登录注册   忘记密码

俄成功研制世界首部机载微波光子相控阵雷达收发样机

作为俄第六代战斗机雷达系统的主承包商,俄罗斯无线电电子技术集团(KRET)将微波光子相控阵技术作为包括第六代战机在内的俄制各类最新型飞机智能蒙皮的新的技术解决方案。2017年7月,KRET在俄罗斯先期研究基金会支持下,成功研制出世界首部机载“微波光子相控阵雷达”(ROFAR)收发实验样机。该样机采用微波光子技术,大幅拓展了雷达带宽,提高了工作效率,并降低了体积重量。ROFAR直接瞄准俄第六代战机应用,标志着俄第六代战机火控雷达已从概念设计走向研制实验。

640.webp (66).jpg

微波光子技术集微波和光信号的传输、处理等优势于一身,是雷达领域的一项潜在颠覆性技术,是新一代超宽带、多功能、软件化雷达的重要技术支撑。ROFAR主要由光生微波源、光发射通道、射频前端、天线、光接收通道、雷达信号处理系统组成。在发射端,由光生微波源产生光载微波,经光发射通道滤波、放大、延时、移相,在射频前端进行光电转换,再由天线形成波束向空间辐射微波信号;在接收端,微波信号经接收前端进行电光转换,由光接收通道进行滤波、放大、采样及模数转换,生成的数字信号送雷达信号处理系统进行处理。

640.webp (65).jpg

图1  微波光子相控阵技术原理图

传统雷达以电子为载体实现信号的产生和处理,探测距离和分辨率因电子器件的带宽和功率等限制而存在提升瓶颈。ROFAR采用微波光子技术,以光子为信息载体,具有以下优势:


一是探测距离远,ROFAR对光信号进行放大,能量转化效率可达60%以上,是传统雷达的2~3倍;此外,采用高稳定光生基准源,相位噪声比传统雷达低两个数量级以上,信噪比高,对低可观测目标的探测能力强,探测距离超过500km,是传统机载火控有源相控阵雷达的2~3倍。


二是目标识别能力强,ROFAR在发射端具有灵活的波形产生能力,在接收链路中可对射频信号进行直接光采样,形成的信号带宽是电子器件带宽的数十倍,可将雷达的距离分辨率由厘米量级提高到毫米量级。


三是抗干扰能力强,ROFAR具有超大带宽、大动态范围和多频工作模式,能够有效对抗瞄准式和阻塞式有源干扰,提高复杂环境下的干扰对抗能力。


四是系统体积小、重量轻,ROFAR光子器件集成度高,大幅降低雷达系统的体积和重量,具有更好的平台适装性,易于实现天线与平台的共形设计。

640.webp (64).jpg

上世纪90年代,光子技术已被用于雷达系统,休斯公司和泰勒斯公司先后研制出用光纤控制波束指向的光控相控阵雷达。2014年初,意大利研制出陆基全光子数字雷达样机,对微波光子雷达技术进行了初期探索。2014年11月,在俄罗斯先期研究基金会资助下,KRET启动了为期四年半的ROFAR项目,总投资约1000万美元,用于研制微波光子相控阵雷达样机。目前已完成ROFAR收发实验样机的研制,接下来将着手研制生产样机,包括确定雷达具体物理尺寸、工作频段及输出功率等。

640.webp (63).jpg

图2  微波光子雷达系统的发展演进


ROFAR作为机载火控雷达发展的新形态,能有效克服传统电子器件的技术瓶颈,改善和提高传统雷达多项技术性能,为雷达装备技术与形态带来变革。未来,基于ROFAR微波光子技术的相控阵可用于俄罗斯各类新一代有人无人飞机和飞艇装备的智能蒙皮,将预警探测、电子对抗和隐秘通信等功能一体化综合集成,有望提升俄下一代武器系统的作战效能。

您的评论:

0

用户评价

  • 暂无评论