技术成就
UWB系统具有以下一系列优越的性能:高距离分辨率;高度隐蔽性、低截获率和抗干扰性;超近程探测能力等,所以UWB雷达在军事和商业方面都有极大的应用价值。军事上主要用来探测地雷、检测地下埋藏的军事目标或以叶簇伪装的物体;商用方面用来研究森林特性、检测地下电缆与管线以及石油水层的测量与环境修复等。特别是近几年来, 人类对生存环境的破坏日趋严重,超宽带雷达可以测量人类活动对环境的破坏程度,促使政府及其它组织采取相应的措施对环境加以修复和保护。结合UWB雷达特性详细阐述其军事和商业上的应用。
1、反隐身
目前人们所说的隐身技术主要指无源隐身技术。具体包括外形隐身技术和材料隐身技术。为了达到隐身的目的,隐身飞机采用了多面、多锥体和飞翼式布置及燕尾设计,把机身与机翼融为一体。此外还通过内置发动机和油箱等措施将机身的突出部位减少到最低程度,使整架隐身飞机形成一种平滑的过渡.以消除角反射效应。
材料隐身是通过在飞行器表面涂覆吸波材料来减小雷达散射截面(RCS)。目前的技术条件下,吸波材料一般都是窄带宽的,而且都是针对常规雷达的频段设计的,因此它对常规雷达具有很好的隐身能力。 然而,超宽带雷达由于具有很大的带宽,因此吸波材料即便吸收,也只是总能量的一小部分。其隐身性能对超宽带雷达来说,效果将大打折扣。另外,吸波材料大部分为铁氧体的电磁波吸收体,其吸收机理是磁壁共振和磁畴旋转共振引起的电磁波损耗,这就是铁氧体的驰豫现象。由于磁壁共振和磁畴旋转共振的建立需要一定的时间,当一个极短的超宽带雷达脉冲作用于吸收体时,在此时间间隔里共振还无法建立,吸波材料难以吸收波的能量,使其无法实现材料隐身,因此说超宽带雷达具有优越的反隐身能力。
1、探测隐藏目标
高度先进和创新的图像重建能够显著提高整体图像分辨率,更好地抑制杂波,同时准确地获取目标。这种计算要求的工作在小型嵌入式计算平台上得到了有效的实现,提供了高帧率、低延迟、实时三维成像,能耗相对较低。
3、目标识别
目标的几何形状和材料唯一地决定了目标的超宽带雷达信号特性。因为各种目标都有其不同的形状和材料,所以原则上总可以根据被测量到的超宽带雷达信号特性来识别目标。从原理上来说,窄带雷达和宽带雷达的不同之处在于距离分辨力。对于远距离作用雷达,在微波频段,窄带雷达的距离分辨力大于目标尺寸。超宽带雷达分辨力高,小于目标尺寸的十分之一。高空间分辨力和宽频谱的结合为目标识别提供了雷达回波的两个特征。从目标散射中心返回的超宽带雷达回波是一系列回波,而不是窄带的一个集中回波,这些回波携带了一系列不同角度的信息.可通过逆合成孔径处理进行目标成像。
4、抗反辐射导弹
反辐射导弹是利用留达信号的到达角度、到达时间及载波频率等参数来对雷达信号做出测向、识别的。超宽带雷达信号呈现低截获概率特性,反辐射导弹难以对其进行截获。反辐射导弹的导引头难以有效处理冲击雷达信号,对信号的利用概率低,很难进行有效的寻的制导。