【摘要】雷達系統技術的發展已歷經八十多年的時間,其理論方法、體制機制及技術應用等各方面均得到了快速的發展。自進入二十一世紀以來,現代雷達技術所面對的環境條件、目標任務及雷達系統的研制生產支撐有關技術等情況,均出現了深刻性的變化。在雷達技術的發展過程當中,各國的專家學者適時回顧、分析和研究雷達技術發展情況,歸納和總結雷達技術的發展新的趨勢,對于雷達技術的研究和應用發揮著十分重要的助推作用。本文深入闡述了影響雷達技術發展的主要因素,研究分析了雷達技術發展過程中的規律性特點,總結歸納了雷達技術的發展歷程回顧及未來趨勢預測。
【關鍵詞】雷達技術;發展規律;宏觀趨勢
自雷達在上世紀的三十年代誕生以來,雷達系統技術的發展已歷經八十多年的時間,在經過二戰時期,冷戰時期軍備的競賽及新軍事性革命時期等一系列不同歷史階段各種因素推動,經受住了各類考驗,現代雷達技術理論方法、體制機制及技術應用等各方面均得到了快速的發展。二十一世紀以來十數年間,現代雷達技術所面對的環境條件、目標任務及雷達系統的研制生產支撐有關技術等情況,均出現了深刻性的變化。目前雷達技術還仍然在持續、高速地演變與發展,進而產生了諸多的新概念、新體制與新技術,便于更好地適應全球未來資源的競爭在雷達技術方面所提出的各種需求與挑戰。在雷達技術的發展過程當中,各國的專家學者分別圍繞著特定的歷史時期,各類系統的體制,不同的應用范圍和領域,及特定的國家與機構等方面的因素,全面回顧、分析和研究雷達技術發展情況,剖析雷達的重點裝備與技術,劃分技術發展的階段,對雷達裝備的發展脈絡進行透視,并歸納和總結雷達技術的發展新的趨勢。此種研究工作有效地促進了雷達技術的發展,對于雷達技術的研究和應用發揮著十分重要的助推作用。因此,加強對雷達技術發展規律和宏觀趨勢的研究,具有十分重要的歷史和現實意義。本文深入闡述了影響雷達技術發展的主要因素,研究分析了雷達技術發展過程中的規律性特點,總結歸納了雷達技術的發展歷程回顧及未來趨勢預測,希望對于雷達技術發展規律方面的研究工作能夠切實起到一定的參考和借鑒作用。
1.影響雷達技術發展的主要因素
1.1 雷達技術發展的內部影響因素
方式、資源及能力是推動雷達技術發展的三個主要的內部影響因素。方式因素在雷達技術的創新當中起著關鍵性的促進作用,而資源與能力因素的作用則次之。方式因素指的是雷達裝備系統取得信息的途徑與方式,包括布設、運動、構型及配置等不同的實現方法。資源因素指的是雷達裝備系統在利用波形、極化、平臺及頻帶等資源的程度。能力因素指的是雷達技術相關進步最終在雷達裝備實現布設運動、構型配置及信號的產生、接收發射、處理記錄等各方面功能的能力。這三種內部的因素,通過不同的形式與側面,對于過去、現在及將來不同時間的尺度來說,始終屬于促進雷達裝備技術創新與演進的潛在動力,發揮著極為重要的作用。
1.2 雷達技術發展的外部影響因素
環境、目標及任務是推動雷達技術發展的三個主要的外部影響因素。環境因素具有復雜性的特點,雷達裝備工作的環境、所處的生存條件與電磁場環境,及探測目標周邊的環境等情況都十分復雜。除了對氣象、地海的雜波及雨云等以外,雷達裝備還面對著城市、山川、海面揮發及波浪等所引發的較強的雜波,必須滿足各種環境條件的探測要求。目標因素具有多樣性的特點,雷達目標在種類的構型,活動的空間,運動的特點及頻譜、散射與極化等特性方面都表現得較復雜多樣。任務因素具有多元性的特點,雷達裝備在作戰的使命方面表現出范圍不斷擴展、多方面進行分化的走勢,以便于適應信息化現代戰爭的需要,從容地應對各類戰場威脅、完成好多種戰斗任務的要求。
2.雷達技術發展過程中的規律性特點
2.1 具有占用更寬頻譜的特點
研究分析雷達技術的發展演進的過程可以看出,有兩條重要的技術發展線索與脈絡。一個是占用更為寬泛的頻譜資源,從而使得雷達裝備縱向的分辨能力與定位的精度更高;另一個是占用的空間譜更大,從而使得雷達裝備橫向的分辨能力與定位的精度更高。雷達目標的散射場所在的空間球面當中形成了空間譜,這在傳統的單站,雙多式基地,分布類雷達,二維與三維的ISAR與SAR,相控陣與數字陣,分布式的相控陣,以及將來立體網絡式的雷達,都能夠從空間譜的球面當中找出相應的形態。
2.2 具有探測方式從低維度演進為高維度的特點
雷達裝備系統維度集中體現為其觀測的視角覆蓋、探測器構型及信號的空間維度等三個主要的方面,其基本的規律是從少而多漸進式地進行演變。此外雷達裝備系統在資源的消耗方面出表現出逐步增多的發展走勢。雷達裝備系統在通道的構型、觀測的視角及信號的維度等三方面演進的不同層次,已經成為對雷達技術劃分不同發展階段的一個基本依據。
2.3 具有發展的節奏受到內外部各種因素綜合影響與制約的特點
雷達技術在其發展的過程始終深受環境、目標及任務三種外部影響因素的約束與牽制;此外,雷達裝備的方式、資源及能力等三個內部的影響因素,由于涉及到對雷達裝備的可行性與認識程度等問題,也成為了制約雷達技術的發展整體節奏的、起著關鍵性作用的因素。
3.雷達技術的發展歷程回顧及未來趨勢預測
筆者認為,雷達技術的發展歷程大致可以分為四個階段。
3.1 第一階段為二十世紀的前五十年
在此階段當中,由于飛機等裝備的發展并廣泛地應用到兩次世界大戰當中,人們對于飛機進行遠距離的探測與報警功能的需求十分迫切,這樣就大大地促進了雷達基礎理論、技術及裝備系統的發展。此階段主流雷達的特性為單一視角的點狀式布局、單一探測器的構型及一維的信號處理。
3.2 第二階段為1960-1990年之間的三十年
在此階段中,同雷達裝備有關的各類基礎理論與技術取得了突破性的進展,高速度的噴氣式飛機,中程遠程的導彈及軍事衛星不斷涌現且廣泛應用到冷戰時期軍備的競爭之中,促進了雷達技術繼續得以快速地發展,大規模地用到相關軍事領域當中。此階段雷達裝備的特點是一維的多視角式布局、多種探測器的簡單式構型及二維的信號處理。
3.3 第三階段為1990-2040年之間的五十年
在此階段中,多次發生了一些高科技的局部性戰爭,標志著信息化主導、精確遠程打擊的新型軍事變革時代已經到來。此階段雷達裝備的特點是二維度多種視角的布局、多種探測器的共形式構型及多個維度的信號處理。
3.4 第四階段為2040年之后的五十年
這是雷達技術目前所處的發展階段。在此階段中,數字共形相控陣式雷達,雙多基的SAR與三維的SAR,以及扁平式多站網絡化雷達等新型的雷達裝備將會列裝,并且接受戰場環境的實際檢驗。此階段雷達裝備的特點可能會是三維度多種視角的布局、多種探測器的復雜式構型及高維度的信號處理。
4.結語
綜上所述,研究分析雷達技術的發展規律與趨勢,能夠進一步明晰雷達技術的發展深化規律,深刻認識雷達技術的前沿及未來走勢,可以為雷達技術的長期規劃的籌劃工作提供重要的依據。因此,相關研究機構和研究人員必須高度重視雷達技術發展問題的研究工作,適時分析和認識雷達技術演進的規律,總結歸納其發展的趨勢,展望推演雷達技術的發展遠景,選擇其重點研究與分析的方向,從而使得雷達技術研究領域對于發展的主流與前沿、現在和未來等情況能準確地進行把握,為明確雷達技術發展的階段性目標,科學制定長遠規劃,進而推動我國雷達技術實現創新性發展,提供決策依據和支撐保障。
參考文獻
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