PDF《Application Analysis》

Opportunistic Digital Array Radar and Application Analysis Wei-Jun Long 1,

2 , De Ben 1,

2 , Ming-Hai Pan

1 1.

College of Information Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics &

Astronautics, Nanjing, 210016, China. 2.Nanjing Research Institute of Electronics Technology, Nanjing ,210013, China 1. e-mail [email protected], 2. e-mail [email protected] Abstract: Based on the prerequisite consideration of the radar or platform stealth performance, a new radar system, Opportunistic Digital Array Radar (ODAR) is presented which is a kind of multi-function and multi-mode digital phased array radar. Derived from the original description of the ODAR, the connotation and denotation are supplemented;

the predominance and application potential are tapped. The technology puzzles of ODAR are analyzed and several solutions are investigated: the pattern synthesis of a group anten- nas randomly located in 3D space, the synchronization of distributed digital transmitter/receiver (DTR);

the complex resource management of multi-freedom space-time-energy . Keywords: opportunistic digital array radar;

multi-function radar;

Multi-input and multi-output radar (MI- MO);

ubiquitous radar 机会数字阵雷达概念与应用技术研究 龙伟军 1,2 ,贲德 1,2 ,潘明海

1 1.南京航空航天大学信息科学与技术学院,江苏南京,中国,210016 2.南京电子技术研究所,江苏南京,中国,210013 1. E-mail [email protected], 2. E-mail [email protected] 【摘要】机会数字阵雷达是以平台隐身性设计为核心,以数字阵列雷达为基础,兼具多功能、多模式 的 一体化 新概念雷达系统.本文在对国外有关其概念雏形论述理解基础之,对其定义和含义进行 了注解,并作了补充和完善.分析了机会数字阵雷达不同于传统相控阵雷达的技术特性和应用潜力. 针对机会数字阵雷达面临的技术难题,如三维空间单元 机会性 分布优化选取和波束综合,信号传 输与同步,以及基于多自由度的系统资源优化管理等问题进行了分析,并给出了初步的解决方案和仿 真结果. 【关键词】机会数字阵雷达;

多功能雷达;

MIMO 雷达;

凝视雷达

1 引言 机会数字阵雷达是国外学者近年来针对新一代海 军隐身驱逐舰 DD(X)提出的一种新概念雷达.机会数 字阵雷达以平台隐身性设计为核心,以数字阵列雷达 为基础, 单元与数字收发组件(DTR)被任意布置于舰船 的各个可获取空间.考虑到工程上复杂的电磁兼容性 问题、波束综合问题、信号传输与同步等问题,机会 阵数字阵雷达是一个比较 冒险 的新概念.因此, 美国海军新一代隐身驱逐舰装备 DD(X)最终选择了技 术保守的双波段雷达(DBR).但另一方面,美国海军也 看到了新概念机会数字阵雷达所具有的应用潜力,并 将其作为一种雷达新体制,开展了长期持续的研究工 作[1-5] . 本文将在对国外学者有关机会阵数字阵雷达概念 雏形论述理解基础之上,对机会数字雷达概念的内涵 和外延进行补充和完善,并对机会数字阵雷达的应用 概念和应用技术进行初步分析和探讨.

2 机会数字阵雷达应用概念 机会阵雷达概念的提出改变了以往作战平台以雷 达系统为核心的设计理念. 一般而言,作战平台的设计通常围绕雷达系统展 开,比如著名的宙斯盾系统(AEGIS),首先要保证的是 雷达系统的作战威力,然后再考虑建造足以庞大的舰 船体系.机会数字阵雷达恰恰相反,它首要考虑的是 舰船的作战性能,如电磁隐身性和机动性成为设计需 要考虑的首要条件,并以此为核心设计雷达系统.因 此雷达系统设计必须受制于舰船的外形和体积.机会 数字阵雷达概念正式针对这一设计核心理念的转变而 提出的.这可能会让人想到原有的共形阵雷达,但机 会数字阵雷达却远不同于此. 国外学者在对机会数字阵雷达概念的早期描述是 将 无线 作为第一修饰词,称之为 无线网络化机 会数字阵雷达 [1] , 笔者认为是否采用无线技术并非机 会数字阵雷达概念必备的特征.其实,在现有技术条 件下,采用光纤传输将更容易实现.机会数字阵雷达 可以成为一个独立的概念并具有其本身的特点. 机会数字阵雷达概念目前并没有严格的定义,但首 先它应当是一部数字阵雷达,具有数字阵雷达的所有 特征.此外,机会数字阵雷达中 机会 一词应当具 有如下几层涵义: 1. 单元或收发组件任意分布 任意 的意思是没有规律,单元可以密布于载 体平台任意空间,载体可以是舰船,飞机,卫星,山 体等.可以密布与平台表面,也可以是平台内部.可 共形,也可非共形;