无人机机载雷达现状及发展趋势

杨朝栋 王舒献

摘 要：随着科学技术的快速发展，无人机机载技术也广泛的应用于战争中，成为增强综合国力的一大因素。本文将分析国内外现有的无人机雷达的类型、特点以及装备情况，并就无人机机载雷达的发展趋势做一定的分析。

关键词：无人机 机载雷达 发展趋势

引 言

无人机技术在近几年的发展下越发成熟，战争中也常使用无人机，并且将成为主要的武器，成为一种新的作战方式，这也将引发战场形态的变化，对未来的军事作战产生深远影响。无人机在战场上发挥的重大作用，各国都在争相发展无人机。无人机的发展对于雷达的大小提出更高的要求，由于无人机平台大小有限，雷达体积和重量过大不便于装载于无人机上。随着科学技术的发展，新型雷达的出现缩小了雷达体积，增加了无人机有效载荷，同时提高了无人机作战的性能。

一、国外无人机载雷达应用现状

在无人机最初出现时，常被用于测向和测高，但随着雷达技术的不断发展进步，新型小体积的雷达逐渐的安装在了无人机上，比如以色列的“赫尔姆斯”等无人机型装载雷达。虽新型雷达体积小，但仍可以进行长航时的战场侦察。雷达分类多种多样，根据具体的应用来选择适合的雷达。比如无人机机载SAR，可进行远距离探测，同时成像分辨率也高，可进行全天时、全天候的探测。在战场上也能穿云透雾，可以跟踪移动的目标。

（一）长航时的合成孔径雷达（TESAR）。最初的长航时是用于装备“捕食者”无人机，其工作波段为Ku波段，分辨率高，同时使用时间广泛，不分白天黑夜均可使用。并且相较于其他合成孔径雷达，还增加了移动目标模式，并且该移动目标模式以被评估为可以增强“捕食者”的广域搜索能力，并且在进一步结合光电以及红外线的传感增加追踪移动目标的能力。

（二）AN/APY-8 Lynx 合成孔径雷达。该合成孔径是由原子能公司开发，主要工作波段也是Ku，其工作方式有两种：合成孔径雷达和实施移动目标工作方式。前一种方式分辨率为30cm，在天气情况较好的条件下，分辨率可以高达10cm。利用在不同时期同一地区的图像内容进行对比，有利于提取所需要的信息。Lynx雷达可以在恶劣的天气情况下进行辅助定位。可以安装在无人机上并通过三维合成孔径进行目标定位，且定位精度可以达到1km内。

（三）战术无人机雷达（TUAVR）。“战术无人机雷达”是由美国陆军开发所研制的，且重量较小，能实现“长航时合成孔径雷达”的大部分功能，TUAVR在移动目标指示时分辨率较高，有效半径为15km。工作波段仍为Ku波段，功能上分为合成孔径雷达和移动目标两种工作方式，合成孔径雷达又有两种工作模式，即条带模式和聚束模式。聚束模式有利于从各个视角获得图像，获取所需要的信息，也有利于无人机的精确定位。

（四） QuaSAR 合成孔径雷达

QuaSAR 合成孔径雷达是由英国开发的雷达，开发公司将“通用雷达组件”技术融入其中，QuaSAR雷达型号复杂，工作波段有L、S、C，X 或Ku 波段。工作方式相比前几种更加复杂多样，主要有条带测绘、聚束、移动目标指示和大面积海上成像这几种工作方式。

二、无人机机载雷达的发展趋势

无人机的出现改变了传统的作战方式，现代的战争已经向着高科技信息化方向发展，无人机在夺取空权和作战时有着不可取代的优点。随着科学技术的不断发展，无人机也正在朝着智能化和高速化发展，并且无人机具有全天候的特点，不受天气限制，有利于在各种天气下进行作战，这也将改变传统无人机在战场上的辅助角色，成为目前作战的主要装备。预计在今后的作战中，无人机作战飞机将逐渐取代载人战斗机，这样在一定程度上也减少了人员的傷亡。

（一）无人机机载SAR的改进。1.无人机机载SAR向小型化发展。无人机对于雷达的体积要求是较高的，目前的无人机载SAR也向着体积小、重量轻的方面发展，当前机载小型SAR有多种工作波段，并且可以进行条幅式扫描和运动目标探测的功能。2.图像分辨率进一步提高。在雷达技术不断提高的背景下，雷达的各方面性能也在不断地提升，分辨率的提高对于雷达获取目标信息有巨大的帮助作用，分辨率的提升在瞄准目标时，有利于更精准的打击目标，比如目前的无人机Lynx雷达，当作战距离缩小到30km时，分辨率就可高达10cm。3.采用有源相控阵的体制。有源相控雷达在一定程度上可以提高无人机的抗干扰能力，雷达可以进行波束变频，且视野开阔，具有较高的隐蔽性。并且目前的有源相控阵雷达已经广泛的应用于美国“全球鹰”等无人机上，并且意大利的有源相控阵监视已经得到了较大的发展，所开发的雷达质量仅控制在10kg内。

（二）无人机机载预警雷达。目前的预警机的工作效果受自身航时和机载人员等方面控制，这也就促进了新型预警机的出现，新型预警机航时长、覆盖面积广、不受人的生理限制，有利于客观公正的进行预警，防止错误预警的发生，在无人预警机上将会发挥巨大作用。

（三）雷达天线的共形技术。无人机的雷达共性天线可以分布在机体表面，以实现对目标的跟踪和成像。同时雷达共性天线质量较轻，并不会给无人机增加负担。希望在未来可以将雷达设计成为机身的一部分，减少天线数量，简化飞机的整体外形。

（四）多传感器的综合使用。无人机技术发展越来越复杂，无人机提供的功能也越来越多，但无人机载荷量有限，无法搭载数量太多的设备，并且搭载的传感器从单一传感器转变为载机传感器。多传感器的综合也有利于减轻传感器的种类，减轻无人机的负重。在执行任务时，传感器可以根据任务需求来选择合适的模式，在复杂的电子环境下，单一无人的机载SAR无法准确的获取目标，大多还搭载了标准的光电/红外传感器，以达到对SAR定位的固定或移动目标进行精确的识别，采用综合的多传感器同时可实现遥感数据的共享融合，确保信息的准确性和及时性。

三、结束语

科学技术快速发展，无人机技术也快速的发展着，未来新技术的研发将不断促进无人机技术的发展。美国、以色列以及欧洲等国家的无人机载雷达的发展水平已经处于领先地位。我国的无人机机载雷达也有了一定的效果，目前我国需要继续加大科研投资力度，争取不断提高我国的无人机载雷达的水平。