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機(jī)載無(wú)源探測(cè)定位新技術(shù)綜述

2010-01-16 15:34楊躍輪
艦船電子對(duì)抗 2010年3期
關(guān)鍵詞:輻射源無(wú)源高精度

楊躍輪

(海軍駐滬東中華造船(集團(tuán))有限責(zé)任公司軍事代表室,上海200129)

0 引 言

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,掌握制空權(quán)是奪取戰(zhàn)爭(zhēng)勝利的關(guān)鍵環(huán)節(jié),及時(shí)準(zhǔn)確的空中情報(bào)是取得勝利的重要保障。隨著戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的日益復(fù)雜和反輻射導(dǎo)彈及隱身技術(shù)的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的機(jī)載雷達(dá)偵察告警及無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)已無(wú)法完全滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的要求,迫切需要尋求新的空中無(wú)源探測(cè)手段。

近年來(lái),隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)載無(wú)源探測(cè)技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展和創(chuàng)新。特別是機(jī)載高精度無(wú)源探測(cè)定位技術(shù)較過(guò)去有了脫胎換骨的變化。

1 新型機(jī)載無(wú)源探測(cè)技術(shù)

利用目標(biāo)輻射信號(hào)的無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)類似傳統(tǒng)意義上的電子戰(zhàn)偵察設(shè)備。它通過(guò)接收目標(biāo)本身輻射的電磁波測(cè)量其參數(shù),從而確定輻射源及其載體平臺(tái)的位置??梢岳玫妮椛湓窗ɡ走_(dá)、干擾機(jī)、通信設(shè)備、應(yīng)答器等。

傳統(tǒng)上機(jī)載無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的定位通過(guò)單站運(yùn)動(dòng)測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。近年來(lái),這種方法隨著數(shù)字化接收測(cè)量技術(shù)的發(fā)展也在不斷發(fā)展,同時(shí),通過(guò)機(jī)載多平臺(tái)的協(xié)同測(cè)量進(jìn)行高精度定位的方法和技術(shù)不斷涌現(xiàn)。

1.1 機(jī)載單站高精度無(wú)源定位技術(shù)

目前,現(xiàn)有的無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)主要是利用目標(biāo)自身輻射信號(hào)來(lái)對(duì)目標(biāo)定位。這類系統(tǒng)除了采用傳統(tǒng)的測(cè)向定位和差分多普勒定位技術(shù)外,還引入了一些快速高精度定位新技術(shù)。

近年來(lái)發(fā)展最快的機(jī)載無(wú)源探測(cè)技術(shù)是機(jī)載單站快速高精度定位技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是只需要單個(gè)傳感器和平臺(tái),設(shè)備量少,作用距離遠(yuǎn),機(jī)動(dòng)性好。其采用的典型技術(shù)主要有以數(shù)字接收機(jī)為核心的新型相位干涉儀、自標(biāo)定多普勒和相位變化率等一系列新技術(shù)。

相位干涉儀的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)向精度高,為提高測(cè)向精度消除寬空域上的測(cè)量模糊,可采用多基線和多維相位干涉儀。由于單片微波集成電路(MMIC)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)載相位干涉儀的體積和重量越來(lái)越小,例如南非和以色列等國(guó)的2 ~18GHz 機(jī)載相位干涉儀陣列已能做到20kg 量級(jí)。多普勒頻移定位技術(shù)實(shí)際上是對(duì)相對(duì)于定位平臺(tái)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的雷達(dá)頻率和脈沖重復(fù)間隔(PRI )變化率進(jìn)行多普勒頻移測(cè)定,從而測(cè)出載機(jī)相對(duì)于目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和速度,再經(jīng)定位算法實(shí)現(xiàn)精確定位。這種定位技術(shù)對(duì)數(shù)字式接收機(jī)的要求特別高,即要求對(duì)頻率的測(cè)量精度達(dá)赫茲量級(jí),對(duì)時(shí)間的測(cè)量精度達(dá)納秒量級(jí)。相位變化率技術(shù)是對(duì)三角定位的一種很大改進(jìn)。休斯公司的系統(tǒng)采用了2 個(gè)天線陣列,產(chǎn)生一個(gè)與相位變化率對(duì)應(yīng)的信號(hào),由此測(cè)出輻射信號(hào)的到達(dá)方向(DOA)。據(jù)稱系統(tǒng)能在5s內(nèi)算出地面輻射源的位置。該系統(tǒng)是根據(jù)目標(biāo)DOA 信息和相位信息實(shí)行定位的,其中測(cè)量DOA 用的是8.9cm天線,測(cè)相位變化率用的是6.35cm天線。

1.2 機(jī)載單站快速高精度定位系統(tǒng)發(fā)展計(jì)劃

目前,國(guó)外已有多項(xiàng)機(jī)載單站快速高精度定位系統(tǒng)發(fā)展計(jì)劃正處在系統(tǒng)驗(yàn)證階段,下面重點(diǎn)介紹美國(guó)研制的幾種機(jī)載單站快速高精度定位系統(tǒng)。

(1)PRSS 無(wú)源測(cè)距定位系統(tǒng)

PRSS 無(wú)源測(cè)距定位系統(tǒng)是由洛克希德·馬丁聯(lián)合系統(tǒng)公司與阿納倫微波公司聯(lián)合研制的一種以數(shù)字射頻存儲(chǔ)器(DRFM)為核心的技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)是利用普通機(jī)載雷達(dá)告警設(shè)備天線,根據(jù)先進(jìn)數(shù)字接收機(jī)截獲信號(hào)的幅度和相位數(shù)據(jù),精密測(cè)量威脅信號(hào)參數(shù),提高參數(shù)分辨率,按照不同天線接收到的信號(hào)頻率細(xì)微差異和到達(dá)時(shí)間差異,計(jì)算多普勒頻率差值和到達(dá)時(shí)間差,利用2 個(gè)差值擬合,在全球定位和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS/INS)輔助下,精確計(jì)算輻射源位置,進(jìn)行精密定位和特殊輻射源識(shí)別,并具備在軟件強(qiáng)化的條件下檢測(cè)和處理低截獲概率調(diào)制信號(hào)的能力。在F-16 飛機(jī)上采用吊艙式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行飛行實(shí)驗(yàn)表明,利用射頻多普勒頻移和脈沖重復(fù)周期變化差值,能夠在17 ~48s的時(shí)間內(nèi),以1%的精度測(cè)定地面雷達(dá)的距離。目前PRSS 已做成一塊試驗(yàn)性板子的形式,放在偵察吊艙內(nèi),或鄰接在現(xiàn)有的雷達(dá)告警接收機(jī)上,使原有雷達(dá)告警接收機(jī)具有快速定位功能,并比傳統(tǒng)的測(cè)向接收機(jī)定位功能提高一個(gè)數(shù)量級(jí),是一種理想的機(jī)載單站快速高精度定位設(shè)備。該設(shè)備可以與現(xiàn)有的機(jī)載偵察天線合用孔徑,安裝也很容易。

(2)PLAID 精確定位與識(shí)別系統(tǒng)

PLAID 精確定位與識(shí)別系統(tǒng)采用數(shù)字化機(jī)載雷達(dá)告警接收機(jī),利用單陣元測(cè)多普勒頻率,利用雙陣元測(cè)相位變化率及時(shí)延測(cè)向,結(jié)合獨(dú)特的軟件算法進(jìn)行測(cè)距和識(shí)別。它采用了與PRSS 系統(tǒng)相同的關(guān)鍵技術(shù)。軟件算法能夠極大提高被檢測(cè)威脅的地理位置、方位精度,用于斜距測(cè)量并確定特定的輻射源識(shí)別信息。通過(guò)不斷采樣積累,接收機(jī)可以接收處理頻率達(dá)幾個(gè)赫茲、時(shí)間上達(dá)到納秒量級(jí)的信號(hào)。其測(cè)距相對(duì)誤差可以在10s內(nèi)收斂到10%。這種精確的參數(shù)測(cè)量能力,加上利用脈沖相位角和脈沖上有意相位編碼或者無(wú)意的幅度調(diào)制信號(hào),進(jìn)行抽取分析,可以描述脈沖內(nèi)部調(diào)制模式,實(shí)現(xiàn)指紋分析,達(dá)到基本沒(méi)有模糊的輻射源識(shí)別。PLAID 用于對(duì)現(xiàn)有的機(jī)載雷達(dá)告警設(shè)備(如F-16 戰(zhàn)斗機(jī)上的AN/ALR-69 雷達(dá)告警接收機(jī)設(shè)備)進(jìn)行改進(jìn),提高其距離和方位上的目標(biāo)定位能力。

(3)DFLS 測(cè)向和定位系統(tǒng)

DFLS 測(cè)向和定位系統(tǒng)是由休斯雷達(dá)系統(tǒng)公司研制的一種能快速測(cè)出輻射源信號(hào)到達(dá)方位角和距離的系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用測(cè)向精度優(yōu)于0.5°的相位干涉儀測(cè)出信號(hào)到達(dá)方位角;而測(cè)距則采用相位變化率技術(shù)計(jì)算出信號(hào)的相位變化率,分辨出輻射源的最大、最小距離,定位系統(tǒng)就能在5s內(nèi)單值地給出輻射源的方位距離和確切位置。該系統(tǒng)封裝在機(jī)翼尖的天線內(nèi),干涉儀安裝在機(jī)腹吊艙內(nèi),還有硬件“箱”和計(jì)算機(jī)也在其中。射頻開(kāi)關(guān)用來(lái)對(duì)天線接收到的信號(hào)進(jìn)行取樣,用YIG 振蕩器將射頻信號(hào)下變頻到基帶,進(jìn)行相位鑒別。系統(tǒng)還對(duì)加速表、偏航率信息以及GPS 自定位信息進(jìn)行處理。據(jù)稱從截獲信號(hào)開(kāi)始,8s后的定位精度為10%R;20s后,定位精度優(yōu)于2%R。

(4)LT-500 無(wú)源瞄準(zhǔn)系統(tǒng)

LT-500 無(wú)源瞄準(zhǔn)系統(tǒng)是一種快速高精度定位系統(tǒng),能在數(shù)秒鐘內(nèi)定出敵輻射源位置。該系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)是采用長(zhǎng)/短基線干涉儀測(cè)向和無(wú)源測(cè)距相結(jié)合的方法。其中短基線干涉儀(SBI )具有3 ~5 個(gè)天線單元和接收機(jī)。通過(guò)測(cè)出第1 個(gè)天線和第2 個(gè)天線信號(hào)間的相位差,計(jì)算出輻射源至不同天線的距離差。為了解模糊,采用長(zhǎng)/短基線相結(jié)合的辦法,將一個(gè)天線盡可能遠(yuǎn)離短基線安裝,形成長(zhǎng)基線。如果長(zhǎng)基線天線將短基線孔徑擴(kuò)大到8 ~10 倍,測(cè)向精度則提高80 ~100 倍。這種 LT-500能和F-15 、F-16 和F/A-18 上的內(nèi)裝式吊艙或電子戰(zhàn)系統(tǒng)兼容,并能利用機(jī)上現(xiàn)有的天線來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)源定位。

(5)T-RECS 戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)電子戰(zhàn)系統(tǒng)

T-RECS 戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)電子戰(zhàn)系統(tǒng)是由美國(guó)諾斯羅普·格魯曼公司研制的一種無(wú)人機(jī)載無(wú)源定位系統(tǒng),安裝在以色列航空工業(yè)公司的無(wú)人機(jī)上。在機(jī)腹下安裝了一個(gè)76cm×76cm的正交極化干涉儀,系統(tǒng)配備INS/GPS 自定位設(shè)備,在對(duì)敵防空壓制(SEAD)的作戰(zhàn)飛行高度上,能在3s內(nèi),對(duì)地面雷達(dá)定位,圓周誤差率為50m。其地面遙控站可在離載機(jī)35km 的地方實(shí)施實(shí)時(shí)控制。整個(gè)系統(tǒng)已在科索沃戰(zhàn)場(chǎng)成功使用。

(6)CRADA聯(lián)合研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目

CRADA開(kāi)發(fā)計(jì)劃利用成熟的商用硬件,根據(jù)雷達(dá)信號(hào)的時(shí)域特性進(jìn)行快速高精度定位,定位精度比采用相位干涉儀測(cè)向體制的結(jié)果高得多。試飛中,載機(jī)上的無(wú)源定位設(shè)備僅是一個(gè)輕便的商用寬帶DLVA和一個(gè)全向天線。另由一個(gè)商用GPS 接收機(jī)提供時(shí)間/位置數(shù)據(jù)。還有一臺(tái)未經(jīng)改裝的CP-100 脈沖處理器。因?yàn)闆](méi)有使用P 碼或差分GPS,所以采用濾波算法來(lái)估算和校正時(shí)間/位置噪聲。經(jīng)去交叉和參數(shù)處理后的目標(biāo)信號(hào)參數(shù)和脈沖特征數(shù)據(jù)(TOA、AP、PW),作為定位算法的輸入,產(chǎn)生橢圓形定位概率數(shù)據(jù)。這種設(shè)備很輕便,安裝容易,適合于無(wú)人機(jī)載定位系統(tǒng)。

1.3 機(jī)載多站協(xié)同高精度無(wú)源定位技術(shù)

為確保多個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)的協(xié)同作戰(zhàn)能力,需要新一代的機(jī)載雷達(dá)告警設(shè)備組網(wǎng)協(xié)同。組網(wǎng)協(xié)同后不僅能夠大大提高對(duì)威脅目標(biāo)的反應(yīng)速度,也能大大提高對(duì)威脅目標(biāo)的無(wú)源探測(cè)定位精度。

外軍在機(jī)載多站協(xié)同高精度無(wú)源定位方面開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目有:

(1)先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)瞄準(zhǔn)技術(shù)(AT3)計(jì)劃

AT3 計(jì)劃的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證一種能快速和精確定位敵防空雷達(dá)的新技術(shù)。該技術(shù)的開(kāi)發(fā)工作由美國(guó)國(guó)防預(yù)研計(jì)劃局和空軍研究實(shí)驗(yàn)室共同投資啟動(dòng)實(shí)施。

具體來(lái)說(shuō),AT3 計(jì)劃的一個(gè)目標(biāo)是為采用GPS制導(dǎo)的精確制導(dǎo)打擊武器,例如美國(guó)的聯(lián)合直接攻擊彈藥(JDAM)或聯(lián)合防區(qū)外武器(JSOW)提供足夠精度、足夠快速的目標(biāo)捕獲數(shù)據(jù)而開(kāi)發(fā)一種多平臺(tái)聯(lián)合實(shí)施的精確快速的雷達(dá)定位技術(shù)。

AT3 的概念是空軍研究實(shí)驗(yàn)室于1992 ~1993年投資的早期研究工作的產(chǎn)物。這項(xiàng)早期研究工作是利用GPS 導(dǎo)航星得到準(zhǔn)確的時(shí)間和飛機(jī)位置數(shù)據(jù),來(lái)提供更有效的對(duì)敵防空壓制(SEAD)方法,該研究證實(shí)了幾架相對(duì)于敵雷達(dá)處在不同位置的空中平臺(tái)幾乎可同時(shí)對(duì)雷達(dá)進(jìn)行測(cè)向的可能性。這種基本技術(shù)類似于反“羅蘭-C”的工作原理,即由空中幾架裝備了AT3 設(shè)備的飛機(jī)平臺(tái)在同一時(shí)刻測(cè)量出由同一地面雷達(dá)輻射來(lái)的同一個(gè)脈沖的到達(dá)時(shí)間,通過(guò)計(jì)算到達(dá)時(shí)間差來(lái)確定敵雷達(dá)的精確位置,計(jì)算工作可由一架協(xié)同平臺(tái)(例如美國(guó)的E-8 “聯(lián)合星”飛機(jī))擔(dān)當(dāng)。計(jì)算中還需要利用GPS 導(dǎo)航接收機(jī)獲得的精確時(shí)間和各參與定位測(cè)量的平臺(tái)本身的精確位置數(shù)據(jù)。

(2)網(wǎng)絡(luò)中心協(xié)作目標(biāo)瞄準(zhǔn)(NCCT)計(jì)劃

NCCT 是根據(jù)美國(guó)國(guó)防部通過(guò)近代幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)之后總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)提出來(lái)的一項(xiàng)事關(guān)軍事轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的重要計(jì)劃。美軍認(rèn)為,現(xiàn)代作戰(zhàn)第一必須把目標(biāo)圖像信息和指揮員的作戰(zhàn)命令迅速傳遞到各作戰(zhàn)單位;第二必須能快速準(zhǔn)確地攻擊機(jī)動(dòng)目標(biāo)。這就需要使戰(zhàn)場(chǎng)上盡可能多的傳感器、作戰(zhàn)平臺(tái)和武器聯(lián)網(wǎng)工作,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的互連、互通、互操作性能,達(dá)到戰(zhàn)場(chǎng)資源和信息的互通和共享,重點(diǎn)是在情報(bào)、監(jiān)視、偵察信息的互通和共享。

美軍發(fā)展網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的早期目標(biāo)是快速融合足夠的信息以擊敗或至少避免敵人先進(jìn)的綜合防空系統(tǒng)(IADS)的致命性攻擊。但現(xiàn)在的任務(wù)已經(jīng)逐漸地?cái)U(kuò)展到要以足夠的可信度迅速識(shí)別“時(shí)間敏感”的目標(biāo)(指高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)或信號(hào)活動(dòng)稍縱即逝的目標(biāo),即需要快速捕獲的目標(biāo)),并給出它們的位置信息,以便用精確制導(dǎo)武器進(jìn)行打擊。

美軍認(rèn)為:用網(wǎng)絡(luò)對(duì)付網(wǎng)絡(luò),把許多個(gè)情報(bào)收集傳感器的數(shù)據(jù)組合起來(lái),精確地補(bǔ)償?shù)羲械母鞣N物理和時(shí)間因素,并且利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)提煉出戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)單一的綜合圖像。

NCCT 計(jì)劃中開(kāi)發(fā)了一些系統(tǒng)框架和軟件算法,橫向地把空軍的情報(bào)、監(jiān)視和偵察飛機(jī)聯(lián)合起來(lái)。橫向聯(lián)合意味著所有的情報(bào)收集平臺(tái)不僅能夠交換數(shù)據(jù),而且能夠協(xié)作生成新的信息。每個(gè)平臺(tái)搭載的NCCT 設(shè)備有3 個(gè)主要部分:第一,網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備——是一種快速、寬帶無(wú)線電臺(tái);第二,網(wǎng)絡(luò)控制器——是大腦和中央神經(jīng)系統(tǒng),包括中央計(jì)算機(jī)、通用協(xié)議、語(yǔ)言和算法;第三——平臺(tái)接口模塊,它保證每架飛機(jī)傳感器的信息被轉(zhuǎn)換成可在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的格式。

在實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中,網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)傳感器探測(cè)到相關(guān)的活動(dòng)后,就能引導(dǎo)其它的傳感器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。該過(guò)程中應(yīng)用的傳感器可以是相同類型的,也可以是不同類型的,這樣可以充分利用傳感器各自的長(zhǎng)處。系統(tǒng)可以相互引導(dǎo),組合傳感器的數(shù)據(jù),所以軍方用戶可以加快形成信號(hào)情報(bào)的速度,并且具有對(duì)地監(jiān)視雷達(dá)和光電成像的高精度。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)作在目標(biāo)定位的時(shí)間方面可得到很大的改善,例如,一個(gè)平臺(tái)單獨(dú)工作能夠在5min 之內(nèi)定位一部敵方發(fā)射機(jī),精度小于500m。而運(yùn)用2 架飛機(jī)時(shí),誤差可在幾十秒鐘的時(shí)間內(nèi)下降到120m;若采用3 架飛機(jī),誤差可在幾秒鐘的時(shí)間內(nèi)降低到小于100m。預(yù)計(jì)最終的精度將足以滿足精確制導(dǎo)武器的要求,誤差距離小于6m。通過(guò)快速相互引導(dǎo),信號(hào)情報(bào)與對(duì)地監(jiān)視雷達(dá)飛機(jī)(如E-8 “聯(lián)合星”飛機(jī))的結(jié)合可以進(jìn)一步把定位精度優(yōu)化到數(shù)十米。

系統(tǒng)應(yīng)用了一種獨(dú)特的軟件算法,它能把單獨(dú)發(fā)生的2、3 次模棱兩可的、時(shí)間上飛逝即過(guò)的聯(lián)系信息相關(guān)起來(lái),對(duì)它們進(jìn)行交互參照,提供可靠的目標(biāo)位置。這種新算法把虛警減少到幾乎等于0。

NCCT 系統(tǒng)具有的另外2 個(gè)特點(diǎn)是地理鎖和特殊輻射源識(shí)別。地理鎖可以保證每架執(zhí)行情報(bào)收集任務(wù)的飛機(jī)知道它與其它空中平臺(tái)的相對(duì)位置,包括相對(duì)于威脅導(dǎo)彈的位置。預(yù)計(jì)其精度小于30m。這項(xiàng)技術(shù)給出了精確的相對(duì)位置、精確的正北位置,大大降低了校準(zhǔn)各個(gè)平臺(tái)傳感器所需的時(shí)間和工作量。各情報(bào)收集設(shè)備的同步工作是其關(guān)鍵之一。當(dāng)系統(tǒng)與地圖數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合起來(lái)時(shí),就能準(zhǔn)確地指示地面目標(biāo)的位置。特殊輻射源識(shí)別是給特殊輻射源標(biāo)上“指紋”烙印,于是可以進(jìn)行精確的目標(biāo)識(shí)別和長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤。

目前,美軍已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了把 RC-135 “鉚釘”飛機(jī)(信號(hào)情報(bào))、E-3AWACS 飛機(jī)(電子支援措施)、E-8JSTAR(對(duì)地監(jiān)視雷達(dá))和陸軍“護(hù)欄”飛機(jī)(通信情報(bào))的數(shù)據(jù)綜合后生成相關(guān)數(shù)據(jù),形成新的信息。NCCT 組合各種傳感器的信息后能夠及早實(shí)現(xiàn)跟蹤,并且擴(kuò)大現(xiàn)有傳感器的作用距離。將來(lái)U-2 、“全球鷹”、EP-3E、MC2A、陸軍的通用空中傳感器飛機(jī)等平臺(tái)將被增加進(jìn)來(lái),以便對(duì)敵人的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)的電子監(jiān)視。

2 機(jī)載無(wú)源定位裝備技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)

從上述系統(tǒng)裝備的特點(diǎn)可以看出,機(jī)載無(wú)源定位系統(tǒng)裝備技術(shù)的發(fā)展正呈現(xiàn)以下特點(diǎn):

(1)新一代系統(tǒng)普遍采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù),對(duì)輻射源進(jìn)行快速全概率識(shí)別、跟蹤和實(shí)現(xiàn)十米量級(jí)的高精度定位。其核心技術(shù)是數(shù)字式接收機(jī)技術(shù)(具有納秒量級(jí)測(cè)時(shí)精度和赫茲量級(jí)測(cè)頻精度)以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)。全概率識(shí)別數(shù)字式接收機(jī)對(duì)雷達(dá)脈沖信號(hào)連續(xù)采樣,積累后關(guān)聯(lián)成一個(gè)連續(xù)信號(hào),可以測(cè)量小到1%ns 的PRI ,并采用時(shí)鐘提取算法對(duì)特殊雷達(dá)信號(hào)脈內(nèi)有意無(wú)意調(diào)制特性進(jìn)行測(cè)量,實(shí)現(xiàn)98%的全概率識(shí)別。由于數(shù)字式接收機(jī)的高精度和強(qiáng)大處理能力,使多種無(wú)源測(cè)距技術(shù)用于目標(biāo)定位成為現(xiàn)實(shí)。

(2)多平臺(tái)組網(wǎng)協(xié)同探測(cè)定位技術(shù)得到了高度重視。在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的空戰(zhàn)環(huán)境中,很難界定單站定位和多平臺(tái)定位的區(qū)別。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)融合技術(shù),將多平臺(tái)上的傳感器組網(wǎng)后,每個(gè)平臺(tái)就是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),每架飛機(jī)都具有“野鼬鼠”系統(tǒng)的功能。在網(wǎng)絡(luò)的支持下,除了能單站定位外,還能在遠(yuǎn)離目標(biāo)的地方尋找目標(biāo),并對(duì)GPS 制導(dǎo)的彈藥進(jìn)行瞄準(zhǔn)性引導(dǎo)。為了使定位精度達(dá)到真正的目標(biāo)瞄準(zhǔn)要求,這些系統(tǒng)一般都采用艦-機(jī)、陸-機(jī)、機(jī)-機(jī)等多平臺(tái)協(xié)同工作。

(3)探測(cè)定位速度快、精度高。計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展,為機(jī)載無(wú)源探測(cè)定位系統(tǒng)信號(hào)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)帶來(lái)了跨越式進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)快速高精度探測(cè)定位,很多系統(tǒng)已從對(duì)固定目標(biāo)的定位發(fā)展到了具有對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的快速高精度定位能力。

(4)多功能小型化設(shè)計(jì)。為適應(yīng)惡劣氣候環(huán)境下作戰(zhàn)及反恐作戰(zhàn)需求,減少人員傷亡,機(jī)載無(wú)源探測(cè)定位技術(shù)趨于多功能小型化,這類裝備的顯著特點(diǎn)是功能強(qiáng)、集成化程度高、體積小、重量輕、功耗低,能大量裝備于無(wú)人機(jī)作戰(zhàn)平臺(tái)。

3 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)載無(wú)源探測(cè)定位技術(shù)將朝著高精度、高速度的方向發(fā)展,而這一技術(shù)的順利發(fā)展主要依賴于參數(shù)測(cè)量、處理能力的提高,具體包括相位干涉儀或相控陣天線的測(cè)角速度及精度、多普勒頻率變化率的精確測(cè)量;微弱信號(hào)檢測(cè)能力、信號(hào)的分選、傳感器組網(wǎng)、高速無(wú)線數(shù)據(jù)通信等關(guān)鍵技術(shù)的解決。而實(shí)現(xiàn)快速定位還需要設(shè)計(jì)先進(jìn)的數(shù)字接收機(jī)。聯(lián)合采用多項(xiàng)新技術(shù)和多平臺(tái)組網(wǎng)工作是信息戰(zhàn)時(shí)代機(jī)載無(wú)源定位裝備技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

針對(duì)現(xiàn)代空戰(zhàn)的特點(diǎn),我軍需要跟蹤當(dāng)前外軍機(jī)載高精度無(wú)源定位裝備技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài),認(rèn)真分析其性能特點(diǎn),根據(jù)我軍信息對(duì)抗裝備技術(shù)的實(shí)際情況,有針對(duì)性地發(fā)展適合我軍高精度無(wú)源定位技術(shù)和裝備;注重體系建設(shè)、能力建設(shè),做好統(tǒng)籌規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)工作,逐步實(shí)現(xiàn)攻防兼?zhèn)浜蛻?zhàn)略威懾能力;突破高精度無(wú)源定位技術(shù)瓶頸,采用多種無(wú)源探測(cè)定位手段,使技術(shù)互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)最佳的定位技術(shù)組合,構(gòu)建空中、陸地和海上遠(yuǎn)、中、近以網(wǎng)絡(luò)為中心的信息對(duì)抗武器裝備配置體系。

[1]王玲.無(wú)源定位技術(shù)研究[D].長(zhǎng)春:長(zhǎng)春理工大學(xué),2009.

[2]沈文亮,魏華銳,張芳珍.無(wú)源測(cè)距快速定位技術(shù)[J ].艦船電子對(duì)抗,20081 ,31(1):21-25.

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