複雜雷達與紅外線環境無人機生存戰：多重威脅模擬與測試技術

在 2026 年的高對抗性電子戰（Electronic Warfare, EW）環境中，無人航空載具（UAV）所面臨的生存挑戰已不再是單一頻段或單一感測器的線性威脅，現代化整合防空系統（IADS）為反制無人機的低雷達截面積（RCS）與電子干擾，已全面採用多重感測器融合戰術：系統首先會利用 UHF 或 S 頻段的早期預警雷達進行廣域搜索，接著透過 X 頻段的火控雷達進行精確目標追蹤；而在飛彈接戰的終端階段（Terminal Phase），為避免被 UAV 發射的雷達干擾絲或射頻誘騙（RGPO）破壞鎖定，威脅體系往往會直接切換（Handover）至不受射頻干擾的紅外線（IR）尋標器，對於負責驗證無人機自衛套件（如雷達警告接收器 RWR 與飛彈逼近警告系統 MAWS）的測試工程師而言，傳統將射頻測試與光電測試獨立進行的「單一領域驗證法」已徹底失效。

為確保電子戰套件能在毫秒級的反應時間內正確判讀「從雷達鎖定到紅外線追蹤」的複合威脅，並自動發射干擾絲或熱焰彈，系統工程師必須建構一個支援硬體迴圈（Hardware-in-the-Loop, HIL）的封閉測試迴路，此測試環境必須能同時生成極端擁擠的電磁頻譜環境與動態熱輻射特徵，其運算複雜度與時間同步要求正將現有測試系統推向極限。

極端擁擠頻譜中的高密度脈衝與特徵交錯

在真實戰場中，UAV 的雷達警告接收器（RWR）會同時接收到來自數十部民用導航雷達、通訊基地台與敵方多模式雷達的訊號，敵方先進雷達採用低被截獲率（LPI）技術、複雜的脈衝內調變（MOP，如線性調頻）與捷變頻（Frequency Hopping）機制，其脈衝重複頻率（PRF）可高達數十至數百 kHz，工程師在實驗室內面臨的極大挑戰在於：模擬器必須能在每秒內解算並串流數以百萬計的「脈衝描述字（Pulse Descriptor Words, PDW）」，並同時處理這些多重發射源（Multi-Emitter）訊號的時間交錯（Interleaving）、脈衝重疊（Pulse-on-Pulse）以及訊號丟失（Pulse Dropping）現象，若系統的數位訊號處理（DSP）頻寬不足，將無法真實還原擁擠頻譜對 RWR 造成的感測器飽和與運算負載效應。

動態空間機動學（Dynamic Kinematics）與六自由度都卜勒效應運算

無人機與敵方飛彈/戰機之間存在著極高的相對速度，在進行 HIL 驗證時，測試系統不能僅發射靜態的射頻訊號，必須將「移動發射源（Moving Emitters）」與「移動接收端（Moving Receivers）」的真實 3D 空間軌跡導入模擬中，當載具以高 G 力進行規避動作時，空間幾何的劇烈改變會導致到達角（Angle of Arrival, AoA）、路徑衰減（Path Loss）以及都卜勒頻移（Doppler Shift）產生高度非線性的連續變化，最大的痛點在於，如何確保測試儀器能以微秒級的更新率，無延遲地將外部飛行模擬器傳來的 6-DOF 座標動態轉換為準確的射頻相位與振幅變化，否則將導致 RWR 的測向演算法產生空間失真。

射頻與紅外線威脅特徵的跨域絕對同步

在模擬「複合威脅交接（Threat Handover）」的劇本時，測試環境必須同時驅動射頻訊號產生器與高溫紅外線場景投影器（IRSP），當虛擬戰場中的防空飛彈雷達尋標器因 UAV 施放干擾而脫鎖，並在同一微秒切換開啟其 IR 尋標器時，實驗室內的射頻脈衝特徵必須瞬間改變（例如 PRF 轉為連續波或靜默），同時 IR 投影器必須精準投射出飛彈逼近的熱輻射變化，這種跨越電磁波與熱力學領域的觸發機制，要求測試底層架構必須具備奈秒級（ns）的確定性延遲（Deterministic Latency）。任何微小的時域解離，都會讓無人機的感測器融合中樞判定為兩個獨立的誤報事件，導致防禦邏輯完全崩潰。

面對上述嚴苛的測試，奧創系統推薦導入結合 R&S®SMW200A 向量訊號產生器與 R&S®Pulse Sequencer 軟體 的「高階雷達與多重威脅模擬解決方案」，我們深知，面對現代化 IADS 複合威脅，傳統寫死參數的任意波形產生器早已無法應付具備高度動態的感測器融合測試，我們強調的優勢在於提供「從軟體定義場景到硬體在環驗證的一站式方案 (Turnkey Solution)」。

R&S SMW200A 向量訊號產生器具備高達 2 GHz 的內部調變頻寬、卓越的訊號品質與靈活的 MIMO 衰減模擬能力，是 5G、航太國防和寬頻通訊研發的理想選擇。


R&S 雷達模擬器是由 R&S®Pulse Sequencer 脈衝排序軟體與 R&S®SMW200A 向量訊號產生器所組成。

針對高密度脈衝與多發射源交錯的痛點，R&S®Pulse Sequencer 軟體能讓工程師輕易匯入並管理龐大的 PDW 列表，結合 R&S®SMW200A 強悍的即時頻寬與基頻運算能力，系統能完美模擬包含 LPI 雷達、複雜 MOP 與跳頻序列的極端擁擠頻譜。其優異的「脈衝重疊（Pulse-on-Pulse）」處理機制，能協助客戶符合最嚴格的軍規 RWR 飽和測試規範，確保在密集的背景雜訊中仍能準確識別致命威脅。

針對動態空間機動學與都卜勒效應，我們的系統原生支援強大的「移動發射源（Moving Emitters）」與「接收端軌跡」定義功能，透過高精度的即時控制介面（Realtime Control Interface），HIL 模擬器可以無縫灌入無人機的 6-DOF 飛行姿態，儀器將自動解算並即時調整所有訊號的到達角（AoA）、動態衰減與精確的都卜勒頻移，大幅提升測試效率與空間準確度。最重要的是，系統具備嚴謹的硬體觸發機制，能將射頻底層與客戶既有的紅外線場景投影器（IRSP）進行時脈同步，確保雷達與紅外線威脅在「交接」瞬間達成零誤差的絕對同步。

從主動防禦到被動匿蹤：完整的生存率驗證版圖

無人機的戰場生存率不僅仰賴強大的電子戰自衛套件，載具本身的「被動匿蹤能力」更是決定敵方雷達鎖定距離的先決條件，為此奧創系統同步推薦整合我們的 RCS 雷達截面積量測解決方案，透過高階網路分析儀與緊縮場（CATR）時域閘控技術，工程師能精準量測 UAV 在不同姿態下的真實 RCS 數值。將這些絕對散射數據回饋至電子戰演算法中，不僅能更精確地評估威脅雷達的「不可逃逸區（No-Escape Zone）」，更能協助客戶打造出從「極低 RCS 幾何設計」到「動態電戰反制」的全方位防禦驗證體系。

專為海空防禦設計的 RCS 測試系統，整合 Rohde & Schwarz ZNA 向量網路分析儀、kW 級高功率脈衝放大器與 >2000kg 重載轉台，本方案支援 1-40 GHz 全頻段，適用於室內暗室與室外遠場環境，具備先進 ISAR 成像技術及開放式測試案例原始碼架構，能精確評估戰機、無人機與艦艇之隱身性能，並讓用戶保有測試流程的完全自主權。

專屬訓練環境建置與技術支援

實際的系統配置將因應您的測試應用、規範、場地限制及待測物特性而有所不同，立即聯繫奧創系統，讓我們協助您找到最適合您實驗室的完美解答，如需深入規劃與系統或軟硬體選配搭配建議（如電子戰 HIL 迴路建置，或是 RCS 緊縮場的量測評估），請聯繫「奧創團隊」，我們擁有豐富的系統整合經驗，隨時準備為您提供最專業的配置建議與技術支援。