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“暴风”战斗机雷达传感器系统性能取得阶段性突破

据c4isrnet网站2021年1月15日刊文,“暴风”战斗机计划雷达传感器开发团队表示,他们正在通过小型化/数字化等技术实现“暴风”战斗机雷达数据处理领域的突破。

“暴风”第六代战斗机由英国、瑞典、意大利联合开发,拟采用新型武器装备、推进系统、传感器系统、座舱系统等一系列新技术,计划2030年开始服役。

2020年10月,联合开发团队设定了“暴风”战斗机雷达系统新的设计标准,设定“暴风”战斗机雷达具备每秒处理相当于9小时高清视频数据(约中等城市每秒产生的互联网流量数据总和)的能力。

“暴风”战斗机雷达开发商意大利莱昂纳多(Leonardo)公司称透露,在提升雷达传感器性能方面,关键点是要重新规划设计雷达有源电扫阵列。

目前的有源相控阵雷达天线阵列由小型收发通道(TRM)网格结构组成。每个TRM均能形成独立波束,独立/组合实现对不同目标的探测/跟踪。阵列中的TRM可分为不同的组,每组TRM接收的信号经接收机并实施数字化以后,再传递给雷达信号处理机。基于上述结构的雷达收发单元一般尺寸较大,接收机必须放置在飞机机鼻后部,通过同轴电缆与天线阵列相连接,接收雷达模拟信号;另外,在模拟信号的数字化过程中,极易造成部分雷达信号的损耗/缺失。

为解决上述问题,莱昂纳多公司正在开展小型化接收机设计,以使接收机能够安装在机鼻部位并与天线阵列集成,最终消除同轴电缆;同时,由于接收机与信号处理机之间的数字化信号传输可通过光缆实现,信号传输中的信号损耗问题就能够得到解决。

目前,英国BAE系统公司、莱昂纳多公司联合为英国皇家空军“台风”战斗机研制的新型欧洲通用雷达系统Mark 2(ECRS Mk2)有源相控阵雷达仍应用了同轴电缆连接设计,因此,在雷达系统优化方面仍有改进空间。

根据莱昂纳多公司的介绍,接收机小型化设计的优点主要包括以下三方面内容:

1:提升数据传输效率和可靠性

数字化雷达信号能够实现更高速、更稳定、低损耗传输。

2:集成化程度更高,系统整体性能更强

接收机小型化设计能够实现多接收机集成。每个接收机独立连接的TRM组数量更少,系统灵活性更强。

莱昂纳多公司的设计目标是增加TRM组/接收机数量(超过ECRS Mk2雷达系统的部署数量)。通过系统带宽能力增强,实现大容量数据接收/处理能力,为敏捷波束控制、多功能化设计奠定基础。

3:系统多功能化

接收机小型化设计不仅能提升数据传输效率,还有助于实现系统的多功能化(雷达、电子战、数据链功能一体化)。

未来,雷达系统绝不仅仅是“暴风”战斗机的一种独立传感器系统,其机载任务系统的核心必然是多功能射频系统(MRFS)。MRFS将集成实现电子攻击/电子支援、光电/红外目标瞄准和态势感知、通信等多种功能,通过多源传感器数据融合,实现全面态势数据感知。

另外,“暴风”战斗机传感器数据还能与其他有人/无人平台传感器数据相融合,基于机器学习等人工智能技术,实现战场整体态势感知能力提升,为复杂作战环境中的快速决策/作战响应提供支撑。

在莱昂纳多公司最近进行的相关试验中,公司与英国陆军/英国国防部国防科学与技术实验室共同开展了人机编队协同试验,将“野猫”(Wildcat)直升机采集的图像数据,通过数据链与战斗机实现了共享。

后续,“暴风”战斗机联合开发团队将充分利用已有试验结果,在综合任务系统设计、人机编队协同技术设计/应用等方面进行全面规划/设计,使“暴风”战斗机传感器系统实现根本性进展/突破。