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美俄加强新式超宽带雷达研制 提升精度和反隐能力

2009-04-09
作者:“米格”飞机制造公司

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?? 俄羅斯“米格”飛機制造公司日前宣布,配備有“甲蟲-AE”有源相控陣雷達的米格-35戰斗機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為154的米格-35驗證演示機對“甲蟲-AE”雷達進行測試。

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??? 該機載雷達系統由“米格”公司下屬的法扎特隆無線電制造科學研究所公司研制。“甲蟲-AE”雷達的總設計師尤里-古斯科夫此前曾表示,2008年的主要任務是尋找、掌握和制定生產該型相控陣雷達及其子系統的技術,同時還要繼續對它們的功能進行擴展。

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??? 古斯科夫指出,“甲蟲-AE”雷達將主要用于裝備俄最新式的米格-35戰斗機。此前進行的飛行測試結果顯示,裝備“甲蟲-AE”后的米格-35對一般空中目標的探測距離不少于250-300千米,而且對隱形目標也具有較好的探測能力。

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?? 試驗顯示,“甲蟲-AE”的探測距離要明顯大于現役第四代戰機的雷達。此外,該雷達憑借其出色的合成孔徑能力還能夠繪制較高精度的地圖。“甲蟲-AE”不但能分辨移動目標,而且還能通過二次識別確定出它們的準確型號,尤其是,它能夠確定出一個集群目標中單個目標的數量。

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??? 在“甲蟲-AE”投入批量生產并交付使用后,由米格-29升級改進而來的米格-35將成為歐洲境內第一種裝備有源相控陣雷達的戰斗機。

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??? 俄塔社報道稱,俄羅斯“法扎特隆無線電制造科學研究所”公司已于6月25日完成了對“甲蟲-AE”有源相控陣雷達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戰斗機。

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?? 該公司總經理尤里-古西科夫表示,根據初步的分析數據,“甲蟲-AE”雷達的運行完全處于規定狀態之下。對試驗數據的處理工作將持續數天時間。預計飛行測試工作將持續三個月的時間。期間,將進行至少25-30次的飛行。

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??? “甲蟲-AE”有源相控陣雷達主要用于裝備俄最新式的米格-35戰斗機。古西科夫指出,裝備該型雷達可顯著提升戰機的作戰能力。首次飛行測試結果顯示,裝備“甲蟲-AE”后的米格-35對一般空中目標的探測距離不少于250-300千米,而且對隱形目標也具有較好的探測能力。

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??? 另據美國《防務新聞》不久前報道,美國軍方剛剛研發出一款特別針對城市地區的雷達,可讓士兵在復雜的作戰環境下“看得更遠”。美陸軍高級官員表示,該雷達一旦被大規模推廣使用,必能大大降低部隊的傷亡率。全方位、立體化的偵察手段是現代戰爭中實施精確打擊的基礎,但現有的偵察手段還不能做到戰場的完全“透明”。在最近幾場局部戰爭中,南聯盟和伊拉克軍隊在力量對比懸殊的情況下,利用植被、偽裝網、煙霧、誘餌等“土”方法多次騙過了擁有高技術偵察手段的美軍,既保存了己方一定的軍事實力,又消耗了美軍的戰斗力,令美軍大傷腦筋。因此,研制可以穿透植被或識別偽裝的成像雷達就成為美軍關注的焦點。

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

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???? 這款新雷達由科羅拉多州立大學電子及電腦工程學教授埃德溫-瓊領導的研究小組研制,美國國防高級研究計劃署(DARPA)提供了160萬美元的開發經費。其主要改進點在于使用了多個小型發射機,每臺發射機又可發射多種不同的波形,加之可以通過電腦對雷達回波進行分類及過濾處理,探測精度有了顯著提高。研究小組還對復雜環境下的雷達回波做了大量研究,并模擬伊拉克的街頭環境開展了多次試驗。試驗數據表明,與傳統雷達相比,新雷達的探測精度提高了10倍左右,而且干擾很小。

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???? 目前在戰爭中,弱小一方采取的對抗偵察手段主要包括:把軍隊、車輛或武器系統隱藏在茂密的樹林中,或在樹林中快速機動;使用雷達、可見光或紅外偽裝網進行人工偽裝;利用金屬箔片、煙霧、誘餌在一定范圍內進行欺騙;利用惡劣的天氣大面積隱藏目標等。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,是因為樹葉本身是極好的絕熱體,紅外相機無法拍攝到樹葉下的目標。X波段以上的高頻微波雷達穿透植被時衰減很大,根本無法探測植被下的目標(美軍專門使用微波合成孔徑雷達進行了試驗,結果證明,該雷達的確不能穿透植被),而且,微波雷達波束較寬,角分辨率低,只有采用復雜的合成孔徑技術才能對目標成像。

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???? 美軍十分重視研制植被穿透成像雷達,在2000財年的《美國國防部國防技術領域計劃》中,將具有對植被下隱藏的時間敏感目標和地下目標進行探測和分類的能力作為未來雷達發展的主要目標之一。為此,美國防高級研究計劃局(DARPA)與各軍兵種聯合進行了“反偽裝、反隱藏、反欺騙”(CCCD)、“植被穿透偵察、監視、跟蹤和作戰雷達”(FORESTER)以及Jigsaw計劃。這些計劃的實施將大大增強美軍反偽裝、反隱藏和反欺騙的能力,提高戰場態勢的單向“透明”。

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???? 該計劃的目的是設計、制造、試驗和演示“植被穿透合成孔徑雷達”(FOPEN SAR),使士兵能夠全天候、全天時、實時探測那些隱藏在植被或人工偽裝下的靜止軍事目標,填補美軍在探測坦克、火箭炮、戰術彈道導彈、機動型地空導彈發射車等隱藏目標能力的空白。

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???? FOPEN SAR是超寬帶、雙極化、雙波段雷達,分辨率優于1米(在P-3C反潛機超寬帶雷達試驗中,分辨率實際已達到0.33米×0.66米)。整個系統包括兩部共同定位、互相輔助的相干雷達,一部是用于目標搜索的低分辨率(約3米×3米)甚高頻合成孔徑雷達,另一部是用于從強雜波反射中識別出目標的高分辨率(約1米×1米)超高頻合成孔徑雷達。安裝平臺主要是“全球鷹”無人機以及其他合適的有人駕駛飛機。該計劃的幾項關鍵技術是:自動目標探測和指示算法、小目標探測技術、無線電頻率干擾、后處理技術、多通道成像處理技術等。

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???? 在2001財年進行的試驗中,FOPEN SAR雷達安裝在美陸軍的RC-12“護欄”戰術電子偵察機上,演示了雷達在距離目標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。試驗還同時評估了在單程探測及變化探測兩種模式下的探測性能,驗證了自動目標探測和指示算法。2002財年,美軍在多個試驗站,對FOPEN SAR雷達所有工作模式的性能進行了測試,同時還進行了一系列飛行試驗,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,還對系統探測隱藏在樹林中的毒品實驗室以及地空導彈發射車的能力進行了試驗。同時,陸軍和空軍也開始試用FOPEN SAR雷達先期技術演示系統。

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???? FOPEN SAR只能探測隱藏在植被下的靜止目標,而“植被穿透、偵察、監視、跟蹤和作戰雷達”(FORESTER)計劃的目的是設計、制造、集成和試驗可穿透植被探測地面移動目標的雷達,用于探測和跟蹤在樹林中徒步行進的部隊和機動車輛。

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???? 識別隱藏目標,僅有高分辨率的三維圖像并不夠,因為目標受植被影響,坐標數據并不完整,很難從樹林中區分出目標,因此雷達發射機還需要發射10納秒以內的窄脈沖(若采用的是人工偽裝,則需要2納秒以內的窄脈沖,帶寬大于500兆赫茲),并且雷達還要具有快速成像能力。“七巧板”計劃的關鍵技術包括:設計和制造采用焦平面陣列的高帶寬光電探測器;研發脈沖窄、重復速率高、功率強且結構緊湊的發射機;同時還要保護作戰人員的眼睛免受傷害。整個系統所面臨的主要問題是研發出在無人機上使用的、只有幾磅重且由電池供電的載荷。另外,載荷必須能夠將坐標數據快速地進行傳輸、記錄、融合,并壓縮三維圖像以滿足無人機通信下行鏈路的帶寬要求。

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