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雷达行家刘永坦因何得到800万奖金,可探测数千

作者: 军事资讯  发布:2019-11-20

(原标题:雷达专家刘永坦因何获得800万奖金?俄专家解读中国超视距雷达成就)

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参考消息网1月16日报道俄罗斯卫星网1月12日发表题为《中国科学家因何获得800万奖金?》的报道称,1月8日,哈尔滨工业大学教授刘永坦荣获2018年度国家最高科学技术奖,同时获得800万人民币的奖金。超视距雷达是刘永坦领导下的专家们所取得的关键性研发成果之一。俄罗斯军事专家瓦西里·卡申发表文章就中国超视距雷达所取得的成绩做了解读,以期揭开刘永坦因何获得800万奖金的“秘密”。现将全文摘编如下:

在科学技术高速发展的今天,新体制雷达在陆、海、空、天等作战武器平台上正得日益广泛应用。近年来,雷达技术作为侦察、探测、跟踪、制导的主要手段,可以说越来越受到各国的重视。刘永坦院士因发明的新体制雷达斩获国家最高科学技术奖,国家最高科学技术奖是中国的最高荣耀。

中国正努力研究海基机动超视距雷达,并希望凭此提升在西太平洋地区针对美军的反介入战力。

在现代战争中,“天电网”具有至关重要作用,天是指卫星,像用导航卫星作为辅助制导系统修正导航误差和提高定位精度的导弹、以及用于定位的北斗等,没有卫星的辅助,在现代战争中就成为了瞎子。网是指互联网,如今信息化战争,通过一体化作战系统只需要轻轻一按按钮,万弹齐发,千箭齐舞。而电就是雷达,如何发现目标进行防御或者反击,依靠的就是雷达。

无线电信号为直线传播,甚至功率最大的常规陆基雷达也无法看到百公里外超低空飞行目标。预警机因尺寸和功率限制仅能部分解决这个问题。

刘永坦院士发明的新体制雷达究竟多强!从刘永坦院士斩获国家最高科学技术奖就可以看出,国家最高科学技术奖是中国的最高荣耀,截至目前,仅有31位科学家获得此项荣誉。

超视距雷达的工作原理是借助无线电波在电离层的反射或折射效果。由于它不受地球曲率的限制,故而没有常规雷达的局限性,但要真正实现超视距,则需要付出高昂代价。此类雷达在技术上极其复杂且非常昂贵,由大量中转和接收天线组成,有时彼此之间相距数百公里。

刘永坦院士是我国对海探测新体制雷达理论和技术的奠基人,他创建了我国新体制超视距探测理论体系,实现了国家海防预警科技的重大原始创新。

雷达行家刘永坦因何得到800万奖金,可探测数千公里外海上目的。早在上世纪60年代末,中国已开始研发这种雷达,与苏联和美国几乎同时。苏联和美国在冷战结束前已经建成首批可实际运行的雷达样机,但中国项目因技术基础薄弱而未能取得成功。

而刘永坦院士的新体制雷达可以说集其毕生研究之大成,为我国海域监控面积的全覆盖提供技术手段。

解放军列装的首批超视距雷达是俄产的“向日葵-E”型雷达。中国于2000年初从俄罗斯购买了3套。“向日葵”系列是相对较小的海军超视距雷达。中国购买的型号可发现接近300公里外的水面目标。2000年代,俄罗斯海军也购买了此款雷达,部署在里海和太平洋。

刘永坦院士的新体制雷达实际就是国际顶尖的ISAR的升级版。

2008年,中国在其北部地区建成更大型的超视距雷达,为空军所用,是导弹预警系统中的一部分。据西方评估,其预警距离可达2500公里。此后,中国继续加大投入发展海军超视距雷达系统,并为战略防空和反导用途制造功率更强的雷达。

我们都知道,合成孔径雷达 是一种高分辨率成像雷达,可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像。这是一种利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。

中方的研发过程与俄罗斯强化此项工作是同步进行的。2002年,俄罗斯建成“集装箱”超视距雷达,其预警距离是3000公里,扫描范围是240度。之后经过长时间的调整和测试,2013年开始在军队中运行。

合成孔径雷达的首次使用是在20世纪50 年代后期,装载在RB-47A和RB-57D 战略侦察飞机上。经过近60 年的发展,合成孔径雷达技术已经比较成熟,各国都建立了自己的合成孔径雷达发展计划,各种新型体制合成孔径雷达应运而生,在民用与军用领域发挥重要作用。

这种可同时发现5000个目标的巨型设施据称将在2019年进入全面战斗值班状态。与此同时,俄罗斯还在发展“向日葵”海上雷达网络。俄罗斯将在自己周边地区建成功率强大的雷达侦测系统,可针对空中和海上攻击预警。目前还不清楚俄罗斯是否有建设海基机动超视距雷达计划,也许这与俄罗斯水面舰队规模不大有关。苏联解体之后,俄罗斯主要建造的是中小型舰艇(轻型护卫舰和巡逻舰)。

然而合成孔径雷通常是目标静止而雷达移动的情况下比较适用,而在目标移动而雷达静止的情况下就不太适用,所以后来就发展出来了逆合成孔径雷达。

对于中国来说,建设海基超视距雷达是迫切的,且具有重要的意义。中国已在远距离海上攻击方面投入巨资,部署大量反舰弹道导弹、岸基重型反舰巡航导弹以及轰炸机。相应的,保障这些重型武器能在远距离发现和跟踪目标则成为必须要解决的问题。

逆合成孔径雷达是不同于传统雷达的一种高分辨成像雷达,能够全天候、全天时看清数千公里乃至数万公里内的非合作运动目标的精细图像,目标精度可达0.12米左右,而且是实时二维或三维成像,非常直观。

众所周知,中国在侦察卫星集群以及重型侦察无人机等方面投入巨大。但是,这些手段中的任何单项,都无法获得可靠的效果,尤其在对手是美国的时候。而建设海上机动超视距雷达,是保障侦测远离中国海岸目标的重中之重。俄罗斯海军在演习中使用“向日葵”雷达,为反舰导弹指示目标位置,而中国海军看来也将使用同样的方式。

ISAR美国在上世纪六十年代理论突破,然后在七十年代开始实验装备。刘永坦在上世纪八十年代跟上研究,由于美国一直保密,中国要突破非常困难。

海上机动超视距雷达可为美国舰队在第一、第二岛链范围内的行动制造很多的困难。未来,中国航母战斗群还将提高在远海上的作战能力,而超视距雷达技术也可使其更快发现敌方在远距离发射的巡航导弹和派出的空中力量。

而刘永坦院士则认为:先进技术是买不来的!刘永坦一场从零起步的攻坚战,在八十年代就打破了国外技术垄断,取得了逆合成孔径雷达理论突破,成为了全世界仅有的几个掌握逆合成孔径雷达技术的国家。

逆合成孔径雷达研究最难的就是运动补偿问题。

由于存在飞行器飞行姿态变化引起的运动误差。这时候就需要雷达通过利用GPS/INS对飞机飞行位置检测,换算为天线位置中心的误差修正函数,再计算为回波延迟和回波相位,通过内插等方式对回波直接修正。这种修正称为运动补偿。

而逆合成孔径雷达在成像过程中运动补偿问题一直非常突出,成为了困扰各个国家的难题。

而刘永坦院士认为逆合成孔径雷达对远距离运动目标成象是利用目标相对于雷达的旋转来获得横向高分辨率的。通常目标运动不仅包含旋转运动还伴随着不需要的平移运动。在成象前必须将这种平移运动补偿掉。

刘永坦院士在这一补偿的精度要求中给出了较详尽的考虑和分析结果。从而在此基础上提出一种新的运动补偿方案,这一方案采用跟踪整个目标而不是目标上的某一特殊散射点来做运动补偿,极大解决了逆合成孔径雷达运动补偿问题。

而在此基础上,雷达的研究要从实验场转战到实际应用场,经过了实际应用的实践这样才能在战场上及时准确发挥作用。

由于国际上没有完备的理论,很多技术难点亟待填补,再加上各个场城环境差异巨大,刘永坦院士新体制雷达研发难度非常大,新体制雷达面临的各种干扰比常规微波雷达大千倍万倍,技术挑战极高,需要重新建立理论和技术机理。简单地说,它需要一一排除大海上无数海浪杂波的干扰、人们使用的各种无线电信号的干扰、天空电离层上传下来的电磁波干扰,从而找出目标信号。

刘永坦带领团队进行上千次调整,终于找到了解决方案。

与国际最先进同类雷达相比,中国雷达的系统规模更小、作用距离更远、精度更高、造价更低,总体性能达到国际先进水平,核心技术处于国际领先地位,标志着我国对海远距离探测技术的一项重大突破。

中国已在远距离海上攻击方面投入巨资,部署大量反舰弹道导弹、岸基重型反舰巡航导弹以及轰炸机。相应的,保障这些重型武器能在远距离发现和跟踪目标则成为必须要解决的问题。

而刘永坦院士的新体制雷达就完美解决了这些问题,刘永坦院士的新体制雷达可为美国舰队在第一、第二岛链范围内的行动制造很多的因难。未来,中国航母战斗群还将提高在远海上的作战能力,而超视距雷达技术也可使其更快发现敌方在远距离发射的巡航导弹和派出的空中力量。

新葡亰官网,也就是说我们通过新体制雷达我们可以发现数千公里外的目标,然后迅速进行防御或者反击,从而保障中国的领海安全与领土安全。

前段时间阅兵展示的DF-17,是全球唯一一款已经实战化的已经列装的乘波体高超音速弹道导弹,成功超越美国,领先世界,它利用弹道导弹的火箭发动机助推加速到高超声速,然后在大气层边缘飞行的中远距离滑翔飞行器,从而用于中远程快速打击。

DF-17的末端速度最快可以达到20马赫,也就是每秒6806米每秒,第一岛链最远只有1800千米,只需要4分钟的时间就可以到达,这样恐怖的速度任何防空都没有反应的时间。

而且DF-17最BUG的是可以中途多次变轨,如果目标移动,它可以在中途实时变换轨道,重新锁定目标,让敌人逃无可逃。

也就是说中国如今拥有最强的矛和最强的盾。新体制雷达可以帮助我们最快发现目标,从而构建一道坚固的海上长城,不给敌人任何偷袭的机会,DF-17也可以借助新体制雷达瞬间锁定在西太平洋上的目标,在分钟之内将对手化为齑粉。

关于雷达

雷达,是英文Radar的音译,源于radio detection and ranging的缩写,意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。

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