在電子戰(zhàn)（EW）能力快速發(fā)展和無人系統(tǒng)（UAS）激增的推動下，當(dāng)代軍事領(lǐng)域正在經(jīng)歷一場深刻的變革。這種演變對傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因為傳統(tǒng)雷達(dá)解決方案難以跟上時代的步伐。
新出現(xiàn)的威脅和戰(zhàn)術(shù)需求。軍隊再也不能僅僅依靠大型的集中式雷達(dá)裝置了：未來的戰(zhàn)場要求雷達(dá)技術(shù)和部署戰(zhàn)略都要進(jìn)行范式轉(zhuǎn)變。
為了確保作戰(zhàn)人員擁有必要的工具，在不斷發(fā)展的電子戰(zhàn)場上保持優(yōu)勢，雷達(dá)技術(shù)的重大創(chuàng)新勢在必行。現(xiàn)在，雷達(dá)行業(yè)面臨著雷達(dá)技術(shù)如何發(fā)展以滿足新需求，以及對這一關(guān)鍵國防技術(shù)領(lǐng)域未來發(fā)展和研究的影響。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的電子戰(zhàn)和無人系統(tǒng)威脅
電子戰(zhàn)（EW）能力的快速發(fā)展和無人系統(tǒng)（UAS）威脅的不斷演變意味著現(xiàn)代戰(zhàn)爭的性質(zhì)發(fā)生了根本性的改變。隨著對手開發(fā)出復(fù)雜的方法來破壞雷達(dá)系統(tǒng)，電子戰(zhàn)場正變得日益復(fù)雜。現(xiàn)在，現(xiàn)代干擾機(jī)可產(chǎn)生極具針對性和適應(yīng)性的干擾，而先進(jìn)的欺騙技術(shù)則可制造虛假的雷達(dá)回波。
雷達(dá)系統(tǒng)融入更廣泛的網(wǎng)絡(luò)也為網(wǎng)絡(luò)攻擊開辟了新途徑。此外，人工智能（AI）驅(qū)動的電子戰(zhàn)系統(tǒng)能夠?qū)崟r調(diào)整以對抗特定雷達(dá)模式，因此需要新一代堅固耐用、網(wǎng)絡(luò)化和彈性雷達(dá)系統(tǒng)。
與此同時，小型無人系統(tǒng)的激增為現(xiàn)代戰(zhàn)爭帶來了新的層面。這些可廣泛獲取且日益復(fù)雜的平臺具有多種用途，從偵察到武器投送系統(tǒng)，甚至可作為神圣或消耗性干擾機(jī)。它們體積小、機(jī)動性強(qiáng)，是傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)難以捕捉的目標(biāo)。此外，部署大量小型無人集群的能力使傳統(tǒng)的跟蹤和交戰(zhàn)系統(tǒng)不堪重負(fù)。這種威脅形勢要求雷達(dá)系統(tǒng)能夠在復(fù)雜環(huán)境中探測、跟蹤和分類多個靈活的小型目標(biāo)，同時保持管理傳統(tǒng)威脅的能力。
隨著雷達(dá)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，未來的雷達(dá)技術(shù)必須具有適應(yīng)性和彈性，并能同時應(yīng)對這些威脅。
從集中式雷達(dá)系統(tǒng)到分布式雷達(dá)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變
集中式雷達(dá)系統(tǒng)在應(yīng)對這些新出現(xiàn)的威脅時存在不足，因此需要轉(zhuǎn)向分布式、小尺寸、低重量和低功耗（SWaP）雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)。這些體積更小、成本效益更高的雷達(dá)系統(tǒng)能夠在更大的分散式網(wǎng)絡(luò)中運行，從而增強(qiáng)了抵御故障或失效的能力，因為單個節(jié)點的損失不會危及整個網(wǎng)絡(luò)。此外，分布式結(jié)構(gòu)可提供更全面的覆蓋范圍，特別是在復(fù)雜地形或城市環(huán)境中，使其更適合應(yīng)對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的挑戰(zhàn)。
對于機(jī)動編隊來說，由于小型無人機(jī)系統(tǒng)和其他非對稱威脅的普遍存在，有必要在單個車輛層面開發(fā)防御能力。為編隊中的車輛配備各自的雷達(dá)系統(tǒng)可增強(qiáng)作戰(zhàn)的靈活性，并大大提高在有爭議環(huán)境中的生存能力。通過采用這種分布式模式，軍隊可以更好地適應(yīng)不斷變化的電子戰(zhàn)，并在面對新出現(xiàn)的威脅時保持作戰(zhàn)能力。
雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步
雷達(dá)技術(shù)的這些進(jìn)步是開發(fā)能夠應(yīng)對現(xiàn)代電子戰(zhàn)和小型無人系統(tǒng)威脅的雷達(dá)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
1. 高數(shù)據(jù)速率采樣器
高數(shù)據(jù)率采樣器使雷達(dá)系統(tǒng)能夠以前所未有的速度和精度捕捉和處理大量信息。高速采樣使測距和多普勒域的分辨率大大提高，這對探測和跟蹤小型快速移動目標(biāo)至關(guān)重要。它還支持更寬的帶寬操作，這意味著雷達(dá)可以收集更多有關(guān)目標(biāo)及其環(huán)境的信息，并利用更復(fù)雜的信號處理技術(shù)，從而提高雷達(dá)從目標(biāo)群和干擾中區(qū)分目標(biāo)的能力。這些先進(jìn)技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境中尤其有價值，如城市和多威脅場景，在這些環(huán)境中，將小型無人機(jī)系統(tǒng)與背景噪聲或相互之間區(qū)分開來至關(guān)重要。
2. 商用現(xiàn)貨（COTS）波束形成能力
商用現(xiàn)貨（COTS）波束形成能力的出現(xiàn)加速了國防領(lǐng)域的創(chuàng)新，使開發(fā)更靈活、適應(yīng)性更強(qiáng)的雷達(dá)系統(tǒng)成為可能。利用商業(yè)技術(shù)進(jìn)行軍事應(yīng)用不僅能縮短部署時間，還能降低開發(fā)成本并促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)。現(xiàn)代商業(yè)波束形成技術(shù)可通過提高空間分辨率、干擾抑制和多目標(biāo)跟蹤能力來增強(qiáng)雷達(dá)性能。此外，商業(yè)波束成形解決方案還提供可擴(kuò)展的架構(gòu)和可變的系統(tǒng)設(shè)計，以滿足各種作戰(zhàn)需求。
3. 軟件化雷達(dá)
隨著雷達(dá)硬件的數(shù)字化程度越來越高，越來越多的功能正在從硬件向軟件轉(zhuǎn)移，從而創(chuàng)造出更加靈活、可快速更新的系統(tǒng)。軟件化雷達(dá)可以在不改變硬件的情況下快速重組或更新，以應(yīng)對新的威脅或作戰(zhàn)要求。此外，單個軟件定義的雷達(dá)可通過在不同的軟件定義操作模式之間切換來執(zhí)行多種功能（如搜索、跟蹤）。
Pulsar 是一系列利用邊緣人工智能快速適應(yīng)新出現(xiàn)威脅的電磁戰(zhàn)（EW）系統(tǒng)。
4. AI 和 ML 集成
人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)與雷達(dá)系統(tǒng)的集成正在增強(qiáng)這些系統(tǒng)區(qū)分威脅和非威脅的能力，并能實時適應(yīng)新的電子戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)。人工智能算法可自動進(jìn)行目標(biāo)分類和識別，大大減輕人類操作員的認(rèn)知負(fù)擔(dān)。此外，人工智能技術(shù)還能讓雷達(dá)根據(jù)當(dāng)前的電磁環(huán)境和任務(wù)要求動態(tài)優(yōu)化波形。
電磁環(huán)境和任務(wù)要求動態(tài)優(yōu)化其波形。此外，人工智能驅(qū)動的雷達(dá)系統(tǒng)還能實時識別和緩解各種形式的干擾和雜波，提高在有爭議環(huán)境中的感知性能。
5. 體積更小、更具成本效益
組件技術(shù)的進(jìn)步推動了緊湊型雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展，而新材料和制造技術(shù)則促進(jìn)了更小、更輕的天線陣列和其他雷達(dá)組件的生產(chǎn)。此外，高度集成的多功能射頻和數(shù)字電路的使用正在減小雷達(dá)系統(tǒng)的尺寸、重量和功耗（SWaP）。在不降低性能的前提下，開發(fā)更小、更省電的雷達(dá)系統(tǒng)對于在軍用車輛和平臺上廣泛部署至關(guān)重要。
展望未來：新一代雷達(dá)系統(tǒng)
雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展是在未來日益復(fù)雜的電子戰(zhàn)場上保持軍事優(yōu)勢的關(guān)鍵因素。 雷達(dá)系統(tǒng)向分布式、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，再加上高數(shù)據(jù)率采樣、軟件化架構(gòu)和人工智能集成方面的進(jìn)步，將迎來新一代雷達(dá)。這些先進(jìn)的平臺將提高分辨率和目標(biāo)探測能力，增強(qiáng)適應(yīng)性并實現(xiàn)快速重組。AI/ML 將實現(xiàn)自動目標(biāo)分類、動態(tài)優(yōu)化波形以及實時適應(yīng) EW 戰(zhàn)術(shù)。
結(jié)果：新一代雷達(dá)系統(tǒng)比以往任何時候都更小、更便宜，開發(fā)速度也更快，能夠在軍用車輛和平臺上廣泛部署分布式傳感能力。這種開發(fā)和部署的靈活性對于在不斷變化的威脅環(huán)境中保持領(lǐng)先至關(guān)重要。這些分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將部署在包括單個車輛在內(nèi)的多個平臺上，從而提高在有爭議環(huán)境中的作戰(zhàn)靈活性和生存能力。
最終，未來的雷達(dá)將是一個具有高度適應(yīng)性、彈性和智能的系統(tǒng)，能夠確保軍隊快速適應(yīng)新出現(xiàn)的威脅。
雷達(dá)未來的發(fā)展
國防能力持續(xù)創(chuàng)新的重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不為過。隨著對手不斷開發(fā)新的電子戰(zhàn)方法和部署日益復(fù)雜的無人系統(tǒng)，探測、跟蹤和打擊這些威脅的能力將變得至關(guān)重要。雷達(dá)的未來不僅在于功能強(qiáng)大的硬件，還在于智能化、自適應(yīng)的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠勝過先進(jìn)的戰(zhàn)術(shù)和難以捉摸的無人機(jī)系統(tǒng)威脅。通過這些進(jìn)步并繼續(xù)推動雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，該行業(yè)可以確保作戰(zhàn)人員擁有在復(fù)雜、有爭議的戰(zhàn)場環(huán)境中有效作戰(zhàn)所需的工具。
美軍空中支援作戰(zhàn)及其指揮控制系統(tǒng)
