3 海上无人机及机载雷达发展趋势
3.1 海上无人机发展趋势
从RQ-4N等典型海上监视无人机发展可以看出,海上侦察无人机将作为一种新兴空基侦察力量,使海上情报、侦察和监视方式转变,未来主要发展方向有:
(1)具备高空长航时续航性能。占领高端,开发高空长航时海上侦察无人机,巡航高度要达到18000m,甚至更高,续航时间在24h或者更长,实现不间断侦察监视.
(2)注重有人驾驶飞机和无人机配合使用。战略转换中,兼顾已有装备和后续装备衔接配合,实现有人驾驶飞机和无人机相互补充,相互辅助,达到装备换新,能力更强。
(3)注重多部门资源共享。准确分析各部门无人机系统的资源优势,借鉴改进已有的通信系统和地面工作站,合理利用已有的资源设备,节约资金、实现资源共享和优势互补.
(4)实现多功能任务目标。搭载多种任务载荷,具有多种侦察、搜索和中继通信功能,可以独立或同时使用不同的侦察设备,实现多功能任务目标。
(5)较强的通信和自主飞行能力。具有较强的数据通信能力,防止敌方对无人机的干扰、海上无盲区飞行操纵和信息实时分发;具有自动提供安全飞行策略的设备,提高无人机自主飞行能力。
3.2 海上监视无人机载雷达发展要求与趋势
海上监视无人机载雷达发展面临着诸多要求,主要包括以下几点:
(1)有效对海搜索探测是海上监视雷达的基本要求
无人机在海上执行任务时,首要任务是实时全面、准确地掌握海面目标活动态势,为后续行动提供有效的情报保障。海面目标环境有着海域范围大、目标分布广、目标活动规律多样等特点,如海上巡逻范围可达到几万甚至几十万平方公里,海面目标数量多且散布广,除港口、濒海沿线分布较密集外,中远海区域目标相对稀疏,可疑目标掺杂在大量民用目标中且先期活动情况不容易掌握。因此,雷达需具备较远作用距离和全方位覆盖的搜索探测方式,相对于只具备单边侧扫、有限幅宽覆盖的SAR模式,可有效提高无人机搜索效率,减少无人机出动架次和强度,降低地面维护保障压力。同时,海况复杂,目标大小和速度不同,需要雷达提高各种海况下的目标尤其是高海况下小目标的检测能力。此外,近年来随着远程反舰导弹的快速发展,为提高导弹打击成功率,利用无人机“零伤亡、代价小”的优势,提供目标指示信息已成为发展趋势。因此,雷达需提高对海面目标的精确定位和稳定跟踪能力。
(2)多功能、多模式是雷达应对复杂地理环境的客观要求
对目标环境来讲,除了海面目标外,沿岸/岛屿上分布的各类军民用设施也成为任务对象,随着无人机自身安全日益受到重视以及防空情报保障的需要,各类空中目标也逐步纳入任务对象,同时,由于任务的拓展,以往作为背景噪声或干扰的气象、地物等自然环境也成为了任务对象。因此,随着任务对象的逐步拓展,雷达多功能化、多模式应用成为了重要特征。功能上不仅要求传统的搜索、检测、定位和跟踪,而且要求提供目标分类识别如一维高分辨距离剖面或ISAR,甚至集成敌我识别或船舶自识别功能提高对海上目标的识别能力。工作模式上不仅要求实现基本的对海监视,而且需要对地侦察监视如SAR,GMTI,以及对空监视如AMTI。同时,还需扩展气象探测等辅助导航模式。此外,还需扩展搜救应答机/信标探测模式以保障无人机参与海上搜救等行动。工作模式也从以往的分时工作(如以往SAR和GMTI不能同时工作)逐步向多模式同时工作转变。
(3)提高抗干扰能力是雷达应对复杂电磁环境的现实要求
雷达在执行任务时,将面临复杂多变的电磁环境,不仅包括噪声干扰环境、无人机内部干扰环境、地物/海洋/气象的杂波干扰环境等,而且还存在敌方电子战装备形成的蓄意干扰环境。如此复杂的电磁环境,对雷达作战能力带来严重挑战,尤其是从无人机的任务领域看,水面舰艇的自卫干扰设备、作战飞机的干扰吊舱、特种飞机的干扰设备和陆基对空干扰设备等产生的有源干扰,提高了未来雷达面临的重大挑战。因此,大力开展抗干扰技术攻关和应用是提高雷达抗干扰能力的必然选择,如采用数字波束形成、功率/空域/时域管理、频率捷变、干扰源被动探测、重频抖动等技术手段和措施。此外,大力加强各类干扰源特点、规律和干扰机理研究和应对措施分析,搜集雷达使用中的问题并分析,也是开展抗干扰研究工作的重点。
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