基于目标特征的隐身和反隐身技术的研究报告心得体会_前进的目标心得体会
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基于目标特征的隐身和反隐身技术的研究
应信息与通信学院、广西信息科学实验中心和认知无线电与信息处理省部共建教育部重点实验室邀请,电子科技大学聂在平教授来我校进行学术报告,报告的内容为:基于目标特性的隐身与反隐身技术研究。聂在平教授个人简介:
聂在平,1946年10月生于西安市;原电子科技大学副校长;电子科技大学教授、博导;IEEE fellow;中国电子学会会士、常务理事、天线分会及电波分会副主任委员,电子学报、Chinese Journal of Electronics和电子信息学报编委、电波科学学报副主编,现兼任国家自然科学基金委员会杰出青年基金评委、咨询委员会委员,教育部电子信息工程专业指导委员会副主任委员,教育部电子信息与电气学科指导委员会委员,教育部学科发展与专业设置委员会委员等职。他长期从事电磁辐射、散射、计算电磁学、目标电磁特性、通信与雷达系统中天线新理论和新技术、复杂非均匀介质中的场与波等研究;先后承担包括国家重点科技攻关项目、国家863通信主题重大项目、国家自然科学基金重点项目和面上项目、国防973和军口863项目、军事电子预研项目、教育部科技重点项目等在内的多项科研课题;相继获国家科技进步二等奖一项(2002),省、部科技进步奖一、二、三等奖十项(其中一等奖两项,1998、2005;二等奖四项,1986、1994、2004、2009;三等奖四项,1993、1995,2007,2008);国家发明专利10项;在国内外学术期刊发表论文300多篇,其中SCI和EI收录逾200篇;完成学术著作15万字,译著60余万字,其中与他人合著专著《复杂系统中的电磁波》获第三届国家图书奖和97年全国科技图书一等奖;作为副主编,他筹划、组织并参加编写了我国第一部“天线工程手册”(2002年电子工业出版社出版,260余万字);作为主编,他参与规划、组织并参加编写了专著“目标与环境电磁散射建模——理论、方法与实现”(包括基础篇和应用篇两册,2009年3月国防工业出版社出版)。、本次讲座主要涉及了基于目标特征的隐身与反隐身技术。主要分析了雷达的隐身和反隐身技术。
隐身技术
实现雷达隐身的主要技术途径有: 1材料隐身,采用雷达吸波材料和透波材料达到隐身的效果; 雷达吸波材料按其用途可将其分为涂层和结构型吸波材料。其中雷达吸波涂层是涂敷在武器表面的一类吸波材料,它由胶粘剂中加入具有特定介质参数的吸收剂制成,吸收剂的特性决定吸波涂层的吸收雷达波的性能;结构型吸收雷达波材料是以非金属为基体(如环氧树脂、热塑料等)填充吸波材料(铁氧体、石墨等)、由低介电性能的特殊纤维(如石英纤维、玻璃纤维等)增强的复合材料,它既能减弱电磁波散射又能承受一定的载荷。
2电子措施隐身,利用各种电子手段达到隐身的效果; 这一方面的隐身措施主要有:电子干扰和欺骗,根据侦测的有威胁频段发射脉冲产生假象,或者不断发射干扰信号进行干扰;有源对消,采用相干手段使目标散射场和人为引入的辐射场在敌方雷达探测方向相干对消,从而减弱雷达接收到的目标真实回波;采用无源探测,无源设备本身不发射射频能量,所以不能被截获,从而可以避免反辐射导弹的攻击;采用低截获率雷达或者连续波雷达。
3等离子隐身技术,利用等离子体对电磁波传播的影响达到隐身的效果。
据报道,俄罗斯最新的T-50战机将采用等离子隐身技术。该技术是利用等离子体发生器、发生片,或者放射性同位素在武器表面形成一层等离子云,通过设计等离子体的特征参数,使照射到等离子云上的一部分雷达波被吸收,一部分改变传播方向,从而返回到雷达接收机的能量很少,达到隐身的目的。
反隐身技术
这方面目前采取的主要措施为: 1提高雷达的探测距离。
采用大时宽脉冲压缩技术、频率合成技术、增大雷达发射功率等措施,可以提高雷达的作用距离,使之具有一定的反隐身能力。采用传统技术改进常规雷达可以取得明显的反隐身效果,例如:美国研制的FPS-108高功率大型相控阵雷达,其峰值功率达15.4 MW,平均功率1MW,探测半径3600 km可探测到1500 km范围内的雷达RCS只有0.1平方米的隐身目标,可有效地对付B-2隐身轰炸机。扩展雷达的工作波段范围。
目前的隐身目标一般是针对厘米波雷达设计的,若将雷达的工作波段向米波段和毫米波段甚至红外波段、激光波段扩展,都将具有一定的反隐身能力。
3扩展雷达的探测视角。
预警机是扩展雷达探测视角的一个重要手段。一架预警机相当于30多部地面雷达的探测能力,可以使机上的雷达随飞机同步运动,大大减少了地面雷达可能出现的盲区和死角。还玩战争期间,美国的E-3A预警机就多次发现本国的F-117A隐形战斗机。而且,预警机一旦发现目标,就可以通过高效的内部数据链,将信息第一时间与各个攻击与指挥单元共享,做到最快的处理速度。随着现代技术的发展,高空长航时无人机将在很大程度上为指挥中心提供全天候的预警,且本身就据有一定的隐身性,将会给未来战争提供一个更为可靠的探测手段。
4新体制的雷达
目前国际上比较先进的新体制雷达主要有: 相控阵雷达。利用电磁波相干原理,通过计算机控制输往天线面上许多个阵元电流相位的变化来改变波束的方向,从而完成天线在天空的扫描。相控阵雷达将多个发射单元的功率在空间合成,形成高能脉冲,提高了本身的发射功率,因而具有探测隐身目标的能力。一般相控阵雷达部署在路基或者海基,可以为区域防空提供较好的保障,比如美国海军的“宙斯盾”系统,部署于“阿利伯克”级驱逐舰和“提康德罗加”级巡洋舰,现已经成为美国导弹防御系统中的重要一环。
合成孔径雷达。利用雷达与目标间的相对运动将雷达在每个不同位置上接收到的目标回波信号进行相干处理,这样小孔径天线就能获得大孔径天线的探测效果,具有很高的目标方位分辨率,再加上应用脉冲压缩技术又能获得很高的距离分辨率使得雷达的分辨率大大提高,因而能探测到隐身目标。该雷达由于尺寸和原理上的优势,目前多配备先进空优战斗机,安置在机头部,可以大幅度提高战斗机的探测能力,为制空权的争夺提供先机。
隐身技术与反隐身技术之争,将是一定意义上的矛与盾之争,在这个过程中,科技被无形的不断推进着,通过聂教授的讲解,我们了解的当前主流的和前沿的隐身以及反隐身技术,并对其在有限的实战中的应用进行了分析,拓宽了我们的视野,为我们今后的雷达方面的研究带来了新的思路。感谢聂教授,使我们受益匪浅。