科创中国

行业领域

高端装备制造产业,航空装备产业

需求背景

背隐身技术带来的技术挑战

21 世纪以来，通过外形设计与材料设计的隐身技术能够显著降低 RCS 从而降低雷达的探测能力。例如 F-117A 大量使用多面体外形设计和雷达吸波材料等隐身技术其RCS 比常规飞机减少了23 dB，使常规雷达作用距离缩减 73%。F-35借鉴 F-117A与F-22的技术与经验，其机头向RCS 约为 *** 2，比苏-27、F-15 (空机前向 RCS均超过 10 m2)低两个数量级。

目前电磁隐身技术的缺陷和相应的反隐身技术有:

1) 隐身空域范围有限: 隐身武器不能实现全空域、全方位隐身，从不同的雷达探测角度所观测到的目标 RCS 值差距很大 机头方向 RCS 最小，顶部、两侧和尾部RCS 较大，RCS 最大差距达到 30 dB，说明了隐身平台只能实现部分空域隐身。当前采用多基地雷达、雷达组网、卫星探测等技术等实现反隐身。

2) 隐身频段范围有限:隐身技术主要针对 1~10GHz 波段，不能实现全频段上的隐身。当前采用米波雷达、毫米波雷达等实现反隐身。米波雷达探测距离近，大气传输特性差，全天候工作能力较差;而毫米波雷达的大气衰减严重，受降雨、降雪、大雾等天气的影响大，从而探测距离较短。

3)红外辐射高:飞行器的高速运动需要强大的动力支持，发动机的尾喷管由于喷射大量的高温气流而产生红外辐射，降低其隐身性能。此外，高速飞行过程中，与空气的摩擦、太阳辐射能的表面吸收与再辐射等导致飞行器表面产生红外辐射，成为红外特征的一部分。当前研究红外探测、激光雷达等技术实现反隐身。由于飞行器辐射尾焰尺寸通常较小，隐身飞行器还可通过增加排气道冷却设备降低机体尾焰辐射量，进一步降低尾焰的可探测性。红外探测技术的性能由于大气微粒、灰尘、烟雾等吸收作用而导致探测距离受限，激光雷达受天气和大气影响大，且波束极窄，空间搜索困难，只能小范围搜索。

需解决的主要技术难题

依据隐身飞行器在可见光频段不具有隐身特性，在分辨率较高时可通过区分气动外形特征而准确识别飞行器的图像识别技术也广受关注，但其性能依赖于光照条件与气象条件，不能实现全天候的探测。此外隐身目标通常使用伪装技术，降低了其对可见光的反射率和吸收率，并使其外观与背景环境融为一体，加上星基平台光学传感器到飞行器的探测距离遥远，空间分辨率较低，因而需要攻克复杂背景下小目标可靠识别的技术难题。

近年来，利用广播、电视、通信、导航等通用无线信号为外辐射源的被动探测技术广受关注。飞行器穿越无线链路时会引起无线信道的扰动，扰动特征由飞行器的运动特征与电磁散射外形特征确定，因而从接收的无线信号中可提取反映飞行器独特运动特征的语义信息，从而可实现飞行器的发现与识别。随着卫星技术的快速发展与广泛应用，密集组网的中低轨通信卫星网络与中高轨广播、电视、导航卫星网络构成了空间与时间泛在的外辐射源网络，为隐身飞行器的识别提供了良好的探测信号来源但外辐射源探测技术需要解决极低信噪比、信道扰动特征到目标运动规律的高维复杂映射建模等难题。

期望实现的主要技术目标

综上所述，为实现隐身飞行器快速发现与可靠识别，需要从下述两方面进行深入研究:

1) 多模态数据融合技术。从可见光、红外、RCS、SAR/ISAR、无线信号等多种类型的感知信号中提取飞行器的气动外形、红外辐射、电磁散射外形、运动规律等多种异质信息，并在语义空间进行信息综合与特征融合，克服单一探测手段存在的各种性能限制，从而显著提高隐身飞行器识别的可靠性.

2)异构探测网络协同增效技术。异构探测网络包含中低轨主动探测卫星网络地面多基地雷达网络、由高轨广播/电视/导航卫星与中低轨卫星通信网以及地面多模态无线接收机网构成的外辐射源探测网络等，各种异构网络的传感器类型、探测环境资源约束条件等存在显著的差异性，需要研究异构探测网络的智能协同方法，克服语法层协同方法对于信号对齐的苛刻要求，并适合于具体探测网络的约束

处理进度