,本文以某型雷达天线为对象,验证4种涂料的施工工艺、力学性能、耐环境性等,结合雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)仿真计算开展隐身涂料适用性研究,探索商用隐身涂料的实施效果。方法本文综述近年来隐身涂料的研究进展,重点论述隐身涂料的组分设计及耐腐蚀机理,同时以某舰船雷达天线的隐身需求为例,综合分析4种隐身涂料耐环境性及吸波性能。结论根据结果显示,4种隐身涂料中只有W-1.0在牺牲施工工艺性及厚度前提下才能达到吸波性能要求,但耐湿热等尚不能满足工程化应用需求,需进一步在轻薄化设计及耐环境适应性方面做出改进。

用于红外和雷达波隐身的水泥基复合材料

红外和雷达波隐身主要是通过降低目标的红外辐射信号和雷达回波信号来提高目标的隐蔽性。将相变材料与炭黑封装为相变单元,并将其与膨胀珍珠岩-磁粉/水泥复合材料结合,研制出一种兼具红外和雷达波隐身的双功能水泥基复合材料,对其吸波性能和热性能进行试验与仿真研究。结果表明:炭黑对相变材料相变温度的影响较小,潜热仅降低了约1.9%;500次冷热循环后,相变材料的潜热留存率为78.3%,循环稳定性较好。相变单元和膨胀珍珠岩均可以提高水泥基复合材料的吸波能力,且反射损耗在-5~-15 dB可调。相变单元通过吸收大量热量来降低目标外表面温度,削弱红外辐射。相变材料的加入会增加水泥基复合材料的热导率,但相变材料高储热密度和珍珠岩低热导率的共同作用使得水泥基复合材料的隔热效应更加显著,从而降低目标的红外辐射信号。仿真结果表明:磁损耗仅出现在水泥基体中,相变单元通过电阻损耗来影响水泥基复合材料的吸波性能。热量传递在相变单元处受阻,传导热通量在相变单元边缘处的传输过程出现弯曲。当相变材料相变完成后,热量趋于均匀分布。因此,水泥基复合材料可通过损耗电磁波来降低雷达回波信号,通过相变材料吸收目标的热量来降低红外辐射,从而实现不同复杂环境下建筑材料的红外和雷达波等多波段隐身。

纳米雷达隐身材料研究进展

从纳米材料的结构特征出发 ,简单阐述了纳米材料在雷达隐身方面的应用前景及近年来国内外不同的纳米雷达隐身材料的制备方法、结构特点和雷达吸波性能。

红外隐身涂层的制备及其与雷达吸波涂料的兼容性研究

采用双层涂覆的方法制备了雷达-红外隐身兼容涂层,研究了红外隐身涂层的填料种类、含量以及涂层厚度对雷达隐身涂层吸波性能的影响,通过优化条件得到对雷达吸波性能影响最小的红外隐身涂层。实验结果表明,用双层涂覆的方法,以特殊形态片状微米级铝粉作为顶层红外隐身涂层的填料,填充量为40%,且涂层厚度达到20μm时,涂层的红外发射率可达0.15左右,其对底层雷达吸波层吸波性能的影响较小。

红外和雷达复合隐身材料——掺杂氧化物半导体

从红外隐身、雷达隐身原理及电磁波在半导体表面层的吸收和反射的机理出发 ,从理论上分析了掺杂氧化物半导体材料同时实现红外和雷达隐身的可能性 ,指出ZAO(掺铝氧化锌 )作为红外和雷达隐身复合隐身材料是很有发展前景的。

一种可实现雷达隐身的微小卫星外形设计(英文)

实现对雷达的隐身是卫星隐身技术的重要研究内容。有效的隐身外形对卫星雷达隐身性能的贡献可达70%,是实现卫星雷达隐身最直接、有效的手段。对可实现雷达隐身的微小卫星外形设计进行探索性研究。首先在假定的卫星外形设计约束条件下,提出一种隐身结构外形设计。然后根据电磁场散射理论,以高频散射计算方法为基础,对具有该外形的卫星RCS进行理论预估。进一步制作全金属外形、全尺寸卫星模型,在微波暗室利用频域测量方法,对理论预估结果进行了验证,说明了该卫星隐身外形设计的有效性。

雷达/激光复合隐身材料的实验研究

采用双层涂敷法,在雷达隐身材料表层喷涂薄层的激光隐身材料,制备了双层型雷达/激光复合隐身材料,并用紫外-可见-近红外分光光度计分别测试了涂敷激光涂层前后的激光反射率以及在微波暗室内测试了涂敷激光涂层前后的雷达波反射率.结果表明：涂敷激光涂层后,在1.06 μm处的反射率由2.24%降低到0.13%,在8～15 GHz范围内,对雷达波反射率没有不利影响,均小于-7.5 dB,且有一定的改善,显示该材料在8～15 GHz范围内可以很好地实现雷达与激光的复合隐身,在其他波段的兼容性有待于进一步研究.

一种用于隐身目标探测的外辐射源雷达组网系统

介绍了现有隐身技术以及部分已经装备和正在研制的隐身目标,分类介绍了雷达反隐身的多种措施。在此基础上,提出了外辐射源雷达组网反隐身系统,给出了系统的基本构成、工作原理、系统反隐身原理和系统关键技术。从初步仿真结果可以看出,该系统在工作频率,双/多基地工作方式、组网工作、多频工作和准连续波工作等方面对探测隐身目标均具有一定优势。

红外与雷达隐身涂层激光后向散射特性

研究了红外与雷达波隐身涂层的激光后向散射特性。研究结果表明 :涂层的红外辐射率越小 ,激光后向反射率越大。从目标战术应用上考虑 ,通过对目标进行合理的迷彩图案设计 ,有可能实现红外与激光隐身兼容 ;从隐身原理和材料设计来考虑 ,完全可以做到雷达与激光隐身兼容 ;通过涂层表面结构微孔化 ,可使涂层激光后向反射率大大下降 。

基于电磁建模的舰船雷达波隐身技术

介绍了高频电磁散射特性仿真在舰船雷达波隐身技术研究中的应用。对舰船进行三维几何建模,采用高频电磁算法计算了舰船简化模型的雷达散射截面、高分辨率一维距离像和二维聚束合成孔径雷达成像。通过数值算例分析了外形轮廓和吸波材料参数对舰船雷达波散射特性的影响,为舰船的雷达波隐身技术研究提供了有力的数据支撑,为新型舰船的雷达波隐身设计提供了理论指导。