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      山東水產資訊網

      國產抗干擾反隱利器?量子雷達破極限 全球搜獵無死角

      更新時間:2019-09-25 10:56:44點擊:

      國產抗干擾反隱利器?量子雷達破極限 全球搜獵無死角(圖1)

        圖:中國量子雷達探測示意圖/網絡圖片

      雷達素有“千里眼”的美稱,在發現即打擊的現代信息化戰爭中,能夠更快、更準地發現對手,甚至比打擊對手更加重要。近期,中國研製的多款新型雷達密集公開亮相,量子雷達、微波光子雷達、可“向后看”的機載雷達……其中首次公開展示的量子雷達,因解決傳統雷達在抗干擾、反隱身及目標識別等方面的技術瓶頸,更是成為外界矚目焦點。目前,中國早已完成量子雷達原理樣機研製,突破同類雷達的探測極限,在全球首次實現遠程探測。

      從以前視距作戰,到現在超視距戰爭,再到信息化一體的戰爭,幾乎世界上每個國家都在發展自己的雷達裝備。經過60年的發展,中國雷達從之前的電磁雷達、紅外雷達到現在的量子雷達,已有了質的突破。內地媒體報道指,中國目前在量子雷達研究方面已具備量子雷達系統設計、系統研製以及實驗驗證的初步能力。

      據新華社和解放軍報報道,中國首臺量子雷達樣機近日先后珠海航展和北京一雷達高峰論壇上公開亮相。該雷達是由中國電科14所研製的中國首部單光子檢測量子雷達樣機。網上資料指,常規的雷達只是通過電磁波形式,其搜索的範圍及效果都有限制。而量子雷達可利用光子進行探測,將量子的特性優勢發展起來,此外量子雷達的精度與抗干擾性非常強,尤其是針對複雜環境,能夠識別非常小的源體,也能夠探測到隱形戰鬥機的情況。

      132km測距遠超光電設備

      據科技日報今年8月的一篇報道披露,早在2015年,中國電科14所研製團隊完成量子雷達原理樣機研製后,在西北高原開展了遠程探測試驗一舉突破同類雷達的探測極限,在國際上首次實現遠程探測。

      近日,中國電科14所副所長、軍委科技委主題專家組專家,國防973項目首席專家王建明在《現代雷達》雜志刊發論文《面向下一代戰爭的雷達系統與技術》中透露,中國使用基於超導單光子探測器的量子雷達系統在青海湖開展了真實大氣環境下的探測試驗,對目標的探測距達132km。

      業內分析普遍認為,該距離已經遠超傳統光電探測設備的能力,彌補了由於傳統光電探測系統與經典源雷達系統一起工作時的探測距離不足的短板,處於國內乃至世界的領先水平。

      王建明介紹,量子雷達是將量子技術引入雷達探測領域,通過對量子資源的利用,實現高靈敏度檢測和高維度量子態調製,解決傳統雷達在抗干擾、反隱身及目標識別等方面的技術瓶頸。這位權威專家透露,量子雷達具有探測距離遠、發射功率低、探測手段豐富、抗干擾能力強等優勢,在新型機載遠程反隱身預警系統、無人機反導系統等領域具有潛在應用前景。

      量子技術將用到微波頻段

      王建明坦言,目前量子探測理論架構、量子元器件等基礎科技有待攻關,量子雷達的實用化還有一段距離。不過,中國電科14所所長胡明春近日在珠海航展期間接受央視網採訪時亦表示,下一步要把量子雷達技術用到微波頻段,把廣泛應用的微波雷達的探測距離提高上去,提升雷達的抗干擾性能。他透露,量子雷達在探測的同時,還可以對對方的雷達形成干擾,并且還能夠滿足通訊的需求。他希望,能盡快將相關成果用到解放軍的主戰雷達上去,提升中國軍隊的預警探測能力。

      量子雷達原理

        

      國產抗干擾反隱利器?量子雷達破極限 全球搜獵無死角(圖2)

      “絲路眼”可監控衛星 或出口巴鐵


      中國自主研製的新型“絲路眼”預警機雷達日前亦在珠海首度公開亮相。據中電科14所介紹,“絲路眼”有源相控陣預警機雷達實際上是一種可以提供安裝在各種大型飛機平臺上的預警機系統,可以根據用戶需求,安裝在空客、波音或者其他平臺上。

      預警機是現代空戰中的重要裝備,它是空中作戰指揮中樞,它不僅作為預警探測平臺,還是各類信息、各種裝備實現互聯的重要手段,被譽為“空中帥府”,具有重要的戰略意義。美國智庫《中國簡報》評價,中國預警機雷達在技術體制上領先國外一代。

      “絲路眼”雷達天線採用背靠背兩具有源相控陣天線,其中背面一具天線的T\R單元數較少。據介紹,正面有較多單元的天線不僅可以對空中、海面目標進行監視,也能對臨近空間和軌道上的目標進行跟蹤監視,具有反導、監控低軌道衛星的能力。在執行這一任務的時候,可以將天線指向主要威脅方向,而背面的雷達天線也能確保預警機不會在監控特定方向目標的時候,出現“視野空白”。

      據觀察者網介紹,巴基斯坦可能將成為“絲路眼”的首個海外用戶,用於改裝其現役ZDK-003預警機,使其性能有較大的提高。由於“絲路眼”雷達性能先進,且配置豪華,可以提供給有高端需求的用戶使用。相比E-2“鷹眼”、E-3“望樓”或者“愛麗眼”這類預警機,性能有相當的優勢。

      微波光子雷達 分辨率提升百倍

      中國電科14所智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瞬時動態不足的問題完成了階段性攻關,研製了毫米波大動態寬帶雷達,并對民航飛機完成了高分辨成像,相比於國際已報道的微波光子雷達樣機接收動態提升了4倍,同時分辨率提升了100倍。

      微波光子學技術的發展是雷達領域的一項潛在顛覆性技術,是新一代多功能、軟件化雷達的重要技術支撐。早在2014年,國際同行便公布了世界上首部全光子架構的雷達系統樣機,驗證了光子技術實現雷達系統的可行性。但彼時光子技術雖有實現超寬頻譜覆蓋的能力,其對系統動態的惡化仍然比純微波系統嚴重。

      美國、俄羅斯、意大利、中國等對微波光子雷達進行了研究。近期意大利雙波段微波光子雷達現場試驗中,成功檢測到多個海上目標,并精確跟蹤了8海里外的船隻,最小可檢測信號在S和X頻段分別達-122dBm和-124dBm,與最先進的相參雷達系統相當。俄羅斯透露成功研製出微波光子雷達收發樣機,南京航空航天大學、南京電子技術研究所、中國科學院也研製出微波光子實時成像驗證系統。

      中國電科14所副所長、軍委科技委主題專家組專家、國防973項目首席專家王建明指出,微波光子雷達用微波光子技術代替傳統雷達中基於電子技術的射頻微波鏈路,能有效克服傳統電子器件的技術瓶頸,滿足多頻段、大帶寬、抗干擾、可重構和多功能的雷達技術需求。能夠實現輕量小型化的雷達陣面,可作為下一代戰鬥機、無人飛艇的智能蒙皮。

      機載雷達增“后眼” 助戰機“隱身”

      近日,中國電科14所在其微信公眾號上兩度隆重介紹了新型的KLJ-7A“三面陣”機載有源相控陣火控雷達。相比於傳統雷達±60? 的視野,KLJ-7A“三面陣”雷達通過在機身兩側加裝兩部超薄天線,它的探測視野有了跨越式的提升,達到±150?(即300? 探測視野),為現代戰機提供突破傳統視野局限的“廣角”解決方案之一。相比傳統雷達,它可讓戰機獲得“后眼”的顛覆性技能,對戰場感知能力得到幾何數量級的提升。

      據14所專家介紹,具有“廣角”能力的飛機能夠在空戰中有效保持對敵方態勢掌握,從而規劃航線使飛機與對方速度矢量重合,這樣敵方戰機就無法掌握自己的行蹤。某種程度上說,這就是另一種“隱身”,對提升戰術靈活性意義重大。

      其次,“廣角”視野可幫助戰機在實戰中實現“敏捷脫離”,即在大角度大機動狀態下可靠穩定地跟蹤目標和制導先進空空導彈,這樣己方飛機就能做到“邊跑邊打”,生存能力大大提升。

      此外,“廣角”視野還可以擴大雷達的搜索範圍,一定程度上當做“小型預警機”使用。

      “三面陣KLJ-7A在具備‘廣角’能力后不僅讓戰機探測性能大大提升,更重要的是這些能力極大豐富了戰機的作戰靈活性以及戰場生存力,從而讓載機的作戰能力更上一個臺階?!?4所專家指出,KLJ-7A是機載火控雷達領域的一個重要突破,標志著中國在機載火控雷達技術已經并跑世界先進水平,并在某些方面實現領跑。


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