这类无源雷达探测的目标本身不直接辐射电磁能量。无源雷达在工作时,通过天线接收来自外部的非协同辐射源(第三方)的直射波,以及该外部辐射源照射目标后形成的反射波或散射波,利用其携带的多普勒频移、多站接收信号的时间差和到达角等信息,经处理后提取目标信息并消除无用信息和干扰,从而完成对目标的探测、定位和跟踪。
可能的非协同方包括广播电台、电社台、通信台站、直接广播系统(DBS)、全球定位系统(GPS)、各种平台上的有原雷达等。美国研制的“沉默哨兵”(Silent Sentry)雷达就是这类雷达。利用全球移动通信系统(GSM)发射机的作用距离只有20千米,利用调频无线基站的距离可达100-150千米,而大功率电视发射台的作用距离更远。利用其他雷达发射机的无源系统的作用距离与所用雷达相当。
几款典型的无源雷达
美国的“沉默哨兵”霄达
美国洛克希德·马丁公司从1983年开始研究非协同式双基地无源雷达,于1998年研制出新型的“沉默哨兵”被动探测系统。这种无源雷达利用商业调频无线电台和电视台发射的50～80兆赫连续波信号,检测、跟踪、监视区内的运动目标。该系统由大动态范围数字接收机、相控阵接收天线、每秒千兆次浮点运算的高性能并行处理器及其软件组成。试验证明,它对雷达反射面积10米2目标的跟踪距离可达180千米,改进后可达220千米,能同时跟踪200个以上目标,分辨间隔为15米。
“沉默哨兵”可安装在建筑物和固定结构上,也可安装在飞机、卡车及方舱上以便快速部署。洛·马公司还试验过安装在水面舰艇和潜水艇上的两种系统,这它们一般利用沿海地区的广播系统作为照射源。在潜艇上的系统安装在潜望镜上,采用全向天线,提供直升机或海岸侦察机告警。
固定式“沉默哨兵”系统可实现全空域覆盖,对目标进行实时三维跟踪与监视,数据每秒更新8次,不受气候条件影响,系统成本和维护费用低。相控阵天线采用商用部件,安装在建筑物上,天线尺寸2.3×2.5米。该系统有120°的观察范围,采用数字波束形成技术实现整个扇区覆盖,可跟踪固定翼飞机、旋翼机、巡航导弹和弹道导弹。
快速部署系统用于进行实时数据收集和处理,目前部署在有电力自给能力的拖车上。该拖车安置在大篷内,相控阵天线安装在大蓬侧面,参考天线安装在大蓬顶部。这种特殊材质的大篷起到类似法拉第筒的作用,可防止车内处理器的电磁辐射干扰接收天线的正常工作。拖车内,加固式接收机、处理器和控制站占一半空间,空调系统和发电机放在另一半。
英国的“蜂窝”霄达
英国的“蜂窝”雷达系统可探测、跟踪和识别陆上、海上和空中的移动目标,包括在树丛中运动的车辆,它理论上能够探测野外环境中10～15千米的地面目标和100千米的大型飞机。当目标进入探测区域后,引起蜂窝电话辐射波的反射,这些反射被一部或多部蜂窝电话雷达探测到。检测数据通过通信网络实时传送到中央控制系统,数据在这里进行处理,从而确定目标的位置和速度。该雷达系统除了反射蜂窝电话基站的辐射信号外,还可利用声传感器探测到目标辐射出的噪声,有助于确定目标位置。
“蜂窝”雷达在用于地面防空时,其相控阵接收机能够采用展开式结构,或集成在伪装网中：在用于无源预警时,可以集成在坦克中或预警机上。该系统还可以用于海岸监视、战场侦察、特种情报收集(例如对机场活动进行秘密的无人监控)、边防安全及近海作战等。沿海岸线部署的“蜂窝”雷达可用于舰船检测、辅助搜救、领航、告警等任务。还可将其安装在预警机上形成无源预警能力,隐蔽地监视空域,探测100千米以外的飞机。
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