随着现代舰载电子设备的迅猛增长,当前世界各国的主力军舰在应对反舰导弹攻击时,面临着三个大方面的主要问题。
首要问题在于,大量雷达、电子战及通信系统设备的天线密集分布于舰艇上部,尤其是桅杆区域,导致相互间干扰显著,严重削弱了雷达系统对来袭目标的探测效能。同时,电子干扰设备与其他电子设备在频谱资源上的竞争,进一步降低了干扰效果。
其次,即便众多雷达天线与电子设备不集中于桅杆,而是分散布置于舰艇各处,也因大量雷达、电子战及通信天线的使用,使得舰艇的雷达截面积显著增大,从而提高了被敌方电子侦察设备及导弹制导系统探测的风险。
最后,舰载电子设备的电磁辐射信号各自为政,缺乏统一管理,导致有源辐射过剩,极易被反辐射武器及无源探测雷达捕捉。
为解决上述问题,综合射频技术应运而生。
综合射频技术旨在将各类雷达、传感器、电子设备的天线及发射机/接收机设备,以及其发射和接收的射频信号进行综合设计、组织与管理。在舰载平台空间上,综合射频技术的实施首先体现在多部雷达功能的融合,实现有源探测与无源探测的结合,以及多艘舰艇雷达的组网,推动雷达向多功能化、数字化、软件化方向发展。其次,该技术促进了雷达、电子战、通信和导航功能的整合,实现电子设备的一体化。最后,天线系统的设计需与舰体系统设计相协调,以增强舰体的隐身性能。
从国外成功经验来看,综合射频技术通过分布式多功能射频孔径取代舰艇上大量分散的射频传感器,采用开放式、可重构、模块化、共形化的射频系统,并结合软件功能控制和资源管理,实现了舰艇上雷达、电子战、通信和导航功能的综合。
以055型驱逐舰为例,其在舰船电子技术和武器系统等方面与052D型驱逐舰存在显著的技术继承关系。然而,从外观上看,055型驱逐舰已难觅052D型上那些熟悉的雷达和天线型号。这些雷达和电子设备并未消失,而是被高度集成于舰船的综合射频设备中,如综合集成桅杆等。天线发射器共用天线口径,多种传感器实现融合,不同频段的处理器共用处理后端,部分数字信号处理、数据处理及射频功能实现软件化。具体而言,055型驱逐舰不仅配备了综合集成桅杆,还在舰桥顶端边缘、两侧侧面、机库前及后部机库侧面等位置布置了多种天线和整流罩,整个舰艇的阵面天线数量达到12个。
综合射频系统的出现,将原本分散于现代舰艇上的50至60个主要功能的独立雷达天线和传感器,按照功能群进行分类,将功能相近或射频频段相近的雷达和电子设备划分为多个射频集成系统,共同构成舰载综合射频系统。该系统主要包括以下四大子系统:
055型驱逐规,将其与052D相比,一个上层建筑杂乱无章,另一个则井然有序
一是舰艇自防御系统,由多种电子设备和攻击武器构成,实现从电子侦察、光电探测到多层拦截反舰导弹等目标的全方位防御。该系统融合了多传感器信息、资源调度与优化技术,以及火力与指挥控制,实现了光电侦察、火控雷达、警戒雷达等设备的集成与共用天线孔径。
二是快速综合防御系统,通过集成主动和被动传感器,实现对威胁目标的快速检测、识别和定位,提高舰艇在严重威胁环境下的指挥、控制和操作水平。同时,该系统综合利用各种有源和无源电子干扰手段,实现分层设防,增强舰船的防御能力。
三是先进综合电子战系统,将红外系统与雷达系统相结合,实现对威胁目标的搜索与跟踪,并融合多个传感器的数据,将空情信息上报火控系统。
四是先进多功能射频系统,旨在实现雷达、通信、电子战三种射频系统的一体化设计。通过共用射频孔径和软件控制,减少舰船上的天线数量,降低舰船的雷达反射截面积。