无源探测技术：捕捉隐形飞机
1999年3月28日，对空袭南联盟的美军来说，是一个“黑色的星期天”。美空军参加空袭的一架F-117A隐身战斗轰炸机，被南联盟军防空部队击落，从而打破了F-117A“天下无敌”的神话。
F-117A隐形战斗机
在介绍隐身战斗机怎么被打下来之前，我们还是先来认识一下F-117A隐身战斗轰炸机的性能。F-117A隐身飞机采用了独特的多面体外形设计，表面涂有6种不同的雷达吸波材料，地面空情预警系统极难发现，更不用说将它击落了。因此，当F-117A隐身战斗轰炸机执行任务时，无须电子战飞机的配合和战斗机护航，其突防的隐蔽性和轰炸的突然性很强。在海湾战争中，F-117A被首次投入大规模实战使用，就以占只3%的参战飞机完成43%的总任务而一举成名。但是，F-117A却在南斯拉夫上空折翼了。
就在F-117A被击落的第二天，即3月29日，俄罗斯国防部长谢尔盖耶夫公开证实，美F-117A是被俄罗斯生产的“萨姆-6”防空系统击落的，正当人们聚焦“萨姆-6”防空系统时，军事家们猜测“萨姆-6”防空系统中，是否采用了“塔马拉”无源雷达。因为，目前世界上只有这种雷达才有可能发现隐身飞机的踪影。至此，无源雷达“塔马拉”一下子成了焦点。
那么，“塔马拉”无源雷达是怎样发现F-117A的呢？
首先我们先了解一下无源雷达技术，无源雷达本身并不发射能量，而是被动地接收目标反射的非协同式辐射源的电磁信号，对目标进行跟踪和定位。所谓非协同式外部辐射源，是指辐射源和雷达“不搭界”，没有直接的协同作战关系。这样就使得探测设备和反辐射导弹不能利用电磁信号对无源雷达进行捕捉、跟踪和攻击。无源雷达系统简单，尺寸小，可以安装在机动平台上，易于部署，订购与维护成本低。无源雷达不发射照射目标的信号，因此不易被对方感知，一般不存在被干扰的问题。它可以昼夜、全天候工作；可连续检测目标，一般为每秒一次。信号源是40～400兆赫的低频电磁波，有利于探测隐身目标和低空目标，不需频率分配，因此可部署在不能部署常规雷达的地区。
北约在3月24日的首轮空袭中，主要是打击南联盟指挥控制系统和防空系统。南联盟军一方面采取“无线电静默”战术，另一方面继续用“塔马拉”无源雷达进行扫描跟踪，伺机出击。由于“塔马拉”无源雷达本身不发射雷达信号，只是靠接收敌方雷达信号进行搜索目标的，因此可以在敌反雷达导弹的眼皮底下正常工作。其实它的工作原理并不复杂。本来隐身飞机反射的雷达信号几乎是捕捉不到的。但是，如果飞行员自认为很安全，经常打开机载雷达进行观察和校正航线，其雷达波就有可能被“塔马拉”发现。虽然隐身飞机用以校正飞机轨道的雷达波一瞬间很短，“塔马拉”只能捕捉到它几秒钟，但这足以对F-117A隐身飞机构成威胁。
“塔马拉”无源雷达由地面雷达、右侧监测站、左侧监测站、中央监测和评估控制站四个部分组成。隐身飞机的雷达信号首先被安装在三个控制站上的接收器捕捉，左侧和右侧监测站立即把捕获的雷达信号传送到中央控制站，根据两侧控制站和中央控制站捕获信号的时间差来确定飞机的位置。而飞机的高度则由捕获和判断飞机识别信号的地面雷达来确定。“塔马拉”雷达捕捉到的所有信息，均能及时输送给防空导弹发射中心的计算机，计算机经过迅速计算，即赋予防空导弹所需全部参数，并自动完成发射动作。
其实无源雷达并不是什么新概念，它的历史几乎与雷达技术本身一样悠久。1935年，罗伯特·沃森·瓦特曾在单基地无源系统中利用英国广播公司发射的短波射频，照射10千米以外的“海福特”轰炸机。在第二次世界大战中也试验过预警无源雷达，如德国的“克莱恩·海德堡”系统。但当时的系统缺乏足够的处理能力，不能计算出目标的精确坐标。当前，美、法、俄、捷克等国家仍然热衷于无源技术的应用研究。
无源雷达系统可以依据探测对象或配置方式来分类。依据配置方式，无源雷达分为固定式（地基）和机动式（安装在潜艇、舰船、飞机、地面车辆等平台上）两大类。无源雷达的探测对象可以是雷达、通信电台或其他无线辐射源，也可以是仅仅反射无线电信号的目标。无源雷达可以依据探测对象的不同，分为利用被探测目标的自身辐射进行探测和跟踪，以及利用外照射源发射的电磁波进行探测和跟踪两大类。
利用被探测目标的自身辐射，在被探测目标本身就是辐射源或携带了辐射源的情况下，无源雷达利用探测目标自身辐射的电磁波进行探测和跟踪。可能的辐射源包括雷达、通信电台、应答机、有源干扰机及导航仪等电子设备。捷克研制的“维拉”系列无源雷达就属于这类无源雷达。其最新型“维拉-E”系统由4部分组成：分析处理中心居中，3个信号接收站呈圆弧线状分布在周围，站与站之间距离在50千米以上。分析处理中心部署在方舱车内，有完整的计算机系统以及通信、指挥和控制系统。信号接收站用重型汽车运载，可灵活部署。接收天线支架竖起时高17米，占地面积9米×12米，3个人在1小时内即可竖起天线进入监视状态。天线外形为圆柱体结构，功耗低、可靠性极高，平均无故障间隔时间达2000小时，可抵御30米/秒的大风。
利用外照射源发射的电磁波，这类无源雷达探测的目标本身不直接辐射电磁能量。无源雷达在工作时，通过天线接收来自外部的非协同辐射源（第三方）的直射波，以及该外部辐射源照射目标后形成的反射波或散射波，利用其携带的多普勒频移、多站接收信号的时间差和到达角等信息，经处理后提取目标信息并消除无用信息和干扰，从而完成对目标的探测、定位和跟踪。可能的非协同方包括广播电台、电视台、通信台站、直接广播系统、全球定位系统、各种平台上的有源雷达等。美国研制的“沉默哨兵”雷达就是这类雷达。利用全球移动通信系统发射机的作用距离只有20千米，利用调频无线基站的距离可达100～150千米，而大功率电视发射台的作用距离更远。利用其他雷达发射机的无源系统的作用距离与所用雷达相当。2000年6月，英国一著名报纸所报道的中国可以用电视和广播信号探测到美国隐身战机的新闻，可能并非虚假，而其原理就是利用外照射源发射的电磁波探测隐身战机。其实，这不过是英国媒体大惊小怪，妄图为中国威胁论煽风点火。美国洛克希德·马丁公司从1983年开始研究非协同式双基地无源雷达，于1998年研制出新型的“沉默哨兵”被动探测系统。这种无源雷达利用商业调频无线电台和电视台发射的50～80兆赫连续波信号，检测、跟踪、监视区内的运动目标，该系统由大动态范围数字接收机、相控阵接收天线、每秒千兆次浮点运算的高性能并行处理器及其软件组成，试验证明，它对雷达反射面积10平方米目标的跟踪距离可达180千米，改进后可达220千米，能同时跟踪200个以上目标，分辨间隔为15米。