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珠海航展被忽略的“黑科技”:或引發雷達革命的“微波光子雷達”
發布時間:2019-08-04
 


第十二屆珠海航展已過去多日,從殲-20戰機首次展開彈倉展示到殲-10B推力矢量機首秀,再從具有戰略意義的彩虹-7無人機到未來艦載傾旋翼無人機彩虹-10,很多人都會忽略了一款可能對未來中國軍隊產生巨大影響的新裝備。就在第十二屆珠海航展開幕的前一天,中國電子科技集團14所在新聞發布會上公布了眾多新成果,其中就包括微波光子雷達。

據稱,中電14所只能感知實驗室微波光子項目組針對微波光子雷達長期存在的不足進行了攻關,利用大量技術成果,成功研制了毫米波大動態寬帶雷達。在相關測試中,該雷達對民航科技進行了高分辨成像,相比國際已報道微波光子雷達樣機的接收動態提高了4倍,同時分別率提升了100倍。

眾所周知,雷達是人類進行全天候目標探測與識別的主要手段,多功能、高精度、實時探測一直都是軍事強國軍隊追求的目標。這些特性實現的基礎都是對寬帶微波信號的有效控制,但是傳統的雷達系統受制于電子學速率瓶頸,在高速微波毫米波生成和采樣方面遇到很多問題。寬帶信號的產生、控制和處理在傳統電子學中一直比較復雜,甚至根本無法完成。為此,中電14所將目光投向了微波光子學技術,以期望"照亮雷達的未來"。近年來,世界各個軍事強國都在不斷應用微波光子學技術,甚至出雷達領域外,還延伸到了電子戰、衛星通信、一體化綜合射頻和宇宙空間探測中。

那么,微波光子雷達究竟有什么優勢呢?


一.提高遠程探測和覆蓋能力

微波光子學期間具備大數據傳輸和處理的能力和高度集成的特點,從而便于構建大天線陣列,增大雷達功率,提升探測能力;此外,微波光子雷達采用的相關技術,可以克服傳統相控陣雷達的天生缺陷,實現大角度覆蓋。

二.改善低空探測能力

微波光子雷達的光電振蕩器的相噪最優值具有高穩定的特性,可使改善因子和信噪比顯著提升,大大改善雷達對地雜波中微弱信號的檢測能力和發現概率,從而大大增強雷達的超低空探測能力。

三.提高成像與目標識別、反隱身能力

微波光子的任意波形產生的信號寬帶可大于30GHz,而目前應用的較好的電子期間普遍只能達到2GHz。因此,應用微波光子學技術的雷達在理論上有能力大大提高微觀散射特性的測量性能,可實現超高分辨成像與目標的細節識別。更為重要的,選擇特殊寬帶信號波形對反隱身也有重要作用。


四.提高雷達抗干擾能力

微波光子雷達具有超寬的工作頻段,因此具備超寬帶跳頻和多頻段、多信號同時工作的能力。要知道,這可是反瞄準式、跟蹤式有源干擾的有效手段;同時,頻率分集能改善目標回波起伏引起的檢測性能下降,超寬帶跳頻也能改善海雜波中的檢測能力。

五.高度一體化、數字化

微波光子濾波技術和相關技術逐步成熟,使雷達可以實現一次性對多通道信號的變頻,這些技術促進了雷達接收機的超寬數字化能力以及信道的超快年工作和自適應呢你,促進雷達實現多功能、快速重構、軟件定義和頻段一體化,一臺雷達就可實現多種功能。

六.光子系統重量輕、體積小

微波光子雷達所使用的光子系統具備重量輕、體積小、高度集成的特點,可以使整個雷達系統的重量降低數倍,甚至是數十倍,這有注于大大減輕飛機、衛星、艦艇等平臺的載荷。

綜合以上,我們便可以看到微波光子雷達的誕生與相關技術的進步,是有很大的可能在未來改變現有雷達系統的體制的,他們的出現將讓雷達系統發動一場革命,甚至讓目前現役的F-22、F-35隱身戰機都變成不隱身,讓他們的所謂的超視距空戰和電子戰壓制統統變為泡影。但是,微波光子雷達剛剛誕生,微波光子學也僅僅誕生了不到30年。微波光子雷達的相關技術的融合,系統指標的提升、轉換、動態范圍和可靠性等方面還需要進一步提高以滿足實戰系統的需求。尤其是其嚴重依賴的相關技術有一些才剛剛起步,這必將影響微波光子雷達的發展。

(本文為中華網軍事原創,作者瘟疫騎士。轉載請注明來源和作者)



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