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美俄加強(qiáng)新式超寬帶雷達(dá)研制 提升精度和反隱能力

2009-04-09
作者:“米格”飛機(jī)制造公司

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?? 俄羅斯“米格”飛機(jī)制造公司日前宣布,配備有“甲蟲-AE”有源相控陣?yán)走_(dá)的米格-35戰(zhàn)斗機(jī)在印度國際航展上首次亮相。目前,“米格”公司仍在使用一架編號(hào)為154的米格-35驗(yàn)證演示機(jī)對(duì)“甲蟲-AE”雷達(dá)進(jìn)行測試。

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??? 該機(jī)載雷達(dá)系統(tǒng)由“米格”公司下屬的法扎特隆無線電制造科學(xué)研究所公司研制。“甲蟲-AE”雷達(dá)的總設(shè)計(jì)師尤里-古斯科夫此前曾表示,2008年的主要任務(wù)是尋找、掌握和制定生產(chǎn)該型相控陣?yán)走_(dá)及其子系統(tǒng)的技術(shù),同時(shí)還要繼續(xù)對(duì)它們的功能進(jìn)行擴(kuò)展。

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??? 古斯科夫指出,“甲蟲-AE”雷達(dá)將主要用于裝備俄最新式的米格-35戰(zhàn)斗機(jī)。此前進(jìn)行的飛行測試結(jié)果顯示,裝備“甲蟲-AE”后的米格-35對(duì)一般空中目標(biāo)的探測距離不少于250-300千米,而且對(duì)隱形目標(biāo)也具有較好的探測能力。

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?? 試驗(yàn)顯示,“甲蟲-AE”的探測距離要明顯大于現(xiàn)役第四代戰(zhàn)機(jī)的雷達(dá)。此外,該雷達(dá)憑借其出色的合成孔徑能力還能夠繪制較高精度的地圖?!凹紫x-AE”不但能分辨移動(dòng)目標(biāo),而且還能通過二次識(shí)別確定出它們的準(zhǔn)確型號(hào),尤其是,它能夠確定出一個(gè)集群目標(biāo)中單個(gè)目標(biāo)的數(shù)量。

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??? 在“甲蟲-AE”投入批量生產(chǎn)并交付使用后,由米格-29升級(jí)改進(jìn)而來的米格-35將成為歐洲境內(nèi)第一種裝備有源相控陣?yán)走_(dá)的戰(zhàn)斗機(jī)。

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??? 俄塔社報(bào)道稱,俄羅斯“法扎特隆無線電制造科學(xué)研究所”公司已于6月25日完成了對(duì)“甲蟲-AE”有源相控陣?yán)走_(dá)的首次飛行條件下的測試。此次測試的載體為一架最新式的米格-35戰(zhàn)斗機(jī)。

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?? 該公司總經(jīng)理尤里-古西科夫表示,根據(jù)初步的分析數(shù)據(jù),“甲蟲-AE”雷達(dá)的運(yùn)行完全處于規(guī)定狀態(tài)之下。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理工作將持續(xù)數(shù)天時(shí)間。預(yù)計(jì)飛行測試工作將持續(xù)三個(gè)月的時(shí)間。期間,將進(jìn)行至少25-30次的飛行。

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??? “甲蟲-AE”有源相控陣?yán)走_(dá)主要用于裝備俄最新式的米格-35戰(zhàn)斗機(jī)。古西科夫指出,裝備該型雷達(dá)可顯著提升戰(zhàn)機(jī)的作戰(zhàn)能力。首次飛行測試結(jié)果顯示,裝備“甲蟲-AE”后的米格-35對(duì)一般空中目標(biāo)的探測距離不少于250-300千米,而且對(duì)隱形目標(biāo)也具有較好的探測能力。

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??? 另據(jù)美國《防務(wù)新聞》不久前報(bào)道,美國軍方剛剛研發(fā)出一款特別針對(duì)城市地區(qū)的雷達(dá),可讓士兵在復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境下“看得更遠(yuǎn)”。美陸軍高級(jí)官員表示,該雷達(dá)一旦被大規(guī)模推廣使用,必能大大降低部隊(duì)的傷亡率。全方位、立體化的偵察手段是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中實(shí)施精確打擊的基礎(chǔ),但現(xiàn)有的偵察手段還不能做到戰(zhàn)場的完全“透明”。在最近幾場局部戰(zhàn)爭中,南聯(lián)盟和伊拉克軍隊(duì)在力量對(duì)比懸殊的情況下,利用植被、偽裝網(wǎng)、煙霧、誘餌等“土”方法多次騙過了擁有高技術(shù)偵察手段的美軍,既保存了己方一定的軍事實(shí)力,又消耗了美軍的戰(zhàn)斗力,令美軍大傷腦筋。因此,研制可以穿透植被或識(shí)別偽裝的成像雷達(dá)就成為美軍關(guān)注的焦點(diǎn)。

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???? 雷達(dá)精度不高令美軍在巷戰(zhàn)中吃虧不小。目前,駐伊美軍死亡人數(shù)已超過4000,受傷人數(shù)更是直逼3萬,其中很重要的原因之一就是因?yàn)槔走_(dá)精度不夠,致使己方在“四面黑槍”的伊拉克大街小巷里被動(dòng)挨打。為解決這一問題,早在伊戰(zhàn)爆發(fā)后不久,美軍便積極研發(fā)能在城市里靈活運(yùn)用的特種雷達(dá)。

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???? 這款新雷達(dá)由科羅拉多州立大學(xué)電子及電腦工程學(xué)教授埃德溫-瓊領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制,美國國防高級(jí)研究計(jì)劃署(DARPA)提供了160萬美元的開發(fā)經(jīng)費(fèi)。其主要改進(jìn)點(diǎn)在于使用了多個(gè)小型發(fā)射機(jī),每臺(tái)發(fā)射機(jī)又可發(fā)射多種不同的波形,加之可以通過電腦對(duì)雷達(dá)回波進(jìn)行分類及過濾處理,探測精度有了顯著提高。研究小組還對(duì)復(fù)雜環(huán)境下的雷達(dá)回波做了大量研究,并模擬伊拉克的街頭環(huán)境開展了多次試驗(yàn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,與傳統(tǒng)雷達(dá)相比,新雷達(dá)的探測精度提高了10倍左右,而且干擾很小。

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???? 目前在戰(zhàn)爭中,弱小一方采取的對(duì)抗偵察手段主要包括:把軍隊(duì)、車輛或武器系統(tǒng)隱藏在茂密的樹林中,或在樹林中快速機(jī)動(dòng);使用雷達(dá)、可見光或紅外偽裝網(wǎng)進(jìn)行人工偽裝;利用金屬箔片、煙霧、誘餌在一定范圍內(nèi)進(jìn)行欺騙;利用惡劣的天氣大面積隱藏目標(biāo)等。這些方法雖然簡單,卻行之有效。

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???? 人員或武器裝備之所以可利用植被作天然屏障,是因?yàn)闃淙~本身是極好的絕熱體,紅外相機(jī)無法拍攝到樹葉下的目標(biāo)。X波段以上的高頻微波雷達(dá)穿透植被時(shí)衰減很大,根本無法探測植被下的目標(biāo)(美軍專門使用微波合成孔徑雷達(dá)進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果證明,該雷達(dá)的確不能穿透植被),而且,微波雷達(dá)波束較寬,角分辨率低,只有采用復(fù)雜的合成孔徑技術(shù)才能對(duì)目標(biāo)成像。

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???? 美軍十分重視研制植被穿透成像雷達(dá),在2000財(cái)年的《美國國防部國防技術(shù)領(lǐng)域計(jì)劃》中,將具有對(duì)植被下隱藏的時(shí)間敏感目標(biāo)和地下目標(biāo)進(jìn)行探測和分類的能力作為未來雷達(dá)發(fā)展的主要目標(biāo)之一。為此,美國防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)與各軍兵種聯(lián)合進(jìn)行了“反偽裝、反隱藏、反欺騙”(CCCD)、“植被穿透偵察、監(jiān)視、跟蹤和作戰(zhàn)雷達(dá)”(FORESTER)以及Jigsaw計(jì)劃。這些計(jì)劃的實(shí)施將大大增強(qiáng)美軍反偽裝、反隱藏和反欺騙的能力,提高戰(zhàn)場態(tài)勢的單向“透明”。

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???? 該計(jì)劃的目的是設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和演示“植被穿透合成孔徑雷達(dá)”(FOPEN SAR),使士兵能夠全天候、全天時(shí)、實(shí)時(shí)探測那些隱藏在植被或人工偽裝下的靜止軍事目標(biāo),填補(bǔ)美軍在探測坦克、火箭炮、戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈、機(jī)動(dòng)型地空導(dǎo)彈發(fā)射車等隱藏目標(biāo)能力的空白。

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???? FOPEN SAR是超寬帶、雙極化、雙波段雷達(dá),分辨率優(yōu)于1米(在P-3C反潛機(jī)超寬帶雷達(dá)試驗(yàn)中,分辨率實(shí)際已達(dá)到0.33米×0.66米)。整個(gè)系統(tǒng)包括兩部共同定位、互相輔助的相干雷達(dá),一部是用于目標(biāo)搜索的低分辨率(約3米×3米)甚高頻合成孔徑雷達(dá),另一部是用于從強(qiáng)雜波反射中識(shí)別出目標(biāo)的高分辨率(約1米×1米)超高頻合成孔徑雷達(dá)。安裝平臺(tái)主要是“全球鷹”無人機(jī)以及其他合適的有人駕駛飛機(jī)。該計(jì)劃的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是:自動(dòng)目標(biāo)探測和指示算法、小目標(biāo)探測技術(shù)、無線電頻率干擾、后處理技術(shù)、多通道成像處理技術(shù)等。

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???? 在2001財(cái)年進(jìn)行的試驗(yàn)中,F(xiàn)OPEN SAR雷達(dá)安裝在美陸軍的RC-12“護(hù)欄”戰(zhàn)術(shù)電子偵察機(jī)上,演示了雷達(dá)在距離目標(biāo)15千米處的良好成像能力,可以探測到隱藏在樹林中的軍車。試驗(yàn)還同時(shí)評(píng)估了在單程探測及變化探測兩種模式下的探測性能,驗(yàn)證了自動(dòng)目標(biāo)探測和指示算法。2002財(cái)年,美軍在多個(gè)試驗(yàn)站,對(duì)FOPEN SAR雷達(dá)所有工作模式的性能進(jìn)行了測試,同時(shí)還進(jìn)行了一系列飛行試驗(yàn),測試其在各種植被、偽裝和成像條件下探測坦克及軍車的能力。另外,還對(duì)系統(tǒng)探測隱藏在樹林中的毒品實(shí)驗(yàn)室以及地空導(dǎo)彈發(fā)射車的能力進(jìn)行了試驗(yàn)。同時(shí),陸軍和空軍也開始試用FOPEN SAR雷達(dá)先期技術(shù)演示系統(tǒng)。

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???? FOPEN SAR只能探測隱藏在植被下的靜止目標(biāo),而“植被穿透、偵察、監(jiān)視、跟蹤和作戰(zhàn)雷達(dá)”(FORESTER)計(jì)劃的目的是設(shè)計(jì)、制造、集成和試驗(yàn)可穿透植被探測地面移動(dòng)目標(biāo)的雷達(dá),用于探測和跟蹤在樹林中徒步行進(jìn)的部隊(duì)和機(jī)動(dòng)車輛。

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???? 識(shí)別隱藏目標(biāo),僅有高分辨率的三維圖像并不夠,因?yàn)槟繕?biāo)受植被影響,坐標(biāo)數(shù)據(jù)并不完整,很難從樹林中區(qū)分出目標(biāo),因此雷達(dá)發(fā)射機(jī)還需要發(fā)射10納秒以內(nèi)的窄脈沖(若采用的是人工偽裝,則需要2納秒以內(nèi)的窄脈沖,帶寬大于500兆赫茲),并且雷達(dá)還要具有快速成像能力。“七巧板”計(jì)劃的關(guān)鍵技術(shù)包括:設(shè)計(jì)和制造采用焦平面陣列的高帶寬光電探測器;研發(fā)脈沖窄、重復(fù)速率高、功率強(qiáng)且結(jié)構(gòu)緊湊的發(fā)射機(jī);同時(shí)還要保護(hù)作戰(zhàn)人員的眼睛免受傷害。整個(gè)系統(tǒng)所面臨的主要問題是研發(fā)出在無人機(jī)上使用的、只有幾磅重且由電池供電的載荷。另外,載荷必須能夠?qū)⒆鴺?biāo)數(shù)據(jù)快速地進(jìn)行傳輸、記錄、融合,并壓縮三維圖像以滿足無人機(jī)通信下行鏈路的帶寬要求。

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