中电14所立大功!光子雷达再突破,锻三军之眼,让对手“裸奔”

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中电14所立大功!光子雷达再突破,锻三军之眼,让对手“裸奔”

雷达是战斗机的眼睛

所谓军队中“千里眼”的雷达装置,在现代战争中的作用越来越重要,即使你的攻击能力再强,如果雷达性能很差,那么基本上都属于眼睁睁看着自己被打的状态。事实上!传统雷达是一种使用电磁波探测千里以外目标的电子设备,雷达通过发射电磁波来照射目标,并接收所有目标的返回波,通过发射波与返回波之间的时间和间隔来获取目标与电磁波发射点的距离、移动速度、方位以及高度等信息。

而伴随着人类社会科技的进步,雷达技术也慢慢成熟起来,现代的雷达都具有全天候全方位探测敌人的能力,你可以在千里之外的地方看到敌人的一举一动。自隐身战机服役以来,传统的雷达技术已经有些力不从心,有时也会被敌人所利用,为了达到某种战略平衡,微波光子雷达技术便应运而生。而在此前,好消息传来,我国超导阵列单光子探测器研究工作迎来了喜讯。或是一个时代的划分。咱们具体来看看吧。

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谈到我国微波光子雷达的积累,首先必须提到的是我国已经领先的米波雷达技术,与欧美国家比较偏爱的微波雷达相比,米波雷达精度虽然不如微波雷达,但对于致力于缩小雷达截面的隐身飞机而言,米波雷达具有一定的先天优势。

具体地说!近代隐身飞机技术和反隐身探测技术,正如一个士兵手中的长兵,与盾牌,同时出现,同时对双方的整体战斗力量产生作用。对于隐身飞行器,各国如果有研发实力,也不敢忽视对相关雷达技术的研发进展。否则,只能期待盟国已经拥有。有鉴于此,我国“一意孤行”,结果一不小心就独占鳌头,成为目前世界上唯一拥有反隐身且最为先进的米波雷达国家。这句话是中电科首席科学家、反隐身雷达技术总设计师吴剑旗在两年前的央视节目中提出的。

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所谓先进米波雷达,指的是采用三坐标定位技术的米波雷达,其中最有代表性的是俄罗斯“东方”- E、“天空”- Y、德国圆阵列雷达、法国综合脉冲孔径雷达等等。俄罗斯技术经验最丰富,在这方面的话语权最大。不过,据介绍,综合起来看,“天空”- Y型雷达还不能算是标准的三坐标雷达,因为它仅仅是在传统二坐标雷达的基础上增加了一个垂直测高雷达天线。

而我国的三坐标雷达技术手段,仅用一组天线就解决了三坐标测距定位问题,这就是我们所说的“唯一拥有反隐身技术的先进米波雷达国家”的原因。而且,我国的先进米波雷达发展到今天,不但扩大了用途,并且加入了最新的主动相控阵、超分辨率等技术。

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还控制了体积和重量,提供了装备机动部署的可能性,可以覆盖更多的设备,测量和探测水平都得到了优化和提高,电子对抗能力也得到了展示。虽然不能成为防空组网的尖兵,但可以作为对抗隐身飞机的中坚力量,发光发热。

但反隐身技术的未来,业界公认的是“光子雷达”。它也是我们这篇文章要讲到的主角。大家也许对微波光子雷达比较陌生。具体来说!微波光子雷达以光子作为信息载体,而非电磁波,成像速度快,分辨率高。与此同时,它的雷达天线可以采用分布式的方式,而不需要像现在这样采用前向方式,也可以达到至少60-70%的能量转换率,这是传统雷达的两倍,这很有意义。通常人们把雷达收发装置的数量作为衡量性能高低的标准,其本质与功率有关,相当于间接放大了雷达的功率。

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微波光子雷达能够实现全天候、高精度、实时成像,对人们的日常生活也有很大的帮助,微波光子雷达在汽车自动驾驶中的应用是今后的研究方向之一。微波光子雷达即使在极端天气,如大雾情况下也不受干扰,能够精确地避开障碍物。举例来说,中国的微波光子雷达原型曾经在浓密的云层中发现过一架飞机,并进行了实时跟踪,在这种雷达下,传统的隐身飞机不再有隐身优势,换句话说,微波光子雷达具有强大的反隐身功能。

实际上!我们国家对雷达技术的探索,从建国以来,就从未间断过。中国电子科技集团十四所是中国雷达工业的发源地,是国内众多新型高端雷达设备的开拓者,也是我国信息化设备研发的先行者。成立初期,还属于无线电厂的14所,就踏上了雷达技术从修配到仿制再到研发创新的钻研之路,走出了一条我们不陌生的成长之路。一九六五年,我国第一台微波雷达诞生在十四所诞生,锻三军之眼,让对手“裸奔”。

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微波光子雷达实现了对空中和海上非合作目标的ISAR成像

此前,好消息传来,我国超导阵列单光子探测器研究工作迎来了喜讯,在低空大气层等复杂环境条件下,显示了高灵敏度、高精度、高速率的实操水准,对几百公里以外的移动或固定小目标,实现了实时跟踪探测的技术操作。

根据我国专利技术“一种超导分型纳米线单光子探测器及其制备方法”的技术说明,该超导分型单光子探测器,全名为超导分形纳米线单光子探测器,由最小结构单元 Pianoo曲线,几个最小结构单元连接形成的底层结构,以及分段结构组成的三层结构;其特征在于,以氮化银超导材料为基体,形成二维列阵布局天线。这也是我国微波光子雷达的技术革新。

另外,目前的隐身技术对于微波光子雷达是无效的,只是因为作用基理完全不同,再加上这种雷达本身的特点,对隐身战机的发现距离相当远,俄方自认为微波光子雷达对F22的发现距离可达300公里,一旦投入使用,几乎等于对隐身战机的失效。这种技术自然引起了各国的关注,俄罗斯更多地把它作为第六代战机的标准技术之一,而今天的消息似乎证明它已经超越了世界。

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有些人说,如果解放军配备了微波光子雷达,那么美国隐身战机就会完全“裸奔”。众所周知,F-35是美国最新研发的一种战机,在此之前,美国曾对F-35在日本海域进行过一次搜索,美国认为,F-35最大的优势在于它的隐身能力,正因为如此,美国非常担心中国或者俄罗斯会捞起F-35的残骸,担心这些隐身秘密会泄露给中国或者俄罗斯。

所以,尽管花费巨大,并且牺牲超音速巡航能力来隐藏F-35,美国仍然愿意为其大量装备F-35,因为在美国人看来,F-35的物理隐藏能力足以掩盖其他缺陷。并且,作为隐身材料的杀手锏,微波光子雷达将大大降低F-35的隐身效果。对美国人而言,如果F-35不再有隐身优势,那么大量投资也不过是空中楼阁,项目只能宣告彻底失败。

今天,14所已经不只是一个利国防务单位了,在长时间的科研实践中,科研人员也有一些利民的想法和创意。例如,能够实现自如动作的“意识之手”,现在已经进入了产业化。小型“蛛网”操作,单手即可操作,能识别低、小、慢等飞行物,是“暗杀”类无人机等飞行器的终结者。此外,微波光子技术在雷达上的应用,可以为民航飞机提供高分辨率成像服务,对于国产C919飞机、复兴号机车等大型设备具有重要意义。

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而且这次超导单光子探测器方面的进展,也让很多人都想起了珠海航展上展示的单光子“量子雷达”技术,也是我国引领世界的另一项先进技术。它也是单光子探测技术,必然派生出一个分支。航空展展示的量子雷达模型,包括激光发射器、接收器和能提供超导环境的液氦杜瓦罐。通过单光子探测的工作原理,也可以看出二者之间的密切关系。

此外,去年国内还首次将高精度超导阵列单光子探测器应用于地月激光测距实验,成功地获得了5组回波反射信号,测量数据精度达到国际先进水平。今年初,基于这种单光子探测器,研制成功了一种红外成像系统,首次实现了红外二区带三维多色荧光寿命成像。超导单光子探测技术在激光卫星测距、激光通信、量子信息等方面也有广泛的应用。

时至今日,超导单光子技术已在我国实现了几百公里以外对小目标动态状态的实时跟踪探测,这是光子雷达发展的一大进步。伴随着中国的不断进步,我们离成熟的微波光子雷达越来越近了,未来一旦投入使用,那么那些隐身机,就会变成一堆废铜烂铁!


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