打敗魔法的還得是魔法！中國雷達竟然能利用星鏈發現隱身飛機！_風聞

　　以彼之道，還施彼身。　　——《天龍八部》　　2024年8月26日，我國武漢大學電子信息學院易建新教授團隊發佈在⟪信號處理雜誌⟫上發了一篇論文指出，只要合理應用，完全可以利用星鏈幫助我們發現隱身飛機，為了驗證這個理論，這個團隊還利用大疆精靈4 Pro無人機做了實驗，結果非常成功！　　當時，易建新教授團隊所攜帶的地面雷達監測設備，沒有任何能發射電磁波的雷達天線，這個大疆無人機雷達反射截面積跟一隻小鳥差不多，屬於典型低慢小的目標，一直都是雷達探測的難題，研究團隊經常用它來來模擬遠距離靠近的隱形戰機。　　而在易建新教授團隊所攜帶的地面雷達監測設備上，遠距離接近的“隱形戰鬥機”的飛行軌跡竟然在雷達不發射電磁波的情況下，被清晰地展現出來！　　雷達不發射電磁波，居然能探測到隱身飛機？這到底是什麼情況呢？　　我們知道，就當前的技術水平，飛行器隱形主要還是依靠減少飛機對敵方探測器發出或反射的電磁波、紅外線、聲波等信號，通常採取這幾個措施：　　一是通過改變飛機的外形和結構，主要是為了消除或減小飛機上產生強烈反射信號的部位，如發動機進氣道、座艙、雷達天線、機翼前緣、外掛物等。這些部位通常會形成角反射器或多普勒效應，導致雷達回波增強。　　隱身戰鬥機通常採用平滑、傾斜、分割等設計手法，使飛機呈現出多邊形或菱形等簡單幾何形狀，並儘量使飛機表面與雷達電磁波入射方向垂直或平行，從而使雷達電磁波沿着飛機表面滑過或反射到其他方向，而不是返回到雷達接收器。   　　如此一來，就大幅降低了飛機對雷達電磁波的反射率，使飛機在敵方雷達屏幕上呈現出較小或模糊的回波，或者直接就完全消失掉了。　　二是通過塗覆特殊的材料，這些具有複雜的介電常數和磁導率的材料，能夠使雷達電磁波在其內部發生多次反射、折射、干涉，像能將電磁波轉換為熱能吸收的塗料，就可以把RCS 降低1-2個數量級。　　除了對雷達電磁波進行控制外，隱身技術還包括對其他類型的信號進行控制，像紅外隱身技術、聲學隱身技術以及光學隱身技術，這些跟咱們今天的主題相關度不大，所以就不再贅述。   　　隱身飛行器並不意味着在所有情況下都能保持隱形，通常情況下，隱身飛機正面雷達散射截面最小，側面雷達散射截面相對較大，尾部的雷達散射截面更是較為顯著，而機腹的上下部分雷達散射截面則是最大的，幾乎是一個平板。　　而且飛行器的吸波塗層並不能在所有頻段上吸收電磁波，只是主要針對X波段（8.5-10.68吉赫茲）這樣的現代雷達主流頻率才有強烈的吸收效果，如果使用頻率更低的米波段作為雷達頻率，那麼隱身飛行器的隱身效果將會顯著減弱，甚至無效。　　雖説隱身飛機也能被地面雷達探測到，但這裏有個BUG，就是隱身飛機是突防時擔負摧毀地方防空網任務的，攜帶的反輻射導彈可不是吃素的，順着地面雷達發出的電磁波就能把雷達摧毀。   　　於是，這個時候就輪到無源雷達上場了。　　無源雷達，也稱為被動雷達，與傳統的發射電磁波的有源雷達相比，它自身不輻射電磁信號，而是借住外部的輻射源來進行探測和定位。　　這樣一來，敵方探測設備和反輻射導彈就不能利用電磁信號對無源雷達進行捕捉、跟蹤和攻擊，大大提高了戰時生存能力。　　理論上，無源雷達可以使用環境下的第三方電磁波輻射，例如手機發射塔、電視和無線電廣播等信號，並使用這些信號的反射來探測穿過特定空域的目標。   ▲無源定位雷達系統的工作原理　　無源雷達的概念其實在二戰就有，1935年，羅伯特·沃森·瓦特曾在單基地無源系統中利用英國廣播公司發射的短波射頻，照射到了10千米以外的“海福特”轟炸機，但囿於當時低下的數據處理能力，還算不出來目標的精確座標。　　後來到20世紀60年代初，捷克泰斯拉軍工廠的雷達設計師弗·佩赫，曾接受一項絕密任務，就是在最短的時間內研製出能夠發現美國“鬥牛士”等雷達制導巡航導彈的雷達系統。　　他另闢蹊徑採用無源雷達系統，終於在1963年研製出了世界上第一部無源探測雷達，取名為“科帕奇”，此後，弗·佩赫又相繼再1979-1998年間，研製成功了“拉莫那”雷達、“塔馬拉”雷達和“維拉”雷達，也就是“維拉”系列無源雷達。▲“拉莫納”雷達　　1999年3月，在北約對南聯盟的空襲行動中, 南聯盟就是利用“塔馬拉”無源雷達探測和鎖定了美軍F- 117A戰鬥轟炸機，最終發射兩枚薩姆-3型導彈將其擊落。　　無源雷達通常情況下可分為兩種，一種是基於目標自身輻射來定位的無源雷達，在被探測目標本身就是雷達、通信電台、應答機這類輻射源或攜帶輻射源的，就能利用探測目標輻射的電磁波進行探測和跟蹤，典型代表就是“維拉”系列無源雷達。▲我國曾試圖引進的“維拉”-E　　另一種就是基於外輻射源對目標照射的無源雷達，這種雷達探測的目標本身不直接輻射電磁能量，無源雷達主要是通過天線接收來自外部的第三方直射波，以及該外部輻射源照射目標後形成的反射波或散射波，再經處理後提取目標信息並消除無用信息和干擾，從而完成探測、定位和跟蹤。　　這其中的第三方包括廣播電台、電視台、通信台站、全球定位系統、各種平台上的有源雷達等，而本文開頭所講用星鏈發現隱形飛機的雷達就是這種無源雷達。　　傳統的無源雷達缺點還是比較明顯的，一是由於嚴重依賴第三方的電磁信號，包括手機信號、電視台、廣播等民用電磁波，在最需要搜索隱身飛機的邊境線、海疆線以外，是缺少這些信號的，而且這些民用信號不穩定，要是戰時被攻擊或關閉，就會影響雷達探測。　　二是無源雷達多數情況下只能提供二維甚至一維的數據，僅有方位這個維度的判斷比較可靠，這要遠遜於傳統主動雷達提供目標的方位、高度、距離精確三維數據。而且無源雷達掃描頻率相對較低，持續跟蹤能力比較差。所以，無源雷達還沒法作為防空武器的制導雷達使用。　　由於星鏈需要與用户端進行通信，因此必須不斷向地面發送電磁波，當飛行器穿越該信號區域時，電磁波打在飛行器表面就會產生反射電磁波，這就是被易建新教授的團隊利用的第三方信號源。　　當這些反射電磁波被他們攜帶的多個雷達天線接收後，會經過信號處理，解算出航向、速度和高度等信息，使原本在雷達下隱形的目標現形。　　這個解決的主要是無源雷達的第一個問題，也就是信號源的穩定問題，畢竟星鏈現在在軌衞星的數量已經達到7000多顆，美國也不太可能為了阻止中國新雷達利用“星鏈”技術，而關閉整個星座的對地信號傳輸。　　中國現在正在建設“千帆星座”，真要美國的用不了，用咱們自己的也可以啊，再説了，本來對抗隱形目標時也是講究體系化作戰，中國的反隱形技術又不止這一個。　　像《淬火》中曝光的“隱身機打隱身機”高能片段，就是當殲-20機載雷達無法直接鎖定對方隱身機時，利用預警機“天眼”探測，然後將目標信息傳遞給殲-20，再先敵一步採取戰術措施，最終擊落敵機。　　所以説，隱身飛機的神話只能存在於沒有隱身飛機的國家中，一旦我們有了，就有一萬種方法把它弄下來！