原文： Dave Majumdar

2015年10月，在美國海軍「艾森豪」號航母上，一架F-35C正在進行飛行測試。圖片來源：U.S. Navy

為了研發像洛克希德·馬丁公司的F-22「猛禽」和F-35聯合攻擊戰鬥機這樣的第五代隱形戰機，美國已經豪擲數百億美元。

然而，美國《國家利益》雜誌軍事編輯馬宗達（Dave Majumdar）撰文稱，使用相對簡單的信號處理增強，連同一枚帶有更大彈頭和終端制導系統的飛彈，就有可能讓低頻雷達和上述武器系統鎖定並攻擊美國這款最新一代戰機。

在五角大樓和業界有一個眾所周知的事實：運行在甚高頻和特高頻的低頻雷達，能夠對隱形飛機進行探測和跟蹤。一般認為，這樣的雷達無法引導飛彈鎖定目標——也即無法形成「武器能力」的跟蹤，但這個說法並不完全正確。專家表示，通過一些手段可以規避這個問題。

（譯者註：在通常的無線電頻段分類中，「低頻」（Low Frequency，LF）是指頻率為30-300kHz的無線電波；但就雷達而言，相對於通常使用2GHz以上波段、甚至頻率高達40GHz的雷達而言，運行頻率低於1GHz的雷達都被歸類為「低頻雷達」（low-frequency radar）。）

傳統意義上，由低頻雷達引導的制導武器，一直受雷達波束寬度和脈衝寬度兩個因素的限制。但是，這兩種局限都可以通過信號處理來克服。

雷達波束的寬度與天線設計直接相關。由於頻率低，天線必須被設計得很大。像蘇制P-14「高國王」（Tall King）甚高頻預警雷達這樣的早期低頻雷達尺寸龐大，而且使用了半拋物線形狀設計，以此限制雷達波束的寬度。後來的雷達，使用了「八木」式天線陣列的P-18「匙架」（Spoon Rest），要更輕巧一些。

蘇制P-14「高國王」（Tall King）

然而，這些早期的低頻雷達在測定物體距離和精確方位方面受到了一些嚴重限制。而且這些雷達也無法準確測定高度。這是因為它們產生的波束寬達幾度方位角，縱向寬度更是達到數十度。

甚高頻和特高頻頻段的雷達還受到另一項傳統限制，那就是它們的脈寬很長，因此脈衝頻率（PRF）很低——這意味著這樣的系統準確測定距離的能力不佳。

2015年12月，一架正在起飛的F-35B。圖片來源：U.S. Marine Corps

美國空軍前電子戰軍官Mike Pietrucha曾駕駛麥道生產的F-4G「野鼬鼠」和波音生產的F-15E「攻擊鷹」。他表示，20微秒的脈衝寬度能夠產生長約19600英尺（約合6000米）的雷達脈衝，這樣的脈衝所擁有的測距解析度是脈衝長度的一半，這意味著測距誤差無法被縮小到10000英尺（約合3000米）以內，而且兩個彼此靠近的目標無法被區分開來。

早在1970年代，信號處理就已經部分解決了測距解析度問題。起作用的關鍵是一個被稱為脈衝頻率調製（PFM）的過程，用來壓縮雷達的脈衝。

使用脈衝壓縮的優勢在於，同樣使用20微秒的脈衝，雷達的距離解析度能夠提高到180英尺（約合55米）左右。還有其他的一些技術，例如雷達脈衝相移鍵控，也能壓縮雷達脈衝。正如Pietrucha所說，脈衝壓縮技術已經有幾十年的歷史，在1980年代就被傳授給美國空軍的電子戰軍官。

Pietrucha說，拿現在的標準而言，該技術所需的計算機處理能力簡直微不足道。

通過使用相控陣雷達設計，工程師們解決了方位解析度問題，因而不再需要使用拋物線天線陣列。與老式的機械掃描陣列不同，相控陣雷達通過電子手段控制其雷達波束。這種雷達可以生成多道波束，體現這些波束的寬度、掃描速度和其他特性。

完成這一任務所需要的計算能力在1970年代晚期成為現實，並最終成為美國海軍在「提康德羅加」級巡洋艦和「阿利·伯克」級驅逐艦上使用的「宙斯盾」系統。有源電子掃描陣列（AESA）雷達甚至更好也更精確。

有源電子掃描陣列（AESA）雷達

如果飛彈的彈頭足夠大，雷達的距離解析度就不需要特別精確。

例如，現已過時的蘇制S-75「德維納河」（北約代號SA-2「導線」）防空飛彈擁有440磅（約合200千克）的彈頭，致命殺傷半徑超過100英尺（約合30米）。因此，按照Pietrucha的理論，擁有150英尺（約合45米）距離解析度的標稱20微秒的壓縮脈衝，就能引飛彈頭到達距離目標足夠近的地方。

蘇制S-75「德維納河」

由於發射雷達是SA-2飛彈唯一的制導系統，所以在與目標相隔30海里（55公里）的距離上，雷達的方位和海拔解析度必須接近大約0.3度角的解析度。

而舉例來說，如果那還是一枚裝備自有傳感器的飛彈——比如一台體積掃描範圍達到1立方千米的紅外傳感器的飛彈，就將成為F-22和F-35戰機更危險的敵人。

（翻譯：李元哲 編輯：曾宇）

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