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常规雷达探测目标时,需要源源不断地发射无线电波,所以叫有源雷达( active radar)。有源雷达的优点是能自主搜索目标,因为它接收的是自己发射的电磁波,所以灵敏度高,分辨率好。但这种雷达易受目标的电磁干扰,同时也容易暴露自己,使自己遭受反辐射导弹的攻击。
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无源雷达(passive radar)没有发射装置,只有接收天线,可以接收目标自身辐射的电磁波,以此来判断和确定目标的身份、方位和距离。这种不发射电磁波的雷达,不容易暴露自己,不易受到敌方反侦察,不但隐蔽性好,反干扰能力强,安全性高,而且体积小,探测距离远。这种雷达可以看成被动雷达,因为它是不主动发射,是被动接收。无源雷达还称作无源隐蔽雷达和无源相干雷达。
无源雷达优点也是明显的,隐蔽性好,设备占用空间小,不存在兼容性干扰,便于和其他设备整合。如果用于反隐身,无源雷达最好的搭配就是先进的红外搜索跟踪装置,可靠性和隐蔽性都非常好。
进入二十一世纪,无源雷达发展迅速,许多国家的科研机构纷纷把外辐射源雷达作为研究的重点,所利用的外辐射源信号形式也日益广泛。
2001 年Poullin提出将 COFDM 调制的 DAB 和 DVB 电视信号作为外辐射信号,随后他证实该无源雷达对目标具有可检测性;
Saini 等对数字电视信号的模糊函数进行了研究,提出一种失配滤波方法来消除模糊函数中的干扰旁瓣。
Capria 等利用基于 DVB 电视信号的无源雷达对靠近海岸的移动船只进行了探测试验,进一步证实基于DVB-T 的无源雷达的可行性。
Conti 等提出一种改善 DVB-T 无源雷达距离分辨率的方法,使 DVB-T 无源雷达对目标的成像和识别变的可行。2001 年德国西门子公司研制了利用 GSM 蜂窝基站发射信号的无源雷达系统,该系统能对飞机和汽车进行成功探测,还可安装在预警机上,对大型空中目标探测距离超过100km。
另外新加坡、意大利等国也正在研究基于 GSM 的无源雷达。由于 GSM信号带宽的限制,该无源雷达的距离分辨率较差约为 1.8km,而第三代(3G)蜂窝移动通信标准 CDMA 的带宽约为 1.2MHz,相应的距离分辨率可达 122m,因此,基于CDMA信号的无源雷达的研究也相继出现。
2007年Guo 等提出基于 WiFi信标信号的无源雷达,利用 WiFi 信号探测到室外低噪环境下的目标,随后他们又对室内强噪声环境下的目标探测进行了研究。
Mojarrabi 等研究了以 GPS 为照射源的无源雷达,并在理论上计算出该雷达的最大探测距离约为 214km。
另外NAVSYS 公司利用含 109 个单元的相控阵接收天线和数字波束控制,通过提高信号增益来检测微弱的 GPS 信号,该天线相对于单个天线的增益提高了 20dB,可检测到单个天线检测不到的信号。
除了对多种外辐射信号进行研究之外,有学者还在外辐射源雷达的基础上提出了新概念,譬如南非的 Inggs 提出无源相干认知雷达的概念,该雷达由多个接收站多种辐射源(包括 FM, 手机蜂窝基站,WiFi,其他雷达等)组成,可在干扰、复杂地形环境下达到提高雷达性能的目的。各种利用不同外辐射信号的无源雷达可利用感知的方法,检查频谱的占用情况及感知外辐射源所处的位置信息,以改善系统的覆盖性能;
波兰的 Kulpa 提出 MIMO 无源相干定位雷达的概念,把 MIMO的概念及信号处理技术引入无源雷达,可增大雷达的监视范围和减少无源雷达的探测盲区。
国内在上世纪七十年代末,曾进行过利用调幅广播能量探测目标的研究,受限于当时软硬件的发展水平,仅做了一些相关试验,未能形成实用的系统。
从 2000年起,西电、北理、国防科大、成电、南理以及中电38所等单位陆续对基于调频广播、电视和 GSM手机信号的外辐射源雷达进行了研究,并取得了阶段性进展,其中西电利用调频广播信号首次在国内实现 240km 以上目标实时航迹观测和跟踪。