比傳統雷達厲害的微波光子雷達投入實戰仍需假以時日

2017年06月16日08:35  來源:科技日報
 
原標題:微波光子雷達投入實戰仍需假以時日

  美國海軍實驗室在2014年3月的《自然》雜志以《光子照亮雷達的未來》為題撰寫述評,稱“微波光子技術是下一代雷達的關鍵技術”。如今,我國科學家終於在這個領域取得突破。中科院電子學研究所12日披露,該所研制出了我國第一台微波光子雷達樣機,並通過外場非合作目標成像測試,獲得國內第一幅微波光子雷達成像圖樣,在圖像分辨率上比國際水平高出一個數量級。本報6月13日一版刊登了相關獨家報道。

  那麼,微波光子雷達具有什麼技術優勢?它在軍事上都有哪些應用前景呢?

  一位雷達專家在接受科技日報記者採訪時表示,我國微波光子雷達的整體研究水平與世界先進水平同步,空軍預警學院2013年就提出了微波光子雷達的概念和架構,同時聯合多家研究所和高校開展了微波光子雷達技術的研究。“據我們了解,真正體現微波光子寬帶優勢的超高分辨成像雷達迄今還沒有見諸相關學術文獻報道。目前國內外已發布的微波光子雷達,還僅局限在窄帶、步進頻、雙頻段等范圍。因此,微波光子雷達真正投入實戰、應用於軍事,還需假以時日,仍需不斷在光電模塊與器件的小型化和集成化方面開展深化研究。”

  記者了解到,微波光子雷達是將微波光子技術全面應用於雷達收、發系統的一種新體制雷達。微波光子技術是研究微波與光波相互作用,在光域產生、處理、轉換、傳輸微波信號的交叉學科,其突破了傳統微波電子技術在大瞬時帶寬、低相位噪聲、高有效轉換位數和低傳輸損耗等方面的技術瓶頸,其應用於雷達系統將全面提升雷達的探測性能和對抗能力。

  該專家介紹,微波光子雷達可克服相控陣雷達的波束傾斜、孔徑渡越以及柵瓣抑制問題,實現大陣列遠程探測、高精度測量和大角度覆蓋。其瞬時帶寬可比傳統寬帶雷達提升數倍,因此成像分辨率也將提高數倍。微波光子雷達採用高穩定光生基准源,比傳統雷達基准源相位噪聲低兩個數量級以上,為低慢小、高快隱目標的探測奠定了基礎。微波光子雷達還可實現在一部雷達上實現探測、跟蹤、成像與目標識別等多功能一體,並快速協同反應。同時,它抗復雜電磁干擾,能實現在復雜環境中對復雜目標的有效探測。

  “正因為微波光子雷達具有卓越的超寬帶成像能力、多頻段多信號環境感知能力和光子器件體積小重量輕電磁兼容性好等特點,非常適合於作戰平台對小型目標精細成像和實時辨識,為無人智能設備提供准確的環境感知信息。”他指出,“同時微波光子技術在通信、電子戰,以及雷達、通信、電子戰一體化系統等方面也有非常廣泛的應用前景。”

  消息指出,該雷達成功實現了對空中隨機目標——波音737飛機的快速成像,可以辨識如發動機、尾翼、襟翼導軌及其數量等飛機細節。那麼,傳統雷達無法顯示這些細節嗎?

  “若僅從成像顯示飛機細節方面,傳統成像雷達已能實現,如美國林肯實驗室報道的成像雷達分辨率達到3cm,對飛機成像已能顯示更多的細節。但微波光子成像雷達能做得更好,以目前器件水平,微波光子雷達成像分辨率有潛力做到1cm左右,比傳統成像雷達分辨率提升3倍左右。”他表示。

  未來戰場上,我們應該如何防范微波光子雷達的追蹤呢?

  “微波光子雷達可解決雷達探測中的‘寬、快、准’問題,也就是寬帶高分辨成像、快速重構實時感知,准確測量定位等關鍵問題。未來如果微波光子雷達投入實戰的話,比較好的辦法就是將微波光子技術應用於電子戰系統,以寬對寬,以快制快,以准擾准,實現寬空時頻偵察、快速定位、准確干擾。”這位專家特別指出。(記者 張強)

(責編:高黎明、張希)