中國量子雷達獲突破,數百公里外跟蹤移動目標,能讓F-22無處遁形

 自從隱形戰機面世以來,現代防空網路主流雷達無法遠距離發現和跟蹤隱形目標就成了大難題。目前戰鬥機裝備的主流反隱形雷達是L波段雷達,對隱形目標的有效探測距離無法滿足超視空戰的需要;地面裝備的米波雷達可以有效發現隱形戰機,但是探測精度比較差、無法引導地面導彈打擊目標,而且米波雷達體積很大,戰場生存能力堪憂。中國正在研製的量子雷達被認為是反隱形雷達的未來發展方向,近日終於傳來了好消息。

單光子雷達探測的一百七十多公里外的山峰三維重構圖

10月13日,中國電子科技集團宣布,其研製的超導單光子激光雷達系統獲得了重大突破,對數百公里外的低空大氣層目標實現了實時跟蹤探測,意味著中國機載雷達技術獲得了革命性突破,F-22這類隱形戰機將無處遁形。

據報道,這款單光子激光雷達由南京大學與中電十四所共同研製,該雷達配備有高靈敏、高精度和高速探測能力的超導陣列單光電探測器,大幅度提高了系統靈敏度和抗環境散光干擾能力,實現對數百公里外的移動和固定小目標的實時高精度探測。

單光子激光雷達本質上是光學探測雷達,探測距離容易受到低空大氣衰減和湍流等複雜環境的影響,以前探測飛機類目標的距離非常近,並沒有實用價值。這次技術突破的關鍵是將作用距離增加到了幾百公里,正在超過有源相控陣雷達的有效探測距離,距離實用化走出了最重要的一步。

光子是光的最小能量單元,單光子激光雷達也是量子雷達的一種,與傳統雷達相比有三個優點:一是具有反隱形特性。隱形戰術靠吸收和散射雷達回波實現隱形,量子雷達可以通過量子糾纏的方式探測目標,對削弱回波信號的解析解讀能力非常強,可以大致描繪出目標的外形輪廓,其探測目標極高的靈敏度讓隱形戰機「無處遁形」。

二是探測距離遠、抗干擾能力強。單光子雷達成熟後理論上作用距離可以達到幾千公里,將徹底改變預警衛星、預警機和戰鬥機的態勢感知範圍。量子雷達的帶寬也非常大,意味著抗干擾能力非常強。

三是單光子雷達體積可以做的很小,未來可以成為戰鬥機的機載雷達和空空導彈的引導雷達。可以想像一下,殲-10這樣的戰鬥機裝備量子雷達後可以在600公里外發現目標,遠程空空導彈可以在上百公里外鎖定目標帶來的衝擊,必然會改變空戰遊戲規則。

據悉,此次技術突破的關鍵是在超導單光子探測陣列晶元上獲得了突破,其光學口徑從2008年的9微米突破到了300微米,技術水平達到了國際領先。中國單光子雷達此次技術突破主要是兩方面:一是探測距離達到了實用化的要求。單光子雷達面臨的主要技術難題就是受環境干擾問題,探測距離達數百公里意味著突破了核心技術,性超過了有源相控陣雷達;二是可以高精度跟蹤移動目標。跟蹤移動目標是量子雷達在軍事領域應用的關鍵,意味著具備了遠距離實時跟蹤隱形戰機的能力。

中國目前裝備的反隱形雷達仍然以米波雷達為主,雖然實現了反隱形目的,但是容易遭到反輻射導彈的打擊,最終仍然會被淘汰。隨著光子雷達技術的突破,中國未來完全可以打造出光子反隱形雷達網,只需要幾部探測系統就能實現對領空全域的覆蓋,也可以發展出基於光子雷達的地面防空火力網,實現對隱形目標的遠距離感知和打擊。量子雷達量另一大看點是成為戰鬥機的機載雷達和遠程空空導彈的引導雷達,讓普通戰鬥機都具備打擊隱形戰機的能力。

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