在当今复杂多变的现代战争环境下，电子对抗已成为决定战争胜负的关键因素之一。雷达作为军事领域中不可或缺的重要装备，肩负着目标探测、跟踪与识别等关键任务，是作战体系中的“千里眼”。然而，随着电子侦察与干扰技术的飞速发展，传统雷达正面临着前所未有的截获风险。
传统雷达在工作时，其发射的信号特征较为明显，容易被敌方的电子侦察设备所捕获。敌方一旦截获到雷达信号，便能通过分析信号参数，如频率、脉冲宽度、重复周期等，准确掌握雷达的工作体制、性能参数以及部署位置等关键信息。这些信息的泄露，使得敌方能够有针对性地对雷达实施电子干扰，降低雷达的探测性能，甚至使其完全失效。同时，反辐射导弹等硬杀伤武器也能依据截获的雷达信号，对雷达进行精确打击，严重威胁雷达的生存。
以海湾战争为例，在战争初期，伊拉克的雷达系统由于信号容易被截获，遭到了美军全方位的电子侦察和高强度的电子干扰。美军利用先进的电子战飞机和侦察卫星，对伊拉克的雷达信号进行了全面监测和分析，随后使用电子干扰设备对伊拉克的雷达实施了压制性干扰，使其防空体系陷入了混乱。此外，美军还发射了大量反辐射导弹，对伊拉克的雷达进行了精确摧毁，使得伊拉克在战争初期就丧失了制空权。
在现代战争中，雷达一旦被敌方截获和干扰，将导致战场态势感知能力的严重下降，作战部队无法及时准确地掌握敌方目标的动态信息，从而在作战中陷入被动局面，甚至可能导致作战任务的失败。因此，为了适应现代战争的需求，提高雷达在复杂电子对抗环境下的生存能力和作战效能，对低截获概率雷达的研究显得尤为迫切。
低截获概率（Low Probability of Intercept，LPI）雷达作为一种新型雷达技术，在提升作战平台生存能力和增强作战效能方面具有不可替代的关键作用。
从作战平台生存能力角度来看，低截获概率雷达通过采用一系列先进技术，如扩频技术、频率捷变技术、低旁瓣天线技术等，能够有效降低雷达信号被敌方侦察设备截获的概率。这使得敌方难以发现雷达的存在，从而减少了雷达遭受电子干扰和反辐射导弹攻击的风险，大大提高了作战平台的生存几率。在现代空战中，装备低截获概率雷达的战斗机可以在不被敌方轻易察觉的情况下，对敌方目标进行探测和跟踪，从而在空战中占据主动地位，避免自身受到敌方的攻击。
在增强作战效能方面，低截获概率雷达能够在敌方毫无察觉的情况下，实现对目标的有效探测和跟踪。这为作战部队提供了更加准确、及时的战场态势信息，有助于作战部队制定更加科学合理的作战计划，提高作战行动的效率和成功率。在海上作战中，低截获概率雷达可以帮助舰艇在敌方未察觉的情况下，发现敌方舰艇和飞机，从而提前做好战斗准备，先发制人，取得战斗的胜利。
低截获概率雷达还具有重要的战略价值。它的出现，改变了传统的作战模式，使得作战双方在电子对抗领域的竞争更加激烈。拥有先进低截获概率雷达技术的国家，能够在战争中获得更大的战略优势，有效地维护国家的安全和利益。因此，对低截获概率雷达的深入研究，不仅具有重要的现实意义，更是提升国家综合国力和国际竞争力的重要举措。
1.2国外研究现状低截获概率雷达技术自提出以来，在国内外均得到了广泛的研究与关注，取得了一系列显著的成果，同时也存在一些有待突破的关键问题。
国外对低截获概率雷达的研究起步较早，技术相对成熟。美国在这一领域处于世界领先地位，其研发的AN/APG - 77雷达装备于F - 22战斗机，采用了有源相控阵技术，具备低截获概率特性 。该雷达通过灵活控制发射波束，使信号能量集中在目标方向，减少了旁瓣辐射，降低了被敌方侦察设备截获的概率。同时，利用复杂的波形编码技术，如相位编码、频率编码等，增加了信号的隐蔽性。在实战应用中，F - 22战斗机凭借AN/APG - 77雷达的低截获概率优势，多次在军事演习和实际作战中成功实现对敌方目标的隐蔽探测和跟踪，展现出强大的作战效能。美国海军的AN/SPY - 6雷达也采用了先进的低截获概率技术，提高了舰艇在复杂电磁环境下的生存能力和作战效能。
欧洲一些国家如英国、法国等也在低截获概率雷达技术方面投入了大量研究资源。英国的桑普森雷达采用了频率捷变技术，能够在多个频率点快速切换发射信号，使敌方侦察设备难以跟踪和截获雷达信号。法国则在雷达信号处理算法方面取得了一定进展，通过优化信号处理流程，提高了雷达对微弱信号的检测能力，同时降低了信号被截获的风险。
在信号处理算法方面，虽然现有算法能够在一定程度上实现低截获概率，但在复杂电磁环境下，算法的鲁棒性和适应性还有待进一步提高。例如，当遇到多种干扰源同时存在的情况时，现有的信号处理算法可能无法准确地检测和跟踪目标，导致雷达性能下降。在雷达系统的集成与优化方面，如何将低截获概率技术与其他先进雷达技术，如雷达组网技术、多输入多输出（MIMO）雷达技术等有机结合，以实现更强大的作战功能，仍是一个亟待解决的问题 。此外，对于低截获概率雷达在新型作战场景下的应用研究还相对较少，如在高超声速武器探测、分布式作战等场景中的应用，需要进一步深入探索。
1.3研究方法与创新点本文综合运用多种研究方法，全面、深入地剖析低截获概率雷达的战术优势，力求在该领域取得创新性研究成果。
文献研究法是本文研究的基础。通过广泛查阅国内外关于低截获概率雷达的学术论文、研究报告、专利文献以及军事技术书籍等资料，深入了解低截获概率雷达技术的发展历程、研究现状以及应用情况。对不同时期、不同国家和地区的研究成果进行梳理和分析，明确低截获概率雷达在理论研究和实际应用中取得的进展以及存在的问题，为后续研究提供坚实的理论基础和丰富的研究思路。在研究低截获概率雷达的信号处理算法时，参考了大量相关学术论文，了解到现有算法在复杂电磁环境下存在的不足，从而为本文对算法改进方向的探讨提供了依据。
案例分析法在研究中起到了关键作用。通过收集和分析低截获概率雷达在实际军事行动中的应用案例，如美军在伊拉克战争和阿富汗战争中使用低截获概率雷达进行目标探测和作战支援的情况，深入剖析低截获概率雷达在不同作战场景下的工作原理、性能表现以及对作战结果的影响。以具体案例为切入点，详细分析低截获概率雷达如何发挥其战术优势，包括在隐蔽探测、抗干扰以及提升作战平台生存能力等方面的实际应用效果，总结经验教训，为低截获概率雷达的进一步发展和应用提供实践参考。
对比分析法也是本文的重要研究方法之一。将低截获概率雷达与传统雷达在技术原理、性能指标、战术应用等方面进行全面对比，清晰地展现低截获概率雷达的独特优势。对比二者在信号特征、被截获概率、抗干扰能力以及对作战效能的影响等方面的差异，通过具体的数据和实例，量化分析低截获概率雷达在提升作战能力方面的显著效果，使研究结论更具说服力。通过对比发现，在相同的电磁环境下，传统雷达的被截获概率明显高于低截获概率雷达，而低截获概率雷达在抗干扰能力上表现更为出色，能够有效保障作战任务的顺利执行。
本文的创新点主要体现在研究视角和研究内容两个方面。在研究视角上，从战术应用的角度出发，综合考虑现代战争中的各种作战场景和作战需求，全面分析低截获概率雷达在提升作战平台生存能力、增强作战效能以及改变作战模式等方面的战术优势，为低截获概率雷达的研究提供了新的思路和方向。与以往侧重于技术原理和性能分析的研究不同，本文更加关注低截获概率雷达在实际作战中的应用价值和作用。
在研究内容方面，深入探讨了低截获概率雷达与其他先进技术的融合应用，如与人工智能、大数据、云计算等技术的结合，分析这种融合对低截获概率雷达性能提升和战术应用拓展的影响，提出了一些具有创新性的应用设想和发展建议。对低截获概率雷达在新型作战概念，如分布式作战、智能化作战中的应用进行了前瞻性研究，为低截获概率雷达在未来战争中的应用提供了理论支持和实践指导，填补了该领域在新型作战概念应用研究方面的部分空白。
低截获概率（Low Probability of Intercept，LPI）雷达，是指在探测到敌方目标的同时，使敌方截获到我方雷达信号概率最小的一种雷达设备。其核心目标在于降低自身信号被敌方侦察设备捕获的可能性，以实现隐蔽探测与跟踪目标的功能 。在现代战争中，雷达作为重要的探测装备，其信号一旦被敌方截获，不仅自身位置会暴露，还可能遭受电子干扰与反辐射导弹的攻击，导致作战效能大幅下降。低截获概率雷达的出现，有效解决了这一问题，为作战平台提供了更高的生存能力和作战优势。
从定义的内涵来看，低截获概率雷达通过一系列技术手段，对雷达信号进行优化和控制，使其在时间、频率和空间域上分散，增加敌方侦察设备截获和分析信号的难度。低截获概率雷达采用扩频技术，将雷达信号的频谱扩展到较宽的频带范围内，使单位带宽内的信号功率降低，从而降低被敌方侦察设备检测到的概率；利用复杂的波形编码技术，如相位编码、频率编码等，使雷达信号的特征更加复杂，难以被敌方识别和跟踪。低截获概率雷达还注重控制信号的辐射方向和强度，通过采用低旁瓣天线技术，减少信号在非目标方向的辐射，降低被敌方截获的风险。
低截获概率雷达的性能评价通常采用截获因子这一重要指标，其定义为截获平台侦察接收机检测LPI雷达发射信号的最大距离与雷达对目标最大探测距离的比值。截获因子越小，表明雷达的低截获性能越好，即敌方侦察设备在更远距离上截获雷达信号的可能性越低，雷达的隐蔽性和生存能力越强 。一般来说，低截获概率雷达根据有效性评价可以分为以下三个等级：等级1，雷达探测到目标，难以被对方的自卫告警接收机发现；等级2，雷达探测到目标，难以被对方的电子支援测量设备发现；等级3，雷达信号能量被对方探测到，但波形等性能参数难以被对方分选识别。不同等级的低截获概率雷达在实际应用中具有不同的战术价值，可根据作战需求进行选择和部署。
2.1.2工作原理剖析低截获概率雷达的工作原理涉及信号发射、接收和处理等多个关键环节，通过综合运用多种先进技术，实现降低被截获概率的目标。
在信号发射环节，低截获概率雷达主要采取以下技术手段来降低信号被截获的风险。其一，控制发射功率。传统雷达通常以较高的峰值功率发射信号，这虽然能提高探测距离，但也增加了信号被截获的概率。低截获概率雷达则采用低峰值功率发射技术，通过延长信号发射时间，使平均功率保持在一定水平，从而在保证探测性能的同时，降低信号的可探测性。在对远距离目标进行探测时，低截获概率雷达可以采用脉冲压缩技术，将宽脉冲信号压缩为窄脉冲，提高距离分辨率的同时，降低信号的峰值功率，减少被敌方侦察设备截获的可能性。
其二，采用扩频技术。扩频技术是低截获概率雷达的核心技术之一，它通过将雷达信号的频谱扩展到较宽的频带范围内，使单位带宽内的信号功率降低，从而增加敌方侦察设备检测信号的难度。常见的扩频技术包括直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）。直接序列扩频是将高速伪随机码与雷达信号相乘，使信号的频谱扩展；跳频扩频则是通过在不同的频率上快速跳变发射信号，使敌方侦察设备难以跟踪和截获雷达信号 。以美国的F - 22战斗机装备的AN/APG - 77雷达为例，该雷达采用了有源相控阵技术和扩频技术，通过灵活控制发射波束和信号频谱，有效降低了信号被截获的概率。
其三，控制发射方向图。低截获概率雷达采用低旁瓣天线技术，严格控制天线发射方向图，使信号能量集中在目标方向，减少旁瓣辐射。低旁瓣天线能够降低信号在非目标方向的泄漏，从而降低被敌方侦察设备从旁瓣方向截获信号的风险。同时，一些低截获概率雷达还采用了自适应波束形成技术，根据目标和干扰源的位置，实时调整天线波束的形状和方向，进一步提高信号的隐蔽性和抗干扰能力。
在信号接收环节，低截获概率雷达需要具备高灵敏度和抗干扰能力，以确保能够准确接收微弱的目标回波信号，同时抑制干扰信号。低截获概率雷达采用高增益、低噪声的接收天线，提高接收信号的强度和质量。通过优化接收电路设计，降低接收机的噪声系数，提高对微弱信号的检测能力。为了抑制干扰信号，低截获概率雷达采用了多种抗干扰技术，如自适应滤波技术、极化滤波技术等。自适应滤波技术能够根据干扰信号的特征，实时调整滤波器的参数，对干扰信号进行有效抑制；极化滤波技术则利用目标和干扰信号在极化特性上的差异，通过选择合适的极化方式，提高对目标信号的接收能力，降低干扰信号的影响。
在信号处理环节，低截获概率雷达运用先进的信号处理算法，对接收的信号进行处理和分析，以提取目标信息，同时进一步降低信号被截获的风险。低截获概率雷达采用匹配滤波技术，根据发射信号的特征，设计与之匹配的滤波器，对接收信号进行滤波处理，提高信噪比，增强目标信号的检测能力。采用恒虚警率（CFAR）处理技术，根据背景噪声的变化，自动调整检测门限，保持虚警概率恒定，避免因噪声干扰而产生过多的虚警信号 。低截获概率雷达还采用了复杂的信号分选和识别算法，对接收信号进行分析和处理，识别出目标信号和干扰信号，提高信号处理的准确性和可靠性 。一些低截获概率雷达利用人工智能和机器学习技术，对大量的信号数据进行学习和分析，不断优化信号处理算法，提高雷达的性能和适应性 。
2.2技术特点与优势2.2.1独特技术特征低截获概率雷达采用低功率发射技术，摒弃传统雷达高功率发射的模式，以较低的峰值功率发射信号。这一技术的关键在于，通过延长信号发射时间，在保证平均功率满足探测需求的同时，降低了信号的峰值功率，从而有效减少了信号在空间中的能量密度，降低了被敌方侦察设备截获的概率。在远距离目标探测时，传统雷达以高功率短脉冲发射信号，容易被敌方侦察设备捕捉到信号特征；而低截获概率雷达则采用低功率长脉冲发射，使信号能量分散在更长的时间内，敌方侦察设备难以在众多背景噪声中检测到微弱的雷达信号。这种低功率发射技术虽然在一定程度上会降低雷达的探测距离，但通过与其他技术的配合，如脉冲压缩技术、信号处理增益等，可以在保证一定探测性能的前提下，实现低截获概率的目标。
宽频带信号技术也是低截获概率雷达的重要特征之一。该技术将雷达信号的频谱扩展到较宽的频带范围，使单位带宽内的信号功率降低。与传统窄带信号雷达相比，宽频带信号雷达的信号特征更加复杂，难以被敌方侦察设备识别和跟踪。常见的宽频带信号形式包括线性调频信号、相位编码信号等。线性调频信号在发射过程中，其频率随时间呈线性变化，使得信号带宽得到扩展；相位编码信号则通过对脉冲内的相位进行编码，增加了信号的复杂度。宽频带信号还具有更好的距离分辨率和抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中更准确地探测目标。在多目标环境下，宽频带信号可以通过高分辨率的距离测量，区分出相邻的目标，避免目标之间的混淆；在面对敌方干扰时，宽频带信号能够利用其带宽优势，通过信号处理算法抑制干扰信号，提高雷达的抗干扰性能。
波形捷变技术赋予低截获概率雷达在不同波形之间快速切换的能力。雷达可以根据不同的作战需求和电磁环境，实时选择最合适的发射波形，使敌方侦察设备难以适应和跟踪雷达信号。在面对敌方电子侦察时，低截获概率雷达可以快速切换波形，从线性调频信号切换到相位编码信号，或者采用随机跳变的波形，使敌方侦察设备无法准确分析雷达信号的特征，从而降低被截获的概率。波形捷变技术还可以提高雷达对不同目标的探测能力。对于不同类型的目标，如空中目标、海上目标和地面目标，其雷达反射特性存在差异。通过波形捷变，雷达可以发射不同波形的信号，以适应不同目标的反射特性，提高目标的检测概率和测量精度。在探测隐身目标时，采用特定的波形可以增强目标的雷达反射信号，提高对隐身目标的探测能力。
在反侦察能力方面，低截获概率雷达展现出明显的优势。传统雷达的信号特征相对固定，容易被敌方电子侦察设备识别和截获。敌方通过分析传统雷达的信号参数，如频率、脉冲宽度、重复周期等，能够准确掌握雷达的工作体制、性能参数以及部署位置等关键信息。在现代战争中，传统雷达一旦开机，其发射的信号就可能被敌方侦察设备迅速捕获，导致自身位置暴露，进而遭受敌方的电子干扰和攻击。低截获概率雷达通过采用低功率发射、宽频带信号、波形捷变等技术，有效降低了信号被截获的概率。低功率发射使信号能量分散，难以被敌方侦察设备检测到；宽频带信号增加了信号的复杂度，使敌方难以分析和识别信号特征；波形捷变则使雷达信号具有不确定性，敌方侦察设备无法跟踪和截获。以美国的F - 22战斗机装备的AN/APG - 77雷达为例，该雷达采用了低截获概率技术，在多次实战和演习中，成功实现了对敌方目标的隐蔽探测，敌方侦察设备难以发现其雷达信号，从而使F - 22战斗机在空战中占据了主动地位 。
在抗干扰能力上，低截获概率雷达也优于传统雷达。传统雷达在面对敌方干扰时，由于其信号特征单一，容易受到干扰信号的影响，导致探测性能下降甚至完全失效。敌方可以通过发射与传统雷达信号频率相同或相近的干扰信号，对雷达进行压制性干扰或欺骗性干扰。低截获概率雷达采用了多种抗干扰技术，如自适应滤波、极化滤波、扩频通信等，能够有效抑制干扰信号，提高雷达在复杂电磁环境下的生存能力和探测性能。自适应滤波技术可以根据干扰信号的特征，实时调整滤波器的参数，对干扰信号进行有效抑制；极化滤波技术则利用目标和干扰信号在极化特性上的差异，通过选择合适的极化方式，提高对目标信号的接收能力，降低干扰信号的影响。低截获概率雷达的宽频带信号和波形捷变技术也有助于提高其抗干扰能力。宽频带信号可以在更宽的频率范围内搜索目标，减少了被单一频率干扰信号影响的可能性；波形捷变技术可以使雷达在面对干扰时迅速切换波形，避开干扰信号的频率，保持对目标的探测能力。在实战中，低截获概率雷达能够在敌方强烈的电磁干扰环境下，准确地探测和跟踪目标，为作战部队提供可靠的战场态势信息。
低截获概率雷达在抗反辐射导弹方面具有显著优势。反辐射导弹是一种专门针对雷达等辐射源目标的导弹，它能够根据雷达发射的信号进行追踪和攻击。传统雷达由于信号容易被截获，成为反辐射导弹的主要攻击目标。一旦传统雷达被反辐射导弹锁定，其生存面临严重威胁。低截获概率雷达通过降低信号被截获的概率，减少了反辐射导弹的攻击机会。同时，低截获概率雷达还可以采用一些抗反辐射导弹的技术措施，如发射诱饵信号、采用多基地雷达体制等。发射诱饵信号可以吸引反辐射导弹的攻击，保护真正的雷达目标；多基地雷达体制则将雷达的发射机和接收机分置在不同位置，使反辐射导弹难以确定雷达的真正位置，从而降低被攻击的风险。在现代战争中，低截获概率雷达的抗反辐射导弹能力为作战平台提供了更高的生存保障，使其能够在复杂的战场环境中持续发挥作用。
2.3实现低截获概率的关键技术2.3.1信号处理技术信号处理技术在低截获概率雷达中发挥着举足轻重的作用，其中脉冲压缩技术和相位编码技术是实现低截获概率的核心技术手段。
脉冲压缩技术通过对发射信号进行特殊设计，将宽脉冲信号在时域上展宽，降低信号的峰值功率，使其在传输过程中不易被敌方侦察设备检测到。在接收端，利用匹配滤波器对回波信号进行处理，将展宽的脉冲信号压缩成窄脉冲，提高距离分辨率，从而实现对目标的精确探测。线性调频（LFM）信号是一种常用的脉冲压缩信号形式，其频率随时间呈线性变化。在发射时，LFM信号的带宽较宽，能量分散在较宽的频带上，使得单位带宽内的信号功率较低，降低了被截获的概率 。当信号遇到目标反射回来后，在接收端通过匹配滤波器，将LFM信号压缩成窄脉冲，提高了信噪比，增强了对目标的检测能力 。据相关研究表明，采用脉冲压缩技术的低截获概率雷达，其信号被截获的概率相比传统雷达可降低数倍，同时在保证相同探测距离的情况下，可将发射功率降低至原来的几分之一甚至更低 。
相位编码技术也是低截获概率雷达信号处理的重要技术之一。该技术通过对脉冲信号的相位进行编码，使信号具有复杂的相位调制特征，增加了信号的隐蔽性和抗干扰能力。二相编码（BPSK）和多相编码（MPSK）是常见的相位编码方式。在二相编码中，脉冲信号的相位在0和π之间切换，通过不同的相位序列来携带信息 。多相编码则采用多个不同的相位状态，如四相编码（QPSK）中，相位状态有0、π/2、π、3π/2，进一步增加了信号的复杂度 。相位编码信号在频域上具有较宽的带宽，信号能量分散，不易被敌方侦察设备识别和截获 。相位编码信号还具有良好的自相关特性，在接收端可以通过相关处理准确地提取目标信息，提高雷达的探测性能 。通过实验验证，采用相位编码技术的低截获概率雷达在复杂电磁环境下，对目标的检测概率相比未采用该技术的雷达提高了20%以上，同时有效地降低了被敌方侦察设备截获的概率 。
2.3.2天线技术革新天线技术的革新为低截获概率雷达性能的提升提供了有力支撑，其中自适应波束形成技术和低旁瓣天线设计是关键技术点。
自适应波束形成技术能够根据目标和干扰源的位置，实时调整天线波束的形状和方向，使波束指向目标方向，同时抑制干扰源方向的信号，从而提高雷达的抗干扰能力和低截获性能。该技术通过在天线阵列中采用多个阵元，利用信号的空间相关性，对每个阵元接收到的信号进行加权处理，实现波束的自适应控制。当雷达探测到目标和干扰源时，自适应波束形成算法根据目标和干扰源的空间位置信息，计算出每个阵元的加权系数，使得天线波束在目标方向上形成主瓣，获得最大增益，以增强对目标信号的接收；在干扰源方向上形成零陷，降低干扰信号的影响。这种技术能够有效地减少雷达信号在非目标方向上的辐射，降低被敌方侦察设备截获的概率。在实际应用中，自适应波束形成技术能够使雷达在强干扰环境下，仍能保持对目标的有效探测，同时将被截获概率降低至原来的1/3以下 。
低旁瓣天线设计是降低雷达信号旁瓣辐射的重要手段。传统雷达天线在发射信号时，除了在主瓣方向上辐射能量外，还会在旁瓣方向上产生一定的能量辐射。这些旁瓣辐射容易被敌方侦察设备检测到，从而暴露雷达的位置和工作状态。低旁瓣天线通过优化天线的结构和辐射特性，降低旁瓣的辐射强度，使信号能量更加集中在主瓣方向。采用泰勒分布、切比雪夫分布等加权函数对天线阵元进行加权，可以有效地降低旁瓣电平。泰勒分布通过调整加权系数，使旁瓣电平按一定规律降低，在保证主瓣宽度和增益的前提下，将旁瓣电平降低到较低水平。切比雪夫分布则以等波纹的方式降低旁瓣电平，使旁瓣电平在一定范围内保持均匀。通过低旁瓣天线设计，雷达信号的旁瓣辐射能量可降低10dB以上，大大降低了被敌方侦察设备从旁瓣方向截获信号的概率 。
