歼-20、F-22们的雷达隐身，无法破解？

　　来源：北国防务

　　对于F-22、歼-20、F-35以及苏-57这些第五代战斗机而言，隐身外形是它们给人的第一印象。但在现代战场上，光外形隐身是不够的，四代机拥有大量的电子设备，这些设备辐射的信号也足以令飞机暴露，这也就衍生出了射频隐身的概念。

　　机载火控雷达作为飞机信号辐射“大户”，管控好它的辐射可谓头等大事。还好，五代机使用的有源火控雷达在实现“低截获概率”（LPI）方面有天然优势。这在具体实现过程中当然是一个高度复杂的工程问题，但我们还是也可以深入浅出的进行理解，今天北国防务（微信ID：sinorusdef）特约撰稿人杨政卫就来说说这事儿。

　　△中美俄的五代机全部用上了机载有源相控阵火控雷达，有源雷达虽好，但如 “低截获概率”等也容易被神话

　　机载有源相控阵雷达的 “低截获概率”，顾名思义就是很难被发现。这又分成 “敌方感测不到信号”（看不见）以及 “抓得到信号但是当成噪声滤掉”（看不懂）两种情况，当然实际上是两者混用。

　　第一种情况是，用低脉冲功率与较久的观测时间，使自己的主动探测距离大于敌方被动探测距离。我们都知道雷达功率越大探测距离越大，被探测距离也越大，特别是主动探测时信号一去一回又被目标散射或吸收而衰减，而被动探测时信号只有单程，且没有被散射或吸收，所以目标所收到的信号会比雷达本身强很多，故通常雷达还没发现目标时，目标已经发现雷达信号了，这也正是雷达预警的基本原理与优势。

　　△机载有源雷达的一个核心优势就是能量可控，这不仅对提升探测能力至关重要，对射频隐身有很有利

　　但其实对雷达而言，影响距离的是累积的能量，也就是功率乘以时间，因此除了增加脉冲功率外，也可藉由增加信号累积时间来延长距离。而预警系统只是依据脉冲强度来探测目标（如果累积信号的话，根本不知道累积的是不是同一个目标的信号），因此如果雷达的脉冲功率够小、信号累积时间够长时，主动发现距离就有机会超过敌方的预警距离。有源相控阵雷达就可以轻易需要调整发射功率，在这方面相当有优势。

　　第二种情况是，雷达信号的载波频率不断变化，甚至脉冲重复频率也不断变化，这使得敌方预警系统就算抓到信号，也难以量测出信号的规则，也就难以察觉雷达的工作模式，这样就无法做出正确的警报，甚至可能当成杂波滤除。这种 “抓得到信号但是看不懂”还不是跳频模式的全部效果，一定程度上也可以降低被发现的距离。

　　△“鹰狮”将采用的有源雷达，采用氮化镓器件。这应该是目前最清晰机载有源雷达天线正面图，其各家产品考虑保密，都会给天线盖上盖子，或者图片极为模糊

　　大致了解“低截获概率”的原理就知道，在这种模式并不是把信号 “变不见”，它仍有信号，只是藉由 “钻漏洞”的方式，让固有型号的雷达告警接收机难以探测或识别。可想而知，如果设计时就考虑到敌方有“低截获概率”能力，雷达告警接收机发现雷达信号并非不可能，甚至可以说不会太难，只是也会有使用限制：

　　对于第一种 “低功率、长时间累积信号”的“低截获概率”模式而言，由于目标是动态的，因此实际上信号累积时间不能太长，例如凝视1毫秒或10毫秒，目标基本上都在原来的波束范围内，但如果凝视1秒，目标很可能早就脱离波束范围了；此外，藉由延长信号累积时间来探测，也表示相同时间能照射的目标数会比较少，因此在“低截获概率”、探测距离、多目标能力（数据更新率）三个冲突性能的取舍下，“低截获概率”模式的信号累积时间一样有上限。信号累积时间有上限就表示，信号强度有其下限。这表示，只要雷达告警接收机的敏感度够高，就还是可以在我机被发现之前先抓到雷达信号。

　　△F-35的ASQ-239型电子战系统，拥有出色的雷达告警能力，有10组告警天线环绕机身

　　而要调高敏感度，一方面是藉由硬件组件的设计，另一方面就是在软件端降低报警阀值。这就可能造成大量的虚警，而为了降低虚警，就必须运用更大量的运算资源去除错。降低报警阀值这项可以在旧系统升级时实现，而提高组件的硬件敏感度以及加强运算能力，就必须是新研制的系统。

　　△苏-35的L-150-35电子侦察系统，垂尾、尾椎以及前缘襟翼上拥有多组告警天线。接收频率覆盖1.2-40GHz，能存储1024种雷达参数，可支持反辐射导弹作战

　　而在频率变换型的“低截获概率”模式方面，如果在设计时已经考虑“低截获概率”雷达的存在，甚至在数据库中已经预先考虑若干“低截获概率”模式，再搭配强大的数据比对能力，那么这种传统雷达告警接收机“看不懂”的模式是难逃新一代设备法眼的。至少，如果预设有“低截获概率”，就不会轻易将可疑信号忽略。

　　如开头所言，无论是“低截获概率”的雷达，还是截获信号的感知端，背后是高度复杂的工程，技术含量极高。但有一点可以肯定，即雷达的“隐身”与外形“隐身”一样并不是绝对的，“隐身”和“反隐身”总是在不断博弈，此消彼长、不进则退。

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