近日,美国诺斯罗普·格鲁曼公司声称其全数字有源相控阵传感器已完成首个航班。该传感器的学名是EMRIS,代表“电子扫描多功能可重构集成传感器”。由于其软件采用开放式架构,因此可以集成和运行“第三方”应用程序,并且可以快速动态更新软件。这使得该系统具有雷达探测、通信、电子战等功能。说白了,就是用一个系统来执行多个任务。到这里我们就可以大概明白这个EMRIS是什么了。它实际上是一个全数字有源相控阵雷达。
(诺斯罗普·格鲁曼公司展示的 EMRIS 雷达)
(EMRIS 实际上是多任务有源相控阵雷达)
这种全数字雷达不是其他全数字雷达
所以 EMRIS 和空中警-500数字阵列雷达是一样的吗?数字阵列雷达是一种全数字雷达,其发射和接收波束均以数字方式形成。换句话说,数字阵列雷达是全数字雷达的别称。
全数字雷达与传统雷达有什么区别?传统雷达必须通过移相器、延迟器件和波导等模拟器件形成波束。
数字阵列雷达只需通过数字采样和数字处理器即可形成波束,不再需要移相器、延迟器件等硬件来形成波束。
是不是很难理解?事实上,你只需要知道数字阵列雷达可以用软件代替大部分硬件就可以理解这篇文章。也就是说,数字阵列雷达可以取消大部分移相器、延迟单元、波导等硬件,用软件替代其功能。
不仅如此,由于数字处理的灵活性,数字阵列雷达接收机的信噪比也远大于传统雷达。正是得益于数字阵列雷达,KJ-500实现了“小平台、大预警”的目标。虽然天线孔径和功率远小于KJ-2000,但探测范围相当。不仅如此,KJ-500对小型和隐形目标的探测能力比KJ-2000更好,其典型目标的RCS从5平方米降低到0.5平方米。
(空中500数字阵列雷达)
可见,仅采用开放架构、兼容多种软件的EMRIS实际上并不是真正的全数字雷达。在于用软件替代硬件,而不是兼容更多的软件。事实上,F-22的AN/APG-77有源相控阵雷达已经具备了通信和电子战能力。与KJ-500的数字阵列雷达相比,诺斯罗普·格鲁曼公司的EMRIS Det太低,这暴露了中国与美国在全数字雷达方面的差距。
中国和美国在数字雷达方面差距有多大?
其实继KJ-500之后,我国又研制了新一代预警机,那就是不久前亮相的KJ-700。 KJ-700不仅采用了更为先进的共形阵雷达,还加装了光电探测设备,这表明我国进一步实现了数字阵列雷达与共形阵雷达的一体化,解决了探测不足的问题。 KJ-500 的隐形目标范围。
(KJ-700预警机)
相比之下,美军还在使用几十年前开发的E-3预警机。与E-3的APY-1机械扫描雷达相比,KJ-500落后了两代。面对这种情况,美军也颇为担忧。不久前,美国空军与波音公司达成协议,购买两架美国版本的E-7预警机。
据悉,美版E-7将采用氮化镓数字阵列雷达,还将具备通信和互联能力。但我只是不知道E-7的预警雷达是否与诺斯罗普·格鲁曼公司的EMRIS相同,后者使用多任务雷达“假装”为全数字雷达。
虽然美版E-7确实配备了数字阵列雷达,但考虑到空警500已经在10年前曝光,现在空警700又出现了,保守估计技术上的差距中国数字阵列雷达水平至少领先美国20年。那是因为波音公司计划于2029年8月28日交付这两架E-7预警机。在此之前,美国只能依赖相对较新的E-2D预警机。
(E-7预警机)
相反,比E-7更可靠的是E-2D。其APY-9雷达据称采用数字发射机、大功率固体碳化硅组件和自适应处理技术,提高陆地和海上界面预警机的探测性能和抗干扰能力。但考虑到E-2D机械扫描+电子扫描的双频雷达设计,数字化程度低于空警500。这可这就是美国数字阵列雷达的真实水平。
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