防空导弹发现目标很重要。现代战争空中威胁很多。飞机可以投炸弹。巡航导弹飞得很低。无人机体积小。这些目标都要打下来。防空导弹系统必须先看见它们。
看见目标靠雷达。雷达发出无线电波。电波碰到目标弹回来。雷达接收回波。回波显示屏幕上有光点。操作员就知道目标在哪里。雷达有很多种。预警雷达看得远。它负责找很远处的目标。跟踪雷达看得准。它盯着一个目标不断看。火控雷达更精确。它引导导弹飞向目标。
雷达发现目标有难点。天空背景很复杂。云层会反射电波。鸟群也会反射。高山和高楼也反射。这些反射都是杂波。杂波会把目标遮住。雷达要有办法过滤杂波。现代雷达用多普勒原理。目标是运动的。静止物体回波频率不变。运动目标回波频率会变。雷达计算频率变化。它能区分动和静。这样可以过滤地面杂波。
目标也会躲藏。飞机飞得很低。它利用地球曲线躲藏。雷达波直线传播。地球是圆的。低空目标藏在雷达视野下面。雷达早期看不见它。解决办法是架高雷达天线。把雷达放在山顶。把雷达放在飞机上。预警飞机飞得高。它往下看视野广。低空目标藏不住。
巡航导弹更难发现。它贴着地面飞。体积比飞机小很多。反射的回波很弱。雷达需要很灵敏。雷达波长短一些更好。短波分辨细节能力强。但短波传得不远。需要多种雷达配合。远距离用长波雷达粗略找。近距离用短波雷达精细看。
无人机特别小。它用塑料和碳纤维做。这些材料不怎么反射电波。雷达屏幕上的光点很淡。无人机飞得慢。多普勒效应不明显。它和鸟类回波很像。雷达要能分辨鸟和无人机。一种方法是看目标形状。雷达可以成像。成像像黑白照片。操作员看图像判断。另一种方法看飞行方式。鸟飞路线不规律。无人机飞路线有规律。电脑分析飞行轨迹做判断。
天气影响雷达工作。下雨下雪产生杂波。雨滴雪片也反射电波。大暴雨时雷达屏幕白茫茫。现代雷达能区分雨和金属。雨滴形状是圆的。飞机导弹是长的。回波特征不一样。雷达通过分析回波特征识别。
电子干扰是个大问题。敌人会发射干扰信号。干扰信号很强。它把真实目标盖住。屏幕上全是雪花点。雷达有抗干扰办法。一种办法是跳频。雷达快速改变电波频率。干扰机跟不上变化。另一种办法是旁瓣对消。雷达天线有主瓣和旁瓣。主瓣对准目标。干扰常常从旁瓣进来。系统识别旁瓣干扰信号。它在处理时减去这些信号。
红外探测也很重要。导弹发动机喷热气。热气体发出红外线。红外探测器很敏感。它不发射电波只接收热量。红外探测隐蔽性好。敌人不知道被发现了。但红外探测受天气影响大。云雾会吸收红外线。白天太阳热背景也干扰。红外常和雷达一起用。雷达先发现大概方向。红外再仔细确认。
发现目标后要识别。是敌人还是自己人?现代战争要避免误伤。敌我识别系统问信号。我方飞机会答密码。答对了就是自己人。不回答或者答错就是可疑目标。但敌人可能窃取密码。所以密码要经常变。
多传感器融合是趋势。一部雷达可能漏看。多部雷达从不同方向看。卫星提供高空图像。预警飞机提供广阔视野。地面监听站听目标声音。所有信息送到指挥中心。电脑把信息合在一起。合成一张完整的天空图。这样发现目标更可靠。
数据链传递信息要快。发现目标到发射导弹时间很短。信息传递不能耽误。现代数据链用光纤和无线。信息几乎是瞬间到达。各作战单位共享同一张图。导弹发射车知道目标在哪。它不用自己开雷达。这样隐蔽又安全。
发现目标后要跟踪。雷达一直盯着目标。目标会拐弯会加速。雷达波束要紧跟它。现代雷达波束用电控制。没有机械转动。波束切换很快。可以同时跟踪很多目标。电脑计算目标未来位置。它算目标下一秒飞到哪里。导弹要打向未来位置。
隐身技术带来新挑战。隐身飞机形状特殊。它把雷达波反射到别处。回波非常微弱。雷达需要在更近的距离发现它。雷达功率更大。波长更长。长波隐身效果差。但长波雷达不精确。需要其他手段补充。米波雷达重新受到重视。
未来的发现手段在进步。量子雷达在研究中。它用单个光子探测。灵敏度极高。隐身目标也难躲过。激光雷达用激光束。激光束非常细。分辨率很高。能看清目标细节。但激光受天气影响大。多云天气不好用。
防空导弹检测是系统工作。它不只是雷达。它是许多眼睛和耳朵。这些传感器协同工作。它们把信息传给大脑。大脑是指挥控制中心。大脑做出决定。大脑命令导弹发射。导弹飞向目标。所有环节都要可靠。一个环节出错就打不中。
检测能力决定防空成败。早早发现目标。就有充足时间准备。选择最佳时机拦截。成功概率就高。发现晚了就很被动。可能来不及反应。敌人已经扔下炸弹。所以各国都在研究更好检测技术。
技术不断更新。但基本原理不变。发送探测能量。接收目标反射。分析反射信号。判断目标性质。跟踪目标运动。引导武器拦截。这个链条很长。每个环节都在进步。材料更好。电脑更快。算法更聪明。未来防空会更敏锐更准确。
和平需要强大防空。强大防空从发现开始。看不见就谈不上拦截。保护好天空就是保护地面。人们生活平静安宁。因为有一双眼睛时刻看着天空。这双眼睛就是防空导弹检测系统。它沉默地工作。它警惕地注视。它是天空的守护者。