国产P波段相控阵预警雷达,能发现数千千米外的弹道导弹

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“御天长剑”今铸就,中国陆基中段反导试验成功究竟意味着什么?

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图注:国产P波段雷战略远程预警相控阵雷达

说起美国的全球反导系统,大家都会津津乐道于其装备的能探测几千千米外来袭导弹目标的高性能战略预警雷达。其实,这一高大上装备,我们也已经有了!2017年9月在北京展览馆举行的“砥砺奋进的五年”大型成就展中,国产P波段远程战略预警相控阵雷达首次公开展示,它是我国打造新一代网络信息体系装备的重大成果,也是我军远程防空反导、战略信息预警的核心装备。

何谓战略预警雷达

远程战略预警雷达,是能够对上千千米以上距离的战略目标,比如来袭洲际弹道导弹等进行预警探测,或对对预警卫星等其他探测平台提供的预警探测信息进行确认,探测和跟踪弹道导弹并提供早期预警的相控阵体制雷达。其具体工作模式为:在获取弹道导弹方位信息后,对相关空域进行搜索和探测,探测并跟踪来袭导弹;在发现导弹弹头后进行跟踪,跟踪后向导弹防御系统内的指挥和综合管理中心传送来袭导弹的各种信息。

远程预警雷达具有以下一些特点:雷达体制为相控阵;作用距离较远,一般在3000千米以上;工作频率低,一般工作在P波段;天线直径大,有效工作直径一般在20米以上;峰值功率达到兆瓦级;信号脉宽大,在1000微西门子以上;信号处理方式为脉冲冲压和积累。

国产预警雷达为啥选择P波段?

根据成就展上公布的资料显示,我国国产战略预警雷达选择了P波段作为工作和探测波段。那么,为什么要选择P波段呢?P波段介于甚高频VHF波段和L波段之间,频率范围230~1000兆赫兹,甚至涵盖了超高频UHF波段,L波段也是预警雷达很常用的波段,比它更高的分别是S、C和X波段。

从美国经验来看,其目前装备的几款远程预警相控阵雷达,工作频段多为S和X波段。根据技术规律,预警雷达如果采用P波段,那么在保证有效探测距离和市场的条件下,其所需的T/R组件模块数量,可能轻松控制在X波段雷达的十分之一以内。其雷达组件建造工艺相对较低、功耗相对较低,虽然代价是牺牲了一定的探测精度,但这个可以通过优化雷达的软硬件设计包括采用新型算法等方式弥补。P波段雷达对于中国而言,在技术难度、造价上更为合理,性价比很高,足以满足中国对战略预警的需求。此外,P波段还有自己一些特有的优势,是美国所装备的X波段和S波段相控阵雷达所不具备的,比如P波段波长较长,因此被大气层吸收较小,在大气中传播信号衰减小,信号强度大,探测距离因此就更远;同时,P波段属于米波波段,具有很强的反隐身能力,可以探测隐身战斗机。

性价比高、研制制造难度低,能实现多用途/多目标探测,这就是我国国产远程预警雷达选择P波段的主要原因。

图注:美国“铺路爪”战略预警雷达

大型天线阵面布置分析

从外形上看,国产P波段预警相控阵雷达采用与美国“铺路爪”相控阵预警雷达相似的外形设计,为有一定倾斜度的矩形阵面,而核心的T/R收发组件探测单元,则在矩形平面上以圆形密密麻麻排列布置。P波段预警雷达采用120°探测方位角,面倾斜角应该也在20°左右。从探测阵面阵元数估计,T/R收发组件单元数量约为一万多个,比美制“铺路爪”雷达更多,其最大探测距离,应该超过5000千米。其性能估计超出在台湾部署的“铺路爪”雷达,与“铺路爪”的下一代产品,美国BMEWS相控阵预警雷达相当。

结语

国产P波段远程预警相控阵雷达的研制服役,填补了我国远程战略预警的一项关键技术装备空白,极大增强了我国的战略远程预警探测能力。

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