用數字化改造老手段,這一黑科技徹底讓隱形戰機曝光
對我國雷達裝備熟悉的老軍迷,對中電科14所、38所並不會感到陌生。小編以前專門介紹過14所的雷達裝備,這次咱們來談談38所的黑科技。38所的雷達也許並不如14所那樣的出名,但是空警2000、空警200、空警500等機載預警雷達,裡面都有38所的功勞。沒錯,特別是空警2000,很多人都說是14所牽頭完成的,這實際上是以訛傳訛。這裡多說幾句,空警2000的大盤子,是中電科總公司牽頭完成的,裡面包含了14所,38所和其他諸多兄弟所的功勞。在雷達的某些領域,38所具有獨步全國的技術,這裡面就包括米波雷達、各型陸基三坐標預警雷達。著名的諸如參加了15年93閱兵的305A雷達(已部署到世界最高人控雷達站)。
這次小編主要介紹38所一位大牛和他的成果。他連續20多年從事反隱身先進米波雷達理論探索、預先研究和工程研製,曾獲得國家科技進步一等獎、二等獎,獲授權國防發明專利10多項,出版專著多部。他是全國優秀科技工作者,入選國家百千萬人才工程,獲得首屆「全國創新爭先獎」。他就是中國電科雷達領域首席科學家——吳劍旗。
咱們先從反隱身雷達說起吧,以前專門講過,米波雷達在反隱身領域具有獨到優勢。尤其是對於強敵的f22、f35等主流隱身戰機,它們在米波段或者說UHF波段,RCS將會增加數十倍乃至百倍以上的量級。在X波段隱身,在米波上可能就是個顯眼的目標。但是傳統米波雷達有很多固有缺陷,比如:天線尺寸過於龐大(一般多為拋物面形式);波束寬度較寬,分辨精度過低;主瓣容易打地造成干擾,波形畸變嚴重無法有效測高,低仰角盲區大,威力範圍不連續等等。因此在過去,幾乎把米波雷達和落後畫上了等號,直道大家意識到其可在反隱身領域大有可為,這才煥發新生。但是其固有缺陷讓不少外國專家望而卻步,認為高頻雷達仍然是主流。
38所的這位吳劍旗總師,說起來還是小編的師兄,他和他的團隊偏偏就是不信邪的。講一個例子,很多年前,他們做過一個課題,關於直升機探測電線的。為了讓低空飛行中的直升機避開高壓電線,需要用一個專門的雷達感測器。國際同行們為了提高對高壓線的分辨能力,基本都採用的X波段。而吳總他們,率先採用的L波段,這一做法當時讓大家很不解,結果沒想到居然還能保證精確度。他們當時就對較低頻電磁波非常感興趣,很善於發揮大波長電磁波的性能潛力。這位他們後來研發高性能先進反隱身雷達,奠定了堅實的基礎。知道了吳總是個不信邪的人,咱們來看看他的成果。
小編拜讀了下他的論文和著作《先進米波雷達》,感觸頗深,受益匪淺。下面簡單分享下。
吳總在一篇論文中這樣寫到:「多年的研究實踐表明傳統米波雷達的缺陷是可以被克服的。採用有源相控陣列體制,應用現代信號處理方法,能克服傳統米波雷達主要缺陷,大幅提高米波雷達性能的新型米波雷達,我們稱作「先進米波雷達」。他率先提出的先進米波雷達,可以說和傳統米波雷達相比有著脫胎換骨的變化,除了都用類似相近的頻段,其他可以說都不一樣。
比如針對米波雷達無法有效測高的問題:在米波雷達的家族中"絕大多數型號是兩坐標雷達和機械掃描雷達。至今未見西方國家有開發和列裝米波三坐標雷達的報道。俄羅斯最著名的米波三坐標雷達是天空UME。它是由一個水平天線和一個測高天線組合而成。水平天線負責搜索發現目標,測量目標的方位和距離測高天線負責測量高度。類似配高制,由於它採用的是兩個扇形波束而不是筆形波束來實現三坐標測量,嚴格地說它不是真正意義的現代三坐標雷達體制。因而傳統米波雷達的缺陷依然存在。「天空「家族的米波三坐標雷達後續型號主要有「天空」SVU、「天空」M RLM-ME和「天空」UME,這些型號都採用了有源相控陣體制。根據2013年10月簡氏的報道諾夫哥羅德無線電工程研究所已開發出一種新型雙波段三坐標預警雷達命名為「天空」UME,它採用米波波段進行距離測量,L波段進行高度測量。由此可以推測俄羅斯米波三坐標雷達的最新型號雖然採用了有源相控陣體制,但米波頻段測高問題並未完全解決好,仍然需要其他輔助測高手段。曾經做米波雷達最厲害的俄國人尚且如此,其難度可想而知。吳總率先使用了數字相控陣技術在米波雷達上,換裝AESA天線,使用數字處理技術,超分辨技術。在兩維有源相控陣體制下,在俯仰上採用獨立波束設計,結合地形匹配進行波束指向和形狀優化,可有效改善空域覆蓋性能。運用認知雷達的概念和方法,進行收發方向圖的自適應聯合優化,能獲得更好的效果,也更方便實際應用。再和MIMO技術,低副瓣波束捷變掃描、掩護脈衝、低脈衝功率波形等是有效的抗截獲手段提高了抗干擾性能。以上方法的結合使用,巧妙地解決了米波雷達測高問題和主瓣打地問題,以及抗干擾問題,使之正兒八經成為了一款先進米波反隱身雷達!
最後,向無數個像吳師兄那樣投身國防,為國家打造殺手鐧利器的前輩們致敬!
※開工海量新驅,增強海軍力量,南北兩大基地繁忙無比
※昔日英美海軍夢寐以求的全核艦隊夢想,要在中國實現了
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