鲜为人知--四代战机的雷达和信息体系超强论调

skynet911 收藏 0 87
导读:原来扫描过程中几次接收到信号就有可能确定一个目标,现在需要多个发射机、多个接收机配合才行,原来当成杂波滤除掉的东西,现在都要全部接收进去进行运算处理,整个系统需要的传感器节点估计要增加一到两个数量级,而需要的运算量恐怕需要增加三到四个数量级。真正的网络中心战的系统平台的传感器识别和信息处理所需要的计算能力,比80-90年代的体系(非隐身探测),至少需要提高6-8个数量级以上(战场透明化)。 现在已经完成了约4个数量级的提升,还有2个数量级系统可以使用,4个数量级之后,隐身对于我们就是历史了,关于这个运

原来扫描过程中几次接收到信号就有可能确定一个目标,现在需要多个发射机、多个接收机配合才行,原来当成杂波滤除掉的东西,现在都要全部接收进去进行运算处理,整个系统需要的传感器节点估计要增加一到两个数量级,而需要的运算量恐怕需要增加三到四个数量级。真正的网络中心战的系统平台的传感器识别和信息处理所需要的计算能力,比80-90年代的体系(非隐身探测),至少需要提高6-8个数量级以上(战场透明化)。


现在已经完成了约4个数量级的提升,还有2个数量级系统可以使用,4个数量级之后,隐身对于我们就是历史了,关于这个运算数量级问题,早在一两年之前,我就在PTT的军武版上说过了,还有人追问过我为什么,更早也在讨论雷达的时候指出过。完成4个数量级的飞跃,用了15-20年的时间,再用20-30年的时间就能完成剩下的4个数量级的飞跃。


不过一些人的思维还是限制在单机单体系雷达的信号处理上(多基地雷达也就是一个雷达体系),实际这方面达到所需运算条件的地方并不多了,也就是最多再过3-5年,信号全部接收进去再进行处理的方法就是标准做法,实际上天气雷达的运作,一直都是这样,新的的地波天波雷达的运算也都是这样了,现在热门的雷达单脉冲成像,也都是这样处理的,只是由于之前信号处理机机能的限制,处理的精度不大够而已。


我很早就说过,微电子技术的进步,令雷达发生的内部变化,能力的提高,很难令外行了解。很多人拿着70-90年代的雷达能力,来评估现在面对的隐身问题是非常不妥当的。实际上90年代初还是486的年代,94年代中才诞生奔腾芯片,单芯片处理能力才上亿次,而十五年后的今天处理器的运算能力达到几百亿次,性能就已经直接提升了3个数量级以上(昨天胡伟武公开声明信中提到明年八核的龙芯3B的浮点处理能力达到128GFLOS)。


在上世纪隐身技术刚成熟(F117/B2)的时代,雷达的处理能力还是模拟为主,数字技术和数字信号技术刚开始进入应用,到90年代初,一个几千万次运算能力的数字信号处理机就能让达索吹上十几年(就是RDY的雷达数字信号处理达亿次,而当时F15的才6000万次)。了解计算机处理的人就知道,这种运算能力,最多只能做到每秒处理几到几十个回波。为什么?假设1亿次/S运算的话,每秒数据刷新率大概从10-200次不等,就是说单帧信号处理时,也就平摊5-10万次运算量给每帧雷达图像,了解计算机,特别是用汇编写过算法的人,都知道稍微的复杂的数学算法函数往往需要几百行上万汇编,算成计算机CPU一周期的拍,达到几千到数万拍很简单,所以当时雷达处理机的特点就决定了雷达处理前必须用模拟或数字信号滤波,把无用的数据先处理掉。


但是今天,单芯片的处理能力提高几百倍上千倍,而多芯片之间的并行处理也非常成熟了,雷达信号和信息处理能力已经提高上万倍。雷达数据已经可以流式直接处理数据,甚至不需要再进行滤波处理,而且以往的雷达信号帧内的数据可以不必立即抛弃(早期雷达根本没有缓存帧数据的能力),可以储存下来用于做历史数据比较(或相干对消-用于处理雷达背景,有利于提取隐身目标)。这样隐身机除了自己直接的信号反射,还有其对背景环境的干扰破坏也会从雷达图像中显现。这就是当年水上隐身试验舰海影失效的原理:大家比较同海区的背景辐射,发现隐身舰在海区背景噪音下,不是一个陡起的信号波峰,而是形成一个陷下去的波谷。玩技术的立即都明白了,对方武器只要调整一下雷达滤波算法就能发现隐身的存在,因而海影那种走入极致的全面隐身思路,很快就被放弃。


探测空中隐身四代问题,和处理海影的技术思路是一样的。只是空中的问题更为复杂,目标体积小,速度快,信号背景复杂,对雷达的处理精度要求更高,更注重历史数据比较。


同时,未来的传感器体系更加注重多源数据的数据融合问题,任何入网雷达,都能获得系统提供的体系数据支持(就是目标所在方位,角度,速度,大致类型等信息),雷达根本不必搜索,直接自动选用最佳算法和模式,对目标进行探测跟踪,也根本不怕丢目标数据。因为任何时候,体系内都会有数套雷达和光电系统,从不同角度不同距离对其观测。隐身机无法做到任何角度都隐身,因而一定会被观测到。


传感器节点数量问题,可以说这种体制的使用,第一位要做的事就是增加传感器数量,首先这种体系,无须远距探测,根据雷达公式,大家都知道,在靠近到50km左右,即便是正面探测隐身机,雷达也几乎一定能探测和发现目标,只是这时往往已经晚了(作为70-90年代技术支持下的要地防空而言)。

如果一开始就把传感器体系做成以短距探测的特质为核心建网的话,根本就不以远距发现的方式运作,问题不就解决了?很多人指责这种思维不可接受,是因为他们觉得这样花钱多!


只是大家看看美国的网路中心战中传感器体系之间的部署和涉及,就会发现这是必然(基于短距探测跟踪为主,远距发现为辅的传感器来建体系),自然传感器会比较多(其实也有利于单价的降低)。中国GDP已经过数万亿美金/年,任何战争对于我们都不是好事,都会影响数万亿美金的生产生活。可以说如果我们能用付出几千亿美金的代价和平拿下台湾,我想没人会觉得不值(打仗一定超过这个数10-100倍)。国防安全也一样,只有我们建立了这套体系,才能让我们的对手对攻击我们感到绝望,才会老老实实坐在谈判桌前谈判。美国明白这道理,苏联明白这个道理,我们也明白。十-二十年花几千亿建设这套探测系统的投入并不多。至少比今天每年贪官外逃形成的数千亿的亏空来说,不值一提,更不用说和四代的建设成本比较了。


此外数量多还有一点好处,就是系统的冗余特性,抗摧毁特性,传感器不多,就几个的话反而容易被摧毁,而数量多的话,成本低,备份多,一点被敲开损失,也会很快获得弥补补充。就好比AESA的雷达一样,2000个收发器件,任意10-15%失效对雷达的功能和可靠性没有什么影响一样,因此雷达器件的可靠性可以达到使用10年(说法),而传统机载雷达,光收发组件的单个行波管的寿命和器件老化失能问题就让雷达可靠性高不上去。


一些人要求建立四代对抗四代的机制,但又否认雷达传感器的重要性,对传感器系统和体系持质疑和否认态度,否认单机的重要性和处理方法,又否认需要足够的数量并联网才能解决问题,进而还要否认需要花资金投入(其实是对他们支持的技术可以随便乱花费用,是不封顶的支持;而对他们不喜欢的技术,则加以彻底否认制约其发展),真是又要马儿跑又要马儿不吃草。这种错误的思路和方式,是其思维/逻辑混乱的根本,也算是照成今天论坛观点严重对立的一个主因。

说起雷达和传感器体系发现四代的技术机理和需要解决的各种问题,本土鸡最近几年也就此研究很多,有很多意见和看法,出于篇幅和时间也不能一一细说。

我再说一句:传感器体系网络(雷达为主)的建设,初看是很花钱,很庞大的一件事,但是从发展的眼光和角度来看。这已经是未来战争的必须了,这个体系不是仅仅为对抗四代而建,而是未来面对五代六代,弹道导弹防御,高超音速武器体系所必须有的一套探测体系。这是未来无法逾越和跳过的一环。


已经是100%必须要做的事情,一些人实在没必要否认其的存在和用途,也不要拿过去的知识和结论去评说。质疑的人还是要自己问一下自己,你了解未来吗?你看得到未来的必然吗?

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