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外辐射源雷达与调频台
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今天看到有坛友对外辐射源雷达感兴趣，按说这我也插不上嘴，学的那点射频知识早就都还给教授了。可是介绍里说吧，外辐射源雷达的一大辐射源是调频广播电台，这这这个我熟啊，还真没想到荒郊野外的调频台还让人这么贴了金，给国防事业做贡献。可惜我没那个积分不能发帖子，只好写篇日志。
我不大懂雷达，恐怕电磁专业的博士生也不敢说懂雷达，不是我无能，实在是现在雷达技术太狡猾了。一个发射机一套天馈一个接收机的时代是一去不返了，据说五六十年代我们学校还有人搞过雷达，后来都合到西电去了，着实有几个教授很可怜他们发配到大西北的同事…扯远了。
不过雷达啊隐身啊这些总归是射频的一部分，无非就是发射反射接收的对象有个什么变化。坛友提到的外辐射源雷达其实跟那个无源雷达差不多意思，都是没了发射机的雷达，要是类比海军大概就是被动声纳那个意思。声波电磁波拿来搞定位也都差不多，也讲究个孔径大小指向性这一套，不过电磁波多了个相位，才出来了什么相干测向法那一套，比直接定向还是精确一点，搞监测的常用，监测什么呢？发射台。这就快跟那个无源的雷达挨上了。
这个没了发射机的雷达自然还是有天馈和接收机的，靠现成的电磁波搞个定位，这就好比咱们人眼看物，白天你也不用带着手电筒啊，太阳光照着呢。他说他能反隐身无非是两个方面，波长和示向度，跟调频台联系起来的恐怕就是第一点。
调频国家是划定范围的，87~108MHZ，拿光速一除就知道波长是3米左右，所谓米波。波长长了要隐个身就复杂点，得用个俄罗斯人发明，老美计算机化的什么倒霉数学模型反复算外形，因为L波段或者更高频的可以用吸波材料吸收，说白了就是电磁波转成热能耗散掉了，米波太长了只好优化外形，统一反射到不怎么重要的方向去，只要不是原路返回就没法定位，就好比晚上有人拿手电筒照你，举个镜子给反射到旁边去他也就看不见你了。F22他们都讲究个机翼尾翼前缘平行，就是为了反射起来比较统一，大概这么理解就可以。但是米波的隐身多半已经不是耗散了，是统一搞到一个方向，这个比较重要，下面有用。
一个人没用，就发动群众，一大堆人拿手电照。你身上就是挂满镜子才能有几块，一共那么几个方向，你再一跑，总有人能看见反光，这就算发现了，报告八路，鬼子的在这里！
调频台多啊，每个县级市基本都有一个，又是米波的频段，这就成了那一大堆群众。其实这个频段里什么都有，调频广播电视连手机都是，“群众”就更多了。这些发射机都不是定向的，服务区虽说都用主瓣（电磁波比较强的那部分），但是散射加上副瓣还不知道有多少，飞机在天上飞，这么多地方跟打着散光灯一样往上照，前面说的那个“统一反射的不怎么重要的方向”就不大灵了。只要有一个发射机搞出来的反射落到无源雷达的接收天馈里，鬼子就被找到了。其实当然也可以弄一个发射源然后满大街放接收机，效果是一样的，不过这个无源雷达成本就高了，鬼知道哪个接收机才能捞到那个“不怎么重要方向的反射”，远不如现在这样发动“群众”往上照来的划算。也所以，他们介绍材料里也说明白了，要考虑信号源在战时的稳定性。
让我这么一说，鬼子飞机只要陷入我们人民战争的汪洋大海里就跑不了了。其实哪有那么简单，你当老美傻啊。
首先是咱们调频台等一干发射源的问题，功率不够大啊，本来服务区也不大一点地方，输入功率往往才几个千瓦，手机基站就更小了，好比一堆小灯珠，照了你能不能看见那是两说。我们实测来说，咱们调频台的服务区内场强值一般都是不合格的，下午傍晚好点，凌晨上午就不够数了，能到50%的时候都不多，他也知道你凌晨大白天的没几个人听广播，开全了功率就浪费了（不过发射台的电费都是足额拨放的，这省下来的也就是他们的收入了，都不容易，你懂的）。
另外调频台这个发射源跟雷达用的那个是不一样的，那价钱差多少先不说，雷达的发射机为了提高占空比或者为了后期处理掉一些不好的效应，脉冲的调制不一样，一样的输入功率比咱们的发射功率大了不是一点半点，咱这个是为了让你解调完了出人声，也没啥固定规律，无源雷达要用来处理个什么多普勒效应估计是没戏。不过我也不大懂雷达脉冲，大概就是雷达相当于一个专门发红光的探照灯，照出目标也是红的；调频台这一堆就是五颜六色的小彩灯，反正也能发光。
最后无源雷达到手的成了一堆掺杂在背景辐射里的、场强电平值都很低的复杂脉冲信号，要在里面找到飞机信号就得多努努力了，信噪比要过硬处理方式也得过硬，眼神要好使，还得会猜，这要求就高了，我相信既然JY-50敢挂出这个牌子来，连看带猜找出飞机来是没问题，问题是--你到底能猜多久？
猜的信号你要他稳定连续那肯定不大好办。我们都知道，不连续的信号会闪烁，老式雷达连目标转弯时候荧光屏上的图像都会闪烁。问题是没有自主的照射源，无源雷达很可能检出率相当低，闪烁就有可能是无规律的，一会儿有一会儿没有，甚至虚警率降不下来，变成了一会儿在这边，一会儿在那边。这就不大妙了。
任何防空作战系统，地空导弹还是截击机，都需要连续稳定的空情保障作为基础。无论是地空导弹的远端参谋还是空军场站的指挥人员都得依据空情来指导作战。闪烁的位置信号显然跟连续稳定都不沾边，防空作战的成功率立马就降下来，具体可以参见《飞鸣镝》里地空导弹营的作战过程。
飞机也挺精的，高级一点像F22就有自航路规划的能力，身上各种传感器也是一大堆。防空作战有个主威胁轴向，空地截击一般都围绕这个轴向展开，比如CAP战斗机形成的阻塞线，比如机动的地空导弹系统与高炮群组成防空陷阱，想想也知道按这个轴向走挺可怕的。好在这些系统展开的时候多少都会有点电磁辐射，飞机会根据这些特征尽量规避，搞出一个最佳航路捷径，少挨揍多干活。
为什么说B2比F22难对付的多，因为这是个不惜工本发展出来的超高级隐身系统，红外电磁特征都非常之小，几乎可以对抗全波段雷达，有顶级传感器系统和航路规划能力，巡航速度又接近了SU27等三代机，在低空情保障下占位一旦不利开加力猛追还不一定能打上。与之相比F22的相对低级并不是RCS大一个数量级，而是对L波段以下的隐身不彻底。当然F22有它的作战方式，而B2是专门设计用来单机翱翔在红色帝国上空猎取超高价值目标的幽灵，唯一忌惮的天波散射雷达在高纬度电离层F层不稳定的情况下基本无法使用，单枪匹马万军中取上将首级，对得起几十亿美元的单价。
乱七八糟说了这么多，打字真累。
发表评论 评论 (12 个评论)
- 回复 silentdarkness
- 涨姿势，没说的，先赞后看
- 回复 MacArthur
- 我猜这种无源雷达对于目标的识别，并不是像普通雷达那样靠信噪比来“去芜存菁”，而是识别一种“趋势”，一种pattern，比方说一系列回波信号，指向稳定，形成一条直线，那么基本就可以确定这是一架飞机的航路。。。 就像我举的那个水波的例子，看的不是水下冒出来的单个泡泡和波纹，而是一系列波纹形成的一条航迹。。。
有没有可能是碰巧？有，但是概率上一算估计不会太高。。。 这就够了。。。
而且这种无源雷达根本无法被探测，所以在天上高来高去的B-2根本不可能知道地上还有这么一个看不见的眼睛在盯着它，因此也就不可能采取任何规避动作进行欺骗。。。 除非它走路经常一步三转弯。。。
这个思路的最大缺陷，正如你所说，一是各信号源功率有限，所以回波微弱，尤其是人烟稀少的地区，几百里地净空，连最灵敏的收音机也扒拉不出一点儿声音，这个探测效率马上就大大下降了。。。 另一个则是目标识别、解算能力，用什么样的算法才能最快最准地识别目标信号的回波“规律”。。。 这个恐怕更是机密中的机密，外人无从得见。。。
这么好的帖子，应该一稿多投，发军版吧，能加分的。。。
- 回复 柏林墙
- 我没分啊，不是说研究生才能发吗…我觊觎那个版很久了
MacArthur: 我猜这种无源雷达对于目标的识别，并不是像普通雷达那样靠信噪比来“去芜存菁”，而是识别一种“趋势”，一种pattern，比方说一系列回波信号，指向稳定，形成一 ...
- 回复 silentdarkness
- 既然开发出了实用的无源探测雷达，它的信噪比处理等当面的技术应该是要过关了吧。只是调频87~108MHZ下的3米左右的波长，对于B2来说，可能是个麻烦。但是B2的前视尺寸要远超过3米了。但他的飞翼的后尺寸，应是有小于3米的地方。
外辐射源雷达探测隐身目标，可能最大的难度就在于可靠、稳定、功率足够的外辐射源了。外辐射源的质量要是足够好，雷达信号处理的难度可能就会小一点。如果外辐射源为普通的调频电台的话，对雷达信号处理的要求应该会很高。
在网上搜了一下，外辐射源雷达信号处理、外辐射源雷达中直达波和干扰信号的抑制，等等，这方面的论文还真多啊。看来好些硕士博士就靠这个毕业的。
不过，按照道理来说，既然都有外销的成品了，而且外辐射源雷达也不算个新东西，这方面的技术应该比较成熟了吧。
另外，挑个错。B2这种大型飞翼轰炸机的最大速度不可能高的，连超音速飞行所必须的可调进气口都木有，其最大航速不会超过音速的，苏27这种战斗机赶上B2应该是非常轻松的事情。
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- 是巡航速度，不是最高速度，这是空防作战的一个误区。cap任务的战斗机从防空巡逻位置前出迎敌都可以开加力，但是就算忽略从0.8马赫提速到1.8马赫的时间消耗（大概几分钟），加力全开的耐力也还剩几分钟而已，大概能覆盖200公里左右的一个范围，再维持军推就要超出作战燃油储备，要回不来了。这么小的覆盖半径，B2可能早就溜了。这还是忽略了B2与防空战斗机在感知能力上的不对称性…总之还是因为压缩以后的空情保障不足以完成引导占位的任务
silentdarkness: 既然开发出了实用的无源探测雷达，它的信噪比处理等当面的技术应该是要过关了吧。只是调频87~108MHZ下的3米左右的波长，对于B2来说，可能是个麻烦。但是B2的前视 ...
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- 钱啊，钱啊，要那么办还不如钱给我们，我们按要求发…开玩笑的，不过要形成密度，钱确实是个问题，另外军用雷达编码，民用机是解调不了的，发节目就更要逼死广电一家人了
五月: 我觉得说是民用频率，但是电台不一定是民用的。一个方案是在选定的地点布置调频波段的发射台，战时或有需要的时候启用，发射按需要调制的节目。 ...
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- 没电了比没电费了当然是歇菜的更彻底，掉高压以后就是堆废钢，这也就是他们说战时稳定性的悲壮版本了。另外调频台这么大逆不道的政府机构战时挨炸的优先级恐怕比电网系统要靠前，倒是也听说有备份台，不过肯定没几个，总之不一定能挺到没电的那天啊!
鳕鱼邪恶: 如果，电网被攻击的话，那，无源雷达的源，也就是民用电波，是不是就没了吖～