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無源雷達是一種不用發(fā)射機發(fā)射能量而靠接受溫?zé)嵛矬w或他源反射的微波能量探測目標的雷達，有天線和靈敏度極高的接收裝置。無源雷達鑒別目標的能力，主要取決于目標之間的表面溫差和目標的反射系數(shù)，天線波束與目標之間的入射余角，無線極化和波束寬度與接收機的最小可檢測電子等。
C4ISRnet.com 發(fā)布了一篇關(guān)于德國雷達公司Hensoldt如何跟蹤一對F-35的彩色文章，這些F-35使用他們的“TwInivs”無源雷達系統(tǒng)在2018年離開柏林航展。這篇文章寫得很好，提出了關(guān)于Hensoldt主張的最明顯的觀點。然而，我的收件箱和私信開始擠滿了讀者，他們對社交媒體上一些人所說的“隱形終結(jié)”技術(shù)表現(xiàn)出極大的關(guān)注和驚訝。他們想知道該怎么看待這一切。好吧，讓我們從這個開始：不，無源雷達不會使隱身的需求失效，隱身不僅僅是躲避雷達，而是采用廣泛的雞尾酒或措施，通過限制對手探測和瞄準你的能力來大幅提高生存能力。你猜怎么著？它不是隱形的魔法斗篷。它從來沒有，也永遠不會。無源雷達也不是神奇的隱形探測工具。
一般意義上的雷達，指的是有源雷達，是一種自身定向輻射出電磁波照射目標，進行探測、定位和跟蹤的傳統(tǒng)雷達。有源雷達發(fā)射的電磁信號會被敵方發(fā)現(xiàn)，定位，暴露自己，引來“殺身之禍”，致使人們開始研究自身不輻射電磁波的新體制雷達。這種借助非協(xié)同外部輻射源進行探測和定位的被動式雷達，就是無源雷達。
由于無源雷達屬于被動定位范疇的一種定位手段，利用外輻射源進行目標定位正向利用數(shù)字電視信號、同步衛(wèi)星通信信號和移動通信信號進行定位方向發(fā)展，作為電子支援措施系統(tǒng)，這種雷達必須是多頻段、寬頻帶、信道化的，且具有時差或方向精測、參數(shù)測量、模式識別配對、數(shù)據(jù)融合、信息提取和輻射源與載體平臺識別等多個分系統(tǒng)。
隱形戰(zhàn)機絕對無法被發(fā)現(xiàn)嗎？答案是否定的。無源雷達是對策之一。9月下旬，美國C4ISRnet網(wǎng)站報道說，2018年柏林航展期間，德國亨索爾特公司利用“TwInivs”無源雷達跟蹤了兩架來參展的美軍F-35戰(zhàn)機，證實了無源雷達“隱形戰(zhàn)機克星”的稱號名副其實。
美國“The Drive”網(wǎng)站隨后刊發(fā)科普文章稱，世界上沒有100%隱形的飛機，但也沒有能讓隱形戰(zhàn)機立刻過時的探測手段。無源雷達有望在現(xiàn)代化防空體系中發(fā)揮越來越大的價值，但它的普及不至于削弱空中作戰(zhàn)參與者對雷達隱身能力的需求。
F-35在德國遭遇挑戰(zhàn)
無源雷達的工作原理是利用周邊地區(qū)的第三方射頻信息發(fā)現(xiàn)移動的空中目標，與自己釋放射頻并接收回波的普通雷達存在顯著差異。早在“二戰(zhàn)”期間，無源雷達便嶄露頭角；近幾十年來，隨著隱形戰(zhàn)機實用化，全球各國和軍工企業(yè)以更高的熱情追捧這項技術(shù)。每隔幾年，軍事媒體上就會出現(xiàn)“無源雷達令隱形戰(zhàn)機無所遁形”之類的標題。
據(jù)法國“空天防御”網(wǎng)站介紹，本次事件的主角“TwInivs”無源雷達于去年春天研發(fā)完成，由于德國正考慮購買F-35戰(zhàn)機，對該機隱形能力的任何挑戰(zhàn)都會引起人們的興趣。但歸根結(jié)底，“TwInivs”和同類產(chǎn)品并無本質(zhì)上的不同，作為戰(zhàn)場態(tài)勢感知工具，它并不能直接對隱形戰(zhàn)機構(gòu)成威脅，而是更適合用來向友鄰部隊“通風(fēng)報信”。
作為防空作戰(zhàn)中的進攻方，隱形戰(zhàn)機通常是針對常規(guī)雷達優(yōu)化設(shè)計的，能躲避某些頻段的電磁波。一般來說，雷達與飛機相距越遠，后者的優(yōu)勢越大；即便雷達碰巧掃描到隱形戰(zhàn)機，也會因為回波過于分散而無法實現(xiàn)持續(xù)跟蹤，來不及引導(dǎo)防空武器實施攻擊。此外，由于普通雷達發(fā)射的信號容易被識別，飛機察覺到潛在威脅后，還可以通過改變航線和釋放電子干擾來迷惑、欺騙或蒙蔽雷達，甚至反客為主，對威脅最大的雷達實施“定點清除”。
“The Drive”分析認為，無源雷達相較普通雷達的最大優(yōu)勢在于它本身不會釋放輻射，也就不會輕易暴露自身位置，從而獲得了更強的生存能力。不過，這種特性也帶來了一個明顯的弱點：由于依賴第三方射頻作為發(fā)現(xiàn)隱形飛機的“中介”，它在非常偏遠的地區(qū)難以發(fā)揮效果——不可控的背景輻射水平限制了無源雷達的使用場景。
無源雷達是輔助角色
美國“防務(wù)新聞”網(wǎng)站援引亨索爾特公司的說法稱，該公司的無源雷達成功跟蹤了美軍的F-35，這些F-35開著應(yīng)答器，正通過空中交通管制系統(tǒng)和地面通話。同時，這兩架飛機還加裝了雷達反射器，這些都表明F-35當時是在以“非戰(zhàn)斗配置”執(zhí)行任務(wù)。
此外，德國的雷達操作人員非常熟悉當?shù)氐碾姶怒h(huán)境，懂得如何優(yōu)化系統(tǒng)來探測將要出現(xiàn)的目標。在這么多接近理想的條件下，他們跟蹤了F-35約90英里（145公里）；這看上去是相當長的距離，但同樣的設(shè)備能否在實戰(zhàn)條件下達到同等效果，仍有疑問。
“The Drive”稱，無源雷達與先進的紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)（IRST）搭配時最具威力，IRST能讓防空系統(tǒng)對無源雷達發(fā)現(xiàn)的目標進行更精確的二次鎖定，并為防空武器提供更多火控數(shù)據(jù)。不過，IRST尤其是設(shè)在地面上的這類系統(tǒng)，在探測距離和保真度方面一直有很大的局限性，這兩個指標在相當程度上取決于外部環(huán)境。此外，IRST的掃描速度也比不上雷達。
所以，無源雷達在未來的綜合防空系統(tǒng)中理應(yīng)有一席之地，但它的能力是有限的，基本上只能扮演輔助角色。隨著計算機處理能力不斷提高，這類系統(tǒng)從“電波海洋”中篩選目標的能力也會上升，防空系統(tǒng)的整體能力隨之提高。還有一點不能不提：像F-35這樣的隱形戰(zhàn)機擁有導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)這張“底牌”，即便被無源雷達+IRST的組合鎖定，也可以采用電子對抗措施引誘來襲導(dǎo)彈脫靶。
從根本上來說，無源雷達概念使用環(huán)境射頻輻射，例如手機信號塔、電視和無線電廣播等的發(fā)射，而不是其自身的有源雷達發(fā)射器，并使用這些信號的回波來檢測穿過天空區(qū)域的目標。這個概念已經(jīng)存在了很長時間。它可以追溯到雷達的黎明，無源雷達在第二次世界大戰(zhàn)期間服役。近幾十年來，多個國家的多家武器制造商一直在不同程度上追求這項技術(shù)。
事實上，似乎每隔幾年就會有一篇文章宣布隱形技術(shù)可能由于無源雷達系統(tǒng)的進步而無效，從而引起轟動。通常，這些文章都帶有威脅 - 伊朗，俄羅斯，中國等。今天在關(guān)于低頻和量子雷達技術(shù)的文章中也有類似的說法。
TwInivs無源雷達系統(tǒng)背后的一般概念，Hensoldt ?
亨索爾特自己的說法已經(jīng)有一年多的歷史了，當時德國正在考慮購買F-35來取代其龍卷風(fēng)戰(zhàn)斗機。但實際上，關(guān)于這類話題的任何事情似乎都會引發(fā)一些錯位的歇斯底里，當 F-35 隨之而來成為關(guān)注的主題時，它一定會吸引眼球。
隨著歲月的流逝，無源雷達并沒有因為一系列原因而削減隱身技術(shù)的實用性。首先，僅僅檢測到附近未知的東西并不意味著可以準確地分類或交戰(zhàn)目標。換句話說，在大多數(shù)情況下，無源雷達不提供使用武器的交戰(zhàn)質(zhì)量遙測。它是一種感知工具，主要用于提示其他更傳統(tǒng)的傳感器。
換句話說，它可以用來將其他防空傳感器（如搜索和火控雷達）指向所述物體似乎所在的天空區(qū)域。這是一項有價值的能力，因為其中一些傳感器可能能夠在飛機上獲得更好的跟蹤，特別是通過在知道他們正在尋找低可觀察目標的情況下改變策略。但考慮到隱形飛機經(jīng)過優(yōu)化，可以專門逃避這些雷達使用的雷達波段類型的探測，特別是從某些方面，僅僅將它們的波束指向天空區(qū)域可能是徒勞的。如果所述隱形目標與這些傳感器相距很遠并且相對于它們處于有利方面，則尤其如此。即使實現(xiàn)了跟蹤，它也可能是間歇性的，并且持續(xù)時間不夠長，無法將武器引導(dǎo)到目標上。
此外，一旦這些傳感器被無源雷達系統(tǒng)提示，被追捕的飛機將完全知道這種情況正在發(fā)生，并將采用航線變化和先進的電子戰(zhàn)能力來混淆、欺騙或致盲這些雷達系統(tǒng)。這些有源傳感器通過發(fā)射來泄露其位置，因此，如果飛機或其聯(lián)網(wǎng)的其他平臺對其任務(wù)構(gòu)成嚴重威脅，或者飛機的任務(wù)本身就是這樣做，也可以選擇摧毀部分或全部威脅傳感器。因此，一旦無源雷達完成其工作并將其他更高保真度的有源傳感器引導(dǎo)到目標區(qū)域，這些傳感器現(xiàn)在就有被抹去的風(fēng)險。
即使與有源雷達相比，無源雷達的優(yōu)勢在于它不會發(fā)出輻射，從而泄露其位置，甚至不會泄露其在該地區(qū)存在的事實。這意味著很難追捕和摧毀。直到它向其他防空節(jié)點廣播信息，例如提示火控和/或搜索雷達，如果它這樣做沒有通過硬線連接到它們。在大多數(shù)情況下，如果無源雷達硬連線到其他傳感器，它將處于固定位置或靠近這些系統(tǒng)，因此也容易受到攻擊。任何通過無線電發(fā)射與另一個集成防空節(jié)點通信的脆弱性取決于所使用的數(shù)據(jù)鏈路類型及其相關(guān)硬件。無論如何，這是需要考慮的非常重要的事情。
無源雷達還依靠密集的第三方射頻輻射來利用可以發(fā)現(xiàn)隱形飛機的介質(zhì)。因此，在非常偏遠的地區(qū)使用它即使不是完全無用，也是有問題的。換句話說，由于輻射水平不能由其操作員控制，因此系統(tǒng)受其所處的環(huán)境RF環(huán)境的影響。這限制了有效使用系統(tǒng)的方式和地點。即便如此，它們的范圍和保真度也是有限的。
例如，在德國無源雷達的故事中，該公司表示它跟蹤了兩架F-35的飛行，但當時這些F-35已經(jīng)打開了轉(zhuǎn)發(fā)器，并且正在談?wù)摽罩薪煌ü苤祁l率（發(fā)射自己的射頻能量）。他們甚至可能已經(jīng)利用了基本模式。他們還在機身上安裝了雷達反射器，飛機處于非戰(zhàn)斗配置和軟件模式。運營商還非常了解當?shù)氐纳漕l環(huán)境，以及如何優(yōu)化系統(tǒng)以發(fā)現(xiàn)他們已經(jīng)知道將在那里的飛機。即使在這些近乎理想的條件下，他們聲稱他們跟蹤了飛機大約90英里。這是一個相當大的距離，但并不能說明在實戰(zhàn)條件下可能實現(xiàn)的射程，即使他們會看到一架未經(jīng)宣布的、無聲的、戰(zhàn)斗配置的、支持電子戰(zhàn)的 F-35。
無源雷達系統(tǒng)最有能力的地方是當它們與先進的紅外搜索和跟蹤系統(tǒng)配對時。這可以允許對無源雷達在其瞄準鏡上看到的任何內(nèi)容進行更精確的二次瞄準。它還可以提供分類數(shù)據(jù)，甚至武器使用信息。但是IRST，尤其是安裝在地面上的IRST，本身有很大的局限性，特別是在范圍和保真度方面，這可能與環(huán)境條件高度相關(guān)，更不用說掃描速度了。
幫助戰(zhàn)斗機瞄準普通雷達看不到的潛在感興趣目標的能力是這種系統(tǒng)的另一個潛在有效應(yīng)用。但這意味著戰(zhàn)斗機需要在空中或附近處于戒備狀態(tài)，才能使這種概念發(fā)揮作用。
因此，關(guān)鍵是無源雷達在先進的綜合防空系統(tǒng)中占有一席之地。但他們的能力是有限的，而且在很大程度上是支持性的。隨著計算機處理的不斷改進，它們從人口稠密地區(qū)的電磁頻譜混亂中挑選目標的能力將得到提高，IADS的整體能力也將隨之提高。此外，從雙基地?zé)o源雷達配置（如TwInivs）轉(zhuǎn)向多靜態(tài)系統(tǒng)，其陣列分布在大地理區(qū)域，也應(yīng)該提供更強大的功能。
最終，人們可以想象這些系統(tǒng)的處理能力和復(fù)雜性變得如此復(fù)雜，以至于可以將紅外尋的導(dǎo)彈帶入正確的區(qū)域，從而可能鎖定隱形飛機。這將是遠程，所有被動，地對空交戰(zhàn)的“圣杯”，根本不使用主動雷達。盡管如此，導(dǎo)彈和無源雷達系統(tǒng)之間仍需要數(shù)據(jù)鏈連接。但事實是，在這一點上，能夠支持這種交戰(zhàn)的導(dǎo)彈在很大程度上仍處于概念階段或部署的數(shù)量非常有限，能夠為它們提供高質(zhì)量遙測的無源雷達在很大程度上是一個想法，而不是現(xiàn)實。此外，像F-35這樣的飛機具有先進的導(dǎo)彈進近預(yù)警系統(tǒng)，仍然可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈朝向它們的方向，并且可以采用各種形式的紅外對抗甚至硬殺傷系統(tǒng)。
最重要的是，這假設(shè)了一個完美的場景，并且有大量的射頻輻射被泵入天空。無論多么先進，大幅降低這些系統(tǒng)有效性的一種方法是打擊支持它們的商用射頻發(fā)射器。很多時候，無論如何，這是空襲的第一步。事實上，這些系統(tǒng)中的許多系統(tǒng)在戰(zhàn)爭時期都會停止廣播。
因此，總體而言，無源雷達不是一種使隱身無效的能力。至少在短期內(nèi)，在可預(yù)見的未來可能沒有時間，如果有的話。事實上，它使隱身變得更加重要，因為它允許飛機躲避雷達，如果無源雷達檢測到它們的存在，這些雷達將用于攻擊它。
隱形技術(shù)并不是讓飛機消失的單一“東西”。這是一項廣泛的措施，包括機身整形、復(fù)合結(jié)構(gòu)、雷達吸收材料、低概率攔截雷達和通信、紅外信號衰減、增強態(tài)勢感知、高質(zhì)量情報、基于該情報的任務(wù)和路線規(guī)劃、摧毀和壓制敵方防空系統(tǒng)、量身定制的戰(zhàn)術(shù)使用、彈藥選擇，以及現(xiàn)在比以往任何時候都更多的電子戰(zhàn).所有這些要素以及更多要素都與績效和任務(wù)目標相平衡。即使以最佳方式使用了這些元素中最好的元素，這并不意味著飛機對雷達不可見，而是意味著在特定威脅傳感器的給定范圍和方面，它的可探測性要低得多。僅僅因為隱形飛機可以被短暫探測到，并不意味著它可以成功交戰(zhàn)。
F-35，在今天飛行的所有其他飛機上，其傳統(tǒng)的隱形技術(shù)得到了其他能力的支持，即電子戰(zhàn)和增強的態(tài)勢感知，以幫助確保其在未來幾年可能遇到的許多威脅場景中的生存能力。即使在今天，無論美國空軍高層在大型公開演講中宣布什么，F(xiàn)-35都不會在不顯著降低敵人的IADS拳頭的情況下徘徊。這就是防區(qū)外彈藥的用途，它們也正在成為敵方防空網(wǎng)絡(luò)的破壞者。
除了F-35之外，未來的戰(zhàn)斗機將使用非常低的可觀測設(shè)計概念，使其能夠在更廣泛的頻段上衰減射頻能量。這與雷達吸收涂層和結(jié)構(gòu)的先進性一起，甚至?xí)绊憻o源雷達的有效性。他們的自衛(wèi)系統(tǒng)也將是基于動力學(xué)和激光的。這意味著如果它們確實被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)彈將很難真正到達目標并受到打擊。
正如我多次說過的那樣，隱形技術(shù)并不是讓飛機消失的單一“東西”。這是一項廣泛的措施，包括機身整形、復(fù)合結(jié)構(gòu)、雷達吸收材料、低概率攔截雷達和通信、紅外信號衰減、增強態(tài)勢感知、高質(zhì)量情報、基于該情報的任務(wù)和路線規(guī)劃、摧毀和壓制敵方防空系統(tǒng)、量身定制的戰(zhàn)術(shù)使用、彈藥選擇，以及現(xiàn)在比以往任何時候都更多的電子戰(zhàn).所有這些要素以及更多要素都與績效和任務(wù)目標相平衡。即使以最佳方式使用了這些元素中最好的元素，這并不意味著飛機對雷達不可見，而是意味著在特定威脅傳感器的給定范圍和方面，它的可探測性要低得多。僅僅因為隱形飛機可以被短暫探測到，并不意味著它可以成功交戰(zhàn)。
F-35，在今天飛行的所有其他飛機上，其傳統(tǒng)的隱形技術(shù)得到了其他能力的支持，即電子戰(zhàn)和增強的態(tài)勢感知，以幫助確保其在未來幾年可能遇到的許多威脅場景中的生存能力。即使在今天，無論美國空軍高層在大型公開演講中宣布什么，F(xiàn)-35都不會在不顯著降低敵人的IADS拳頭的情況下徘徊。這就是防區(qū)外彈藥的用途，它們也正在成為敵方防空網(wǎng)絡(luò)的破壞者。
除了F-35之外，未來的戰(zhàn)斗機將使用非常低的可觀測設(shè)計概念，使其能夠在更廣泛的頻段上衰減射頻能量。這與雷達吸收涂層和結(jié)構(gòu)的先進性一起，甚至?xí)绊憻o源雷達的有效性。他們的自衛(wèi)系統(tǒng)也將是基于動力學(xué)和激光的。這意味著如果它們確實被發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)彈將很難真正到達目標并受到打擊。
無源雷達本身并不發(fā)射能量，而是被動地接收目標反射的非協(xié)同式輻射源的電磁信號，對目標進行跟蹤和定位。所謂非協(xié)同式外部輻射源，是指輻射源和雷達“不搭界”，沒有直接的協(xié)同作戰(zhàn)關(guān)系。這樣就使得探測設(shè)備和反輻射導(dǎo)彈不能利用電磁信號對無源雷達進行捕捉、跟蹤和攻擊。
無源雷達系統(tǒng)簡單，尺寸小，可以安裝在機動平臺上、易于部署，訂購與維護成本低。無源雷達不發(fā)射照射目標的信號，因此不易被對方感知，一般不存在被干擾的問題。它可以晝夜、全天候工作：可連續(xù)檢測目標，一般為每秒一次，信號源是40—400兆赫的低頻電磁波，有利于探測隱身目標和低空目標：不需頻率分配，因此可部署在不能部署常規(guī)雷達的地區(qū)。
無源雷達自身不發(fā)射信號，既帶來優(yōu)點也帶來缺點。由于依賴于第三方發(fā)射機，操作員對照射器無法主動控制，在被探測目標保持無線電靜默、照射器又不工作的情況下，無源雷達就成了無源之水，不能發(fā)揮作用。此外，一些發(fā)射機的有效輻射功率較低，易受干擾和空射誘餌的影響而且要求發(fā)射機與目標、目標與接收機以及接收機與發(fā)射機之間信號不受阻擋，限制了無源雷達的使用。
編輯：黃飛
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工商網(wǎng)監(jiān)
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