雷達(dá)技術(shù)發(fā)展規(guī)律和宏觀趨勢分析

【摘要】雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展已歷經(jīng)八十多年的時(shí)間，其理論方法、體制機(jī)制及技術(shù)應(yīng)用等各方面均得到了快速的發(fā)展。自進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)所面對的環(huán)境條件、目標(biāo)任務(wù)及雷達(dá)系統(tǒng)的研制生產(chǎn)支撐有關(guān)技術(shù)等情況，均出現(xiàn)了深刻性的變化。在雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展過程當(dāng)中，各國的專家學(xué)者適時(shí)回顧、分析和研究雷達(dá)技術(shù)發(fā)展情況，歸納和總結(jié)雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展新的趨勢，對于雷達(dá)技術(shù)的研究和應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的助推作用。本文深入闡述了影響雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的主要因素，研究分析了雷達(dá)技術(shù)發(fā)展過程中的規(guī)律性特點(diǎn)，總結(jié)歸納了雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展歷程回顧及未來趨勢預(yù)測。

【關(guān)鍵詞】雷達(dá)技術(shù)；發(fā)展規(guī)律；宏觀趨勢

自雷達(dá)在上世紀(jì)的三十年代誕生以來，雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展已歷經(jīng)八十多年的時(shí)間，在經(jīng)過二戰(zhàn)時(shí)期，冷戰(zhàn)時(shí)期軍備的競賽及新軍事性革命時(shí)期等一系列不同歷史階段各種因素推動(dòng)，經(jīng)受住了各類考驗(yàn)，現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)理論方法、體制機(jī)制及技術(shù)應(yīng)用等各方面均得到了快速的發(fā)展。二十一世紀(jì)以來十?dāng)?shù)年間，現(xiàn)代雷達(dá)技術(shù)所面對的環(huán)境條件、目標(biāo)任務(wù)及雷達(dá)系統(tǒng)的研制生產(chǎn)支撐有關(guān)技術(shù)等情況，均出現(xiàn)了深刻性的變化。目前雷達(dá)技術(shù)還仍然在持續(xù)、高速地演變與發(fā)展，進(jìn)而產(chǎn)生了諸多的新概念、新體制與新技術(shù)，便于更好地適應(yīng)全球未來資源的競爭在雷達(dá)技術(shù)方面所提出的各種需求與挑戰(zhàn)。在雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展過程當(dāng)中，各國的專家學(xué)者分別圍繞著特定的歷史時(shí)期，各類系統(tǒng)的體制，不同的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，及特定的國家與機(jī)構(gòu)等方面的因素，全面回顧、分析和研究雷達(dá)技術(shù)發(fā)展情況，剖析雷達(dá)的重點(diǎn)裝備與技術(shù)，劃分技術(shù)發(fā)展的階段，對雷達(dá)裝備的發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行透視，并歸納和總結(jié)雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展新的趨勢。此種研究工作有效地促進(jìn)了雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，對于雷達(dá)技術(shù)的研究和應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的助推作用。因此，加強(qiáng)對雷達(dá)技術(shù)發(fā)展規(guī)律和宏觀趨勢的研究，具有十分重要的歷史和現(xiàn)實(shí)意義。本文深入闡述了影響雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的主要因素，研究分析了雷達(dá)技術(shù)發(fā)展過程中的規(guī)律性特點(diǎn)，總結(jié)歸納了雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展歷程回顧及未來趨勢預(yù)測，希望對于雷達(dá)技術(shù)發(fā)展規(guī)律方面的研究工作能夠切實(shí)起到一定的參考和借鑒作用。

1.影響雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的主要因素

1.1 雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)部影響因素

方式、資源及能力是推動(dòng)雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的三個(gè)主要的內(nèi)部影響因素。方式因素在雷達(dá)技術(shù)的創(chuàng)新當(dāng)中起著關(guān)鍵性的促進(jìn)作用，而資源與能力因素的作用則次之。方式因素指的是雷達(dá)裝備系統(tǒng)取得信息的途徑與方式，包括布設(shè)、運(yùn)動(dòng)、構(gòu)型及配置等不同的實(shí)現(xiàn)方法。資源因素指的是雷達(dá)裝備系統(tǒng)在利用波形、極化、平臺(tái)及頻帶等資源的程度。能力因素指的是雷達(dá)技術(shù)相關(guān)進(jìn)步最終在雷達(dá)裝備實(shí)現(xiàn)布設(shè)運(yùn)動(dòng)、構(gòu)型配置及信號(hào)的產(chǎn)生、接收發(fā)射、處理記錄等各方面功能的能力。這三種內(nèi)部的因素，通過不同的形式與側(cè)面，對于過去、現(xiàn)在及將來不同時(shí)間的尺度來說，始終屬于促進(jìn)雷達(dá)裝備技術(shù)創(chuàng)新與演進(jìn)的潛在動(dòng)力，發(fā)揮著極為重要的作用。

1.2 雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的外部影響因素

環(huán)境、目標(biāo)及任務(wù)是推動(dòng)雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的三個(gè)主要的外部影響因素。環(huán)境因素具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，雷達(dá)裝備工作的環(huán)境、所處的生存條件與電磁場環(huán)境，及探測目標(biāo)周邊的環(huán)境等情況都十分復(fù)雜。除了對氣象、地海的雜波及雨云等以外，雷達(dá)裝備還面對著城市、山川、海面揮發(fā)及波浪等所引發(fā)的較強(qiáng)的雜波，必須滿足各種環(huán)境條件的探測要求。目標(biāo)因素具有多樣性的特點(diǎn)，雷達(dá)目標(biāo)在種類的構(gòu)型，活動(dòng)的空間，運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及頻譜、散射與極化等特性方面都表現(xiàn)得較復(fù)雜多樣。任務(wù)因素具有多元性的特點(diǎn)，雷達(dá)裝備在作戰(zhàn)的使命方面表現(xiàn)出范圍不斷擴(kuò)展、多方面進(jìn)行分化的走勢，以便于適應(yīng)信息化現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要，從容地應(yīng)對各類戰(zhàn)場威脅、完成好多種戰(zhàn)斗任務(wù)的要求。

2.雷達(dá)技術(shù)發(fā)展過程中的規(guī)律性特點(diǎn)

2.1 具有占用更寬頻譜的特點(diǎn)

研究分析雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展演進(jìn)的過程可以看出，有兩條重要的技術(shù)發(fā)展線索與脈絡(luò)。一個(gè)是占用更為寬泛的頻譜資源，從而使得雷達(dá)裝備縱向的分辨能力與定位的精度更高；另一個(gè)是占用的空間譜更大，從而使得雷達(dá)裝備橫向的分辨能力與定位的精度更高。雷達(dá)目標(biāo)的散射場所在的空間球面當(dāng)中形成了空間譜，這在傳統(tǒng)的單站，雙多式基地，分布類雷達(dá)，二維與三維的ISAR與SAR，相控陣與數(shù)字陣，分布式的相控陣，以及將來立體網(wǎng)絡(luò)式的雷達(dá)，都能夠從空間譜的球面當(dāng)中找出相應(yīng)的形態(tài)。

2.2 具有探測方式從低維度演進(jìn)為高維度的特點(diǎn)

雷達(dá)裝備系統(tǒng)維度集中體現(xiàn)為其觀測的視角覆蓋、探測器構(gòu)型及信號(hào)的空間維度等三個(gè)主要的方面，其基本的規(guī)律是從少而多漸進(jìn)式地進(jìn)行演變。此外雷達(dá)裝備系統(tǒng)在資源的消耗方面出表現(xiàn)出逐步增多的發(fā)展走勢。雷達(dá)裝備系統(tǒng)在通道的構(gòu)型、觀測的視角及信號(hào)的維度等三方面演進(jìn)的不同層次，已經(jīng)成為對雷達(dá)技術(shù)劃分不同發(fā)展階段的一個(gè)基本依據(jù)。

2.3 具有發(fā)展的節(jié)奏受到內(nèi)外部各種因素綜合影響與制約的特點(diǎn)

雷達(dá)技術(shù)在其發(fā)展的過程始終深受環(huán)境、目標(biāo)及任務(wù)三種外部影響因素的約束與牽制；此外，雷達(dá)裝備的方式、資源及能力等三個(gè)內(nèi)部的影響因素，由于涉及到對雷達(dá)裝備的可行性與認(rèn)識(shí)程度等問題，也成為了制約雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展整體節(jié)奏的、起著關(guān)鍵性作用的因素。

3.雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展歷程回顧及未來趨勢預(yù)測

筆者認(rèn)為，雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展歷程大致可以分為四個(gè)階段。

3.1 第一階段為二十世紀(jì)的前五十年

在此階段當(dāng)中，由于飛機(jī)等裝備的發(fā)展并廣泛地應(yīng)用到兩次世界大戰(zhàn)當(dāng)中，人們對于飛機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的探測與報(bào)警功能的需求十分迫切，這樣就大大地促進(jìn)了雷達(dá)基礎(chǔ)理論、技術(shù)及裝備系統(tǒng)的發(fā)展。此階段主流雷達(dá)的特性為單一視角的點(diǎn)狀式布局、單一探測器的構(gòu)型及一維的信號(hào)處理。

3.2 第二階段為1960-1990年之間的三十年

在此階段中，同雷達(dá)裝備有關(guān)的各類基礎(chǔ)理論與技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，高速度的噴氣式飛機(jī)，中程遠(yuǎn)程的導(dǎo)彈及軍事衛(wèi)星不斷涌現(xiàn)且廣泛應(yīng)用到冷戰(zhàn)時(shí)期軍備的競爭之中，促進(jìn)了雷達(dá)技術(shù)繼續(xù)得以快速地發(fā)展，大規(guī)模地用到相關(guān)軍事領(lǐng)域當(dāng)中。此階段雷達(dá)裝備的特點(diǎn)是一維的多視角式布局、多種探測器的簡單式構(gòu)型及二維的信號(hào)處理。

3.3 第三階段為1990-2040年之間的五十年

在此階段中，多次發(fā)生了一些高科技的局部性戰(zhàn)爭，標(biāo)志著信息化主導(dǎo)、精確遠(yuǎn)程打擊的新型軍事變革時(shí)代已經(jīng)到來。此階段雷達(dá)裝備的特點(diǎn)是二維度多種視角的布局、多種探測器的共形式構(gòu)型及多個(gè)維度的信號(hào)處理。

3.4 第四階段為2040年之后的五十年

這是雷達(dá)技術(shù)目前所處的發(fā)展階段。在此階段中，數(shù)字共形相控陣式雷達(dá)，雙多基的SAR與三維的SAR，以及扁平式多站網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)等新型的雷達(dá)裝備將會(huì)列裝，并且接受戰(zhàn)場環(huán)境的實(shí)際檢驗(yàn)。此階段雷達(dá)裝備的特點(diǎn)可能會(huì)是三維度多種視角的布局、多種探測器的復(fù)雜式構(gòu)型及高維度的信號(hào)處理。

4.結(jié)語

綜上所述，研究分析雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展規(guī)律與趨勢，能夠進(jìn)一步明晰雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展深化規(guī)律，深刻認(rèn)識(shí)雷達(dá)技術(shù)的前沿及未來走勢，可以為雷達(dá)技術(shù)的長期規(guī)劃的籌劃工作提供重要的依據(jù)。因此，相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和研究人員必須高度重視雷達(dá)技術(shù)發(fā)展問題的研究工作，適時(shí)分析和認(rèn)識(shí)雷達(dá)技術(shù)演進(jìn)的規(guī)律，總結(jié)歸納其發(fā)展的趨勢，展望推演雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)景，選擇其重點(diǎn)研究與分析的方向，從而使得雷達(dá)技術(shù)研究領(lǐng)域?qū)τ诎l(fā)展的主流與前沿、現(xiàn)在和未來等情況能準(zhǔn)確地進(jìn)行把握，為明確雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的階段性目標(biāo)，科學(xué)制定長遠(yuǎn)規(guī)劃，進(jìn)而推動(dòng)我國雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性發(fā)展，提供決策依據(jù)和支撐保障。

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