相位補(bǔ)償原理,國(guó)產(chǎn)稀布陣?yán)走_(dá)實(shí)...
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2023-10-03
近日,網(wǎng)上出現(xiàn)了一張南部戰(zhàn)區(qū)海軍某防空旅發(fā)射紅旗6A防空導(dǎo)彈的照片,背景是一片高低不一的“竹竿”,這就是正式部署的稀布陣綜合脈沖孔徑雷達(dá)(SIAR)。央視2套曾在2018年3月18日《對(duì)話》欄目的總師時(shí)刻,放出了該雷達(dá)的模型,但實(shí)物還是首次曝光。
根據(jù)稀布陣綜合脈沖孔徑雷達(dá)的設(shè)計(jì)總師、中國(guó)電科首席科學(xué)家吳劍旗在電視節(jié)目中的介紹以及他寫(xiě)的論文,稀布陣綜合脈沖孔徑雷達(dá)是一種新體制先進(jìn)米波反隱身雷達(dá),采用米波長(zhǎng)大孔徑稀疏布陣、數(shù)字綜合脈沖和孔徑的方法,既具有米波雷達(dá)反隱身能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),又克服了傳統(tǒng)米波雷達(dá)角分辨力差、測(cè)角精度低和抗干擾能力弱的缺點(diǎn)。
稀布陣?yán)走_(dá)最早是法國(guó)航空航天局(ONERA)在上世紀(jì)70年代提出來(lái)的新體制雷達(dá)概念,基本原理為:發(fā)射時(shí),將激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行正交編碼,使各無(wú)方向性輻射單元的輻射信號(hào)在空間不相干疊加,即進(jìn)行全向輻射;接收時(shí),首先根據(jù)編碼識(shí)別出各輻射分量,然后就指定的分辨單元,分別對(duì)各輻射分量分別做相應(yīng)的時(shí)延和相位補(bǔ)償后求和,恢復(fù)經(jīng)傳播衰減了的原激勵(lì)信號(hào),進(jìn)而檢測(cè)出目標(biāo)。結(jié)構(gòu)上,稀布陣?yán)走_(dá)就是把很多高低不一的發(fā)射和接收單元稀疏地分布在一塊較大的場(chǎng)地上,如同昆蟲(chóng)的復(fù)眼一樣進(jìn)行對(duì)空探測(cè)。
稀布陣?yán)走_(dá)工作在米波波段,是因?yàn)殡[身飛機(jī)主要是對(duì)微波雷達(dá)有良好的隱身能力,雷達(dá)反射截面積很小,但是難以對(duì)米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)隱身,如果那樣飛機(jī)將會(huì)大的不成樣子。因此,米波雷達(dá)天然具有反隱身性能。但是,傳統(tǒng)的米波雷達(dá)固有缺點(diǎn)就是角分辨力差,測(cè)角精度低、抗干擾能力差。所以美國(guó)人一度認(rèn)為米波雷達(dá)只是理論上具有反隱身能力,實(shí)際用處不大。更重要的是,美國(guó)在隱身飛機(jī)方面一直處于領(lǐng)先地位,并且利用這個(gè)優(yōu)勢(shì)去打別人,沒(méi)怎么考慮別人發(fā)展隱身飛機(jī)會(huì)打它,所以就沒(méi)有興趣發(fā)展反隱身的米波雷達(dá)。
但是我國(guó)面臨隱身飛機(jī)的巨大威脅,因此對(duì)米波雷達(dá)的反隱身特性很看重,并下了大力氣解決傳統(tǒng)米波雷達(dá)的固有缺點(diǎn)。提高米波雷達(dá)角分辨力主要有兩個(gè)辦法:一是采用超分辨算法,二是增大天線孔徑。前者難度太大,而后者在技術(shù)上是可行的,稀布陣綜合脈沖孔徑雷達(dá)就能非常方便地將天線陣孔徑布大,達(dá)到所需的角分辨力。根據(jù)吳劍旗總師的論文,3米的工作波長(zhǎng)采用20米直徑的環(huán)形布陣,即可達(dá)到方位0.5度、仰角5度的分辨力。如果陣面適當(dāng)傾斜,仰角分辨力可提高到2度左右。因此,稀布陣?yán)走_(dá)不僅能夠擔(dān)負(fù)對(duì)隱身飛機(jī)的警戒任務(wù),還能用于引導(dǎo)。
稀布陣綜合脈沖孔徑雷達(dá)除了反隱身性能好,還具有低靈敏度接收、長(zhǎng)相干積累、絕對(duì)帶寬大、自適應(yīng)干擾置零、隱蔽性高、低截獲概率(LPI)性能好、易修復(fù)、可移動(dòng)性較好等優(yōu)點(diǎn),因而具有比傳統(tǒng)雷達(dá)更好的抗干擾能力和抗毀能力。例如現(xiàn)在的有源干擾形式只有噪聲阻塞式干擾能夠?qū)ο〔缄嚴(yán)走_(dá)起作用,而瞄準(zhǔn)式干擾、欺騙式干擾都無(wú)效;硬殺傷的反輻射導(dǎo)彈對(duì)于米波雷達(dá)基本無(wú)效。
稀布陣?yán)走_(dá)的部署,進(jìn)一步提高了我國(guó)發(fā)現(xiàn)隱身飛機(jī)的能力。需要說(shuō)明的是,稀布陣?yán)走_(dá)并不是單獨(dú)使用,而是與之前出現(xiàn)的大型旋轉(zhuǎn)單陣面的米波反隱身雷達(dá)組網(wǎng),共同對(duì)隱身飛機(jī)進(jìn)行探測(cè)。(S)
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