無人機機載雷達現狀及發展趨勢

楊朝棟 王舒獻

摘 要：隨著科學技術的快速發展，無人機機載技術也廣泛的應用于戰爭中，成為增強綜合國力的一大因素。本文將分析國內外現有的無人機雷達的類型、特點以及裝備情況，并就無人機機載雷達的發展趨勢做一定的分析。

關鍵詞：無人機 機載雷達 發展趨勢

引 言

無人機技術在近幾年的發展下越發成熟，戰爭中也常使用無人機，并且將成為主要的武器，成為一種新的作戰方式，這也將引發戰場形態的變化，對未來的軍事作戰產生深遠影響。無人機在戰場上發揮的重大作用，各國都在爭相發展無人機。無人機的發展對于雷達的大小提出更高的要求，由于無人機平臺大小有限，雷達體積和重量過大不便于裝載于無人機上。隨著科學技術的發展，新型雷達的出現縮小了雷達體積，增加了無人機有效載荷，同時提高了無人機作戰的性能。

一、國外無人機載雷達應用現狀

在無人機最初出現時，常被用于測向和測高，但隨著雷達技術的不斷發展進步，新型小體積的雷達逐漸的安裝在了無人機上，比如以色列的“赫爾姆斯”等無人機型裝載雷達。雖新型雷達體積小，但仍可以進行長航時的戰場偵察。雷達分類多種多樣，根據具體的應用來選擇適合的雷達。比如無人機機載SAR，可進行遠距離探測，同時成像分辨率也高，可進行全天時、全天候的探測。在戰場上也能穿云透霧，可以跟蹤移動的目標。

（一）長航時的合成孔徑雷達（TESAR）。最初的長航時是用于裝備“捕食者”無人機，其工作波段為Ku波段，分辨率高，同時使用時間廣泛，不分白天黑夜均可使用。并且相較于其他合成孔徑雷達，還增加了移動目標模式，并且該移動目標模式以被評估為可以增強“捕食者”的廣域搜索能力，并且在進一步結合光電以及紅外線的傳感增加追蹤移動目標的能力。

（二）AN/APY-8 Lynx 合成孔徑雷達。該合成孔徑是由原子能公司開發，主要工作波段也是Ku，其工作方式有兩種：合成孔徑雷達和實施移動目標工作方式。前一種方式分辨率為30cm，在天氣情況較好的條件下，分辨率可以高達10cm。利用在不同時期同一地區的圖像內容進行對比，有利于提取所需要的信息。Lynx雷達可以在惡劣的天氣情況下進行輔助定位。可以安裝在無人機上并通過三維合成孔徑進行目標定位，且定位精度可以達到1km內。

（三）戰術無人機雷達（TUAVR）。“戰術無人機雷達”是由美國陸軍開發所研制的，且重量較小，能實現“長航時合成孔徑雷達”的大部分功能，TUAVR在移動目標指示時分辨率較高，有效半徑為15km。工作波段仍為Ku波段，功能上分為合成孔徑雷達和移動目標兩種工作方式，合成孔徑雷達又有兩種工作模式，即條帶模式和聚束模式。聚束模式有利于從各個視角獲得圖像，獲取所需要的信息，也有利于無人機的精確定位。

（四） QuaSAR 合成孔徑雷達

QuaSAR 合成孔徑雷達是由英國開發的雷達，開發公司將“通用雷達組件”技術融入其中，QuaSAR雷達型號復雜，工作波段有L、S、C，X 或Ku 波段。工作方式相比前幾種更加復雜多樣，主要有條帶測繪、聚束、移動目標指示和大面積海上成像這幾種工作方式。

二、無人機機載雷達的發展趨勢

無人機的出現改變了傳統的作戰方式，現代的戰爭已經向著高科技信息化方向發展，無人機在奪取空權和作戰時有著不可取代的優點。隨著科學技術的不斷發展，無人機也正在朝著智能化和高速化發展，并且無人機具有全天候的特點，不受天氣限制，有利于在各種天氣下進行作戰，這也將改變傳統無人機在戰場上的輔助角色，成為目前作戰的主要裝備。預計在今后的作戰中，無人機作戰飛機將逐漸取代載人戰斗機，這樣在一定程度上也減少了人員的傷亡。

（一）無人機機載SAR的改進。1.無人機機載SAR向小型化發展。無人機對于雷達的體積要求是較高的，目前的無人機載SAR也向著體積小、重量輕的方面發展，當前機載小型SAR有多種工作波段，并且可以進行條幅式掃描和運動目標探測的功能。2.圖像分辨率進一步提高。在雷達技術不斷提高的背景下，雷達的各方面性能也在不斷地提升，分辨率的提高對于雷達獲取目標信息有巨大的幫助作用，分辨率的提升在瞄準目標時，有利于更精準的打擊目標，比如目前的無人機Lynx雷達，當作戰距離縮小到30km時，分辨率就可高達10cm。3.采用有源相控陣的體制。有源相控雷達在一定程度上可以提高無人機的抗干擾能力，雷達可以進行波束變頻，且視野開闊，具有較高的隱蔽性。并且目前的有源相控陣雷達已經廣泛的應用于美國“全球鷹”等無人機上，并且意大利的有源相控陣監視已經得到了較大的發展，所開發的雷達質量僅控制在10kg內。

（二）無人機機載預警雷達。目前的預警機的工作效果受自身航時和機載人員等方面控制，這也就促進了新型預警機的出現，新型預警機航時長、覆蓋面積廣、不受人的生理限制，有利于客觀公正的進行預警，防止錯誤預警的發生，在無人預警機上將會發揮巨大作用。

（三）雷達天線的共形技術。無人機的雷達共性天線可以分布在機體表面，以實現對目標的跟蹤和成像。同時雷達共性天線質量較輕，并不會給無人機增加負擔。希望在未來可以將雷達設計成為機身的一部分，減少天線數量，簡化飛機的整體外形。

（四）多傳感器的綜合使用。無人機技術發展越來越復雜，無人機提供的功能也越來越多，但無人機載荷量有限，無法搭載數量太多的設備，并且搭載的傳感器從單一傳感器轉變為載機傳感器。多傳感器的綜合也有利于減輕傳感器的種類，減輕無人機的負重。在執行任務時，傳感器可以根據任務需求來選擇合適的模式，在復雜的電子環境下，單一無人的機載SAR無法準確的獲取目標，大多還搭載了標準的光電/紅外傳感器，以達到對SAR定位的固定或移動目標進行精確的識別，采用綜合的多傳感器同時可實現遙感數據的共享融合，確保信息的準確性和及時性。

三、結束語

科學技術快速發展，無人機技術也快速的發展著，未來新技術的研發將不斷促進無人機技術的發展。美國、以色列以及歐洲等國家的無人機載雷達的發展水平已經處于領先地位。我國的無人機機載雷達也有了一定的效果，目前我國需要繼續加大科研投資力度，爭取不斷提高我國的無人機載雷達的水平。