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為戰而研,他們讓傳統雷達煥發新生機

發佈時間:2022-10-09 14:28:09  |  來源:科技日報  |  作者:王握文 桓斌 張強  |  責任編輯:徐麗麗

某地演訓場,鐵甲戰車轟鳴,硝煙瀰漫,一場實兵對抗演習激戰正酣。


突然,“紅方”淩厲的攻勢被阻滯——“敵”防禦陣地前布有反坦克地雷。此時,早已嚴陣以待的工兵排雷分隊接到了“火速前往排雷”的命令,5輛新型地雷探測車迅速出動。


“發現地雷!”地雷探測車放慢速度,對雷場情況進行收集處理。不一會,前方區域地雷的坐標、深度、成像畫面及數量就出現在了螢幕上。藉此,工兵分隊迅速標定出了避開地雷的多條安全行進路線。


短短幾分鐘,戰車再次開動,沿著標定的安全路線越過雷區,向縱深挺進!


部隊官兵表示:“利用這種新型地雷探測車探雷,既快又準。”


這種新型地雷探測車,由國防科技大學電子科學學院智慧感知係(以下簡稱智慧感知係)技術創新團隊研製,現已在部隊列裝。而這僅僅是他們讓傳統雷達煥發新生機的一個成果。在他們的手中,傳統雷達仿佛有了七十二般變化。前不久,該係被評為“全軍科技工作先進單位”。


首輛新型地雷探測車橫空出世


地雷是現代戰爭中的“狠角色”,對人員和裝備具有強大的殺傷力。傳統探雷方法主要採用探雷針、探雷器,探雷的效率低、危險性大。


10餘年前,智慧感知係教授周智敏等人在部隊調研中,發現部隊官兵對新探雷裝備有著重大需求。於是,他們萌生了用雷達探測地雷的想法,並很快形成了一個地雷探測車的研製技術方案。


用雷達探測地雷,其原理看似簡單,但實現起來卻相當困難。地雷探測車要在戰場的複雜地形中探雷,車輛行進和顛簸會對天線發射和接收電磁波産生影響,而且地雷的類型不同,形狀各異,應該如何確保成像解析度和參數精度?怎樣使天線與地面始終處於最佳角度……


“問題太多,難度太大!”聽聞周智敏要利用雷達找地雷,很多人直搖頭。


面對種種挑戰,周智敏對團隊成員説:“創新就是要把‘不可能’變成‘可能’。只要是部隊有需求,就算再難,我們也要幹!”


經過頑強攻關,他們搬開了前進道路上的一個個“絆腳石”,設計出了可根據載荷量和偵察任務進行重構和靈活配置的雷達系統。


為準時完成型號研製任務,他們一邊與國防工業部門協調地雷探測車製造生産,一邊組織開展試驗驗證,對不同地域、氣候、環境、天氣,以及地雷類型、雷區土壤、行進路況等因素對探雷效果的影響一一進行試驗,以檢驗探測車的性能。


歷經3年的不懈奮鬥,他們終於研製出了國內首輛新型地雷探測車。與國外同類探雷裝備相比,該車在探測距離、探測寬度、探測效率、野戰性能等方面均具有明顯優勢。


二十載歲月鑄就新型雷達


隨著一束雷達電磁波發射,穿過草叢、墻壁、地表等障礙,一簇簇躍動的光點同步顯現在螢幕上,隨後形成清晰可辨的圖形。


這是一種具有穿透探測能力的新型雷達。為了研製這種雷達,技術創新團隊梁甸農等人整整奮鬥了20年。


20世紀90年代,梁甸農教授把幾名年輕人召集在一起,語重心長地説:“雷達技術經歷了幾十年的發展,但是其應用潛力仍尚未得到完全挖掘。我們應該瞄準國家和軍隊需求,開發能探測隱蔽目標的雷達,也就是具有穿透探測能力的新型雷達,為未來戰場、反恐提供新的偵察手段。”


用雷達探測隱蔽目標,信號和資訊處理的過程極為複雜。系統應該如何設計?演算法要怎樣進行突破?成像解析度如何得到保證?種種問題成為開發具有穿透探測能力的新型雷達所需要面對的“攔路虎”。


研究初期,梁甸農等人連最基本的信號産生都無從實現。在進退維谷之際,團隊成員都選擇了堅持。


這是一場艱苦卓絕的寂寞長跑,也是一段激情燃燒的歲月——缺乏前期試驗條件,他們就在辦公樓頂架設簡易軌道等試驗裝置;設置探測目標沒有制式裝備,他們就自製簡易火炮當目標;沒有制式發射機,他們就用燒熱的銅絲模擬紅外源;為檢驗雷達性能,團隊成員從西北大漠、東北雪原到西南山區、邊防海島,進行各種環境、氣候條件下的地面試驗、高低溫試驗、機載試驗……


就這樣,技術創新團隊像“燕子壘窩”一樣,從基礎理論研究開始,逐步建立起一套新體制雷達理論體系,攻克了系統設計與研製、信號處理演算法等一個個技術難題。歷時10年,團隊終於研製出了能探測隱蔽目標的新型雷達樣機。又經歷了10年,團隊研製的新型雷達終於定型列裝,實現了我軍雷達技術與偵察裝備的跨越式發展。該項成果獲得國家科技進步二等獎等多項獎勵。


奮勇登攀雷達技術制高點


雷達的潛力有多大?雷達在未來還能在哪些方面發揮作用?這支源自哈爾濱軍事工程學院雷達專科的團隊,目前仍然在雷達這個傳統技術領域中,不斷挖掘雷達新的應用潛力。


經歷60餘年的發展與薪火相傳,智慧感知係已建設起一支高水準科研隊伍。對於雷達技術,他們有著新的探索和思考。


技術創新團隊金添教授介紹,團隊中的幾名研究生在導師指導下,研發出了一個能捕捉微弱人體信號、隔墻重構人體姿態的穿墻雷達,可實現隔墻成像。穿墻雷達對於城市反恐和城市作戰具有很大的應用價值。


技術創新團隊還在國內首次提出將太赫茲這一用於6G通信的波段引入雷達探測。智慧感知係副主任鄧彬介紹,這個波段在雷達裝備領域目前仍少有研究,越早使用它,就能優先利用這一頻譜資源。展望未來,太赫茲雷達將會是“用更小的尺度和更高解析度測量世界”的一把好“尺子”。


此外,團隊還提出了給全空域做“CT”的構想,即利用地面雷達站覆蓋全空間的方法,實現電磁全息感知。這改變了常規雷達的探測模式。目前,團隊已經著手進行基礎研究,給全空域做“CT”將從概念向現實逐步推進。


記者看到,為搶佔新的雷達技術制高點,技術創新團隊正以新的姿態向著更高的目標奮勇攀登。


 
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