弹道导弹是一种威胁性很高的远程攻击武器,其飞行一般为三个过程:主动段、中段和再入段。为了更充分地做好防御准备,越早发现弹道导弹目标越能提高成功拦截概率,但是常规的地面雷达只能在弹道导弹处于中段和再入段的时候发现目标。天波雷达具有远程预警探测能力,所以使得探测到主动段的弹道导弹目标成为可能,这也是许多国家大力发展天波雷达的一个重要原因。天波雷达检测目标主要是在频域(多普勒域)进行,为了提高信噪比和增大目标的发现概率,需要对多次回波进行相干积累,当目标在相干积累时间内保持匀速慢速运动时,其多普勒峰在频域表现为一个较窄的谱峰,而当目标速度较快或机动性较强时,目标在距离(或多普勒)单元中将发生跨单元徙动,结果将造成目标能量无法有效聚集。处于主动段的弹道导弹与常规的以发动机推动的空气动力飞行器不同,它具有持续时间短(50~150 s)[11]、速度快和机动性强等特点,弹道导弹高机动性的特点使得其不能进行有效的回波相干积累,在频域的窄谱峰将呈现出展宽状态,容易将其误判为突发信号或电离层杂波,不仅造成弹道导弹目标本身很难被检测,同时展宽的谱峰还将遮盖其他能量较弱的目标信号(例如飞机目标)。
针对该问题,考虑弹道导弹自身的特点,其发射时需要燃料助推,可以利用其穿过电离层时尾焰产生的电离层电离扰动进行目标早期探测。根据弹道导弹尾焰的特性,其在高频频段范围内的RCS比较大,恰好天波雷达的工作频率处于高频波段,使得其尾焰的RCS要比弹体的RCS大1~2个数量级[2],所以对尾焰回波的频域特性进行分析成为了探测弹道导弹的一种有效手段。当弹道导弹处于主动段时,其尾焰的回波在多普勒域同样占据一定的多普勒宽度,主要因为导弹喷出的尾焰能量能够对较宽的张角范围进行覆盖,在该张角范围内尾焰中各部分的速度都不尽相同,所以造成尾焰频谱出现一定程度的展宽;另外,尾焰还有一个特点是其频谱总是在0 Hz附近。尾焰的这两个特点为天波雷达提供了属于弹道导弹特有的识别特征,中国电波传播研究所的实验[2]也证实了尾焰具有以上两个特点。同时需要指出,由于尾焰和弹体回波谱均有展宽,如何准确测量弹道导弹速度以及对其进行准确定位,还需要大量的研究工作。(www.xing528.com)
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。