我國第一台微波光子雷達誕生！投入實戰仍需假以時日

美國海軍實驗室在2014年3月的《自然》雜誌以《光子照亮雷達的未來》為題撰寫述評，稱「微波光子技術是下一代雷達的關鍵技術」。如今，我國科學家終於在這個領域取得突破。中科院電子學研究所12日披露，該所研製出了我國第一台微波光子雷達樣機，並通過外場非合作目標成像測試，獲得國內第一幅微波光子雷達成像圖樣，在圖像解析度上比國際水平高出一個數量級。

科技日報6月13日一版刊登了相關報道，具體見下文。

那麼，微波光子雷達具有什麼技術優勢？它在軍事上都有哪些應用前景呢？

一位雷達專家在接受科技日報記者採訪時表示，「我國微波光子雷達的整體研究水平與世界先進水平同步，空軍預警學院2013年就提出了微波光子雷達的概念和架構，同時聯合多家研究所和高校開展了微波光子雷達技術的研究。據我們了解，真正體現微波光子寬頻優勢的超高分辨成像雷達迄今還沒有見諸相關學術文獻報道。目前國內外已發布的微波光子雷達，還僅局限在窄帶、步進頻、雙頻段等範圍。因此，微波光子雷達真正投入實戰、應用于軍事，還需假以時日，仍需不斷在光電模塊與器件的小型化和集成化方面開展深化研究。」

記者了解到，微波光子雷達是將微波光子技術全面應用於雷達收、發系統的一種新體制雷達。微波光子技術是研究微波與光波相互作用，在光域產生、處理、轉換、傳輸微波信號的交叉學科，其突破了傳統微波電子技術在大瞬時帶寬、低相位雜訊、高有效轉換位數和低傳輸損耗等方面的技術瓶頸，其應用於雷達系統將全面提升雷達的探測性能和對抗能力。

該專家介紹，微波光子雷達可克服相控陣雷達的波束傾斜、孔徑渡越以及柵瓣抑制問題，實現大陣列遠程探測、高精度測量和大角度覆蓋。其瞬時帶寬可比傳統寬頻雷達提升數倍，因此成像解析度也將提高數倍。微波光子雷達採用高穩定光生基準源，比傳統雷達基準源相位雜訊低兩個數量級以上，為低慢小、高快隱目標的探測奠定了基礎。微波光子雷達還可實現在一部雷達上實現探測、跟蹤、成像與目標識別等多功能一體，並快速協同反應。同時，它抗複雜電磁干擾，能實現在複雜環境中對複雜目標的有效探測。

「正因為微波光子雷達具有卓越的超寬頻成像能力、多頻段多信號環境感知能力和光子器件體積小重量輕電磁兼容性好等特點，非常適合於作戰平台對小型目標精細成像和實時辨識，為無人智能設備提供準確的環境感知信息。」他指出，「同時微波光子技術在通信、電子戰，以及雷達、通信、電子戰一體化系統等方面也有非常廣泛的應用前景。」

消息指出，該雷達成功實現了對空中隨機目標——波音737飛機的快速成像，可以辨識如發動機、尾翼、襟翼導軌及其數量等飛機細節。那麼，傳統雷達無法顯示這些細節嗎？

「若僅從成像顯示飛機細節方面，傳統成像雷達已能實現，如美國林肯實驗室報道的成像雷達解析度達到3cm，對飛機成像已能顯示更多的細節。但微波光子成像雷達能做得更好，以目前器件水平，微波光子雷達成像解析度有潛力做到1cm左右，比傳統成像雷達解析度提升3倍左右。」他表示。

未來戰場上，我們應該如何防範微波光子雷達的追蹤呢？

「微波光子雷達可解決雷達探測中的『寬、快、准』問題，也就是寬頻高分辨成像、快速重構實時感知，準確測量定位等關鍵問題。未來如果微波光子雷達投入實戰的話，比較好的辦法就是將微波光子技術應用於電子戰系統，以寬對寬，以快制快，以准擾准，實現寬空時頻偵察、快速定位、準確干擾。」這位專家特別指出。

科技日報6月13日一版報道：

我國第一台微波光子雷達誕生

中科院電子學研究所網站12日披露，該所成功研製出我國第一台微波光子雷達樣機，並通過外場非合作目標成像測試，獲得國內第一幅微波光子雷達成像圖樣，在圖像解析度上比國際水平高出一個數量級。

雷達具有全天時全天候對目標探測、成像的能力，在軍事民用上具有廣泛應用。傳統雷達以電子為載體實現信號的產生和處理，解析度和處理速度因電子器件的帶寬限制而存在提升瓶頸，難以滿足未來應用對高性能雷達的需求。而微波光子雷達，以光子為信息載體，利用豐富的光譜資源和靈活的光子技術，能夠更好、更快地產生和處理雷達寬頻信號，具有快速成像、高解析度和清晰辨識目標的能力。

微波光子雷達樣機的研製負責人李王哲研究員告訴科技日報記者，研究團隊對雷達總體光子架構設計、雷達信號光子產生和光子壓縮處理，以及成像演算法等關鍵技術進行了攻關；在經過實驗平台原理驗證、微波暗室轉檯實驗、系統集成聯調和外場試驗等一系列測試後，成功實現了對空中隨機目標——波音737飛機的快速成像。圖像成圖快、解析度高，從中可以辨識如發動機、尾翼、襟翼導軌及其數量等飛機細節，充分展示了微波光子雷達的優勢。據介紹，在已知報道的微波光子雷達中，該部雷達的外場成像解析度最高，比國際同類雷達提高了約30倍，並具有將解析度繼續提升一個數量級的潛力。

微波光子雷達對目標精細結構和特徵的快速識別，使其不僅能夠應用於作戰平台對小型化目標的實時辨識，也能為無人智能設備提供準確的環境信息，在軍民兩棲領域具有重要意義。（科技日報 記者李大慶）

註：文中圖片除註明外均來自網路

編輯：朱麗

審核：管晶晶

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