这个雷达领域,中国是全球领先,探测距离超9000公里

军物观情 2025-01-23 13:53:11

近日,我国超视距雷达监测赤道等离子体泡又获得重大进展,最新的探测距离达到9600公里,官方的发文截图如下: 赤道电离层等离子体泡(Equatorial Plasma Bubble,EPB)是低纬赤道空间环境中一种极为重要的现象,能引起严重电离层闪烁,导致星地无线电信号衰落甚至通信完全中断,影响导航定位系统的可靠性。我国大陆南部、南海以及周边印度洋和西太平洋上空受等离子体泡影响严重。长期以来,由于海洋难以布设地基观测设备,对此区域内等离子体泡的产生与演化完整过程还缺乏有效的观测。为解决这一问题,在国家重大科技基础设施项目“空间环境地基综合监测网(子午工程二期)”支持下,中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理院重点实验室和公共技术中心空间环境探测实验室研制建设了国际首台具备大范围等离子体泡探测能力的低纬超视距电离层雷达(Low lAtitude long Range Ionospheric raDar,LARID)。

有关LARID雷达的简单介绍

LARID雷达项目启动,研究团队开展技术攻关,进行仿真设计。在海南东方空间环境野外观测站完成LARID雷达建设,LARID雷达工作频率为8-22MHz,采用全数字相控阵体制,包括东向、西向两个雷达子系统,每个子系统包含24组收发天线,典型探测模式下,东、西两个方向探测距离均为4500公里,扫描视场角度48°,可覆盖西至印度扇区,东至西太平洋9000公里的范围。

图:LARID雷达天线阵列和典型的探测视场图

项目组利用LARID开展双向连续探测,西向探测的等离子体泡回波距离达3500公里(约位于东经80°),东向探测的等离子体泡回波距离达2000公里(约位于东经125°)。项目组利用LARID雷达完成东、西向波束的探测距离均为9600公里,东向最远可达太平洋中部,西向最远可达非洲中部,雷达视场覆盖了约180°的经度范围。

图:中国科学家在海南利用LARID雷达探测到的等离子体泡

项目组建议在全球低纬度地区再建造三到四个类似LARID的超视距雷达,以实现对全球赤道等离子体泡的连续实时监测。

图:LARID极远距离探测等离子体泡示意图

研究等离子体泡的战略意义

等离子体泡不仅仅是一种自然现象,它们作为信息屏障,扰乱了卫星导航、通信系统和雷达精度,极大地影响现代战争,包括美国和俄罗斯等军事强国,长期以来一直支持与此相关的研究项目。然而,由于缺乏大规模、长期的海洋观测设施,它们对等离子体泡的了解和预警能力仍然不足。

相比而言,中国通过在海洋和低纬度地区建立LARID雷达网络,有望实现全球等离子体泡实时监测,不仅填补了相关的技术空白,还增强了中国在未来冲突中对抗电子战和信息战的能力,进一步加强其战略预警能力。

图:LARID雷达发现的等离子体

除了军事应用,LARID雷达在民用领域也有巨大的潜力。近年来,随着无人机、自动驾驶汽车和智慧城市的快速发展,稳定的导航和通信变得至关重要,而等离子体泡会对它们造成干扰,甚至引发事故。因此,有效监测等离子体泡有助于减少民用领域的通信中断,提高运输的安全性。

目前,全球等离子体泡监测主要依靠卫星网络,而LARID雷达能够实时监控和警告,成本更低,覆盖范围更广。一旦LARID雷达网络建成,它不仅可以为中国国内服务,还可以为世界其他国家提供重要的天气和通信预警数据,增强全球公共安全。

LARID雷达的战略意义

随着国际竞争的加剧,特别是在高科技领域,雷达技术的发展已经成为各国增强军事和战略优势的重要手段。

由于地球的曲率,传统雷达很难探测到地平线以下的目标。LARID雷达通过发射高功率电磁波,在电离层和地面之间反复反弹,当这些电磁波遇到等离子体泡时,信号就被反射回来,由LARID雷达的天线阵列捕获,这样就能够克服地球的曲率问题,覆盖比传统雷达更广的距离。

尽管LARID雷达的分辨率太低,无法探测飞机或舰船等军事目标,但中国在基于类似技术的军用雷达方面取得了重大进展。根据中国官方媒体的报道,中国军方已经部署了多部能够探测包括F-22在内的隐形飞机的超视距雷达,这些雷达发射的信号波长可达到数米,使得隐身飞机涂层很难完全吸收,从而被雷达探测到。此外,中国的新型055型驱逐舰也配备了能够探测隐形飞机的雷达系统,专家推测其探测范围可以达到数百公里。

随着LARID雷达等一系列技术的进步,不仅让中国在探测等离子体泡等自然现象方面处于国际领先地位,还展示了其在国防技术方面的尖端实力,成为全球雷达技术的领导者。

LARID雷达的研制只是中国在全球技术竞争中崛起的一个例子。近年来,中国在雷达、航天、无人机、新能源等多个领域取得突破,逐步打破了西方国家的技术垄断,取得了全球领先的技术成就。

0 阅读:20

军物观情

简介:观察军工领域的技术发展情况和市场投资机会