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www.bet305.com·获得2018年度国家最高科学技术奖刘永坦院士,其新雷达有何不凡!
 发表时间:2020-01-10 08:49:33 

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www.bet305.com,isar(逆合成孔径雷达)成像

2018年1月8日,刘永坦、钱七虎获得2018年度国家最高科学技术奖。官方称82岁刘永坦自力更生研制了我国首部全天时、全天候、超视距、海空兼容的新体制雷达,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。

什么叫新体制超视雷达?

isar(逆合成孔径雷达)成像

新体制超视雷达,实际就是国际顶尖的isar(逆合成孔径雷达)。合成孔径雷达,全世界能掌握的就那么几个国家,已经很困难了。俗话说,顺为凡,逆天仙。逆合成孔径雷达,反其道而行之,有多牛呢?可以看清数千公乃至数万空里内的目标,海空通吃,目标精度可达0.12米左右,而且是实时二维或三维成像,能看清歼十的鸭翼和几千公里外的空中飞鸟,非常直观。普通雷达目标只是一个光标,目标的型号信息很难判断,逆合成孔径雷达相当于看数千公里外的照片,一目了然。

美国isar(逆合成孔径雷达)成像精度

isar(逆合成孔径雷达)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,发现效果好得惊人,可以看清40000公里外的太空目标三维信息,大喜过望。美国人发现isar能极大地提高了对空间弱小目标的成像能力,从而具备跟踪太空垃圾和空间碎片的能力。美国的isar(逆合成孔径雷达)达于1970年1月起在夸贾林靶场投入使用,同年对中国第一颗人造卫星“东方红1号”的火箭进行了跟踪和成像,推算得到长征火箭的尺寸和运载能力,从而推断出卫星的尺寸信息。现在美军相关isar(逆合成孔径雷达)可对弹道导弹目标进行实时成像,并能精确估计出真假弹头因目标质量不平衡导致的运动差异。美军最新的新体制超视距雷达,工作在x波段,距离分辨率可达0.0187m。

美国isar(逆合成孔径雷达)成像精度

在美军在七十年代突破之后,刘永坦在上世纪八十年代跟上研究,由于美国一直保密,雷达形状和技术原理一直保密,中国要突破非常困难。但刘永坦在八十年代就取得了理论突破,雷达试验大获成功,然后国家在1997年为新体制雷达批准正式立项,哈工大作为总体单位承担研制工作。经历10余年的艰辛努力和刻苦攻关,刘永坦和他的团队圆满完成了任务,打破了国外技术垄断,使中国成为世界上少数几个拥有isar(逆合成孔径雷达)技术的国家。作为国家总体军事战略中的一个重要组成部分,isar(逆合成孔径雷达)将在保卫祖国海疆的过程中发挥不可替代的强大作用。这一成果于2015年荣获了国家科技进步一等奖。

中国的isar(逆合成孔径雷达)技术现在处于什么水平,相信肯定是国际一流,与美国不相上下。

isar(逆合成孔径雷达)技术原理

isar(逆合成孔径雷达)成像

逆合成孔径是指雷达天线不动,被观测目标移动,对移动中的目标回波进行相干处理获得大的合成孔径,从而得到高方位尺寸分辨率,逆合成孔径的基础是转台成象。

逆合成孔径雷达,其成像可以获得反映目标大小、形状、结构及姿态等细节信息的二维及三维高分辨雷达图像,是解决目标识别问题的一种重要技术手段。

虽然isar和合成孔径雷达一样是利用雷达和目标间的相对运动成像的,但是,sar在运动平台上对固定目标和场景进行成像,其自身运动规律是可知或基本可知的,而isar一般针对非合作目标进行成像,其自身运动的不确定给运动补偿带来了困难。

逆合成孔径雷达作为一种新体制雷达,能够对飞机、导弹、舰船、卫星等运动目标进行高分辨二维成像,在战略防御、战术武器、反卫星等军事领域以及未来的空中、空间交通管制等民事领域中都有重要的应用价值。

isar(逆合成孔径雷达)成像

刘永坦在新体制对海探测雷达的研制工作中,突破了11项关键技术,解决了在强海杂波、电台干扰及大气噪声背景下的信号处理和目标检测问题。在逆合成孔径雷达研究中,掌握运动补偿理论,在数字式宽带fm/cw雷达信号处理机的研制中,解决了大动态宽频信号高分辨谱分析问题。

isar(逆合成孔径雷达)成像

刘永坦于1982年至1985年期间主持航天部预研项目“新体制雷达关键技术及方案论证”,其关键技术突破为我国新体制雷达研制成功打下了基础。1986年至1990年,刘永坦主持了国防科工委国防科技应用与基础研究项目“新体制雷达研究”。他综合关键技术成果,研制成完整的雷达系统,并于1990年建成了我国第一个高频新体制雷达站,成功地探测和跟踪了舰船和飞机目标,其技术指标达到了90年代国际先进水平。该项目于1991年获国家科技进步一等奖。1987至1995年他主持863计划中“逆合成孔径实验雷达”(即isar)重大项目的研究工作,历经五年攻关,研制成我国第一台实验isar,通过进行大量外场实验,录取了大量珍贵的数据,并成功的完成对飞机目标的雷达成像,达到国际90年代先进水平,1997年获国家科技进步二等奖。

纵观isar成像雷达系统和技术的发展历程,可以看出:isar雷达探测在提高目标轨道信息获取能力的同时,更加注重获取目标的电磁散射特性,实现了空间碎片等微小目标、同步轨道卫星等超远距离目标的宽带高分辨成像观测。

isar(逆合成孔径雷达)成像

isar成像雷达将围绕超远距离探测和高分辨精细成像两大技术主题快速展开,而高分辨精细成像在实现目标检测和准确识别中显得尤为重要。

在新体制雷达装备前,中国只能对20%的海空监视,而装备之后,可以实现100%海空全时覆盖,还能对数千公里外的目标,不论是太空卫星,还是海上航母,或者是隐形飞机,实时成像探测,精度可靠,真正的战略利器。


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