姜竣嚴(yán)

摘 要 本文主要探討預(yù)警探測(cè)技術(shù)在國(guó)土防衛(wèi)方面的應(yīng)用，重點(diǎn)討論對(duì)港口安全和碼頭建設(shè)方面的思考，并在文末對(duì)幾家國(guó)內(nèi)外公司進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞 預(yù)警探測(cè)；性能；安全

1 由于回波的復(fù)雜性海上目標(biāo)較難正確識(shí)別

海水不斷的運(yùn)動(dòng)，尤其是在惡劣天氣情況下經(jīng)常在雷達(dá)屏幕上產(chǎn)生雜亂回波，這些虛假雷達(dá)回波是指射頻能量在水面反射后在雷達(dá)屏幕上產(chǎn)生的光點(diǎn)（表示飛機(jī)，潛水艇或其他目標(biāo)的位置）。太多的雜波可以掩蓋小艇的回波。其次，強(qiáng)降雨可能會(huì)影響雷達(dá)射頻能量的發(fā)射距離，而沿海雷達(dá)可能需要檢測(cè)的目標(biāo)，例如，像水上摩托車(chē)或硬體充氣艇（ Rigid Hull Inflatable Boats，RHIBs）之類(lèi)的小船，它們的雷達(dá)橫截面很小，可能只有1平方米到2平方米，因而使用射頻比較難以發(fā)現(xiàn)。

2 沿海和港口監(jiān)視雷達(dá)

往往在S波段（2.3-2.5/2.7-3.7GHz）和X波段（8.5-10.68Ghz）進(jìn)行操作。X波段雷達(dá)在晴朗的天氣時(shí)能夠在遠(yuǎn)距離提供良好的目標(biāo)分辨率。S波段雷達(dá)在強(qiáng)降雨時(shí)表現(xiàn)出良好的性能，而此時(shí)X波段設(shè)備的性能開(kāi)始下降。然而，S波段和X波段雷達(dá)都有一個(gè)共同的限制，事實(shí)上這也是所有雷達(dá)都面臨的探測(cè)距離問(wèn)題，例如，使用安裝在海拔30米（98英尺）高度的雷達(dá)對(duì)于1艘小船的探測(cè)范圍僅限于視距，相當(dāng)于大約15海里（28千米）；使用安裝在1000米（3，280英尺）山頂上的雷達(dá)可以探測(cè)到43海里（80千米）距離內(nèi)的大型船舶。

3 工作原理

就沿海監(jiān)視雷達(dá)而言，海上安全專(zhuān)家可以說(shuō)從來(lái)沒(méi)有面對(duì)如此之多的選項(xiàng)?？梢蕴峁┐祟?lèi)產(chǎn)品的公司包括：土耳其艾斯蘭系統(tǒng)公司（Aselsan System）、比利時(shí)先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)公司（BATS）、泛歐卡斯蒂安光電公司（Cassidian，現(xiàn)在的空中客車(chē)防務(wù)及航天公司）、美國(guó)DMT公司、以色列航空航天工業(yè)公司（IAI）的子公司埃爾塔系統(tǒng)公司（Elta）、英國(guó)凱爾文·休斯公司（Kelvin Hughes）、意大利的塞萊克斯公司（Selex）、丹麥的特納公司（Terma）和法國(guó)的泰利斯公司（Thales）。

土耳其艾斯蘭系統(tǒng)公司生產(chǎn)的Serder雷達(dá)是工作在X波段的系統(tǒng)之一。這種雷達(dá)的探測(cè)距離為48海里（90千米），采用連續(xù)波（CW）技術(shù)，在這種架構(gòu)中，射頻能量被連續(xù)傳遞而不是作為一系列脈沖發(fā)射。脈沖雷達(dá)通過(guò)測(cè)量一個(gè)發(fā)射脈沖與目標(biāo)反射回雷達(dá)的脈沖的時(shí)間間隔期來(lái)探測(cè)目標(biāo)，射頻能量原則上應(yīng)該以光速傳輸（300000千米/秒）。連續(xù)波雷達(dá)利用多普勒效應(yīng)（Doppler Effect），即利用射頻能量擊中一個(gè)移動(dòng)的物體并反射回天線所引起的細(xì)微頻率變化來(lái)探測(cè)目標(biāo)，這有點(diǎn)類(lèi)似于一輛緊急車(chē)輛的警報(bào)聲對(duì)于聽(tīng)眾由遠(yuǎn)及近的明顯變化。測(cè)量這種頻率的變化也能夠確定一個(gè)目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)的速度。

對(duì)于移動(dòng)的物體，這種雷達(dá)的效果很好，但是靜止的物體不產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。出于這個(gè)原因，艾斯蘭公司的Serder雷達(dá)使用了調(diào)頻（FM）連續(xù)波技術(shù)。調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的主要優(yōu)點(diǎn)是，生產(chǎn)成本較低，因此價(jià)格便宜，而且維護(hù)也很容易。調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的缺點(diǎn)是信號(hào)泄漏（發(fā)射信號(hào)及其噪聲直接漏入接收機(jī)）和背景干擾（近距離背景的反射），所以艾斯蘭公司的Serder雷達(dá)為了減少這一問(wèn)題，采用了較低的攔截概率設(shè)計(jì)。

4 公司介紹

4.1 空中客車(chē)防務(wù)及航天公司

空中客車(chē)防務(wù)及航天公司稱(chēng)其X波段SPEXER-2000型沿海雷達(dá)可以在11海里的范圍內(nèi)探測(cè)到一個(gè)詹姆斯邦德式的橡皮救生艇大小的目標(biāo)。雷達(dá)所使用的軟件使得它能夠自動(dòng)區(qū)分目標(biāo)類(lèi)型，例如，游泳者、水上摩托艇或橡皮救生艇。不像上面討論的CR20雷達(dá)和Serder雷達(dá)，SPEXER-2000型雷達(dá)采用了有源電子掃描陣列（Active Electronically Scanned Array，AESA）技術(shù)，天線上覆蓋著眾多的發(fā)射/接收模塊，其中每一個(gè)模塊都有效地充當(dāng)自己的微型天線，使雷達(dá)能夠同時(shí)執(zhí)行多個(gè)不同的任務(wù)。即使在高海雜波條件下，通過(guò)雷達(dá)也可以發(fā)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)。

4.2 美國(guó)DMT公司

IDAR雷達(dá)、Dorado系列雷達(dá)和XRDS雷達(dá)是美國(guó)DMT公司生產(chǎn)的三款港口保衛(wèi)雷達(dá)。這些雷達(dá)都使用X波段，前兩款產(chǎn)品非常適合在1到2海里（2到3千米）的距離內(nèi)短距離探測(cè)小船。XRDS雷達(dá)進(jìn)行了優(yōu)化，可以在2到4海里（4到7千米）稍遠(yuǎn)的距離內(nèi)探測(cè)到小船。DMT公司生產(chǎn)這些雷達(dá)采用兩種不同的架構(gòu)。例如，IDAR和XRDS雷達(dá)采用脈沖多普勒技術(shù)，而Dorado系列雷達(dá)采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)。

4.3 埃爾塔系統(tǒng)公司

以色列航空航天工業(yè)公司的子公司埃爾塔系統(tǒng)公司提供了兩款值得注意的海岸監(jiān)視雷達(dá)，EL/M-2226型先進(jìn)海岸監(jiān)視雷達(dá)系列和EL/M-2112（V5）型雷達(dá)。EL/M-2226型雷達(dá)系列采用調(diào)頻連續(xù)波架構(gòu)，輸出功率為5瓦和50瓦。這種X波段雷達(dá)可在11海里的距離探測(cè)到橡皮艇，在32海里的距離內(nèi)探測(cè)到巡邏艇，并可以探測(cè)到地平線上的大型船舶。該雷達(dá)的仰角波束寬度為3.5度，方位波束寬度為1.5度，可同時(shí)追蹤大約500個(gè)左右的目標(biāo)。EL/M-2112（V5）型雷達(dá)采用調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)，也是在X波段操作。它可以在3海里的距離內(nèi)探測(cè)到橡皮艇，在5海里的距離內(nèi)探測(cè)到小型船舶，在17海里的距離內(nèi)探測(cè)到大型船舶。CONTROP精密技術(shù)有限公司的總部設(shè)在以色列，該公司生產(chǎn)的光電系統(tǒng)，例如，“蜘蛛”（SPIDER）和“雪松”（CEDAR），可以伴隨這些雷達(dá)提供額外的監(jiān)視并提供一個(gè)“虛擬圍墻”。

上文對(duì)預(yù)警探測(cè)的作用做了初步探討，但是如果認(rèn)為這些技術(shù)萬(wàn)無(wú)一失，那是不現(xiàn)實(shí)的，還必須結(jié)合其他多種手段。但是我認(rèn)為他仍然有很大的利用價(jià)值。所有這些預(yù)警探測(cè)技術(shù)會(huì)為領(lǐng)土防衛(wèi)部門(mén)提供足夠的不斷密切觀察海上可疑船只的能力，更為關(guān)鍵的是，能夠在攻擊之前對(duì)管理者當(dāng)局提出警告。凡事預(yù)則立，相信預(yù)警探測(cè)技術(shù)能夠在這方面發(fā)揮其應(yīng)有的作用。