俄罗斯“集装箱”超视距天波雷达系统,看名字首先不要望文生义,这玩意儿名字叫集装箱,可不是真正的模块化、小型化的袖珍雷达,光是其信号发射站和接收站的部署位置就相距300多公里,实际的雷达天线也是“铁塔”级别的庞然大物;其次,“天波”、“超视距”什么的,也不是什么新鲜玩意,美苏欧等国都差不多玩了半个多世纪,连澳大利亚都是在五十年代开始和英国联合研究,后来澳大利亚一边研究、一边部署、一边升级(当然也有美国的技术支持),到现在仍然部署的有较为成熟的JindaleeOperationalRadarNetwork(JORN)天波超视距雷达系统。
俄“集装箱”超视雷达值班,对北约有啥影响?
军事上的影响,可能没有俄罗斯对欧政治宣传的影响大,相比较而言,俄罗斯那些蓄势待发的核弹、部署在靠近西欧核心地区的“伊斯坎德尔”影响会更为猛烈些吧。俄罗斯“集装箱”超视距天波雷达系统,看名字首先不要望文生义,这玩意儿名字叫集装箱,可不是真正的模块化、小型化的袖珍雷达,光是其信号发射站和接收站的部署位置就相距300多公里,实际的雷达天线也是“铁塔”级别的庞然大物;其次,“天波”、“超视距”什么的,也不是什么新鲜玩意,美苏欧等国都差不多玩了半个多世纪,连澳大利亚都是在五十年代开始和英国联合研究,后来澳大利亚一边研究、一边部署、一边升级(当然也有美国的技术支持),到现在仍然部署的有较为成熟的Jindalee Operational Radar Network(JORN)天波超视距雷达系统。
俄罗斯的“集装箱”天波超视距雷达也只不过是在苏联时代Duga系统上的继续发展罢了,改进解决了前一代系统的某些问题,至于效果怎么样,只有俄罗斯人自己真正清楚,所以面对这种双方都有且研究了几十年的东西,对北约能有什么影响?▲俄罗斯“集装箱”天波超视距雷达的天线先说说“天波超视距”雷达对地面雷达来说,“老生常谈”的问题就是如何“超越地平线”,也就是所谓的探测距离如何突破地球曲率的限制(架高雷达的方法终有极限),而“天波”探测体制就是从上世纪五十年代以来,世界各国对这个问题原理性解决方案探索的成果体现。
▲天波超视距雷达的工作原理既然一般雷达增加架设高度会面临工程和效果上的实际限制,那么人们就转而从原理上寻求解决办法。通过研究发现,利用雷达天线发射高频频段的电磁波(3-30MHz短波),高频电磁波被地球大气电离层反射,以天波模式传播到超视距以外,探测目标后经后向散射被天波雷达接收机接收,实现超视距(500-4500公里)探测目标,克服常规雷达受地球曲率影响无法探测地平线以下目标的缺陷。
▲天波雷达与常规雷达探测对比当天波雷达站工作时,天线发射的高频电磁波斜向入射到电离层,被电离层反射后向超视距外的目标散射,其中一部分电磁波将沿着可能的路径再次返回被电离层反射,并散射向雷达接收机阵地。当然,这种模式原理很简单,但是实际工程应用要解决的问题也很多,硬件、软件、环境等都有许多问题需要解决,诸如软件算法、电离层受太阳活动干扰、背景噪声和杂波影响等等。
比如美国的 AN/FPS-95天波超视距雷达(已经在1973年撤销项目),该雷达系统虽然在试验阶段成功探测到了3700公里外的飞机,但是在后续测试时仍然发现系统背景噪声比设计高约30分贝,使雷达整体性能未能达标。▲美国曾经部署的 AN/FPS-95天波超视距雷达再谈谈俄罗斯的“集装箱”天波超视距雷达苏联/俄罗斯的天波雷达研究也起源的很早很早,至少在1947年苏联科学家卡巴诺夫就提出了“电离层反射雷达波效应探测目标”的设想;1958年,苏联通过研究发现“理论上可以对经过一次电离层反射距离处的飞机(约3000公里)和经过两次电离层反射处的弹道导弹(约6000公里)”进行超视距探测;1972年,苏联完成了N-17试验性天波雷达的工厂试验,虽然雷达性能不怎么样,但是解决了“自动排除干扰”、“自动适配电离层反射特性变化”等问题;1976年,苏联研制成功的首型5N32天波超视距雷,达开始在乌克兰的切尔尼戈夫州工作,根据苏联的说法“该雷达甚至成功探测到美国佛罗里达州卡纳维拉尔角基地发射的火箭”。
▲俄罗斯“集装箱”天波超视距雷达探测范围示意在这方面有丰富技术积累的俄罗斯因“苏联解体后遗症”和资金不足的困扰,原本在90年代初就计划重新发展天波超视距雷达的计划一直未能落地。后来终于攒足经费的俄罗斯从2002年开始进行“集装箱”雷达样品的试验,一直试验到2013年,并于同年年末在莫尔多维亚共和国投入试验性战斗值班。
▲俄罗斯“集装箱”天波超视距雷达部署地卫星图根据俄罗斯的说法,计划将“集装箱”超视距雷达的扫面扇面区从180°扩展到240°,雷达接收天线布置阵列长1300米,天线高34米,布置144个接收馈线杆,改进后对空间目标探测距离超过3000公里,对弹道导弹探测距离6000公里。并且该雷达可以对电离层以下空间、地面和海上各种运动目标进行探测,包括飞机、隐身飞机、舰艇、列车、弹道导弹、巡航导弹等,并且跟踪计算其弹道/轨迹、移动参数。
▲澳大利亚Jindalee (JORN)天波超视距雷达除了俄罗斯公布的上述“集装箱”天波雷达的一些性能以外,并没有公布实质性技术细节,所以俄罗斯所说的种种能力也无从判断。但是既然其已经开始部署,相信至少满足了俄军的基本需求,对俄罗斯现有的导弹预警系统形成有效补充,强化探测欧洲区域的空间态势。▲俄罗斯“集装箱”雷达的天线阵列实际上,俄罗斯“集装箱”雷达的技术基础和几部布置与上一代基本类似,还是采取“发射阵与接收阵分离”的模式,以避免自相干扰。
其第一套“集装箱”雷达的发射站和接收站分置于下诺夫哥罗德州和莫尔多维亚共和国相距300公里的两地。不过采用这种方式的不止俄罗斯一家,美国的AN/FPS-118天波雷达的发射/接收阵地相距约160公里,澳大利亚JORN天波超视距雷达的两阵距离则有80公里。▲法国Nostradamus天波超视距雷达天线阵列反观1994年开始工作的法国Nostradamus天波超视距雷达,则实现了发射雷达站和接收雷达站的合一问题(当然,这种布置方式并非全是优点),以单一雷达站的模式实现了360°全向超视距探测覆盖,并在1999年探测到飞往巴尔干地区执行任务的B-2隐身轰炸机,还是有一定可取之初的。