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美国防部研制可穿透云层新型机载雷达

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文|军工圈

综合参考消息网

美国《国家利益》双月刊网站10月12日报道称,尽管传感器技术近年来取得了很大进步,但云层仍然可以阻挡战机的视野,使其无法为地面部队提供支持。

进驻叙利亚的美军地面部队

合成孔径雷达可以透过气象条件进行侦测,但这些传感器通常太大并且操作不便,无法在快速变化的近距离空中支援情境中起到帮助作用。

不过,这种情况可能很快会发生改变。美国国防部高级研究项目局已经测试了一种紧凑型视频合成孔径雷达,它可以透过云层进行侦测,并将基于雷达的全动态视频传送到驾驶舱或地面站。

《国家利益》双月刊网站报道截图

这项需求显而易见。该局的研究人员布鲁斯·华莱士2015年写到:“在世界上的很多重要地区(如中美洲、哥伦比亚和巴尔干半岛)的天空,25%至50%的时间会有云层。因此,美国近距离空中支援飞机可以攻击目标的时间受到严重的限制。”

报道称,美国国防部高级研究项目局(DARPA)于2013年启动了视频合成孔径雷达研发工作。华莱士写到:“我们的雷达系统可以用来获得地面图像,甚至能透过云层和尘埃。图像的分辨率和帧率足以支持对机动目标的攻击。”

这种雷达的研发工作的重点是几个关键组件,包括紧凑的极高频激励器、接收器和放大器以及相关的软件算法。国防部高级研究项目局为视频合成孔径雷达选定了233千兆赫的频率。华莱士解释说,这一频率体现了帧率、分辨率和天线尺寸之间的平衡。

但这一频率也带来了问题。华莱士写到:“对于原型视频合成孔径雷达系统的设计和研发来说,233千兆赫频段没有合适的现有电子产品可用。所以我们自己制造了必要的部件。”

2017年9月28日,美国国防部高级研究项目局宣布,原始型的视频合成孔径雷达系统已经完成了初步的飞行测试。该局称:“最近的视频合成孔径雷达测试是在经过改装的、进行中低空飞行的DC-3飞机上进行的,这使得研究人员能够搜集并比较来自安装在标准传感器万向架上的视频合成孔径雷达、光电传感器和红外传感器的数据。”

美军DC-3飞机

华莱士称,在早期的视频合成孔径雷达测试中,研发部门将使用在MQ-9无人机和其他战机上安装的B型多光谱瞄准系统万向架。华莱士写到:“配合这款万向架,我们计划展示我们的视频合成孔径雷达系统可以轻而易举地安装在战术飞机上。”

华莱士称,接下来,研究人员将致力于改进传感器的可视化软件,“以便为操作人员提供一种他们习惯看到的图像”。他说:“我们正努力令可视界面像现有的光电/红外传感器的显示那样易于理解。”

与此同时,国防部高级研究项目局将把视频合成孔径雷达整合到一款拥有作战管理系统的代表性作战飞机上。华莱士暗示,视频合成孔径雷达系统投入使用可能主要会令AC-130型战机获益。

AC-130H炮艇机释放热焰弹。

如果研发取得成功,并且军方选择采购该雷达系统,任何带传感器万向架的战机都可以在搭载光电和红外传感器的同时搭载这款雷达。这些战机包括无人机、特种作战部队运输机、F-35隐形战机和海上巡逻机。视频合成孔径雷达还有可能安装在传感器吊舱中。

F-35B短垂起降动态示意图

视频合成孔径雷达应该作为传感器套件的一部分无缝运转。在视野清晰条件下,光电传感器会将视频提供给机组人员。夜间,操作人员会切换到红外传感器。在云层或尘埃遮盖地面时,视频合成孔径雷达可以开始发挥作用。

华莱士写到,视频合成孔径雷达的主要应用将是“在空中透过云层实时获得移动和固定目标的图像”,但他和同事们正在探索其他可能的用途。他说:“这些用途可能包括测量风速和风向(以便调整火力)、进行战斗损害评估以及提供安全的短距离空对地数据链路。”

视频合成孔径雷达的主要应用将是“在空中透过云层实时获得移动和固定目标的图像”。

“开启大竞争时代”!中日印将令全球定位系统格局大变?

日媒称,日本三菱重工业和宇宙航空研究开发机构于10月10日成功发射了搭载准天顶卫星“引路”4号的H2A火箭36号机。至此,日本完成了作为当前目标的四颗准天顶卫星的发射。中国和印度在已经投入使用的卫星颗数方面先行一步。围绕全球定位系统基础设施的大竞争已经越来越激烈。

《日本经济新闻》相关报道截图

据《日本经济新闻》网站10月19日报道,中国正加速开发独自的卫星定位系统“北斗卫星导航系统”,即将引进的“北斗3号”在精度上比目前的“北斗2号”提高2倍至3倍。

中国准备在年底前发射四颗卫星,到2020年形成35颗卫星的体系。据称,北斗卫星导航系统将覆盖全世界。

参与北斗开发的企业人员感慨地说,“卫星定位系统是国家安全的基础。依赖美国是不行的”。

10月14日,在ARJ21-700飞机103架机上,工作人员在展示通过北斗卫星定位系统获得的经纬度实时绘制的飞机飞行轨迹图。

印度也有7颗定位卫星在轨运行,准备将来扩大到11颗卫星的体系。印度的卫星系统由印度空间研究组织负责开发,预计2018年印度版GPS“NavIC”就将投入使用。

印度版GPS主要面向印度本土和印度洋等周边1500公里范围内,卫星传送的信息还将向从事地图信息等服务的民间企业开放。

2013年7月,印度地区导航卫星系统(IRNSS)中的第一颗卫星发射成功。(印度太空研究组织)

日媒称,“引路”号同样也不是日本卫星系统的终点。日本计划到2023年将发射的卫星扩大到7颗,下月开始在冲绳县进行公交车的自动驾驶实证试验,扩大实用化的范围。

10月10日,日本在鹿儿岛县种子岛宇宙中心成功发射了搭载准天顶卫星“引路”4号的H2A火箭36号机。(日本共同社)

日媒评价道,卫星业务上的优劣不仅决定各国的航天业务竞争力,还关系到利用位置信息的IT服务以及即将迎来实用化的自动驾驶等新技术的主导权之争。“引路”号上天后,着眼于10年、20年之后的竞争才刚刚开始。

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