美國防部研制可穿透云層新型機(jī)載雷達(dá) 將倍增美空軍作戰(zhàn)能力

據(jù)美國《國家利益》雙月刊網(wǎng)站10月12日報道稱，盡管傳感器技術(shù)近年來取得了很大進(jìn)步，但云層仍然可以阻擋戰(zhàn)機(jī)的視野，使其無法為地面部隊提供支持。

合成孔徑雷達(dá)可以透過氣象條件進(jìn)行偵測，但這些傳感器通常太大并且操作不便，無法在快速變化的近距離空中支援情境中起到幫助作用。

不過，這種情況可能很快會發(fā)生改變。美國國防部高級研究項目局已經(jīng)測試了一種緊湊型視頻合成孔徑雷達(dá)，它可以透過云層進(jìn)行偵測，并將基于雷達(dá)的全動態(tài)視頻傳送到駕駛艙或地面站。

這項需求顯而易見。該局的研究人員布魯斯·華萊士2015年寫到：“在世界上的很多重要地區(qū)（如中美洲、哥倫比亞和巴爾干半島）的天空，25%至50%的時間會有云層。因此，美國近距離空中支援飛機(jī)可以攻擊目標(biāo)的時間受到嚴(yán)重的限制。

報道稱，美國國防部高級研究項目局于2013年啟動了視頻合成孔徑雷達(dá)研發(fā)工作。華萊士寫到：“我們的雷達(dá)系統(tǒng)可以用來獲得地面圖像，甚至能透過云層和塵埃。圖像的分辨率和幀率足以支持對機(jī)動目標(biāo)的攻擊。”

這種雷達(dá)的研發(fā)工作的重點是幾個關(guān)鍵組件，包括緊湊的極高頻激勵器、接收器和放大器以及相關(guān)的軟件算法。國防部高級研究項目局為視頻合成孔徑雷達(dá)選定了233千兆赫的頻率。華萊士解釋說，這一頻率體現(xiàn)了幀率、分辨率和天線尺寸之間的平衡。

但這一頻率也帶來了問題。華萊士寫到：“對于原型視頻合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)來說，233千兆赫頻段沒有合適的現(xiàn)有電子產(chǎn)品可用。所以我們自己制造了必要的部件?！?/p>

2017年9月28日，美國國防部高級研究項目局宣布，原始型的視頻合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)完成了初步的飛行測試。該局稱：“最近的視頻合成孔徑雷達(dá)測試是在經(jīng)過改裝的、進(jìn)行中低空飛行的DC-3飛機(jī)上進(jìn)行的，這使得研究人員能夠搜集并比較來自安裝在標(biāo)準(zhǔn)傳感器萬向架上的視頻合成孔徑雷達(dá)、光電傳感器和紅外傳感器的數(shù)據(jù)。”

華萊士稱，在早期的視頻合成孔徑雷達(dá)測試中，研發(fā)部門將使用在MQ-9無人機(jī)和其他戰(zhàn)機(jī)上安裝的B型多光譜瞄準(zhǔn)系統(tǒng)萬向架。華萊士寫到：“配合這款萬向架，我們計劃展示我們的視頻合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)可以輕而易舉地安裝在戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)上?！?/p>

華萊士稱，接下來，研究人員將致力于改進(jìn)傳感器的可視化軟件，“以便為操作人員提供一種他們習(xí)慣看到的圖像”。他說：“我們正努力令可視界面像現(xiàn)有的光電/紅外傳感器的顯示那樣易于理解?！?/p>

與此同時，國防部高級研究項目局將把視頻合成孔徑雷達(dá)整合到一款擁有作戰(zhàn)管理系統(tǒng)的代表性作戰(zhàn)飛機(jī)上。華萊士暗示，視頻合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)投入使用可能主要會令A(yù)C-130型戰(zhàn)機(jī)獲益。

但如果研發(fā)取得成功，并且軍方選擇采購該雷達(dá)系統(tǒng)，任何帶傳感器萬向架的戰(zhàn)機(jī)都可以在搭載光電和紅外傳感器的同時搭載這款雷達(dá)。這些戰(zhàn)機(jī)包括無人機(jī)、特種作戰(zhàn)部隊運輸機(jī)、F-35隱形戰(zhàn)機(jī)和海上巡邏機(jī)。視頻合成孔徑雷達(dá)還有可能安裝在傳感器吊艙中。

視頻合成孔徑雷達(dá)應(yīng)該作為傳感器套件的一部分無縫運轉(zhuǎn)。在視野清晰條件下，光電傳感器會將視頻提供給機(jī)組人員。夜間，操作人員會切換到紅外傳感器。在云層或塵埃遮蓋地面時，視頻合成孔徑雷達(dá)可以開始發(fā)揮作用。

華萊士寫到，視頻合成孔徑雷達(dá)的主要應(yīng)用將是“在空中透過云層實時獲得移動和固定目標(biāo)的圖像”，但他和同事們正在探索其他可能的用途。他說：“這些用途可能包括測量風(fēng)速和風(fēng)向（以便調(diào)整火力）、進(jìn)行戰(zhàn)斗損害評估以及提供安全的短距離空對地數(shù)據(jù)鏈路。”