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文档简介

一、当前的安全形势和问题的引入二、针对各种特殊用途的近程小型雷达三、主要技术特点、问题及市场前景主要内容第一页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入

目前,恐怖主义极端势力猖獗、地区领土热点争端持续、不对称战争、非法移民、武器和毒品走私等问题突出,世界各国均面临重要政治、军事和经济要地如:政府首脑所在地、军事基地、重要的港口、海上油田、重要边关口岸、核电站、水电站等的安全保护问题,采用什么手段尽早发现危险,并为妥善处理争取更长的预警时间,引发广泛关注。一、当前的安全形势和问题的引入收集和提供第二页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入1.要地安全监控在当前安全形势下越来越重要第一,各国漫长的边境线、重要口岸、武器库、油库等都需要建立实时监控系统,新疆的油田、南海的“海洋石油981”钻井平台;

第二,印度孟买2008年的恐怖袭击,一艘载着11个恐怖分子的小艇;

第三,美军超低空飞行突破巴基斯坦的空中雷达防护网,击毙拉登;第三页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入第四,2014年4月14日,韩朝边界附近发现了3架坠毁的无人机。2014年10月22日新闻,北京无人机导致多架次民航飞机避让、延误事件。

法国2014年10月31日,无人机趁夜色“窥视”法国5座核电站。一个月来,法国境内已有至少14座核电站被无人机“盯上”。按法国法律规定,飞行器不得飞入核电站周边5公里的地方。第四页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入雷达的传统用途是对高速接近的导弹和战斗机实施侦察,现在,雷达要满足不断变化的作战需求和应对陆上、海洋和空中出现的多种威胁。这些包括:如何跟踪较小的、较慢的和更模糊的目标;如何发现行进中的人、车辆以及在濒海区域的杂乱环境中的小型船只;对超低空飞行的直升机和无人机等;对来袭导弹的探测和反炮兵系统的需求。第五页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入采用效费比比较高的近程小型雷达可以为这些重要目标建立比较有效的预警监控,作为要地防护雷达主要考虑两类问题:

第一类是关于海岸和海上重要目标的监控,包括监控周边的各类船只,以及空中的低、小、慢目标,特别是超低空飞行的武器如:直升机、无人机、巡航导弹等。第二类是关于陆地重要目标的监控,包括监控周边行人和车辆,以及超低空飞行的直升机、无人机、巡航导弹,以及针对重要目标的反火炮监控和防护等。第六页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入如何及早预警和防范接近要地周边的人、各类车辆、船只和空中飞行器,能拿出什么样的雷达建立符合需求的预警监控机制非常紧迫。第七页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入2.地面监控雷达和反低空入侵雷达面临的技术问题

(1)地面和海岸雷达需要解决的问题:

对地和对海监控雷达,不仅需要探明监控目标的距离、速度和方位,最好还能对目标的属性进行分类和识别。

第八页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入(2)针对低空飞行器要解决的问题。如何把低空和超低空来袭的飞机和导弹探测出来。首先,低空(超低空)系指地面之上300m以下的空间。低空(超低空)空域是大多数雷达探测的盲区;目前飞机和巡航导弹低空突防最佳高度在海上为15m,在平原地区为60m,在丘陵和山地为120m。美国的“海鹰”直升机的飞行高度可低至15~50米;如美国的“战斧”导弹,可以贴近丘陵山地和平原陆地沿着60~120米高度或沿海面1~15米高度飞行。第九页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入当飞机的飞行高度从1000米下降到10米时,防空雷达的探测率从100%下降到30%;当飞行高度达到50米时,大部分防空雷达将失去测控能力,当飞机以15-20米高度超低空飞行时,速度越大,被雷达照射的时间越短,识别和测量精度越低。第十页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入其次,飞行目标的低空(超低空)突防,主要是利用地、海面杂波和多路径效应的干扰背景以及地形、地物的遮挡,躲避防空雷达及其武器系统的检测、跟踪和拦截。地形、地物遮挡、地形多径效应、强表面杂波。

雷达反射截面积

RCS小。现代飞行器的RCS一般为1平方米,最小可达平方米。第十一页,共109页。一、当前的安全形势和问题的引入小结:

针对要地防卫,在近程地面和低空、超低空情况下,要发现和识别目标,遇到的最主要问题就是各种杂波的处理技术,也就是在设计上提高低空监视雷达的反杂波性能。第十二页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达二、针对各种特殊用途的近程小型雷达(一)主要针对陆地重要目标监控用的雷达1.欧洲宇航防务集团(EADS)下属

Cassidian公司的SPEXER系列产品

(1)SPEXER-1000雷达--2011年10月巴黎国际军警设备展首次展示。

--用于边境、油田、电厂、港口、机场或军营。--首个采用数字波束形成(DBF)技术的调频连续波雷达。能够在各种天气条件下早期发现可疑行人,为警察或安全部队提供更多的反应时间。第十三页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

--该系统监测范围0.1~18公里,

更新率非常高,能够在早期阶

段检测到地面上、空中或海上的

可疑行为。

--SPEXER-1000雷达的高多普勒分辨率确保其能够监测非常微小的或缓慢移动的行为。

--由于重量轻,雷达可以移动部署在三脚架上或车辆等设备,以快速电子扫描方式监测薄弱环节,无需移动天线。第十四页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

SPEXER-1000雷达工作示意图第十五页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

探测范围:--行人(雷达横截面积为0.5m2):8km--轻型车辆(雷达横截面积为2m2):11km--卡车(雷达横截面积为10m2):17km--轻型飞行器(雷达横截面积为3.0m2):12km--低空直升机(雷达横截面积为5.0m2):16km--无人机(雷达横截面积为0.2m2):4km--小型船舶、橡皮艇(雷达横截面积为1.5m2):10km--舰船、大型船舶(雷达横截面积为100m2):18km第十六页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

(2)SPEXER-1500雷达

--为边境地区和敏感的工业(如油田)或军事设施提供保护。

--最新有源电扫相控阵脉冲多普勒雷达。能提供多任务和多模能力,显著提高了探测和目标评估能力。--有双波束能力,该雷达能取代几部传统雷达。

--该雷达集多种功能于一身、体积小、重量轻,因此可以临时安装或进行移动部署和配置。--X波段;

第十七页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

--覆盖范围可达360°(电扫120°,机械扫360°,4.3°俯仰波宽,±20度俯仰)。

--探测距离为40千米;--较高的多普勒和速度分辨率以及强大的杂波抑制功能,使其既能探测、跟踪和区分行人等非常小且慢速移动的目标,又能探测海上快艇或低空飞行无人机等快速移动目标。

第十八页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

SPEXER1500雷达工作示意图第十九页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

--安装在雷达顶部的照相机可为雷达提供线索,用于分辨可疑物体。--具有优秀的监视和态势感知功能,为安全部队应对非法侵入提供了额外的反应时间。首批40部雷达已经交付并服役于中东地区的大规模边境防御项目。该款雷达的军用版本目前已服务于德国军方。第二十页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达探测范围:行人(雷达横截面积为0.5m2):15km轻型车辆(雷达横截面积为2.0m2):18km卡车(雷达横截面积为10.0m2):30km轻型飞行器(雷达横截面积为3.0m2):22km低空直升机(雷达横截面积为5.0m2):30km无人机(雷达横截面积为0.2m2):7km小型船舶、橡皮艇(雷达横截面积为1.5m2):6km第二十一页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

2.泰利斯公司的BOR-A地面与海岸监视雷达

--可用于军队、边境、口岸的监视;

--是一款双用途固态I波段脉冲多普勒雷达;--集对地、对海和对低空监视功能为一体,可在任何天气条件下昼夜对移动目标进行探测、定位、自动分类、跟踪。

--可独立架设、遥控、车载(8m天线杆)或拖车安装(17m天线杆)。第二十二页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达该系列雷达1996年研制,用户有巴西、芬兰和德国等。据简氏媒体报导,2005年土耳其陆军订购了20部BOR-A550雷达。目前BOR-A系列雷达已经销售300多部,除德国外,该系列雷达也已成功服务于亚洲、欧洲等四个大洲的20个客户(陆军、海军、边防、警卫部队)。第二十三页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达有四种工作模式:

模式1,对动目标实施360°或扇区自动搜索;

模式2,操作员控制天线的作用距离和方向;

模式3,在有限区域内小角度搜索定位,如跟踪停止或消失在障碍物之后的车辆;

模式4,对单个动目标实行距离和方位自动跟踪。

第二十四页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达BOR-A550BOR-A560峰值功率20W40W带宽200MHz800MHz信道数2181探测距离(扫描速率8°/s)行人16km19km车辆33km39km坦克39km46km直升机28km33km船19km22km舰艇57km67kmBOR-A550/560雷达技术规格第二十五页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

3.英格兰Philips实验室和荷兰Signaal公司联合研制的“引航”(PILOT)船用导航雷达--1988年研制成功。该雷达是FMCW体制LPI雷达的标志性产品。随后,PILOT改名为Scout雷达。

--这两部雷达的基本性能几乎相同。1989年5月,制造了正式的导航雷达样机;1989年12月交付了第一部Scout产品;1993年12月,Scout雷达被瑞典海军

YSM-2000和YSB隐身舰计划选用。--Scout雷达的研制成本费约为

15万美元。在荷兰Signaal公司成为泰利斯荷兰分公司之后,Scout已有了ScoutMk2和ScoutMk3等多种型号。第二十六页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达频率X波段(9.1-9.5Hz)频率捷便波段400MHz输出功率1W,0.1W,0.01W,0.001W标准天线对抗战术机载ESM(-60dBmi)时雷达性能输出功率典型雷达探测距离典型ESM距离1W28km2.5km0.1W16km0.8km0.01W9km0.25km0.001W5km0PILOT雷达部分参数第二十七页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

4.法国泰利斯荷兰分公司的“护卫”(Squire)

--第一部采用调频连续波体制的地面监视雷达。--动探测48km的移动目标。--可实现固定目标消除、杂波条件下探测,界内/界外指示等功能,--低功率的FMCW技术提高了雷达的可靠性并能减少辐射危害。--自动进行目标跟踪分类。适用于多种场合,如:边境监视、重要位置防护、部队防火及战场监视。第二十八页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

--SQUIRE的小型部件可装在2个背包里携带,包括电池在内的每个背包的重量不超过25千克。--到2013年泰利斯已卖出400多部squire雷达,其中包括卖给中国的。第二十九页,共109页。2013年2月,泰利斯荷兰分公司和莱茵金属公司的下属单位——挪威vinghogAS公司签订一份合同,将向vinghogAS交付44部Squire地面监视雷达,用于挪威陆军,这些雷达将主要被安装在vingtaqsII系统中。第三十页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达5.关于英国Plextek公司的BlighterB202雷达

--低成本电子扫描调频连续波多普勒地面监视雷达;

--频带:Ku频带;--卓越的地面杂波抑制能力,虚警率低。--大范围扫描和探测移动的(包括缓慢移动的)车辆及人员,探测距离可达8km。76°方位角扫描。--通过任选相机或热像仪的自动旋转—提示进行目标识别和确认。--可以报告精确的位置信息,包括目标的经纬度坐标、距离和方位。第三十一页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达最大探测距离:—慢行人员

(雷达反射截面

0.1m2):1.5km;—步行人员(雷达反射截面1.0m2):3.3km;—移动车辆(雷达反射截面30.0m2):8.0km第三十二页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

电子扫描(E-Scan):无活动部件,不存在部件磨损、维修或更换的问题,可靠性提高。一体化设计,集天线、信号处理、点迹录取、GPS和罗盘于一体。Blighter雷达可经受严酷的环境条件,并可工作多年而无需维护。可全天侯工作。

低功率调频连续波(FMCW)多普勒技术:将调频连续波和多普勒处理技术结合在一起,确保卓越的地面杂波消除能力,可探测速度极低的移动目标。发射功率非常低,很难被截获(即具有电子隐蔽能力)。雷达功耗低,可由蓄电池、车辆电源或电网供电。第三十三页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

宽俯仰波束:为了使远距离探测性能达到最大化,雷达一般都安装在高塔或山顶上。然而,采用这些方式安装时,传统雷达窄的垂直俯仰波束会导致雷达附近的地面存在“死区”问题。该雷达因具有很宽的垂直俯仰波束而受益,可同时探测远处和近处的目标。在地形复杂的山区,Blighter雷达的宽俯仰波束也能确保同时扫描山顶和山谷而无需使雷达在物理上倾斜。在平坦地面和平静水面的上方,宽波束还能快速探测低空飞行的有人驾驶和无人驾驶飞行器,包括飞机、直升机、无人机、超轻型飞机及悬挂式滑翔机。第三十四页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达发射机功率(额定):1W目标探测性能:每次扫描最多目标:700可探测的目标最小径向速度:0.37km/h测量的最小距离:小于10m方位向扫描角:76°水平电子扫描仰角波束:20°垂直波束宽度平均扫描速率:13°/s~35°/s电源:12~24V(直流)功耗(12V电源);38.4W(平均值)工作时间:两块2590型蓄电池可连续工作12小时雷达本机重量:约15.5kg

第三十五页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

6.EL/M-2129移动探测及安防雷达MDSR--以色列ELTA公司的EL/M-2129雷达是一部相干脉冲压缩、地基雷达系统;--对敏感区域内的移动目标进行探测、监视。--可自动探测30km以内的移动目标,如行人、移动车辆及飞行目标(滑翔机、直升机)。

第三十六页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达--可在各种天气条件下不间断运行;采用抗雨杂波算法;自动探测;轻量式设计,部署方便。--两个版本:5W峰值传输功率版;具备可扩展探测距离的25W峰值传输功率版,通过探测炮弹的影响区域,可支持火力校准。第三十七页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达EL/M-2129雷达性能探测范围

5W峰值传输功率版

25W峰值传输功率版

行人

8km10km

直升机

15km16km

轻型车辆

15km17km

重型车辆

24km30km

炮弹(155mm)

10km12km距离精度

25m25m方位角精度

0.5°0.5°扇形搜索(操作者自选)10°到350°10°到350°追踪目标数量

>100>100第三十八页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达3种可选安装模式:固定式安装:置于发射塔、建筑物顶端。便携式安装:置于三角支架上,并可部署在任何位置。移动式安装:置于轻型车辆上,如吉普车或路虎越野车上。第三十九页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达7.美国FLIR公司的几款小雷达

--FLIR公司的R2,R3D等4款雷达都是雷达和光电结合较好的典型产品,某种程度讲,FLIR的光电产品比雷达产品更有名气。该公司推出的“游骑兵”(RANGER)系列多传感器光电/红外成像系统以及最新的地面监视雷达可为部队防护和国土安全提供全谱段的解决方案。

--美国FLIR公司的雷达全部为Ka波段的调频连续波雷达。且探测范围不等,从5米到5500米不等,最新一代的RANGERR20SS雷达采用固态设计,可探测10米到8000米的行人。第四十页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达FLIR公司RANGER系列产品绍第四十一页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达雷达R2R3DR5DR20SS雷达类型FMCW双模:FMCW/多普勒双模:FMCW/多普勒固态探测距离5-500米,爬行者/游泳者

5-1400米,行人5-1400米,车辆5-3,700米,行人5-6,000米,车辆及战机5-5,500米,行人5-9400m,车辆及战机10-8,000米,行人10-15,000米,轻型车辆10-20,000米,大型车辆第四十二页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

(二)港口、码头等重要目标监控用雷达海岸监视雷达要有克服海浪杂波和强降雨影响的能力。因海水不断的运动,尤其是在恶劣天气情况下经常在雷达屏幕上产生杂乱回波,太多的杂波可以掩盖小艇的回波。其次,强降雨也可能会影响雷达射频能量的发射距离,而沿海雷达可能需要检测的目标,例如,像水上摩托车或充气艇之类小船的雷达横截面往往很小,可能只有1平方米到2平方米,因而比较难以发现。第四十三页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

1.法国泰利斯公司的Seaker雷达

--先进的二维调频连续波海岸监视雷达,专门用于在一般沿海监视时探测非常小的目标,并用于加强港口和码头的保护。探测小型目标的能力强,在打击携带非法入境者的小船或毒品走私的斗争中特别引人注目。第四十四页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

--探测距离为48千米。

--应用调频连续波技术,提供高度准确的距离和位置,通过多普勒处理技术,可在雷达图像显示目标的移动速度。

--具备超低的峰值功率,最大输出功率为1瓦左右,特别难以被探测到,与无法满足探测需求并且只具备准低截获模式的传统脉冲雷达有所不同,这种特征被称为“真正意义上的低截获率,对目标进行探测而又不暴露自身位置”,因此,SEAKER雷达传输的信号具备较强的隐蔽性。

第四十五页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达--可用于杂波抑制并且具备较高的探测距离以及分辨率。在高杂波环境中,可使用X-波段频率探测低空飞行的空中目标。即使在复杂海况或是存在大型障碍物的情况下也可探测到极小型目标。--可对多个小型目标进行自动探测及追踪,具备远程操作功能。--可全自动地捕获、追踪多个目标,并且可与先进的多虚拟追踪系统相结合,从而可对雷达信号进行高分辨多普勒处理。第四十六页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达由于这部雷达采用轻量、固态模式设计,可方便地安装与维护。

同时,SEAKER雷达采用低功耗模式设计,因此,可采用太阳能等替代性能源运行。

第四十七页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达操作性能和技术特征探测范围3km,6km,12km,24km或48km(根据需求选择)最小探测范围<15米可探测目标数量500输出波形调频连续波的多普勒波形方位角范围可进行独立化设置,最大360°功耗需求最大50瓦旋转速度7°,14°及28°/秒

(根据需求选择)仰角覆盖范围7.8°频率带宽I/J波段杂波抑制>55分贝平均故障间隔时间>20.000小时第四十八页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

2.SPEXER-2000海岸雷达

--X波段基于有源电扫相控阵技术的脉冲多普勒雷达,有效作用距离超过40千米。--雷达所使用的软件使得它能够自动区分目标类型,例如,游泳者、水上摩托艇或橡皮救生艇。

--天线上覆盖着众多的发射/接收模块,其中每一个模块都有效地充当自己的微型天线,使雷达能够同时执行多个不同的任务。--即使在高海杂波条件下,通过雷达也可以发现多个目标。第四十九页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

--用户可将该雷达系统用于保护海上的多种基础设施,包括油田和港口。--分类小型移动空中、地面和海上目标。一部SPEXER-2000雷达能够替代至少2部传统雷达,如果需要,能集成多种不同的传感器同时工作,以扩展系统对陆地和海上的监视距离。--探测范围可达360°(电扫120°,机械扫360°,4.3°仰角波宽,±20度俯仰)

。第五十页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达第五十一页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

探测范围游泳者(雷达横截面积为0.1m2):1km小型船舶、橡皮艇、摩托艇(雷达横截面积为1.5m2):20km行人(雷达横截面积为0.5m2):18km轻型车辆(雷达横截面积为2.0m2):22km卡车(雷达横截面积为10.0m2):36km舰船、大型船舶(雷达横截面积为100m2):40km轻型飞行器(雷达横截面积为3.0m2):27km低空直升机(雷达横截面积为5.0m2):36km无人机(雷达横截面积为0.2m2):9km第五十二页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

3.以色列埃尔塔系统公司的EL/M-2226型先进海岸监视雷达

--调频连续波架构,输出功率为5瓦和50瓦。X波段,可在11海里的距离探测到橡皮艇,在32海里的距离内探测到巡逻艇,并可以探测到地平线上的大型船舶,可在极端复杂海况下探测到小型海面目标。--仰角波束宽度为3.5度,方位波束宽度为1.5度,可同时追踪大约500个左右的目标。

--具备持续、无缝集成的设计模式,可自动探测、追踪目标,提供可靠的战术位置。

--雷达具备固定式和移动式安装模式。

第五十三页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

--

装有用于目标识别的逆合成孔径雷达、在雷达主波束内探测空中目标。

--阻止非法移民与毒品走私、海上交通管控及打击非法捕鱼、预防恐怖活动。--以色列CONTROP精密技术有限公司的光电系统“蜘蛛”(SPIDER)和“雪松”(CEDAR),可以伴随该雷达提供额外的监视。第五十四页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达4.土耳其艾斯兰系统公司的Serder雷达

--X波段连续波技术雷达,探测距离为48海里(90千米)。--对于移动的物体,这种雷达的效果很好,但是静止的物体不产生多普勒效应,出于这个原因,艾斯兰公司的Serder雷达使用了调频(FM)连续波技术。调频连续波雷达的缺点是信号泄漏(发射信号及其噪声直接漏入接收机)和背景干扰(近距离背景的反射),所以艾斯兰公司的Serder雷达为了减少这一问题,采用了较低的拦截概率设计。第五十五页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达5.美国DMT公司的IDAR雷达、Dorado系列雷达和XRDS雷达这三款雷达都使用X波段,

IDAR雷达、Dorado系列雷达非常适合在1到2海里(2到3千米)的距离内短距离探测小船。

XRDS雷达可以在2到4海里(4到7千米)稍远的距离内探测到小船。

IDAR和XRDS雷达采用脉冲多普勒技术,Dorado系列雷达采用调频连续波技术。第五十六页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达6.意大利塞莱克斯公司的Lyra-50型雷达

--X波段脉冲多普勒波形雷达,探测距离为26海里(48千米),方位波束宽度为0.45度,仰角波束宽度为20度。--采用数字脉冲压缩大大提升雷达探测精度和分辨率。总之脉冲越窄,雷达的分辨率越高。数字脉冲压缩也有助于雷达在“高杂波”的环境中,例如在波涛汹涌的大海,有助于为目标建立准确的图片,以帮助正在观看屏幕的操作人员进行分类。第五十七页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

(三)专门针对海上油田监控用的雷达“鹰眼”(SharpEye)海上监视雷达。英国凯尔文•休斯公司(KelvinHughes)的生产线可以生产S波段和X波段“鹰眼”雷达。在S波段,雷达具有200瓦的峰值输出功率和20瓦的平均输出功率。在20海里(37千米)的距离内,雷达脉冲重复频率为2,300Hz,在48海里(89千米)的距离内频率降低到1,180Hz。该型雷达配备高达64个过滤器提供杂波辨别能力,并且具有可选频率分集。该公司的X波段雷达与S波段雷达具有相似的性能特点,但是前者的平均射频输出功率为26瓦。第五十八页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达该公司将向阿塞拜疆提供11部“鹰眼”(SharpEye)海上监视雷达以保护英国石油公司(BP)在中亚里海的海上油气设施。第五十九页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

(四)专门针对监狱监控用的雷达英国的安防公司GEOQUIP公司的雷达是著名的监狱用雷达。Geoquip公司在为英国提供监狱边界探测方案中已取得了巨大的成功,公司的产品占据了英国监狱防护探测系统应用95%的市场份额。25年前,英国政府委任Geoquip公司对英国国内的多处高度戒备型监狱更新Geoquip探测系统。Geoquip公司现已为全球多处监狱管理机构提供了多系列探测解决方案,其应用区域包括美国、欧洲、中东、远东地区及澳洲等地。第六十页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

该方案提出3种雷达:W200监测雷达、W800监测雷达和W800-H雷达。

这三款雷达能够探测的行人探测(奔跑)5-200米、行人探测/追踪(走动)视距内10-500米、视距内10-800米。第六十一页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达第六十二页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达雷达型号W800W800-H最大探测距离800米800米距离分辨率0.25米0.25米监测概率每秒850次每秒850次目标误警率24小时1次24小时1次走动行人探测/追踪视距内10-500米视距内10-800米行人探测(奔跑)10-450米10-700米匍匐前进行人(使用手和膝盖)10-300米10-460米弯腰匍匐前进行人10-175米10-280米视野扫描仪360°360°第六十三页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达(五)反炮位雷达等武器定位雷达武器定位雷达,如反炮位雷达可以提供炮弹精确的战场信息,这些技术可以增强整体的战役级情报、预警、侦察能力。

第六十四页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达1.高级地面侦察雷达ELM-2140NG--是一部全相参脉冲压缩雷达,可应用于军事及准军事应用中,可对潜在威胁区域进行探测及侦察。--可自动探测60km以内的移动目标,如行人、移动车辆及飞行物体(低空飞行器、悬停直升机及滑翔机)。--通过对炮弹威力进行探测,可支持炮火校准。

--传输峰值功率:25W;重量:65kg(约重);--3种安装方式:固定式安装;部署式安装:可安装于任意位置的四角支架上;移动式安装:需在车辆非移动条件下运作。第六十五页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达第六十六页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达探测范围

ELM-2140NG侦察模式

ELM-2140NG火炮模式-行人

15km--直升飞机

25km--重型移动车辆

60km--炮弹影响范围

-高达15km-测距精度

50m25m-方位角精度

7mils3mils-扇形搜索(自选)高达360°2°至6°-追踪目标数量

大于100个

-第六十七页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达2.EADS公司研制的战术雷达地面监视TGRS系统

--该系统在德国将其称之为BUR,使用主动电子扫描阵列,可以使雷达同时侦察若干个地域,而不再依赖传统的机械装置来转动波束。

BUR主要是应德国军队的需求在2006年开始而研制的,主要用于侦察地面机动目标与低空飞行目标(如无人机)的雷达系统。

由于不再使用机械旋转装置,这极大地提高了雷达的可靠性与维修性。BUR是一种可以机动的系统,使用“野犬(Dingo)”-2装甲车的底盘系统,人员可以安全地在装甲保护中操作雷达。第六十八页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达3.“火力发现者”AN/TPQ-37雷达

--初始由雷神公司设计与生产,成为了美军以及其他军队炮位侦察雷达的典范。--相控阵技术,天线不用机械装置转动。

--使用S频段(2-4GHz),可以同时跟踪10个目标,监视50公里之外的导弹、火箭弹与炮弹。--目前由泰利斯雷神系统公司负责生产的类似产品AN/TPQ-36炮位侦察雷达,探测距离相对较小较小,对火箭弹的探测距离为24公里,对炮弹的探测距离为18公里。第六十九页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达--AN/TPQ-37炮侦雷达中国买了4部。1987年,处于准盟友阶段的中国和美国签署了“友好军事援助”协议,协议中有一项就是《美国陆军向中国人民解放军出售四部AN/TPQ-37雷达装备以及随机备件和技术保障》协议书,1988年美国陆军根据协议向我军交付两部该型雷达。1989年爆发“6.4事件”以后,美国单方面中止了协议,一直到1992年,美国总统老布什离任前,为改善中美关系,下令“简单了结”中美原有的防务合作计划。于是尚未交付中国的后两部AN/TPQ-37雷达,关于这件事,可见老布什的回忆录。第七十页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达4.EL/M-2084多任务雷达

以色列埃尔塔公司的EL/M-2084是一款多任务雷达,使用相控阵技术,为以色列国防军在加沙地带的作战赢得美名。该雷达可应对恶劣的电磁环境,为地面部队提供炮弹、导弹、无人机等目标信息。EL/M-2084多任务雷达可以预测炸点,以及推断火炮、导弹的发射阵地。当敌炮兵与EL/M-2084雷达的距离为50公里时,其圆概率误差为125米。2009年6月,埃尔塔系统公司得到了价值几亿美元的34套EL/M-2084雷达订单。该系列有3款不同的雷达,其主要区别在于探测范围不同。第七十一页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

(六)针对直升机和无人机的监控雷达1.关于英国Plextek公司的BlighterB400系列雷达

--是电子扫描调频连续波(FMCM)多普勒地面监视雷达(GSR)。能满足国防、国土安全及民用/商用市场的各种安全要求。

--可大范围扫描和探测移动的(包括缓慢移动的)车辆及人员,探测距离可达16km。第七十二页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达--据韩联社透露,韩国军方已分别于2011年购买2台、2012年购买5台、2013年购买17台BlighterB402雷达,该雷达能能准确探测出距离探测地点10公里处的无人机和1.5公里处的多旋翼直升机,还能探测出4公里以内的地面战斗人员和10公里以内的移动战斗人员,14-32公里内的车辆。每台价格为3亿韩元(约合人民币179万元)。第七十三页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达BlighterB422雷达(180°方位角扫描)

--通过有线或无线TCP/IP网络连接来报告所探测到的目标,并通过任选相机或热像仪的自动旋转提示进行目标识别和确认。--报告精确的位置信息,包括目标的经纬度坐标、距离和方位。--目标输出和雷达控制所需的数据带宽很低。第七十四页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达--已经美国Centennial机场和英国Heathrow机场使用。

--具有前述的:电子扫描、低功率调频连续波(FMCW)多普勒技术、宽俯仰波束技术。--发射机功率(额定):1W(标准功率发射机型)--每次扫描最多目标:700

--虚警率:每天1次虚警--可探测的目标最小径向

速度:0.37km/h第七十五页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达BlighterB402雷达90°方位角扫描BlighterB422雷达180°方位角扫描BlighterB432雷达270°方位角扫描BlighterB442雷达360°方位角扫描第七十六页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

最大探测距离—慢行人员(雷达反射截面

0.1m2):4.5km—移动人员(雷达反射截面

1.0m2):10.2km—移动车辆(30.0m2):16.0km—大型移动车辆(雷达反射截面100.0m2):16.0km

覆盖范围

仰角波束:10°或20°垂直波束宽度

平均扫描速率:5.5°/s~22°/s第七十七页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达2.以色列的EL/M-2129移动探测及安防雷达MDSR前面已经介绍过ELTA公司的EL/M-2129雷达是一部相干脉冲压缩、地基雷达系统,该雷达可对敏感区域内的移动目标进行探测、监视。EL/M-2129雷达可自动探测30km以内的移动目标,如飞行目标(滑翔机、直升机)。探测范围

5W峰值传输功率版

25W峰值传输功率版

行人

8km10km

直升机

15km16km第七十八页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达(七)关于反巡航导弹预警探测巡航导弹预警探测的主要难点是:近年来,巡航导弹制导精度高、弹上自主控制、隐蔽性好、反射面积极小,一般的巡航导弹其雷达散射截面积不到0.1m2,带有隐身设计的巡航导弹其RCS还不到0.01m2;具有突防能力强,特别是利用地面杂波和有利地形隐蔽、超低空突防飞行难于探测,在海面上以7-15m,陆上平坦地区50m,崎岖山区150m的高度超低空飞行。

第七十九页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达

1.具有反巡航导弹潜能的低空近程雷达系统AN/MPQ-64“哨兵”战术防空雷达系统。AN/MPQ-64是用于美国前方区域防空系统(FAADS)的新一代I/J波段3D雷达,用来产生航迹数据。美国陆军正在计划研制一部轻型多用途雷达,目标是研制一部集多部现役雷达功能于一身的雷达。它不但能够进行防空监视与跟踪、空中交通管制、反火力目标捕获,还能对抗各种来袭威胁(如:火箭、迫击炮、巡航导弹、无人机和飞机),实施火力控制。第八十页,共109页。二、针对各种特殊用途的近程小型雷达2.76N6低空补盲雷达俄罗斯-300地空导弹防御系统中的76N6低空补盲雷达是采用连续波和线性调频连续波双模信号形式的雷达,该雷达具有在导弹防御系统中探测巡航导弹的作用。第八十一页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景

三、主要技术特点、问题及市场前景(一)要地防护用近程小型雷达的一些技术特点(二)要地防护用近程小型雷达在实际应用中的一些技术难点(三)要地防护用近程小型雷达在未来存在巨大市场空间第八十二页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景(一)要地防护用近程小型雷达的一些技术特点

1.从要地监控防卫角度讲,对雷达的要求越来越高总体向多任务、多使命、多模式、一体化、机动性、强的生存能力、组网能力、情报融合能力、信息传输能力、高标准化程度、升级能力等发展。具体讲:(1)综合采用某些新技术、新体制:全相参、全固态、超低副瓣天线、数字波束形成、捷变频、脉压及大时宽-带宽。

(2)克服复杂强地、海杂波,能探测隐身飞机、巡航导弹等小雷达散射截面目标。第八十三页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景(3)从体制、参数和附加措施三方面改进电子对抗和防御措施,使侦察设备难以探测到雷达信号:一是兼有数种新技术体制的优点,如层叠波束、相控阵、连续波等。二是技术参数如:发射峰值功率、脉冲重频、脉冲宽度、信号波形、波束宽度、波束位置、自适应发射频率选择、瞬时寂静等,大范围智能化随机“捷变或异化”,工作模式多样且可快速变化。三是采用其他措施:低、极低或超低副瓣的针状波束天线和低雷达发射峰值功率技术。

第八十四页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景(4)雷达系统实现计算机为核心的快速数字式信息处理、控制和传递,以提高系统的高速信息处理能力、响应速度、跟踪精度和对电磁环境的应变能力,并提高目标回波微小变化识别能力,以及同时对多目标、多单元跟踪、杂波抑制能力。(5)可靠性指标的要求进一步提高,故障间隔时间通常大于5000h。有些雷达的自检功能达到各分系统,故障检知率超过98%,雷达的可用性大幅度提高。

(6)采用高度积木化发展模式,可迅速改装成不同功用和不同性能的设备。

第八十五页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景(7)应对未来要地监控和防卫需要,雷达装备技术还要做好几个融合:

一是与其他手段融合发展。探测手段从以雷达为主向雷达、光电等多传感器相结合,从以有源为主向有源与无源相结合方向发展,比如SPEXER-1500雷达安装在雷达顶部的照相机可为雷达提供线索,用于分辨可疑物体。

二是功能综合一体化,主要功能将从预警探测为主向预警探测与侦察监视、打击引导一体化发展;

三是多种探测资源集成网络化,实现“数据共享”。第八十六页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景

2.针对不同的具体任务功能,使用不同功能特点的雷达技术(1)消除地杂波和海杂波影响,并发现慢速移动目标,采用数字波束形成(DBF)技术,调频连续波雷达技术,比如SPEXER-1000雷达。有源电扫相控阵技术脉冲多普勒雷达技术,比如SPEXER-1500雷达。连续波技术雷达,比如SEAKER雷达;通过较高的多普勒和速度分辨率以及强大的杂波抑制功能,既能探测、跟踪和区分行人等非常小且慢速移动的目标,又能探测海上快艇或低空飞行无人机等快速移动目标。第八十七页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景二是海岸和港口监视雷达往往将工作波段设计在S波段()和X波段()。X波段雷达在晴朗的天气时能够在远距离提供良好的目标分辨率。S波段雷达能够在强降雨时表现出良好的性能,而此时X波段设备的性能下降。

(2)监控目标分类,目前泰利斯公司的BOR-A550型雷达采用自动目标分类的神经网络等技术,可以对人、车辆、坦克、直升机、舰艇、船只等进行分类;SPEXER-2000雷达采用软件能够自动区分目标类型,如游泳者、水上摩托艇或橡皮救生艇。第八十八页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景(3)实现具备真正意义上的低截获率。对目标进行探测而又不暴露自身位置。主要采用雷达具备超低的峰值功率,使得雷达传输的信号具备较强的隐蔽性而不易被探测到。比如,连续波体制的SEAKER雷达,还有“引航”(PILOT)船用导航雷达。

全相参脉冲压缩雷达,采用宽频带高增益低副瓣天线技术,峰值功率很低,也可以做到总体性能很高的LPI雷达。比如以色列的ELM2140雷达。第八十九页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景

3.对两类使用比较多的体制雷达的进一步讨论第一,连续波雷达具有一些非常独特的优点:

一是在同等距离分辨力的条件下,连续波体制雷达发射机功率比脉冲雷达低得多,接收机灵敏度比具有相同带宽的脉冲雷达高得多。

二是容易实现极高的距离分辨力。连续波体制雷达易于产生和处理极大带宽的信号,因而可以获得极高的距离分辨力,这个特点使其特别适用于需要极高距离分辨力的场合。并具有较强的强杂波中信号检测能力,低空探测性能强。

第九十页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景三是具有实时无模糊测速能力,对于巡航导弹等速度较高的目标来说,不会因为盲速而造成漏警。有文献提及美国根据实验曾经得出“连续波雷达在低成本巡航导弹探测防御方面具有很大的潜力”的结论。俄罗斯-300地空导弹防御系统中的76N6低空补盲雷达就是采用连续波技术。四是体积小、重量轻,价格便宜,便于操作和维护。五是工作电压低,发射功率小,减少了发射源的制造难度。第九十一页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景第二,关于有源电扫相控阵雷达。与机械扫描雷达相比,具有如下显著特点:一是相控阵电子扫描天线通过电控指令改变天线的孔径面上的相位分布,实现对波束指向或波束形成的控制作用,不需要笨重的机械转动装置和旋转空间,大大改善了天线波束的稳定性,天线体积小,重量轻;

二是具有无惯性波束捷变能力和形成动态波束方向图的能力,扫描过程无惯性,反应时间短,故在目标航迹上可获得更多的数据,能同时在指定的空间内用同一天线孔径完成搜索和跟踪多目标。第九十二页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景三是具有扫描速度快、可靠性高、传输损耗小、空间功率合成能力强、易于实现共形相控阵天线等优点。四是能提高对隐身目标探测能力,主要通过以下3种方式实现:提高雷达的功率-孔径积;在增强探索和确认工作方式时,采用更长的照射驻留时间,在重点扇区内增强探测威力;提高雷达抗电子干扰能力,抑制干扰机和杂波的干扰,提高信号/干扰功率比。第九十三页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景(二)要地防护用近程小型雷达在实际应用中的一些技术难点

1.雷达在要地监控中遇到一些难以解决的问题

以美国边境监控遇到的问题为例。美国国土安全部2005年11月开始了“确保边界安全倡议网络”(SBInet)计划,在美国亚利桑那州与墨西哥边界376边界线中的53英里(每年偷越边界人数最多的地区)建立雷达、传感器和摄像机等监控设备,作为整个西南亚利桑那州边界线监控计划建设的第一阶段计划。第九十四页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景然而,2011年1月,“确保边界安全倡议网络”计划在实施5年,花费大约10亿美元后因计划一再拖延、费用超支,远没有达到最初计划要求而被终止。这个实验计划以失败告终的原因如下:第一,没有达到初始计划的目标。2011年3月,美国陆军试验和评估委员会对亚利桑纳州的SBInet计划进行操作测试后,对其有效性和适用性都提出了质疑:该系统虽然可以正确发现和识别目标,但是,对要关注目标的分类低于系统初始设定的标准。而且当地形和天气变换时,这些标准更难以达到。第九十五页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景因为亚利桑那州特殊地形对雷达发挥功能的影响很大。该地区地形非常复杂,那些在崎岖地区和受限制天气条件下工作的雷达系统,其性能受到的影响更大,雷达系统产生了大量的回波,这些采样因SBInet系统的过滤技术不够好,无法自动处理,而这要求雷达系统的操作人员每天要剔除出大约26000个雷达采样信号,导致系统的操作人员无法应付如此大量的工作负担。同时,因这些雷达的可靠性比较低,加上系统缺乏如何处理这些大量回波信号的标准处理程序,结果雷达运行的适应性比较差。第九十六页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景第二,系统如何将收集到的信息迅速传递出去的问题始终没有很好解决。信息传递速度太慢。其实,美国此前两个计划1998年和2005年时的监控系统同样面临类似失败的命运。据说,这些系统的所有报警信息,只有其中的1%帮助边境监控人员将越境分子抓获。

2.如何吸取别人的教训,避免少走弯路

美国边境监控装备计划发展中遇到的问题值得总结。首先,我们国家在边界监控领域还不算一个技术成熟的国家,许多问题并不见得比美国等几个比较发达国家能更好解决,进入该领域时,要充分注意美国边境监控装备计划发展中遇到的问题。第九十七页,共109页。三、主要技术特点、问题及市场前景

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