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张履谦院士谈我国雷达和电子对抗领域发展(图文)

发布时间:2017-11-25 17:11:08

来源:www.hangyuweichuang.com

在中国航天事业创建60周年之际,《中国航天》杂志20164月刊刊登了对张履谦院士的专访。

记者:2016年您是雷达和电子对抗领域的著名专家。经过这么多年,我国在雷达和电子对抗领域经历了哪些发展?您有何看法?

张履谦:首先谈一下电子对抗吧!1951年,在抗美援朝战争中,美国飞机猛烈轰炸我国交通运输补给线。它带有干扰机干扰我空军和防空部队的雷达。我奉命到前线去解决雷达抗干扰问题。我们采用快速变频等技术,排除了干扰。接着,在通信兵部建立了全军雷达干扰与抗干扰领导小组和电子对抗研究室。领导小组进行了部队抗干扰训练和福建前线对台电子侦察,电子对抗研究室装配和研制了成套的设备,装备了部队,培养了大批技术人才。1956年,我国编制长远科技发展规划,电子对抗事业写进了发展纲要。电子工业部成立后,以电子对抗研究室为基础,建立了相关的研究所和工厂,使我国电子对抗事业得到快速发展。经过几十年的努力,现在我国的电子对抗事业,在专业上不仅限于雷达,而扩展到通信、导航、遥感、网络传输等领域,在频谱上不仅是超短波和微波,而扩展到光波和红外等全谱段,在设备方面不仅有地基,还扩展到飞艇、飞机、海基、空基,在电子对抗措施方面具有侦察、干扰、摧毁、欺骗、隐身、控制等多种手段。

电子对抗是一场严峻的频谱斗争,魔高一尺,道高一丈,是不断发展和动态变化的,也是长期存在的,不但发生在战时,在和平时期也一直未曾停止。举个例子,美国的侦察卫星一直在太空飞行,侦察我国情报,我们研制国防装备的技术人员绝对不能漠然置之。

在雷达方面,我1951年参军就接触防空预警雷达和空军指挥雷达,1957年调到国防部第五研究院,搞的是防空导弹雷达的研制。防空导弹雷达是从仿制苏联设备开始,代号为543。它采用机械扫描、波形最大点跟踪体制,天线呈蜗牛型,发射功率达兆瓦,跟踪目标距离75千米。虽然运来了图纸苏联就撤走了专家,但我们自力更生研制了出来,并解决了苏联出厂未曾解决的天线系统误差难题,还增加了抗干扰系统,多次击落美国U-2高空侦察飞机。我们在此技术基础上,研发了我国第一代红旗二号防空导弹雷达,定型后服役近半个世纪。

上世纪70年代初,我国开展反导雷达系统研制,当时选择了相控阵体制雷达作远距离目标跟踪,单脉冲体制雷达作导弹控制,在文革期间完成了单脉冲雷达研制,相控阵雷达的关键技术攻关取得了突破。现在,我国的反导雷达已研制成功,目标跟踪与导弹控制由一部相控阵雷达完成,已批量生产装备部队,成为我国空军新一代防空主战武器装备。

http://www.81.cn/jwsj/attachement/jpg/site351/20160914/64006a8dcc2c1943175533.jpg

为发射我国地球同步通信卫星,上世纪80年代,我国进行了微波统一测控(雷达)系统的研制,我被任命为总设计师。微波统一测控(雷达)系统是一部集跟踪、遥测、遥控、数据传输等功能为一体的雷达,天线直径10米,高功率发射机采用速调管,共用一个载波频率,在副载波上调制有编码、相移、键控、音频等信号,作用距离的设计值为45000千米,设备复杂,技术先进。微波统一测控(雷达)系统成功地控制我国第一颗地球同步通信卫星的发射,将卫星准确定点于地球赤道东经12536000千米上空。它采用的信道处理、天线等关键技术,为我国载人航天测控网和深空监测站所继承,为其研制打下了坚实的基础。

合成孔径雷达具有全天时(昼、夜)、全天候(晴、雨、霾、雪)探测能力,它的空间分辨率高,还具有目标速度和极化识别功能,是近代遥感卫星的先进探测工具。我参与该雷达的研制,经过十多年的努力,于2006年成功地发射了我国第一颗合成孔径雷达卫星,并不断扩展频段,提高改进性能,形成产品系列,走出了一条我国雷达卫星的发展道路。

 

回顾国际雷达发展的历史,它的技术进步,可以说是依靠需求牵引,依靠理论指导,依靠器件支撑。在二战前,对海作战是主要需求,英国将雷达布置在英伦海峡,监视海面,防止被对方舰艇袭击,根据电波传播理论,突破超短波三极管器件,研制成第一代的雷达。二战期间,飞机作战是主要需求,以微波理论和控制理论为指导,发明了微波磁控管器件,设计了诸多型地面和飞机使用的警戒雷达和炮火控制雷达,雷达技术进入微波时代,跨上了新台阶,发展到第二代。二战以后到如今,导弹研制、反导拦截、现代遥感是需求,以信息论、控制论、计算理论为依据,在半导体集成电路、砷化镓和宽禁带器件、微机械系统等新型器件的支撑下,出现了远程预警、导弹精密跟踪、星载合成孔径等雷达,雷达技术进入蓬勃发展的新时代。我说这些情况和历史,为的是共同探索一条推动我国雷达技术的持续发展道路。我们要针对国防建设和经济建设的需求,积极创新雷达理论,重视研发和采用新型器件,推动我国雷达技术不断进步。在中国航天事业创建60周年之际,《中国航天》杂志20164月刊刊登了对张履谦院士的专访。

记者:2016年您是雷达和电子对抗领域的著名专家。经过这么多年,我国在雷达和电子对抗领域经历了哪些发展?您有何看法?

张履谦:首先谈一下电子对抗吧!1951年,在抗美援朝战争中,美国飞机猛烈轰炸我国交通运输补给线。它带有干扰机干扰我空军和防空部队的雷达。我奉命到前线去解决雷达抗干扰问题。我们采用快速变频等技术,排除了干扰。接着,在通信兵部建立了全军雷达干扰与抗干扰领导小组和电子对抗研究室。领导小组进行了部队抗干扰训练和福建前线对台电子侦察,电子对抗研究室装配和研制了成套的设备,装备了部队,培养了大批技术人才。1956年,我国编制长远科技发展规划,电子对抗事业写进了发展纲要。电子工业部成立后,以电子对抗研究室为基础,建立了相关的研究所和工厂,使我国电子对抗事业得到快速发展。经过几十年的努力,现在我国的电子对抗事业,在专业上不仅限于雷达,而扩展到通信、导航、遥感、网络传输等领域,在频谱上不仅是超短波和微波,而扩展到光波和红外等全谱段,在设备方面不仅有地基,还扩展到飞艇、飞机、海基、空基,在电子对抗措施方面具有侦察、干扰、摧毁、欺骗、隐身、控制等多种手段。

电子对抗是一场严峻的频谱斗争,魔高一尺,道高一丈,是不断发展和动态变化的,也是长期存在的,不但发生在战时,在和平时期也一直未曾停止。举个例子,美国的侦察卫星一直在太空飞行,侦察我国情报,我们研制国防装备的技术人员绝对不能漠然置之。

在雷达方面,我1951年参军就接触防空预警雷达和空军指挥雷达,1957年调到国防部第五研究院,搞的是防空导弹雷达的研制。防空导弹雷达是从仿制苏联设备开始,代号为543。它采用机械扫描、波形最大点跟踪体制,天线呈蜗牛型,发射功率达兆瓦,跟踪目标距离75千米。虽然运来了图纸苏联就撤走了专家,但我们自力更生研制了出来,并解决了苏联出厂未曾解决的天线系统误差难题,还增加了抗干扰系统,多次击落美国U-2高空侦察飞机。我们在此技术基础上,研发了我国第一代红旗二号防空导弹雷达,定型后服役近半个世纪。

上世纪70年代初,我国开展反导雷达系统研制,当时选择了相控阵体制雷达作远距离目标跟踪,单脉冲体制雷达作导弹控制,在文革期间完成了单脉冲雷达研制,相控阵雷达的关键技术攻关取得了突破。现在,我国的反导雷达已研制成功,目标跟踪与导弹控制由一部相控阵雷达完成,已批量生产装备部队,成为我国空军新一代防空主战武器装备。

http://www.81.cn/jwsj/attachement/jpg/site351/20160914/64006a8dcc2c1943175533.jpg

为发射我国地球同步通信卫星,上世纪80年代,我国进行了微波统一测控(雷达)系统的研制,我被任命为总设计师。微波统一测控(雷达)系统是一部集跟踪、遥测、遥控、数据传输等功能为一体的雷达,天线直径10米,高功率发射机采用速调管,共用一个载波频率,在副载波上调制有编码、相移、键控、音频等信号,作用距离的设计值为45000千米,设备复杂,技术先进。微波统一测控(雷达)系统成功地控制我国第一颗地球同步通信卫星的发射,将卫星准确定点于地球赤道东经12536000千米上空。它采用的信道处理、天线等关键技术,为我国载人航天测控网和深空监测站所继承,为其研制打下了坚实的基础。

合成孔径雷达具有全天时(昼、夜)、全天候(晴、雨、霾、雪)探测能力,它的空间分辨率高,还具有目标速度和极化识别功能,是近代遥感卫星的先进探测工具。我参与该雷达的研制,经过十多年的努力,于2006年成功地发射了我国第一颗合成孔径雷达卫星,并不断扩展频段,提高改进性能,形成产品系列,走出了一条我国雷达卫星的发展道路。

回顾国际雷达发展的历史,它的技术进步,可以说是依靠需求牵引,依靠理论指导,依靠器件支撑。在二战前,对海作战是主要需求,英国将雷达布置在英伦海峡,监视海面,防止被对方舰艇袭击,根据电波传播理论,突破超短波三极管器件,研制成第一代的雷达。二战期间,飞机作战是主要需求,以微波理论和控制理论为指导,发明了微波磁控管器件,设计了诸多型地面和飞机使用的警戒雷达和炮火控制雷达,雷达技术进入微波时代,跨上了新台阶,发展到第二代。二战以后到如今,导弹研制、反导拦截、现代遥感是需求,以信息论、控制论、计算理论为依据,在半导体集成电路、砷化镓和宽禁带器件、微机械系统等新型器件的支撑下,出现了远程预警、导弹精密跟踪、星载合成孔径等雷达,雷达技术进入蓬勃发展的新时代。我说这些情况和历史,为的是共同探索一条推动我国雷达技术的持续发展道路。我们要针对国防建设和经济建设的需求,积极创新雷达理论,重视研发和采用新型器件,推动我国雷达技术不断进步。