无源双基地雷达,发挥出更大优势!

2018-03-06 10:55:25

来源:雷达通信电子战

我们常见的雷达都是其发射机主动发射电磁波,但是雷达也可以利用其他类型的发射装置,例如广播、通信或无线电导航信号,这些被称为外辐射源,它们有很多潜在的优点。

优势

比如说,它们往往是高功率的,并且覆盖范围很广;它们大部分是陆基的,但也可以使用各种星载辐射源。

使用这些外辐射源的关键目的在于雷达可以完全隐蔽。无源双基地雷达可以使用部分电磁频段,特别是在VHF和UHF。在国防应用中,与传统的微波雷达频率相比,这种频率对隐身目标可能更有优势。

由于发射机已经存在,所以成本和许可不是问题。无源双基地雷达也不会对电磁频谱造成任何额外的污染,因此被称为绿色雷达。

存在的困难

然而,由于广播、通信和无线电导航的波形并不是针对雷达而设计的,所以它们对于雷达可能不是最佳的。因此,了解波形对无源双基地雷达性能的影响是非常重要的,以便我们可以选择最合适的探测信号,并以最佳方式处理波形。

诸如VHF频率调制(FM)和模拟电视之类的模拟调制模式并不是有利的,因为将它们作为雷达信号时,性能是时变的,并且取决于调制的性质。数字音频广播(DAB)和数字视频广播(DVB)等数字调制格式在这方面要好得多,因为信号更像噪声,而且不依赖于瞬时调制。

无源双基地雷达的另一个问题是,由于信号通常是高功率的时间连续信号,所以环境中的直达波信号、多径信号和其他同信道干扰会非常严重,尤其是在城市区域。因此,需要极其复杂的信号处理技术来抑制某些信号,从而使目标被检测到。

无源双基地雷达系统

实际上,迄今为止建立和评估的所有无源双基地雷达系统都是使用固定的地面接收机,利用调频广播、电视或更现代化的数字化设备。其中一些已经证明在100公里或更远的范围内能对空中目标进行检测和跟踪。

可以进一步考虑的是,如何将相同的技术应用于机载接收机,诸如机载预警(AEW)或空对地监视等。

上图展示了这种情况,一台双通道VHF接收机安装在轻型飞机上,该机采用简单的偶极子天线作为参考通道和信号通道,将其贴在窗口内部,飞机从英格兰南海岸机场起飞。发射源是FM广播电台,发射功率高达250kW。

图中展示了民用飞机目标的检测结果,目标在椭圆上。目标速度矢量也由测量的多普勒频移和携带接收机的飞机的已知速度计算出来,并在椭圆轨迹周围显示。这些信息可以用来确定正确的目标位置,因为速度矢量在一个交点上是一致的而非其他交点。

虽然这些结果是非常初步的,但表明了这种方法的潜力,我们可以满怀信心地期待它在未来实际、实用系统开发中的应用。

 
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