編者按：近日，中國電科14所副所長、軍委科技委主題專家組專家，國防973項目首席專家王建明在《現代雷達》雜志刊發論文《面向下一代戰爭的雷達系統與技術》。隨著軍事科技的快速發展，下一代戰爭成為當前軍事領域的熱門話題。本文在研究下一代戰爭的定義和特點的基礎上，提出了下一代戰爭對雷達系統的需求。針對下一代戰爭對雷達系統的需求，從面向下一代戰爭的雷達系統和面向下一代戰爭的雷達技術兩個主要方面對未來主要雷達系統的形態和應用以及關鍵技術的概念內涵和發展方向進行了分析與總結，并給出了發展建議。現將全文轉發，以饗讀者。

從20世紀初誕生以來，雷達的發展經歷了簡單脈沖雷達、脈沖多普勒雷達、相控陣雷達、數字陣雷達等重要發展階段。雷達發明的最初目的是測量敵方來襲飛機的距離和方向，為己方攔截航空兵提供預警和指示信息。隨著信號產生技術、高功率發射技術、天線技術、信息處理技術等電子信息技術的發展，雷達的作用距離、測量精度、分辨力不斷提高。當前先進的雷達不僅能夠遠程探測隱身飛機、彈道導彈、地上兵力、海上編隊，還能夠精確控制打擊武器對目標跟蹤制導，以及對重點區域進行連續的偵查監視，獲取高清晰戰場情報。雷達融入“觀察-確認-決策-打擊”（OODA）作戰流程環的程度越來越深，在信息化聯合作戰中發揮著舉足輕重的作用。

近年來，雷達技術的發展進入新階段。美國防部2014年發起“第三次抵消戰略”，試圖通過作戰概念創新、顛覆性技術創新、武器裝備創新，謀求在2030年以前形成新一輪絕對軍事優勢。我國也在過去五年進行了廣泛深入的軍事改革，組織編制、軍事科技、武器裝備、作戰訓練煥然一新。黨的十九大報告中習總書記提出我國要在2035年基本實現國防和軍隊的現代化，到本世紀中葉把人民軍隊建成世界一流軍隊的宏偉目標。在此背景下，下一代戰爭作戰樣式、前沿創新技術、顛覆性武器裝備成為軍事和科技界的熱門話題，對這些問題深入思考對于雷達系統需求分析、指標論證和部署使用具有十分重要的意義。

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1.1下一代戰爭的定義

在科學技術發展的推動下，基于戰爭手段和作戰能力的不斷變更，人類經歷了冷兵器戰爭、熱兵器戰爭、機械化戰爭和信息化戰爭四個階段，目前正處于信息化戰爭的后半期。基于軍事強國下一代戰斗機、下一代轟炸機、高超聲速打擊武器、動能打擊武器、定向能打擊武器、網絡攻擊等雷達主要威脅的發展規劃，本文將下一代戰爭定義為2030年之后一段時期的戰爭，這一時期代表信息化戰爭的高級階段。

1.2.  下一代戰爭的特點

信息化戰爭高級階段的作戰在作戰空間、打擊時間、技術形態都將表現出不同的特點。

作戰空間全域化。作戰武器可能從太空、臨近空間、空中、陸地、水上、水下等發起全高度、多方位、全距離、多樣式的攻擊。

作戰時間敏捷化。高超聲速飛行器、高能微波、高能激光武器將顯著壓縮從信息獲取到目標摧毀的時間，實現敏捷打擊。

作戰對象隱身化。作戰對象除前向隱身外，側向和后向隱身將得到增強，隱身頻段得到擴展。

作戰平臺無人化。各種體積、重量、用途的無人平臺將得到應用，無人平臺承擔更多的作戰任務。

作戰方式協同化。有人無人平臺、空空平臺、空面平臺等通過信息共享、任務協同實現高效作戰。

作戰效果精確化。基于高精度探測、定位、跟蹤、制導等手段，實現外科手術式精準“點穴”打擊，降低附帶損傷。

作戰背景復雜化。作戰區域雜波類型多樣，自然干擾、無意干擾、欺騙式干擾、壓制式干擾、主瓣干擾、副瓣干擾等電磁干擾交織。

1.3.  下一代戰爭對雷達系統的需求

針對下一代戰爭的特點和雷達完成遠程探測、穩定跟蹤、精確制導和武器攻擊的使命任務，雷達系統需要具有體系協同、多功能多任務、精細處理、智能決策的能力。

功能上從感知平臺擴展到感知打擊一體化平臺。感知打擊一體化平臺可在態勢感知和目標攻擊模式間快速切換，實現發現后“零時延”打擊，實現OODA的閉環。

性能上戰術指標顯著提高。通過發展新體系、新體制、新頻段、新處理技術，提高雷達靈敏度，增加對隱身目標等低可觀測目標的探測距離，提高對高超聲速目標的跟蹤穩定性，改善對遠程小尺寸目標的分辨力，提升復雜環境下的雜波干擾抑制能力和識別效果，滿足不同任務場景作戰需求。

雷達與平臺和諧共生。通過發展共形陣、機會陣、分布式相參陣列，增加孔徑面積，降低雷達對承載平臺空間、功率的需求，提高平臺適裝性。

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2.1.  面向下一代戰爭的預警探測體系

針對下一代雷達探測目標全域打擊、高超機動、隱蔽精準的特點，以及對雷達遠程探測、全維監視、精確識別、精準制導的任務需求，只有從預警探測體系著眼，構建分布式高度協同的雷達探測網絡，才能適應下一代戰爭的任務需求。

2.1.1.反導作戰

反導作戰體系著眼于戰略級、戰術級導彈防御，依托天基預警衛星、地基遠程預警雷達、地基多功能雷達、海基防空反導雷達，為彈道導彈攔截提供助推段、中段和末段的多層次信息保障。

2.1.2.全球監視和打擊作戰

全球監視和打擊體系依托天基預警衛星、多功能偵查衛星、探干偵通多功能衛星、高超聲速平臺載雷達，為全球高價值目標的偵察、監視和快速打擊提供信息保障。

2.1.3.戰區聯合作戰

戰區聯合作戰通過情報雷達、戰術多功能雷達、空防空管雷達、無源雷達、預警機雷達、傳感器飛機雷達等傳感器間多層次信息融合與控制，構建網絡化群雷達系統，實現從傳感器到射手的直接交連。

2.1.4.遠洋作戰

遠洋作戰在缺乏地基情報支援下，在天基監視系統的支持下，依靠艦載預警機雷達、艦載直升機雷達、艦載無人機多功能雷達、航母多功能雷達、驅逐艦多功能雷達、水下目標探測等裝備，構建編隊協同探測系統，為遠洋護航和目標精確打擊提供情報支撐。

2.2.  面向新一代戰爭的雷達系統

針對下一代武器裝備功能性能特征，探索智能集群、多功能一體化、天基海洋監視雷達、臨近空間無人機預警雷達、凝視雷達、廣域監視無源雷達等新一代雷達系統，構建應對下一代威脅的裝備體系。研究高超聲速平臺載雷達、毫米波有源相控陣導引頭雷達、探攻一體雷達，提高超高速、超精確、“零延時”打擊能力。

2.2.1.智能集群探測系統

智能集群探測系統自組織形成靈活多變的編隊構型，采用數據融合、信號融合和孔徑綜合等多層次信息聯合處理，提高預警機編隊、戰斗機編隊、有人無人混合編隊、無人機蜂群等的協同能力，提升編隊探測威力、測量精度、目標識別、電子對抗能力。

智能集群探測系統隨智能控制、數據傳輸、信息處理能力的發展而進步，從初期的情報級協同發展到信號級協同，從有人平臺之間的協同發展到有人無人平臺之間的協同以及將來無人自主平臺之間的協同，從同類型同頻段傳感器之間的協同發展到異質傳感器間協同，將極大地提高戰場態勢感知能力，催生嶄新的作戰方式。

2.2.2.多功能一體化探測系統

多功能一體化探測系統利用電磁波承載信息的本質，發掘探干偵通管評等功能條件下信號、信道、信息的同構性及差異性，實現資源集約化、功能互增強、能力自重構和裝備活性化的下一代軍事電子系統。

為解決作戰平臺上天線數量眾多導致的電磁干擾、遮擋、大RCS、維護困難等問題，美國空軍、海軍、DARPA等單位從20世紀80年代以來開展了ASAP、MARFS、InTop、寶石柱、ISS、MIRFS、RECAP等項目，開展綜合射頻技術的研究，相關技術成果已在美國四代機、先進艦艇上使用。

綜合射頻系統使用寬帶技術解決了在同一孔徑上雷達、通信、電子戰同時工作的問題，隨著頻譜資源的緊張，使用同一波形、同一頻段同時完成雷達、通信等功能的綜合化波形體制逐漸引起重視，這種波形在雷達波形上調制通信數據或在通信波形上調制雷達信號，或者將獨立的雷達波形和通信波形疊加合成，形成綜合化波形。接收時，使用通信接收機和雷達接收機分別提取通信信息和雷達探測信息。

2.2.3.星載海洋監視雷達

星載海洋監視雷達依托組網衛星平臺，能夠克服地球曲率和領土主權的限制，實現對全球海域特別是大洋深處全天時、全天候、大范圍、低重訪間隔監視。星載海洋監視雷達不需要目標輻射電磁信號就可實現對目標的探測，不會受到戰時目標無線電靜默和無線電欺騙戰術的影響。星載海洋監視雷達的主要問題在于雷達工作需要較大的功率孔徑積，因此需要衛星平臺具有較高的初級電源和承重能力。當前高效太陽能電池已可提供10kW左右的初級電源，有能力支撐雷達來監視海洋中活動的大中型船只。

2.2.4.臨近空間太陽能無人機預警雷達

臨近空間太陽能無人預警機將機載預警雷達與臨近空間太陽能無人機一體化設計，發揮雷達反隱身探測和無人機平臺“高空、長航時、無人化”的“亞衛星”特性，能夠彌補現有預警機滯空時間短和預警衛星重訪周期長的不足，實現對威脅地區持續預警。當前，美國國家航空航天局（NASA）臨近空間太陽能無人機已發展了四代，第四代“太陽神”預計最遲到2026年之前可在30km高空進行長達6個月的晝夜飛行。臨近空間太陽能無人機預警雷達與傳感器飛機、臨近空間飛艇載雷達協同，可結合臨近空間飛艇平臺速度慢，面雜波頻譜展寬小，對地面低速目標檢測性能好的優勢，實現對戰場空中和地面各類低動態和高動態目標的實時大范圍監視。

2.2.5.基于星載輻射源的廣域監視雷達

基于星載輻射源的外輻射源雷達除具有常規外輻射源雷達生存能力強、反隱身、結構簡單都優勢外，還有接收天線俯仰角高，受地雜波及多徑干擾影響小，以及戰時輻射源不易受到攻擊，生存能力強等優勢[20]。與使用通信衛星、星載雷達信號相比，使用全球導航定位系統（包括GPS、GALIEO、GLONASS）的外輻射源雷達具有信號全球覆蓋、系統同步簡單等特點，可將接收機放置在艦船、飛機、飛艇、無人機等平臺上，實現對偏遠地區和遠洋的持續監視。

在歐盟地平線2020研究和創新項目的資助下，英國伯明翰大學聯合意大利羅馬大學開展了基于GALIEO衛星機會照射源的外輻射源雷達系統研究，開發了試驗樣機，并進行了實際海上目標捕獲實驗，驗證了方案的可行性。南京理工大學通過對北斗衛星信號的模糊函數和回波信噪比的分析，論證了北斗衛星信號作為外輻射源對目標進行有效定位的可行性。

2.2.6.凝視雷達

凝視雷達是針對臨近空間高超聲速飛行器探測需求而提出的雷達系統，利用全向發射和覆蓋整個觀測空域的多個接收波束，通過長時間相參積累提高動目標檢測性能。由于臨近空間高超聲速目標飛行速度快、機動能力強、隱身性能好，信號特征微弱，且存在跨波束、跨距離單元和多普勒單元等“三跨”現象。針對“三跨”問題，提出了Keystone、Dechirping、Radon-分數傅里葉變換（RFRFT）等補償技術實現長時間積累。

2.2.7.高超聲速飛行器制導雷達

高超聲速飛行器制導雷達以高超聲速飛行器為平臺，為高超聲速平臺提供遠程探測、目標定位、成像識別、跟蹤制導等功能，是高超聲速打擊平臺態勢感知和精確打擊的重要手段。高超聲速飛行器飛行高度高，面臨的雜波和干擾范圍大；飛行速度快，雷達工作頻率高，雜波多普勒頻譜范圍大，同時存在距離和多普模糊與折疊；高超聲速飛行器的狹小空間、熱約束、對天線罩的燒蝕也對制導雷達的體積、溫控和視線誤差補償提出了特殊要求。

2.2.8.毫米波寬帶有源相控陣導引頭雷達

毫米波寬帶有源相控陣導引頭探測距離遠、測量精度高、目標識別能力強，是導彈武器實現遠程打擊、精確打擊和智能打擊的重要保障；毫米波雷達集成度高，體積小，重量輕，功耗低，易與平臺集成。目前，美國、俄羅斯、德國和英國已經在毫米波雷達導引頭引入了相控陣技術。毫米波寬帶有源相控陣導引頭要滿足捷聯去耦天線指向精度，一次性使用低成本、高效散熱、高效算法等導彈平臺要求。

2.2.9.探攻一體雷達

探攻一體雷達通過雷達和微波武器功能的結合，利用寬帶AESA和空間功率合成技術生成大功率。作戰時，先用雷達模式對目標進行探測和識別，確認威脅目標后立即切換到高功率微波武器模式，對目標進行干擾或摧毀。探攻一體雷達顛覆了傳統完全基于火力打擊的攻擊模式，徹底解決信息鏈、打擊鏈分割獨立的問題。早在2005年，美國空軍就確認正研制具有攻擊能力的有源相控陣雷達。對E-10飛機AESA雷達的計算表明該雷達具有對雷達、通信、導航等系統敏感器件性能降低和失效的能力。探攻一體雷達需要解決的關鍵問題是高功率微波源小型化以及雷達與高功率天線的集成。

2.3面向下一代戰爭的雷達技術

回溯戰爭的發展史，無數的科幻變成了現實，今天的科幻同樣有發展成未來科技的可能。脈沖壓縮技術、脈沖多普勒技術、單脈沖技術、相控陣技術、合成孔徑技術等催生了一代代雷達體制，也構成了雷達基本工作方式和功能生成模式。立足現在展望的雷達技術有可能成為下一代戰爭中雷達系統的實用科技。

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3.1.  基于新理論、新機理、新頻段的雷達系統

3.1.1.人工智能雷達

人工智能是將人工智能技術與雷達技術結合產生的新一代雷達系統，采用閉環系統架構，以學習積累知識為核心，以信息熵為理論，以自適應優化發射接收為手段，以目標特征為探測依據，以精確化、高精度、自主化感知目標和環境為目的。能夠基于數據提取特征，減輕模型誤差，提升探測識別能力；能夠自主學習優化，提升環境適應能力；能夠融合歷史數據和多源數據，實現精細化處理。在2017年海洋環境下信息技術交流大會上，南京電子技術研究所作了“人工智能雷達研究進展”的報告，首次系統完整地論述了人工智能雷達的概念，將人工智能技術嫁接到雷達領域。

3.1.2.量子雷達

量子雷達將量子技術引入雷達探測領域，通過對量子資源的利用，實現高靈敏度檢測和高維度量子態調制，解決傳統雷達在抗干擾、反隱身及目標識別等方面的技術瓶頸。量子雷達具有探測距離遠、發射功率低、探測手段豐富、抗干擾能力強等優勢，在新型機載遠程反隱身預警系統、無人機反導系統等領域具有潛在應用前景。南京電子技術研究所使用基于超導單光子探測器的量子雷達系統在青海湖開展了真實大氣環境下的探測試驗，對目標的探測距達132km。目前，國內外對量子雷達的試驗驗證均集中在光頻段，微波頻段雖進行了理論探討，但由于該波段單光子能量低，尚未開展實驗驗證。量子探測理論架構、量子元器件等基礎科技有待攻關，量子雷達的實用化還有一段距離。

3.1.3.微波光子雷達

微波光子雷達用微波光子技術代替傳統雷達中基于電子技術的射頻微波鏈路，能有效克服傳統電子器件的技術瓶頸，滿足多頻段、大帶寬、抗干擾、可重構和多功能的雷達技術需求，是新一代多功能、軟件化雷達的基礎。能夠實現輕量小型化的雷達陣面，可作為下一代戰斗機、無人飛艇的智能蒙皮。美國、俄羅斯、意大利、中國等對微波光子雷達進行了研究。近期意大利雙波段微波光子雷達現場試驗中，成功檢測到多個海上目標，并精確跟蹤了8海里外的船只，最小可檢測信號在S和X頻段分別達-122dBm和-124dBm，與最先進的相參雷達系統相當。俄羅斯透露成功研制出微波光子雷達收發樣機，南京航空航天大學、南京電子技術研究所、中國科學院也研制出微波光子實時成像驗證系統。

3.1.4.軟件化雷達

軟件化雷達是具有通用開放式體系架構，系統功能可通過軟件定義、擴展和重構的新一代雷達。軟件化雷達以面向任務為核心，軟硬件充分解耦，任務部署和功能配置具有高度的靈活性，適合未來雷達多任務、多功能、快速升級的需求。美國成立開放式雷達系統架構（ROSA）研究工作組推動軟件化的發展，相關研究成果已經在3DELRR雷達上進行了驗證，并被林肯實驗室成功應用于靶場雷達的升級改造。諾﹒格公司對其機載軟件化雷達進行了飛行測試，在GMTI和SAR等工作模式表現出優良性能。

3.1.5.視頻合成孔徑雷達（ViSAR）

ViSAR是一種工作在極高頻段能夠以視頻流形式成像的合成孔徑雷達。ViSAR每0.2秒就可對場景完成成像，成像分辨率達0.2m，集成度高、體積小、重量輕，能夠安裝在可活動的萬向節上；具有隱身目標探測能力，可對未來戰場上的隱身艦船、隱身坦克、隱身裝甲車有效探測；ViSAR不受煙霧、沙塵、云層等的遮擋，對復雜的戰場環境有更好的適應性。ViSAR高幀率、高分辨、高精度、高集成以及全天候、全天時工作的優勢將顯著改善武裝直升機、無人機、對地攻擊機等平臺對地面目標、海面目標等的偵查定位、成像識別和跟蹤打擊能力，引領下一代對空地、空海協同作戰的潮流。DARPA開發的ViSAR搭載DC-3運輸機已成功進行飛行測試，成功獲取了被云層遮蔽的地面目標的實時、全運動視頻圖像，標志著ViSAR項目由研制階段進入試飛驗證階段。

3.2.  基于新型陣列的雷達系統

3.2.1.機會陣雷達

機會陣雷達是美國海軍研究生院2000年為下一代隱身反導驅逐艦DD（X）提出的新型雷達概念，該雷達以平臺隱身設計為核心，以數字陣列雷達為基礎，在平臺上機會式布置天線。機會陣雷達能夠突破傳統天線陣列孔徑的布局和尺寸限制，提高雷達探測威力、覆蓋范圍，改善平臺隱身性、機動性和作戰能力。當前國內外的研究集中在機會陣雷達波束優化、信號處理、波形設計等方面。

3.2.2.頻控陣雷達

頻控陣雷達是在每個天線陣元使用不同頻率信號的陣列雷達，能夠形成具有距離依賴性的發射波束指向，克服了傳統相控陣雷達不能有效控制發射波束的距離指向問題，具有射頻隱身、檢測和分辨能力強等優勢。自2006年ANTONIK等人首次提出頻控陣雷達概念以來，國內外學者對頻控陣雷達的方向圖特征、波束形成、波形設計、參數估計、自適應目標檢測和跟蹤算法做了研究，并提出將頻控陣應用于雷達成像等領域。

3.2.3.MIMO雷達

MIMO雷達是利用多個發射天線同步發射特定波形，使用多個接收天線接收回波信號并集中處理的新體制雷達系統。MIMO雷達具有更大的自由度，能夠平滑RCS起伏、提高空間分辨力和參數估計精度。根據MIMO雷達天線的間隔距離，MIMO雷達分為相干MIMO雷達（又稱分布式相干雷達）和統計MIMO雷達，相干MIMO雷達最大可獲N3倍單個子雷達的信噪比增益，相干的關鍵在于通道回波時間對齊和相位補償精度，需要子雷達具有較高的信噪比。密歇根大學聯合應用物理實驗室提出“開環相干分布陣列”概念，通過精確測量天線節點間距離、單元指向，每個單元精確時間同步，分布式節點不需要外部輸入信號即可實現相干協同工作。

3.2.4.孔徑級同時收發陣列雷達

孔徑級同時收發陣列雷達利用單元級數字陣波束形成和優化技術，形成高隔離度收發波束，并在接收端使用自適應信號處理技術去除接收機中的直達波和干擾，在單個雷達孔徑的不同區域上同時實現同頻段發射和接收，解決了傳統連續波雷達近距離隔離難題。林肯實驗室已開發出八通道同時收發數字相控陣雷達樣機，進行了實驗驗證。

3.2.5.理想波束方向圖

無副瓣、寬帶寬角掃描無損耗等理想特性的波束方向圖是天線研究人員的一致追求。美國羅切斯特大學電氣與計算機工程部發明了一種針形波束方向圖，針形脈沖波束方向圖向空間傳播過程中不斷縮小，無副瓣，避免了傳統上雜波和干擾從副瓣進入的可能途徑。林肯實驗室先進能力與系統團隊開發出一種新的電掃天線，其電磁偶極子沿矢量排列，且相互正交，能夠在方位和仰角任意方向（4π立體角）發射不會產生任何掃描損失的波束。

3.3.  雷達信息處理技術

3.3.1.微弱目標檢測

雷達目標檢測是跟蹤、識別、制導等后續行動的前提。面向下一代戰爭，目標探測的復雜性一方面來自探測目標的小尺寸、隱身、距離遠、速度快、機動能力強等特征，還與電磁環境和雜波背景有關。微弱目標的共同特點是目標在距離和多普勒分辨單元中的信雜（噪）比低，與雜波和干擾競爭中處于劣勢。提高微弱目標檢測能力的重要手段是增加目標信號能量，這通常通過增加積累時間來實現，相參積累將回波信號矢量相加，是一種理想的積累手段，但隨著雷達距離分辨力的提高和目標的機動，回波包絡的距離徙動和目標的多普勒徙動導致回波能量發散，降低了相參積累增益，針對該問題的解決方法成為微弱目標檢測技術的研究熱點。針對距離徙動補償，提出了包絡相關法、Keystone變換（KT）、Radon傅里葉變換（RFT）等；針對多普勒徙動補償，提出了De-chirp法、Chirp-傅里葉變換法、多項式相位法和分數階傅里葉變換法（FRFT）等。

3.3.2.雜波抑制

機載預警雷達、星載監視雷達等運動平臺對地對海觀測時會產生嚴重的地面雜波，雜波的強度不僅遠遠強于目標回波，還具有時間非平穩、空間非均勻等特性，隨著平臺速度的增加，雜波的雜波譜展寬，降低了對空中、海面、陸上等重要目標的探測能力。對雜波的抑制技術經歷了時域抑制、空域抑制、頻域抑制、極化抑制、自適應抑制等階段，當前和今后的一段時間基于知識和學習的智能化抑制將成為雜波抑制的研究熱點。基于環境認知的雷達系統利用環境先驗信息，建立環境知識庫，獲得先驗地理環境信息，提升非均勻雜波條件下的空時極化自適應雜波抑制性能，提升雷達在城市、丘陵、山區、海上等背景中的探測能力。

3.3.3.干擾對抗

雷達和干擾作為一對矛盾體，相伴而生，在對立中不斷發展。當前壓制式干擾、欺騙式干擾、靈巧式干擾已在戰場中廣泛使用，能夠對雷達造成全方位、全頻段、全樣式的干擾，主瓣干擾是雷達面臨的難題。下一代戰爭中電子偵察會更靈敏更精細，干擾功率會更強，干擾手段會更豐富，干擾效果會更明顯，不僅會造成軟殺傷，還可能導致應摧毀。除了大力發展無源雷達、分布式雷達、量子雷達等新體制雷達外，采用盲源分離、認知處理等新的信號處理理論和技術，通過對干擾更好地感知和估計，優化干擾對抗手段，對提升下一代雷達復雜電磁環境對抗能力具有重要作用。

3.3.4.目標識別

下一代戰爭需要的不是影響指揮員決策效率和決心的海量概要信息，而是面向應用和任務的確切情報，目標識別將成為撥開戰場迷霧的重要手段。雷達目標識別技術經過幾十年的發展，從窄帶識別發展到寬帶識別、成像識別和微多普勒特征識別，成為反導反衛、對空情報、對海偵查、精確制導判斷真假目標和敵方行動意圖的核心技術。下一代戰爭智能化、精確化、無人化的特征必將推動雷達走向自主、智能，目標識別技術將成為支撐智能雷達自主決策、快速決策的關鍵。在今后一段時間，針對遠距離識別難題的低信噪比目標識別技術、針對非完備庫目標識別問題的電磁仿真技術、減少人工干預和判讀的自動化識別技術將成為目標識別重要研究方向。

3.3.5.前視超分辨

戰斗機、無人機、導彈等運動平臺前視探測時，由于探測區域方位向多普勒帶寬幾乎為零，不滿足多普勒波束銳化（DBS）和合成孔徑成像技術處理的條件，方位分辨率由天線3dB波束寬度決定，將制約高超聲速臨近空間飛行器、導彈等體積受限平臺對目標的準確識別能力和精確打擊能力。近年來，雙基SAR、前視SAR、稀疏布陣高精度測角和限制迭代解卷積技術成為前視超分辨技術的研究熱點。

3.4.  前沿交叉學科技術

學科是人類為了方便認識自然和社會而人為劃分的研究領域，而知識本身沒有學科的界限。借助其他學科特別是交叉學科對科研創新具有重要作用，雷達技術的發展也可從今天快速發展的生物學、腦科學、數學等得到啟發。

3.4.1.仿生學

世界著名動物學家Nachtigall將仿生學定義為“學習自然界的現象作為技術創新模式的科學”，路甬祥院士將仿生學定義為“仿生學是研究生物系統的結構、性狀、原理、行為以及相互作用，從而為工程技術提供新的設計思想、工作原理和系統構成的科學技術”[55]。雷達技術本身與蝙蝠回聲定位的原理非常類似，近年來，各種各樣的仿生學方法用在雷達天線設計、雜波抑制和SAR圖像處理中。西安電子科技大學提出將基于生物免疫機制的方法用于SAR圖像分割，將遺傳算法用于星載天線干擾抑制，空軍預警學院提出了將改進遺傳算法用于天波超視距雷達二維陣列稀疏優化設計等。國外將仿生學技術在雷達和聲納中的應用做了系統研究，在2012年的“IET雷達、聲納與導航”雜志上連續刊發了7篇專題文章，論述蝙蝠、海豚等生物的感知機理及在雷達與聲納高精度定位、高分辨、精確識別、雜波抑制、SAR圖像邊緣檢測中的應用；在2017年的IEEE國際雷達會議上，AETHER公司提出仿生蒼蠅復眼結構的“復眼雷達”概念，英國國防研究院克蘭菲爾德大學提出了一種類似于蝙蝠聽覺系統的頻譜相關轉換（SCAT）接收機，用于研究類蝙蝠信號處理在目標分辨方面的優劣。

3.4.2.信息幾何

信息幾何是近年來發展起來的用微分幾何的方法研究統計學問題的一門學科，已在神經網絡、信息理論、系統理論等多個領域得到廣泛應用。在雷達信號處理領域，Barbaresco將信息幾何應用于多普勒雷達CFAR檢測、STAP等領域，改善了多普勒雷達成像和檢測性能。國防科大對信息幾何理論在信息分辨、信號檢測、參數估計、傳感器網絡等雷達信號處理問題中的應用進行了研究，為雷達信號處理提供了新途徑。

3.4.3.其他

信息融合技術將雷達數據與光學、ESM、敵我識別等傳感器獲得的數據協同處理，相互印證，可以減少雷達電磁輻射，提高雷達工作的隱蔽性，提高信息準確度；大數據、云計算能夠將數據優勢和計算優勢轉化成信息優勢；增強現實、腦機接口能夠增強雷達操作員對信息的理解和判斷，提高反應速度和決策科學性。將這些前沿性交叉技術與雷達技術結合，將為雷達適應下一代戰爭提供新途徑。

3.5.  雷達基礎支撐技術

雷達數字化仿真設計技術、智能制造技術、集成工藝、封裝技術、散熱技術、測試技術等基礎性技術作為雷達裝備實物成形的基礎，是支撐下一代雷達發揮作戰效能的重要保證。

3.5.1.數字化設計

雷達數字化樣機能夠根據對下一代戰爭設定的作戰場景、作戰任務、作戰對象、工作環境以及客觀條件，事先進行作戰場景分析和仿真驗證，確定雷達具體功能，并將雷達戰術指標分解為較為可信的技術指標，形成技術指標體系，為構建雷達系統架構和確定關鍵技術提供支撐。雷達數字化樣機是雷達物理樣機功能和電性能在計算機內的一種映射，能夠全面、準確地反映真實雷達在功能、電性能等方面的特征，能夠在虛擬環境下仿真測試。數字化樣機代替物理樣機對產品進行設計、測試和評估，具有開發成本低、周期短、靈活性強、設計質量高、驗證充分、用戶體驗度高等特點。

3.5.2.微系統

微系統以更高的系統集成度、功率密度和智能程度，將成為改變雷達作戰形態和技術形態的重要支撐，扮演著微納尺度撬動大戰爭的作用。微系統將傳感、通信、處理、執行、微能源等功能單元在維納尺度上采用異構、異質方法集成在一起，順應了雷達系統芯片化發展的潮流。在微系統的發展上，DARPA提出了兩個“100倍”目標，及探測能力、帶寬和速度比目前的電子系統提高100倍以上，體積、重量和功耗下降到目標電子系統的1/100-1/1000。需要解決高密度堆疊、光電互聯、散熱等多項技術難題。

3.5.3.超材料

具有人工復合結構的左手材料、光子晶體、超磁性材料等超材料具有天然材料所不具備的超常物理性質，對于提高雷達射頻隱身能力、減少天線單元間的干擾、提高天線方向性具有重要作用。2017年3月，美國杜克大學對基于動態超材料表面孔徑的合成孔徑雷達進行了2D和3D成像測試，通過控制超表面，能夠形成窄波束增強信號強度，或在方向圖上形成零點回避干擾，也可使用寬波束觀察大范圍區域，甚至可以同時形成多個波束探測多個位置。

4、結束語

本文從討論下一代戰爭的特點出發提出未來戰爭對雷達的需求，并總結分析了可能在未來戰爭中發揮重要作用的雷達系統和技術。作戰需求和技術發展作為雷達創新的一體兩翼，驅動雷達在百年歷程中螺旋發展，遵循從低級到高級、從簡單到復雜、由量變到質變的發展主線，深刻把握這一發展規律有助于更好地認識和發展雷達技術。

回顧雷達的發展和應用，可以發現雷達本質上是一種信息裝備，本身無軍用和民用之分，雷達可用于軍事安全，也可為經濟建設服務。隨著我國“全球命運共同體”、“一帶一路”、“人工智能發展戰略”、“國家大數據戰略”、“網絡強國戰略”、“國家安全戰略”、“海洋強國”、“中國制造2025”、“軍民融合”等新型發展理念和發展戰略的提出和推進，雷達的技術開發和裝備使用也應主動與國家戰略對接，服務國家戰略需求，這本身對于雷達的發展也具有巨大的推動作用。

文章來源《現代雷達》