登陆注册
10072300000050

第50章 当代科技的“火眼金睛”

雷达的分辨率是与其所使用的频率有着密切关系的。频率越高,分辨率也就越高。分辨率是指在一定距离上分辨前后左右相邻目标的能力,很显然,分辨率越高,雷达的识别能力也就越强。我们不妨用目前性能较好的微波雷达与激光雷达作一比较,就不难发现人们为什么对激光雷达有这么浓厚的兴趣了。微波雷达一般只能发现高大的建筑物和飞机、轮船等大型的目标,而激光雷达则能识别电线杆、空中电线、烟囱等小障碍物。这种细小的点、线状障碍物,是直升机低空飞行中的大敌。1992年11月5日上午10时40分,一架价值600万美元、进口时间不长的苏制米里米-17型直升机,在河南省原阳县城为哈尔滨友谊化妆品厂产品促销,做超低空表演和撒放广告商品时,不幸撞楼堕毁。大火持续了3个小时,当场死亡33人(含机上7人),46人受伤。事后查明,主要原因是飞机在飞行时碰到了一根兀起的钢管上。几年前,美国一家电视台派出的一架小型直升机,在拍摄抢救高层建筑工地遇险工人的新闻时,也是旋翼碰到了脚手架上的一根钢管而失事的,整个过程被几架摄像机同时记录了下来。类似的事例不胜枚举,而这个问题用微波雷达是解决不了的。

宇宙飞船在距地面上万公里的太空追逐和交会,必须精确地测定他们之间的相互位置和速度,才能避免碰撞和脱轨。对此使用无线电雷达很难达到要求。而使用激光雷达则能很好地胜任这一工作。据报道,独联体的“和平”号轨道站就采用了精密的激光测距雷达系统,在多达数十次的与其他飞船和航天器的对接活动中,发挥了卓越的功效。

提高分辨率的另外一个措施,就是雷达波束发散角要小,以使能量集中。普通微波雷达波束的发散角,通常在1度左右,最好的也有几十分之一度。而激光束本来发散角就很小,经发射望远镜校正后可使发散角小到千分之一度。如波束发散为1度的机载微波雷达,从1500米上空照射到地面,能形成直径约有26米的圆,此圆内的地形起伏就很难分辨;但使用激光雷达在同样的高度时,地面光斑直径仅十几厘米,因此可以分辨出地形的细节。

雷达除对分辨率有要求外,抗干扰也是雷达需要解决的一个重要问题,否则分辨率再高也发挥不了作用。如用微波雷达探测地面或低空目标时,回波信号就经常被地面的反射波所淹没,从而出现无法探测的盲区。而使用激光雷达时,由于激光的单色性好、脉冲宽度小、分辨力高,所以可以排除背景或地面杂波的干扰,因而能对超低空目标进行观测,这对于导弹发射初始阶段的观测和掠地飞行巡航导弹的跟踪极为重要。在实战中,交战双方常常会采用释放干扰物或干扰信号的方法来充当假目标。特别是核爆炸,能产生人为的反射微波的电离层,在这种情况下往往会使微波雷达失灵,但这对激光雷达却干扰不大,仍可照常工作。所以激光雷达又被誉为“当代科技的火眼金睛”。

激光雷达技术最突出的贡献是在远距离高分辨图形领域。其中杰出的代表就是美国林肯实验室的“火塘”(FIREPOND,一译为“火池”)大型精密激光跟踪雷达。

为了适应高能激光反导武器系统的发展,在美国国防部高级研究计划局的资助下,林肯实验室于70年代初就开始实施代号为“火塘”的高精密激光雷达研制计划,发展远距离导弹跟踪和激光束瞄准技术。1984年美国“星球大战计划”出台后,林肯实验室得到了进一步的资助,在一系列试验中取得了进展。

“火塘”激光雷达采用12米直径的巨型发/收望远镜,使用平均发射功率为千瓦级的连续波二氧化碳气体激光器,工作波长为106微米、外差探测方式,作用距离为1000公里,跟踪精度达到1微弧度(02角秒)。

早在70年代,林肯实验室就用“火塘”演示了准确跟踪和获得卫星多普勒图像的能力,1976年就达到了测得距地面1100~1200公里远的LAGEOS卫星自旋01Hz的精度。1990年,经过改进后的“火塘”具备了高功率、宽带宽、可以识别再入大气层的弹道导弹弹头和诱饵的能力。1990年3月,“火塘”获得了从800公里外发射的亚轨道探测火箭和充气的再入飞行器诱饵的靶场多普勒图像。同时,利用非相干氩离子激光雷达也成功地对火箭进行了精确的跟踪。

“火塘”激光雷达第一次成功地实现了激光雷达远距离、高精度跟踪。但其本身设备并非十分理想,在精度、可靠性等方面距“星球大战”计划的要求还有相当大的距离。

就在“火塘”加紧改进和进行试验的同时,休斯飞机公司已花费巨资为“星球大战”计划研制出了巨型试验型望远镜装置,声称是迄今为止世界上最先进的激光束控制和瞄准/跟踪系统。虽然其战术指标不详,但从公布的照片上可以看出,其尺寸比“火塘”要大得多,这无疑将使大型精密测量跟踪激光雷达的研制再上一个新的台阶。

同类推荐
  • 必知的战机舰艇

    必知的战机舰艇

    军事战争既有保卫和平反对侵略的正义战争,也有进行武力占领践踏正义的侵略战争,但不论什么战争,都具有极大的破坏性,我们都应当避免发生。军事人物既有和平的护卫者,也有发动战争的恶魔。无论是军事领袖,还是元帅将领或英雄,他们都是人类和平的守护神,是人类正义的化身和良知的体现,他们的聪明才智和大无畏的精神是人类宝贵的精神财富,我们必须不断学习和发扬,让其精神永垂不朽。军事历史是我们了解人类发展的主要窗口。军事与政治向来是相伴相随的,军事历史是政治历史的演绎,也是政治历史发展的高潮。
  • 日常节能、环保并不难(人与环境知识丛书)

    日常节能、环保并不难(人与环境知识丛书)

    《日常节能环保并不难》从多个方面、多个角度来阐释人与环境之间的关系,其中以很大篇幅来阐述环保对生态、家居环境、生活习惯、生命健康等的影响,突出了主题,阐明了立场。另外,还适当地介绍了与环保相关的环保组织的建立、结构、功能等问题,对主题起到了很好的补充作用。
  • 生活环境:清除日常污染

    生活环境:清除日常污染

    本书分为九章。前五章介绍了生活中的衣妆、饮食、住宅、旅行及使用方面的环保知识;第六章介绍了防治疾病的自然疗法;第七章讲的是心理防护;第八章是关于绿色消费与营销;最后一章是预防非典型肺炎的知识问答。
  • 青少年应该知道的克隆

    青少年应该知道的克隆

    克隆是科学界的“历史性事件”,是人类最伟大的科学“创举”,对人类来说克隆是把双刃剑,是悲是喜?是祸是福? 但剑柄掌握在人类手中,或许造福人类,或许带来灾难?我们希望克隆给人类带来更多的是福音。本书主要介绍克隆的发明、特征、应用(医学和人类)以及各国在这个科学领域的发展历程,研究成果及科学价值等,这是一本关于克隆的科技小百科,是为了满足青少年了解克隆知识的需要而编写的,旨在培养广大青少年了解和掌握克隆的科普知识。
  • 青少年应该知道的木材

    青少年应该知道的木材

    本书介绍了世界主要林木树种及珍贵木材特性,同时还介绍了人们对林木资源的科学、高效的开发利用重点阐述了木材的生物学特性以及基本概念、作用原理和处理方法及维护自然生态平衡等。
热门推荐
  • 莫行

    莫行

    地球青年莫行经百世轮回最终降临在灵战大陆,拥有百世经验的他掀起一场绝世风波。
  • 佛说净饭王般涅槃经

    佛说净饭王般涅槃经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 穿越古代之大小姐来袭

    穿越古代之大小姐来袭

    在现代,她是要星星要月亮,千娇万宠的大小姐,一朝穿越,成为凤凰国令人闻之色变的阴狠纨绔二皇女。面对这突如其来的一切,她该如何应对?(新文开坑,欢迎各路妹纸汉子跳坑)
  • 高唐梦

    高唐梦

    李饮家贫,从小习毛体,喜诗词,上高中不久,便开始了大唐开元之旅。本书风格写实,文笔先下重墨,之后会浓淡相宜。——这是芹菜的第一本书,肯定会有许多不尽如人意的地方,真心希望得到大家的宽容、理解与支持。——以下附庸风雅——香草美人,当从那馨香之物始。至于仗剑去国,游历天涯的情志,大唐除了这白之侠气和饮之儒雅,竟是难寻其右。饮穿大唐,唯有缚鸡之力,未得莫测神功。此人生存之道太差,只运气极佳,又因儿时于那诗词歌赋的些许嗜好,竟在大唐成了正果。至于正果究竟为何物,以愚拙见,当是免不了正头娘子以齐家,偏枕美妾以风流。再如治国、平天下者,当是凭栏浊酒咏醉之词,不足为据,只做流年笑谈罢了。
  • 名侦探柯南之我是幻影

    名侦探柯南之我是幻影

    1个初中生穿越柯南的世界去了,现实世界的名字就叫龙天雨在柯南的世界里面,叫龙幻影
  • 星际球王

    星际球王

    他是一个立志要成为职业球员,闻名于世的热血少年。他在一台颅骨修补手术中,被意外植入未来世界时空穿梭机的核心钛片。一段属于这个少年的传奇人生就此展开。。。。。。
  • 创世天皇

    创世天皇

    太古之初,荒古之前,纪元之末...这是一个乱世,这有诸天百族,这里天崩地裂,这人百战不死...少年战气冲天,少年战血无尽,少年战魂不朽...一个人,一杆枪,再创一世...
  • 摸索着前行

    摸索着前行

    又一次醒来,天还没亮...刚刚的梦境已重复多次,梦里,是儿时的草原那时,风还带着暖意,总是有阳光妈妈,不要老是逼我练习狩猎你教我时,不小心咬伤了我的臂膀虽然那伤早已经痊愈可是,痛的感觉悄悄地化作记忆...----------------------------------一切,只是为了生存!走在这条不知方向的路上...
  • 北方的风笛与诅咒的面具

    北方的风笛与诅咒的面具

    2079年,地球停止转动的三年后,世界被分为三大地带,光明,黄昏和黑暗。前半为主人公被流放到黑暗的沙漠地带,与当地住民一同反抗宗教团体的压迫。后半为主人公回归黄昏地带,掌权后面临世界变革与宗教团体的挑衅。
  • 超术者

    超术者

    我叫封修炎,年龄∶17岁;职位∶超术战队前任队长,现是初三学生。我没有任何理由拒绝挑战,我只有能力去迎接挑战。如果我种下了苦果,等开花结果的时候,我会自己一个人独享……