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數(shù)字陣列!美海軍演示全陣元數(shù)字波束形成、全軟件定義的先進分布式雷達

2021年7月29日,美海軍研究實驗室宣布,該實驗室已于2021年早些時候完成了“靈活分布式陣列雷達”(FlexDAR)的安裝,并利用位于馬里蘭州切薩皮克灣和美國航空航天局(NASA)沃洛普斯飛行設施(位于弗吉尼亞州)的節(jié)點開始了演示驗證!办`活分布式陣列雷達”是海軍研究實驗室提出的構(gòu)想,旨在演示全陣元數(shù)字波束形成(every-element digital beamforming,EEDBF)的天線陣列與網(wǎng)絡協(xié)調(diào)和精確時間同步結(jié)合在一起所形成的各項新質(zhì)和高級能力。全陣元數(shù)字波束形成是一項新興技術,可帶來天線能力的巨大飛躍;當它與網(wǎng)絡協(xié)調(diào)和精確時間同步結(jié)合在一起時,將賦能各項新質(zhì)和高級能力。再加上靈活的數(shù)字處理,將提供許多遠遠超出傳統(tǒng)陣列和雷達系統(tǒng)的、令人向往的能力。

正在進行演示的“靈活分布式陣列雷達”天線。雷神技術公司也將該雷達天線稱為“軟件定義的孔徑”,并表示天線可同時執(zhí)行雷達探測、通信和電子戰(zhàn)任務。該公司發(fā)布的信息還暗示該雷達已采用了下一代氮化鎵技術。有關國外氮化鎵雷達近年來的部分進展,可參見本條動向提供者于2021年7月8日為本號提供的文章“氮化鎵世界!威力倍增,賦能未來:戰(zhàn)斗機機載氮化鎵有源相控陣雷達大步邁向應用”(點擊題名可直接訪問)(美國雷神技術公司圖片)在分布式配置下運行時,“靈活分布式陣列雷達”在探測距離、跟蹤精度和電子防護方面演示了顯著的性能改善。每部雷達都工作在S波段、包含一千零八個陣元,都綜合了每個陣元的數(shù)字發(fā)射與接收波束形成,都可在視野內(nèi)同時形成多個全增益接收波束。這兩套“靈活分布式陣列雷達”現(xiàn)在已投入運行,允許在未來數(shù)月和數(shù)年中開發(fā)和演示“靈活分布式陣列雷達”的全部能力。該雷達系統(tǒng)代表了分布式雷達技術的最新水平。美海軍研究實驗室雷達與信息技術分部的工程師和科學家們領導了“靈活分布式陣列雷達”計劃的技術開發(fā)。對各陣列的要求也由實驗室團隊制定,雷神綜合防務系統(tǒng)公司(現(xiàn)在叫做雷神技術公司)贏得了建造兩個陣列的競爭。實驗室人員設計并實現(xiàn)了雷達信號處理和跟蹤算法、網(wǎng)絡協(xié)調(diào)技術和被稱為“靈活分布式陣列雷達后端”(FBE)的一套高級圖形用戶界面。雷神公司根據(jù)實驗室的要求,生產(chǎn)、集成和試驗了兩個“靈活分布式陣列雷達前端”(FFE)子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)用來實現(xiàn)全陣元數(shù)字波束形成,并僅通過少量的高速光纖以太網(wǎng)連接和一個單獨的公共時鐘模擬信號與“靈活分布式陣列雷達后端”集成!办`活分布式陣列雷達后端”和“靈活分布式陣列雷達前端”都使用開放式標準建造,它們也只是這個全軟件定義平臺的一種可能配置。

美海軍早在2012年3月就發(fā)布了“靈活分布式陣列雷達”信息征詢書。從那時算起,該雷達也經(jīng)歷了近十年的開發(fā)過程,方才取得2021年演示驗證的成就(美國雷神技術公司圖片)美海軍研究實驗室和雷神公司的團隊集成了這些系統(tǒng),并且已經(jīng)驗證了“靈活分布式陣列雷達”的許多關鍵能力,包括低的天線旁瓣電平、多個同時和獨立的接收波束、多個同時工作的子孔徑、分布式雷達跟蹤和數(shù)據(jù)吞吐量。目前能力驗證正在繼續(xù)進行中,所用的數(shù)字試驗臺將支持先進分布式雷達概念的持續(xù)開發(fā)和演示。美海軍研究辦公室(ONR)將“靈活分布式陣列雷達”計劃作為“集成桅桿”(InTop)和“創(chuàng)新的海軍原型:電磁機動戰(zhàn)指揮與控制”計劃的一部分,為該計劃提供了資助。海軍研究辦公室創(chuàng)新的海軍原型(ONR INP)計劃旨在在美海軍提出正式的指標要求之前,開發(fā)可能提供能力躍升的更高風險的技術。

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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