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用数字化改造老装备:中国这项黑科技让隐形战机曝光


时间:2018-10-06 00:03:01 来源:网络

对我国雷达装备熟悉的老军迷,对中电科14所、38所并不会感到陌生。小编以前专门介绍过14所的雷达装备,这次咱们来谈谈38所的黑科技。38所的雷达也许并不如14所那样的出名,但是空警2000、空警200、空警500等机载预警雷达,里面都有38所的功劳。没错,特别是空警2000,很多人都说是14所牵头完成的,这实际上是以讹传讹。这里多说几句,空警2000的大盘子,是中电科总公司牵头完成的,里面包含了14所,38所和其他诸多兄弟所的功劳。在雷达的某些领域,38所具有独步全国的技术,这里面就包括米波雷达、各型陆基三坐标预警雷达。著名的诸如参加了15年93阅兵的305A雷达(已部署到世界最高人控雷达站)。

这次小编主要介绍38所一位大牛和他的成果。他连续20多年从事反隐身先进米波雷达理论探索、预先研究和工程研制,曾获得国家科技进步一等奖、二等奖,获授权国防发明专利10多项,出版专著多部。他是全国优秀科技工作者,入选国家百千万人才工程,获得首届“全国创新争先奖”。他就是中国电科雷达领域首席科学家——吴剑旗。

咱们先从反隐身雷达说起吧,以前专门讲过,米波雷达在反隐身领域具有独到优势。尤其是对于强敌的f22、f35等主流隐身战机,它们在米波段或者说UHF波段,RCS将会增加数十倍乃至百倍以上的量级。在X波段隐身,在米波上可能就是个显眼的目标。但是传统米波雷达有很多固有缺陷,比如:天线尺寸过于庞大(一般多为抛物面形式);波束宽度较宽,分辨精度过低;主瓣容易打地造成干扰,波形畸变严重无法有效测高,低仰角盲区大,威力范围不连续等等。因此在过去,几乎把米波雷达和落后画上了等号,直道大家意识到其可在反隐身领域大有可为,这才焕发新生。但是其固有缺陷让不少外国专家望而却步,认为高频雷达仍然是主流。

38所的这位吴剑旗总师,说起来还是小编的师兄,他和他的团队偏偏就是不信邪的。讲一个例子,很多年前,他们做过一个课题,关于直升机探测电线的。为了让低空飞行中的直升机避开高压电线,需要用一个专门的雷达传感器。国际同行们为了提高对高压线的分辨能力,基本都采用的X波段。而吴总他们,率先采用的L波段,这一做法当时让大家很不解,结果没想到居然还能保证精确度。他们当时就对较低频电磁波非常感兴趣,很善于发挥大波长电磁波的性能潜力。这位他们后来研发高性能先进反隐身雷达,奠定了坚实的基础。知道了吴总是个不信邪的人,咱们来看看他的成果。

小编拜读了下他的论文和著作《先进米波雷达》,感触颇深,受益匪浅。下面简单分享下。

吴总在一篇论文中这样写到:“多年的研究实践表明传统米波雷达的缺陷是可以被克服的。采用有源相控阵列体制,应用现代信号处理方法,能克服传统米波雷达主要缺陷,大幅提高米波雷达性能的新型米波雷达,我们称作“先进米波雷达”。他率先提出的先进米波雷达,可以说和传统米波雷达相比有着脱胎换骨的变化,除了都用类似相近的频段,其他可以说都不一样。

比如针对米波雷达无法有效测高的问题:在米波雷达的家族中“绝大多数型号是两坐标雷达和机械扫描雷达。至今未见西方国家有开发和列装米波三坐标雷达的报道。俄罗斯最著名的米波三坐标雷达是天空UME。它是由一个水平天线和一个测高天线组合而成。水平天线负责搜索发现目标,测量目标的方位和距离测高天线负责测量高度。类似配高制,由于它采用的是两个扇形波束而不是笔形波束来实现三坐标测量,严格地说它不是真正意义的现代三坐标雷达体制。因而传统米波雷达的缺陷依然存在。“天空“家族的米波三坐标雷达后续型号主要有“天空”SVU、“天空”M RLM-ME和“天空”UME,这些型号都采用了有源相控阵体制。根据2013年10月简氏的报道诺夫哥罗德无线电工程研究所已开发出一种新型双波段三坐标预警雷达命名为“天空”UME,它采用米波波段进行距离测量,L波段进行高度测量。由此可以推测俄罗斯米波三坐标雷达的最新型号虽然采用了有源相控阵体制,但米波频段测高问题并未完全解决好,仍然需要其他辅助测高手段。曾经做米波雷达最厉害的俄国人尚且如此,其难度可想而知。吴总率先使用了数字相控阵技术在米波雷达上,换装AESA天线,使用数字处理技术,超分辨技术。在两维有源相控阵体制下,在俯仰上采用独立波束设计,结合地形匹配进行波束指向和形状优化,可有效改善空域覆盖性能。运用认知雷达的概念和方法,进行收发方向图的自适应联合优化,能获得更好的效果,也更方便实际应用。再和MIMO技术,低副瓣波束捷变扫描、掩护脉冲、低脉冲功率波形等是有效的抗截获手段提高了抗干扰性能。以上方法的结合使用,巧妙地解决了米波雷达测高问题和主瓣打地问题,以及抗干扰问题,使之正儿八经成为了一款先进米波反隐身雷达!

最后,向无数个像吴师兄那样投身国防,为国家打造杀手锏利器的前辈们致敬!(作者署名:浩汉防务)

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