短毫米波被动探测及反隐身技术研究

摘要

短毫米波位于毫米波与亚毫米波之间,目前正处于开拓和发展的阶段。相对于微波系统,短毫米波系统具有探测精度高、抗干扰能力强、体积小和重量轻等优点。同时,被动探测技术,能够克服雷达探测技术在近距离时产生的闪烁效应、多路径效应以及杂波的影响,而且自身不发射电磁能量,隐蔽性好。因此,短毫米波被动探测技术在末制导技术领域得到了广泛的关注。隐身技术的迅速发展和广泛应用,对武器防御系统构成了严重威胁,反隐身技术势在必行。由于辐射计的隐蔽性和抗辐射导弹攻击的能力较强,利用辐射计探测涂层隐身目标是反隐身技术领域的一大研究热点。
　　 本文围绕地面、空中金属和涂层隐身目标的短毫米波被动探测技术,对以下方面进行了研究：⑴定标技术直接影响到辐射计的测量精度,在分析了几种定标方法的基础上,对94GHz辐射计进行了整体定标,并对几种典型地物目标和涂层隐身目标的辐射特性进行了测量研究。测量数据和计算值吻合较好,能够满足被动探测工程技术的需要。⑵大气层既是电磁辐射的传播通道,又是一个热辐射源,在被动探测技术中起着重要作用。计算了短毫米波的大气衰减和天空亮温,在94GHz和360GHz两个频率上测量了天空亮温。94GHz天空亮温测量值与计算值吻合较好,受辐射计灵敏度和天气的影响,360GHz的天空亮温测量值与计算值差别较大。⑶天线温度对比度是辐射计寻找目标的主要依据,在94GHz和360GHz两个频率上,对地面和空中目标的天线温度对比度进行了建模和计算。计算结果表明,94GHz不仅能够探测地面和空中金属目标,而且能够探测地面高温涂层隐身目标和空中涂层隐身目标;360GHz辐射计适合于探测高温高发射率地面目标,或在高空中探测金属或涂层隐身目标。⑷在毫米波辐射计成熟技术的基础上,介绍了一种360GHz短毫米波辐射计的设计方案,并经试验验证方案可行。利用94GHz和360GHz辐射计对地面和空中的金属、涂层隐身目标进行了探测试验,试验表明:94GHz辐射计探测地面3m×6m的金属目标时,最大探测距离为150m;探测空中10m×20m的隐身目标时,探测距离可达1000m。