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雷达技术发展规律和宏观趋势分析——4

雷达技术发展规律和宏观趋势分析——4
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附件 4

雷达技术发展规律和宏观趋势分析

摘要:该文着眼于历史、现实和未来的时间尺度,从目标、环境和任务等外因与方式、能力和资源等内因相互作用的视角,对雷达技术的发展动因和阶段特征进行分析寻证后认为,在通道构型、视角覆盖和信号维度等方面,实现由低维度探测向高维度探测的阶梯式演进,是雷达技术发展的基本规律,而改变信息获取方式、提升实现能力和增大资源利用,是雷达技术创新的主要途径。文中还据此推演了未来雷达技术的发展方向和主要特征,并提出了促进创新发展的建议。

01 引言

雷达技术已经走过了 70 多年的发展历程,先后经历了二次世界大战、冷战军备竞赛、新军事革命等不同历史因素的促进并经受了考验,雷达技术的体制、理论、方法、技术和应用都已得到很大的发展。进入新世纪前后的10 多年间,雷达技术面临的目标、环境、任务,以及支撑雷达系统研制生产的相关技术,都发生了深刻的变化。当今雷达技术仍在高速地发展和演变,从而衍生出许多新的概念、体制和技术,以适应未来全球资源竞争对雷达技术提出的严峻挑战。

目前已有许多综述性文献,在不同的历史时期,分别从特定历史阶段[3-4]、多种系统体制[5-11]、不同应用领域[12-15]、特定国家和机构[16-20]等角度,对雷达技术的发展进行了回顾和分析,剖析重点装备和技术、分析历史阶段划分、透视装备发展主线、归纳技术发展动向。这些工作对于促进当时的雷达技术发展,起到了重要的推动作用。

本文试图从宏观的视角和大的时间尺度,认识雷达技术发展的内外因素和物理实质,分析雷达技术创新和变革的源动力,探讨雷达技术发展的规律和主要表现形式,剖析不同发展阶段的主要技术特征,推演预测未来发展的方向和特征,透视制约雷达技术发展节奏的内外因素。以期为把握雷达技术发展的时代脉络和宏观趋势、契合需求和引领创新、推动发展和促进应用,提供新的观察视角和思考方法。

02

02 雷达系统技术的发展外因

目标、环境和任务,是促成雷达体制、频段、理论和技术不断发展演变的3 个主要外部因素。其中,对雷达技术发展推动作用最大的是目标多样化,其次是环境复杂化和任务多元化。

目标多样化是指目标的种类构型、运动特性、活动空间、散射特性、极化特性、频谱特性等方面呈现多样化的趋势。例如,目标的种类构型由常规的空中飞机逐渐扩展为战术导弹、弹道导弹、巡航导弹、掠海导弹、无人飞机、浮空平台、临近空间平台、空天

飞机、碎片卫星、潜艇舰船、海面地表、山川地形、地下建筑、跑道机场、桥梁建筑、

道路工事、营房部队、发射井架、火力单元、车辆装甲、输电线路、信息装备等。而目

标的特征属性逐渐由常规目标扩展为隐形、隐蔽、遮蔽,静止、时敏、慢速、高速、机动、变轨,低空、高空、空间、临近空间等。

环境复杂化是指雷达的工作环境、生存环境、电磁环境,以及目标的周边环境变得更

加复杂。例如,除传统的气象、云雨、地海杂波外,雷达还要面临山地、城市、海浪、

海面蒸发等引起的强杂波、仙波;除了平坦地物背景中的目标探测,还需对山川、河谷、城市、建筑环境中的目标进行探测。

任务多元化是指雷达的作战使命出现多向分化和范围扩展的趋势,以满足现代信息化

战争,以及应对多种威胁和遂行多样化任务的需要。例如,除了传统的警戒、引导、火控、制导等任务外,雷达还需要在对地侦察、精确打击、防空防天、反导反卫等军事任务,以及反恐维稳、灾难救援、危机控制等任务中起到预警探测、跟踪制导、侦察监视、目标识别、打击评估、环境感知、目标搜索等作用。

正是以上 3 个方面外部因素的共同作用,促使了雷达技术的进步和体制的多样化发展。例如:在更复杂的周边环境中,获取更加精细的目标信息,以实现目标的成像与识别的需求,促使雷达体制演化、极化利用、频段拓展、带宽增大。因此出现了双多基地

SAR(Synthetic Aperture Radar)、3 维SAR、极化干涉SAR、太赫兹雷达等新的雷达技术。

在更复杂的目标环境中,以更高数据率,实现多样化目标的探测与跟踪的需求,促进了雷达向多功能、数字化方向发展,平台向临近空间和空间平台延伸。因此出现了数字

相控阵雷达、MIMO(Multiple Input Multiple Output)雷达、临近空间雷达和天基预警雷达等新的雷达技术。

在更复杂的生存环境中,实现多样化目标的探测与跟踪,并获得更高的作战性能的需求,促使雷达提高生存能力、加强隐蔽性,改善低截获、抗干扰和反隐身性能,因此出

现了无源、被动、外辐射源、双多基地、栅栏、分布式、网络化等雷达体制。

03雷达系统技术发展的内因

“方式”、“能力”和“资源”是雷达体制、频段、理论和技术不断发展和演变的3 个主要内部因素。其中,对雷达技术创新最具推动作用的是“方式”,其次是“能力”和“资源”。

“方式”是指雷达系统获取信息的方式,包含运动、布设、配置、构型等实现途径。

“能力”是指相关技术进步对雷达系统运动、布设、配置、构型,信号产生、发射、接收、记录和处理等方面提供的实现能力。

“资源”是指雷达系统对平台、波形、频带、极化等资源的利用程度。

以上 3 个方面的内部因素,以不同形式,从不同侧面,在历史、现实和未来的时间尺度上,始终是推动雷达体制演化与创新的内在动力。

3.1 获取信息方式的改变是雷达体制创新的源泉

雷达获取目标信息的占据、运动、配置、构型等几何方式的改变,将引起回波中目标信息存在的形式与规律的显著变化,从而导致目标信息提取方法、雷达系统体系结构和实现技术的深刻变化,也会使雷达具备新的能力,适应新的作战任务需要。例如:

雷达占据的空间位置,由最初的一点布局,逐渐衍生为一条直线、两条直线乃至两条相互缠绕的曲线,从而实现了由方位低分辨的对空警戒雷达向方位高分辨的SAR、干涉SAR 和分布式SAR 2 维对地成像的衍生,并且正在进一步向多条平行直线等面状布局形态拓展,形成真正具有高程分辨能力的3 维SAR 成像。同时,雷达站占据的空间位置,也由最初的一点布局,逐渐衍生出双点、多点布局,从而形成了双多基地雷达。可以预期,未来还将进一步向多点分布式雷达和多点立体网格雷达演化。

雷达占据的等效空间位置,也可以利用目标相对于雷达转动引起的观察视角变化来实现。例如,利用目标平动产生的观察视角1 维变化,已发展出了ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar) 2 维成像技术。可以预期,利用目标平动和转动产生的观测视角2 维变化,未来还可能发展出ISAR 3 维成像技术。

雷达通道占据空间位置的配置方式,由具有周期、平面、连续特征的传统阵列,逐步衍生为单发多收、端发多收、多发多收、随机和共形阵列等多种不同形态,演绎出不同的信息获取能力,从而产生了数字波束形成、数字阵列雷达和共形阵列雷达。可以预期,未来还将进一步向具有间断多组形态的分布式阵列方向衍生。

这些例子都从不同角度表明,改变获取信息方式是雷达体制创新的源泉。

3.2 获取信息能力的增强是雷达体制变革的基础

产生、发射、接收、记录、处理等基础技术和承载平台等相关工程实现技术的进步,可以为雷达系统提供新的技术能力。例如:飞机使雷达具备了运动能力,能够以运动的方式获取目标信息,从而构成了合成孔径雷达诞生的硬件基础,雷达技术产生了革命性的进步。飞机、卫星、飞艇等承载平台,也使雷达获得了登高望远的能力,承载于飞机和卫星的雷达系统,由于视距范围显著增加、观测范围增大,可以大大拓展雷达的探测距离和覆盖范围,实现早期预警和广域监视。

收发相参技术的突破,使得雷达具备了相位控制和相位信息利用的能力,从而构成了上世纪60 年代相控阵、合成孔径和脉冲多普勒三大体制同时诞生的技术基础,也使雷达技术产生了划时代意义的飞跃。

有限极化控制和利用能力,已经使雷达取得相当的效益。如利用极化在警戒雷达中对抗有源/无源干扰、在合成孔径雷达中进行地物分类,在极化干涉SAR 中反演植被高度等等。随着极化控制和极化信息利用能力的增强,可以预期,雷达技术有望获得新的发

展机遇。例如,如果采用类似相位调制和控制的方式对极化进行控制和利用,有可能为雷达提供新的能力,从而产生新的体制变革。

多通道同时记录能力、多波形产生和控制能力,使传统相控阵雷达得以衍生出接收DBF (DigitalBeam Forming)、数字阵列和正交波形MIMO 雷达,从而获得了同时多波束、波束3 维空变的能力,以及更高的数据率、更多的功能、更强的环境适应能力、更好的低截获和抗干扰能力。

这些例子都从不同角度表明,新技术的利用和集成,是雷达体制不断演变发展重要的技术和物质基础。

3.3 获取信息资源的利用是雷达体制演化的重要途径

随着相关技术领域的进步和经济可承受能力的增加,雷达系统对已有资源所提供信息的利用程度逐渐提高,雷达系统可利用的资源种类和数量也逐渐增多,从而引起体制和能力上的显著变化。

对雷达系统现有资源进行优化配置,并增加信号处理的空间维数,从而在更高维的信号空间中扩大和鉴别目标与背景的差异,实现目标信息的充分挖掘和利用,是雷达性能提升的重要途径。例如,在运动的雷达中寻求地面运动杂波与空中运动目标回波差异的努力,带来了重频提高和信号空间维度增加,从而促进了脉冲多普勒体制的诞生和发展。通过增加平台、相位、极化、频段、带宽、波形、信源、先验信息等资源的种类或数量,可以构成多波段多极化SAR、极化干涉SAR、正交波形MIMO 雷达、多波段多极化警戒雷达、多平台联合预警雷达等。可以预期,随着经济可承受能力的增强,未来将允许采用更多的系统资源,构成形态更为复杂的立体网络雷达等探测系统。

由此看出,资源的增加和利用是雷达体制演化的重要途径。

04雷达系统技术的发展规律

根据以上对雷达技术发展外因、内因的分析,结合雷达技术发展演进历史的重大事件,可以初步归纳出雷达技术发展演变的物理实质和基本规律。雷达系统的发展也像其它事物的发展演变一样,遵循着由简单到复杂、由低级到高级的普遍规律。总的来说,其发展规律是由低维度探测逐步向高维度探测演进,如图1 所示。

从长远来看,雷达技术目前仍处于其发展历程的中级阶段,其发展节奏取决于应用需求与综合能力的契合。相关技术的革命是雷达系统飞跃发展的推动力,新概念和基础理

论的突破是雷达新能力形成的先导,基础技术的变革为雷达性能提升带来新的机遇。

4.1 占据更大谱宽是雷达体制创新的物理实质

在雷达技术发展和体制多样化的表象后面,隐藏着贯穿其发展脉络的两条重要线索:

即占据更宽的频谱,以获得高的纵向分辨能力和定位精度;占据更大的空间谱[21-23],以获得更高的横向分辨能力和定位精度。

目标散射场在空间球面上形成空间谱,传统单站、双多基地、分布式雷达,2 维和3 维SAR及ISAR,相控阵、数字阵、分布式相控阵和未来的立体网络雷达等,均可以在空间

谱球面上找到其对应的形态。

4.2 雷达系统逐步由低维度向高维度探测演进

雷达系统的维度主要体现在探测器的构型、观测视角的覆盖和信号空间的维度* 3 个方面,基本遵循由“少”到“多”的渐进演变规律。同时,雷达系统的资源消耗呈逐渐

增多的趋势。

4.2.1 探测器的构型

雷达构型由单探测器(单一收/发系统)构型向多探测器(多个收/发组件)构型方向演化,以增强雷达对波束形态、扫描性能和覆盖范围的控制能力,从而提高雷达的目标探测能

力和抗干扰能力。例如,预警、警戒、制导、火控雷达已经由单

一收/发系统演化出具有多个收/发组件的1 维电扫和2 维电扫相控阵雷达。正进一步由周期、平面、模拟和连续阵列演化为随机、共形、数字和分布式阵列等复杂高维构型。4.2.2 观测视角覆盖

对目标的观测视角由单一视角向多视角方向演化,以增大观测视角范围,获取更多的

目标空间谱信息,从而得到更高的横向分辨能力和定位精度,同时增强系统的抗干扰能

力。观测视角的增大,可以由雷达相对于目标的横向运动(SAR)、目标相对于雷达的横向运动(ISAR),目标与雷达之间的相对横向运动(即SAR 和ISAR的结合)以及雷达系统站点的横向布局形态(多基地、分布式、网络化等)等多种方式来实现。这几种情况,已经、正在和将要向更高的维度演变。

例如,由传统警戒雷达的单视角点状观测,已经演化出基于目标直线运动的逆合成孔径2 维成像,形成了等效线状观测。可以预期,未来还可能向基于目标运动和自旋的逆合成孔径3 维成像方向发展,形成等效面状观测。同时,由点状观测已经演化出合成孔径雷达的线状观测,正进一步演变为线阵合成孔径3 维成像的面状观测。

此外,值得密切关注的是,目前雷达系统的布局方式已经发展到网络化雷达的类平面布局。可以预期,随着相关技术进步、经济能力的提升和对雷达系统探测方式的重新认识,未来还可能进一步向立体网格布局方向发展。

4.2.3 信号空间维度

目标检测、跟踪与识别的信号空间由低维度向高维度演化,以利用高维空间中目标与背景之间更大的差异性,改善雷达发射隐蔽性、增强抗干扰能力,增强复杂背景中微弱目标的探测能力。其表现是,雷达系统的回波输入维度和处理维度呈逐步增加的趋势。处理维度增加的表现是,目标检测与跟踪的信号空间由早期的时域1 维检测,已经演化出时-频域2 维检测(动目标显示MTI、动目标检测MTD、脉冲多普勒PD 等)和检测后跟踪(DBT),正进一步向距离-方位-扫描周期构成的3 维跟踪后检测(TBD)演变。可以预期,未来还可能向更高维的检测与跟踪方向发展。同时,运动目标分类识别的信号空间由传统的运动特征识别,正在向1 维和2 维成像识别方向拓展,并将进一步向基于运动特征、雷达截面积起伏、质阻比、微多普勒、极化等特征构成的多维空间综合识别方向发展。

输入维度增加的表现是,雷达系统由早期的窄带、单频、单极化逐步向宽带、多频段、多极化演变。采用频率捷变、多频段、极化捷变、多极化等技术,可以在更宽频域范围和多极化域中更加有效地观测目标与环境的差异,以改善雷达的目标检测、低仰角跟踪、反侦测抗干扰等性能;采用瞬时宽带、正交多波形等技术,以改善雷达分辨率、截获概率和空域凝视覆盖等性能。可以预期,未来还将更多地利用包括目标和环境先验信息及其它传感器信息等在内的多种资源,使雷达系统在更加复杂环境中具备更高的探测性能。从长远来讲,雷达系统的视角覆盖将由单视角点状布局向1 维多视角布局、2 维多视角布局演化,最终趋于3 维多视角布局。雷达系统的探测器构型将逐渐由单探测器构型向多探测器简单构型、多探测器共形构型演化,最终趋于多探测器复杂构型;而雷达系统的回波信号空间将由最初的1 维信号空间逐步向2 维信号空间、多维信号空间演化,最终趋于高维信号空间。在未来发展中产生的新体制雷达,将是现有体制雷达体系的有益拓展,它们相互依存,共同发挥体系探测的作用。雷达系统的观测视角、通道构型、信号维度 3个重要方面的不同演化层次,也是雷达发展进程阶段划分的重要依据。

4.3 雷达技术还处于发展历程的中级阶段后半期

根据以上对雷达系统技术发展演变规律的分析和发展趋势的推演,结合国际公认的一些划分方法,可以初步推断,若将雷达技术的整个发展划分为初级、中级和高级3 个阶段,则目前的雷达技术仍然处于其发展历程的中级阶段后半期,如图2 所示。

整个中级阶段将以目前 3 种主流体制(相控阵、合成孔径、脉冲多普勒)的诞生和发展、演变和完善,以及智能化、网络化的萌芽为主要标志。因此,雷达技术依然有相当大的发展空间,也还有相当漫长的发展历程。因此,在雷达的理、体制和技术的创新和新型装备的发展方面,依然长路漫漫、大有可为。

初级、中级和高级这 3 个阶段的持续时间将呈逐渐拉长的趋势。这是因为,根据事物发展的普遍规律,在雷达技术发展逐渐趋于其终极目标的过程中,技术进步将必然放缓。

4.3.1 初级阶段(上世纪前半叶,约50 年)

从 20 世纪初出现的基于电磁波发射接收和金属物体反射的探测系统专利(1904 年,德,Huelsmeyer)算起,到第二次世界大战结束和20 世纪60 年代的相控阵雷达(1960 年代,美,AN/SPS-48[24])、合成孔径雷达(1966 年,美,CV-990机载SAR[25])和脉冲多普勒雷达(1959 年,美,AN/APG-59[26])诞生之前的这一段时期[27-30],可算作雷达发展的初级阶段。

在这个阶段,飞机的发明和大规模应用于世界性战争,对飞机实现远距探测和告警的急迫需求,极大地刺激和推动了雷达系统、雷达理论和基础技术的高速发展,使雷达得以在实战中用于警戒、搜索和火控,并在相当程度上影响了战争的进程和结局。这一时期,雷达体制由最初的双基地连续波、单基地脉冲发展为单基地相参脉冲体制;工作频

段由VHF 频段扩展至K 频段;承载平台由地基扩展至机载;大功率发射、低噪声接收技术和信号处理理论[1]都得到极大发展。这一时期主流雷达装备的主要特征是单视角点状布局(单站,未合成孔径)、单探测器构型(非相控阵)和1 维信号空间处理(时域1 维检测)。

4.3.2 中级阶段(前半期,上世纪60 至90 年代,约30 年)

从20 世纪60 年代相控阵雷达、脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达出现,至固态有源相控阵雷达(1980 年代,美,AN/FPS-115“铺路爪”[31])、有源相控阵脉冲多普勒雷达(1995 年,美,AN/APG-77[5])列装,合成孔径雷达(1988 年,美,Lacrosse 星载SAR[32]; 1991 年,美,E-8A 的AN/APY-3 机载SAR[30])用于上世纪90 年代的海湾战争的这一段时期[28,30],可算作雷达发展中级阶段的前半期。

在这个阶段,与雷达相关的基础技术不断取得重大突破,高速喷气飞机、中远程导弹、军用卫星的出现并大规模应用于冷战军备竞争,使得雷达技术得以继续保持高速发展,并广泛应用于预警、警戒、制导、火控、侦察和监视等领域[33]。这一时期,雷达技术的主流发展方向是相控阵、合成孔径,脉冲多普勒体制的诞生和发展;其中,相控阵由无源发展为有源[34],合成孔径雷达观测地面目标的能力由静止扩展至动目标[35],脉冲多普勒雷达改善了下视能力。雷达工作频段由K 频段扩展至Ka 频段,承载平台由空基扩展至天基。固态器件、计算机、微波集成电路、数字集成电路等基础技术的成果被大量用于雷达系统,固态发射、低副瓣天线、数字处理、自动检测、自动跟踪等技术也得到极大发展。这一时期主流雷达装备的主要特征是 1 维多视角布局(单站,SAR, ISAR, 1 维线状布局)、多探测器简单构型(单站,模拟相控阵、平面相控阵)和2维信号空间处理[36-37](MTD, PD, SAR, ISAR,距离-多普勒2 维处理,距离-方位2 维跟踪)。

4.3.3 中级阶段(后半期,上世纪90 年代至本世纪40 年代,约50 年)

从 20 世纪90 年代海湾战争前后,固态有源相控阵雷达、有源相控阵脉冲多普勒雷达列装,合成孔径雷达投入实战使用之后,到大约本世纪30 年代,共形数字相控阵雷达[34]、双多基合成孔径雷达[38]、下视3 维合成孔径雷达[39]、扁平网络化雷达[40]等新体制形成装备的时期,可算作雷达发展的中级阶段的后半,也是目前正经历的发展阶段。本阶段已发生的历次高技术局部战争,昭示了以信息主导和远程精确打击为主要特征的新军事革命的到来,同时,“911”等事件还让世界各国深刻认识到必须认真考虑如何应对多种威胁和完成多样化作战任务。因此,雷达技术发展的外部因素有了极大的改变,目标多样化、环境复杂化和任务多元化成为本阶段雷达技术面临的严峻挑战[41

-42]。同时,平台多样化、基础技术突破和经济能力增长,也为雷达的发展带来新的机遇。

这一时期,相控阵雷达、合成孔径雷达、脉冲多普勒雷达3 大主流体制已经、正在和将要进一步演化,而协同探测/分布式/网络化雷达体制也将开始逐渐登上历史舞台;工作频段将由Ka 频段扩展至太赫兹和激光频段;承载平台将由天基扩展到临近空间等平

台;与雷达相关的微波集成电路和数字处理等基础技术已取得很大成就,并孕育着宽禁带半导体等新的重大突破,也将为雷达技术的进一步发展提供新的空间。

本阶段主流雷达装备的主要特征将是 2 维多视角布局(扁平网络化多站雷达,近2 维面状布局;干涉SAR[43]、双多基SAR、3 维SAR、3 维ISAR,近2 维面状布局)、多探测器共形构型(单站,数字相控阵,共形相控阵)和多维信号空间处理(TBD,距离-方位-时间3 维跟踪检测;3 维SAR、3 维ISAR,距离-方位-多普勒3 维处理;多站、多波段、多极化、多波形等构成的多维信号空间)。

4.3.4 高级阶段(未来大约40 年以后)

到大约本世纪 40 年代,共形数字相控阵雷达、双多基SAR、3 维SAR、扁平网络化多站雷达等新体制雷达形成装备并经过实战检验后的时期,可称为雷达技术发展的高级阶段。未来的雷达探测技术将突破现有思路的束缚,由目前集中式的信息获取、基于设备的探测模式、单频段单极化的系统构成、目标失配的信号波形、预先设定的工作模式、基于统计的检测方法,向分布式信息获取[44]、基于体系的探测模式、多频段多极化的系统构成、目标匹配的信号波形、自适应及智能化的工作模式[45-46]、环境知识辅助的检测方法[47]等方向拓展。同时,利用天基和临近空间等平台的雷达探测技术,将得到更加广泛的重视。这些努力将最终演化出实现电子信息获取的全新一代的雷达探测体制、装备、系统和体系。

这一时期新型雷达装备的主要特征将可能是3维多视角布局(例如,立体网格雷达,3 维体状布局;多站分布式/网络化SAR,多外辐射源SAR,近3维体状布局)、多探测器复杂构型(例如,多站分布式共形数字相控阵)和高维信号空间处理(例如,TBD,距离-方位-多普勒-时间等多维跟踪检测;全频段、全极化、多波形、多信息源等构成的多维信号空间)。

4.4 雷达技术的发展节奏受到内外因素的制约

雷达技术的发展一直受到目标、环境和任务3 个外部因素的牵引制约。同时,方式、能力和资源3 个内部因素所涉及的认识问题和可行性问题也是影响

雷达技术发展节奏的关键因素。内外因素的相互作用和矛盾主体的转化,共同决定雷达技术发展的节奏和进程。

4.4.1 发展节奏取决于应用需求与综合能力的契合

科学技术带来新的进步,新的进步产生新的需求,新的需求促进科学技术发展,这是一个循环往复的过程。雷达技术正是在这一过程中诞生和发展、演变和完善的,而其发展节奏却取决于应用需求与综合能力的契合。

应用需求与综合能力的契合,是指雷达发展的内外因素构成的“想得到”(方式)、“做得到”(能力、资源)、“用得上”(目标、环境、任务)3 个要素的是否齐备,当其中一个或两个要素已经具备时,其余的要素则成为制约雷达技术发展的主要矛盾。从雷达技术发展的历史进程来看,在不同历史时期,这些要素的地位和具备与否,又是相互

转化的,3 个要素的地位在时间尺度上大体上遵循的是一个倒序排列。雷达诞生的初期,发展相对较慢,主要制约要素是第3 个要素;随后受到战争等需求的强烈刺激,取得了大的发展,主要制约要素转化为第2 个要素;当雷达发展到高级阶段,将主要受制于第1 个要素,同时,第2 个要素中的个别因素仍将起到相当的制约作用。

雷达技术正在向更加复杂的高维度探测系统发展。中后期的2 维多视角布局、多探测器共形构型和多维信号空间处理,乃至下一阶段的3 维多视角布局、多探测器复杂构型和高维信号空间处理,无疑将会消耗更多的平台和系统资源。但是,更为困难的问题是如何科学合理地聚合这些资源,并有效而充分地发挥它们的综合作用。例如,以立体网格雷达探测系统为代表的多平台复杂探测系统,必然将会涉及到探测方式、回波模型、信息提取、系统构型、任务分配、资源调度、实现技术、探测效能等一系列复杂的理论、机理、方法、技术等问题。这些问题,本质上是一个认识问题,遵循实践-认识-实践的认识规律,需要有一个相当漫长的历史过程,而在这个过程中还受到需求和投入的影响。因此,可以预期,“想得到”这个要素将成为雷达技术发展的中级阶段的后半期和高级阶段中制约技术发展的根本因素。

4.4.2 基础理论与技术的进步是雷达技术发展的基石

新概念和基础理论对雷达系统新能力的形成起着决定性的先导作用,这是雷达发展历程中不断被证实的规律。例如,首先是观察到电磁波的发射、接收和反射的现象,发现反映电磁波规律的麦克斯韦方程组,随后才有了雷达技术的萌芽和具有现代雷达基本特征的雷达系统的诞生;而紧随其后的匹配滤波、模糊函数、最佳检测、卡尔曼滤波等基础理论,奠定了雷达波形设计、信号与数据处理的理论基础,从而显著地改善了雷达的性能。波束形成与控制、合成孔径成像处理、脉冲多普勒处理等新概念和基础理论对现代相控阵雷达、合成孔径雷达、脉冲多普勒等雷达的诞生也曾经起到过先导和奠基作用。

基础技术的变革可以为雷达性能的提升提供新的机遇,也是雷达发展历程中被多次证实的规律。例如,磁控管的发明导致了微波雷达的问世,显著增大了雷达的探测威力。随后的行波管、固态发射等技术显著改善了雷达的运动目标探测能力,也为合成孔径雷达和脉冲多普勒雷达的实现提供了可能。石英晶振、锁相环路等技术为雷达波形高性能产生,提供了重要的硬件基础;超外差接收等技术为雷达实现低噪声接收提供了必要的技术条件。单脉冲跟踪、脉冲压缩、动目标显示、机载动目标显示、机载地面动目标显示等技术,为实现有效和充分的目标信息提取,起到了重要作用。集成电路、数字处理等技术,为实现脉冲压缩、成像处理、自动检测、自动跟踪以及雷达系统的数字化,提供了关键的技术手段。

可以预期,新的概念、基础理论和基础技术今后仍将为雷达技术的发展和探测性能的提高,起到不可或缺的重要作用。例如,超低副瓣自适应阵列天线技术、空时2 维自适应处理将是新一代脉冲多普勒机载预警雷达中提高下视能力的核心技术;宽禁带半导体可以显著增大固态器件功率,极大提高雷达系统的探测威力和可靠性;超常电磁材料、

纳米电子技术、微机电技术可能孕育着雷达系统新的变革。智能化探测和网格化探测的基础理论,将为可能出现的智能雷达和立体网格雷达的发展起到先导作用。

4.4.3 相关技术的革命是雷达技术飞跃发展的推动力

工作平台是雷达赖以存在的几何空间,是决定雷达获取信息方式的基本要素,也是雷达技术发展和体制创新的重要途径之一。新平台的合理利用,有可能使得雷达的探测方式、回波模型、信息提取、系统构型、实现技术、探测效能等方面发生根本性变化,进而为雷达技术的发展、提供新的动力和新的机遇。

例如,飞机、导弹、卫星的出现,使得雷达系统可以安装在高速飞行的空中和空间平台上,雷达系统探测方式发生了根本性改变,从而诞生了全新体制的合成孔径雷达和脉冲多普勒雷达,为雷达提供了高性能的对地侦察、机载火控和机载预警等新的能力,使雷达技术产生了飞跃式的发展。

由此推演,天基预警雷达将是今后雷达技术发展的必然趋势。而无人机、浮空平台、临近空间平台、空天飞机、空间站等新和次新的平台,也可能带来雷达探测方式的根本性改变,使雷达探测的概念和体制发生极大的变化,从而再次使雷达技术产生新的飞跃,为雷达提供广域监视、不间断实时监视等新能力,有效地应对雷达面临的现实和未来的挑战。

此外,现代仿生学、现代通信导航技术、纳米电子技术、量子技术等相关技术,以及磁探测技术、重力场探测技术和其它基于新的物理机理的探测技术,也将可能为雷达探测技术提供有益的借鉴或新的,甚至革命性的发展机遇。

05结束语

对雷达技术发展趋势的分析,可以从多种不同角度来进行。从需求角度进行分析,可以提供关于体系、装备和技术需求的全面认识。从技术角度进行分析,则可以提供有关雷达技术发展演变规律的理解、对雷达技术前沿与未来的深刻认识,以及对雷达技术未来能力的预测,是把握雷达技术发展主线、实现技术推动、产生新概念装备并形成新能力的利器,也是谋划雷达技术长远发展不可或缺的重要依据。

从技术角度的分析,主要是在“新”和“透”上面做文章。首先是要“追新”和“创新”,即从形成新技术的角度,从概念、机理、体制、频段、平台等方面着手,为雷达探测提供新的能力。其次要将原有技术“做透”、“见底”,即从形成新方法的角度,在途径、精细等方面着手,为雷达探测提供更高的性能。

对雷达技术进行认识演变规律、归纳发展趋势、推演技术远景、遴选重点方向的研究和分析,关键是认清四类技术(已经发展、正在发展、亟待发展、将要发展),区分两种状态(可想、可做、可用;可想、暂不可做、可用),以便在雷达技术领域准确地把握前沿与主流、区分现实与未来,并在不同的计划中开展相应的研究工作,从而为雷达技术

的创新发展,确定未来若干年的分阶段目标,选出重点方向,进而制定出科学可行的规划。

科学知识的形成与发展

科学知识的形成与发展 (一)科学知识的构成 (二)科学认识的起点 (三)观察与理论的关系 (四)科学发展的模式理论 (一)科学知识的构成 科学认识过程的成果是科学事实、科学定律、科学假说以及逻辑推理和实验检验而建立起来的科学理论。 1、科学事实 科学事实:是科学认识主体关于客观存在的、个别的事物(事件、现象、过程、关系等)的真实描述或判断,其逻辑形式是单称命题。 科学事实的特点:可重复性 渗透着理论 系统性 相对独立性 科学事实的作用: 科学事实是形成科学概念、科学定律、科学假说和科学理论的基础。 科学事实是确证或反驳科学假说和科学理论的基本依据。 2、科学定律 科学定律:是反映自然界事物、现象之间必然性关系的科学命题。 具有不以人的意志为转移的客观性,以全称命题的形式表现出来。 科学定律的特征: ?绝对真理与相对真理的统一(具体的、历史的) ?简明性特征 科学定律的作用: ?揭示了事物的本质或规律 ?有助于科学概念和科学理论的形成 ?是科学解释和预测的有效工具 3、科学假说 科学假说是根据已知的科学事实和科学原理,对所研究的自然现象及其规律性提出的一种假定性的推测和说明,是自然科学思维的一种重要形式。 科学假说:是根据已有的科学知识和新的科学事实,对所研究的问题作出猜测性说明和尝试性解答。 基本要素:事实基础、理论背景、对现象、规律的猜测,推导出的预言和预见. 科学假说——通向科学理论的必要环节 惠威尔:”若无某种大胆放肆的猜测,一般是做不出知识的进展的.” 没有大胆的猜测是做不出伟大的发现 科学假说的一般特征 科学性 假定性 易变性

科学假说的来源 当出现已知科学理论无法解释的新事实时,会产生猜测性说明。 当把某一理论类推到原来适用范围之外,对其对象的属性、规律进行猜测或设想时,会提出新假说。 为解决新旧事实之间的矛盾时会提出假定性说明。 建立科学假说的原则 解释性原则(能解释全部事实) 对应原则(不能与已检验的科学理论矛盾) 可预测性原则 科学假说的检验 ⑴逻辑分析——实践检验的辅助方法 主要是分析假说在逻辑上的合理性,以达到对假说进行初步筛选的目的。 ⑵实践检验——对假说中演绎出的若干可以直接检验的推论,与科学事实进行对照。 依据推论是否与观察或实验获得的经验数据相符合来决定假说的真伪。 ⑶证实与证伪 科学实践作为检验假说的标准,既能证实假说也能证伪假说。 检验中的复杂性 不能完全证实——确证 在逻辑上,方法的保真性是没有保证的 实践研究中不能一出现反例就否定假说 (实践是可错的、辅助性假说易谬) 所以,证实与证伪的对立不是绝对的,两者是对立统一的。 ⑷判决性实验 是形成和发展科学理论的必经途径,是通向科学理论的桥梁。 是发挥思维能动性的主要方式,激发思维创造性的媒介。 不同假说的争论有利于科学的发展,有利于学术繁荣。 4、科学理论 科学理论:是系统化的科学知识,是关于客观事物的本质及其规律性的相对正确的认识,是经过逻辑论证和实践检验并由一系列概念、判断和推理表达出来的知识体系。 科学理论的结构 基本概念——思维的基本单位、逻辑起点 基本原理或定律——是对研究对象的基本关系的反映,是科学理论建立的基础。 科学推论——由基本原理演绎推导出来的结论。 科学理论的基本特征 客观真理性——最本质的特征 要求科学理论必须正确地反映客观事物的本质及其规律性。 全面系统性 从事物的全部现象及其所有联系出发概括出来的普遍本质与规律。 逻辑完备性 整个体系具有内在的逻辑关联性、无矛盾性。

地质雷达发展历程

探地雷达的历史最早可追溯到20世纪初。1904年,德国人Hülsmeyer首次将电磁波信号应用于地下金属体的探测。1910年,Leimback和L鰓y以专利形式提出将雷达原理用于探地,他们用埋设在一组钻孔中的偶极天线探测地下相对高导电性质的区域,正式提出了探地雷达的概念。1926年Hülsenbeck第一个提出应用脉冲技术确定地下结构的思路,他指出介电常数不同的介质交界面会产生电磁波反射。由于地下介质具有比空气强得多的电磁衰减特性,加之地下介质情况的多样性,电磁波在地下的传播比空气中复杂的多,之后二三十年尽管在美国出现过一些相关的专利,这项技术很少被运用到其它领域,直到50年代后期,探地雷达技术才慢慢重新被人们所重视。探地雷达在矿井(1960,J.C.Cook)、冰层厚度(1963,S.Evans)、地下粘土属性(1965,Barringer)、地下水位(1966,Lundien)的探测方面得到了应用。1967年,一个与stern最初用于冰川探测的仪器类似的系统被设计研制出来,1972年Procello将其于探测月球表面结构。同样在1972年,Rex Morcy和Art Drake开创了GSSI(Geophysical Survey Systems Inc.)公司,主要从事商业探地雷达的销售。随着电子技术的发展,数字磁带记录问世,加之现代数据处理技术的应用,特别是拟反射地震处理的应用,探地雷达的实际应用范围在70年代以后迅速扩大,其中有:石灰岩地区采石场的探测(1971,Takazi;1973,kithara;)、淡水和沙漠地区的探测(1974,R.M.Morey;1976,P.K.Kadaba)、工程地质探测(1976,A.P.Annan 和J.L.Davis;1978,G.R.Olhoeft,L.T.Dolphin)、煤矿井探测(1975,J.C.Cook)、泥炭调查(1982,C.P.F.Ulriken)、放射性废弃物处理调查(1982,D.L.Wright;1985,O.Olsson)、以及地面和井中雷达用于地质构造填图(1997,M.Serzu )、水文地质调查(1996,A.Chanzy ;1997,Chieh-Hou Yang )、地基和道路下空洞及裂缝调查、埋设物探测、水坝的缺陷检测、隧道及堤岸探测等。自70年代以来、许多商业化的通用数字探地雷达系统先后问世,其中有代表性的有:美国Geophysical Survey System Inc公司的SIR系统、Microwave Associates 的MK系列,加拿大Sensor & Software的Pulse Ekko系列,瑞典地质公司(SGAB)的RAMAC/GPR系列,日本应用地质株式会社OYO公司的GEORADAR系列及一些国内产品(电子工业部LTD系列,北京爱迪尔公司CR-20、CBS-900等)。这些雷达仪器的基本原理大同小异,主要功能有多通道采集、多维显示、实时处理、变频天线、多次叠加、多波形处理等,另外还有井中雷达系统,多态雷达系统,层析成像雷达系统等。 国内探地雷达的研究始于70年代初。当时,地矿部物探所、煤炭部煤科院,以及一些高校和其他研究部门均做过探地雷达设备研制和野外试验工作,但由于种种原因,这些研究未能正式用于实际。90年代以来,由于大量国外仪器的引进,探地雷达得到了广泛的应用与研究。1990-1993年,中国地质大学(武汉)在国家自然科学基金资助下,开展了大量的理论研究和工程实践,取得了不少成果。探地雷达主要应用领域有隧道(1998,隋景峰;2001,刘敦文等)、水利工程设施(1997,赵竹占等)、混凝土基桩(2000,李梁等)、煤矿(1998,刘传孝等)、公路(1996牛一雄等;1997,沈飚等);岩溶(1994,王传雷,祁明松;1995,李玮,梁晓园);工程地质(1994,胡晓光;1999,刘红军,贾永刚);钻孔雷达(1999,宋雷,黄家会)等。

人类社会及其发展规律

第三章人类社会及其发展规律 主要内容: 第一节社会存在与社会意识 第二节生产力与生产关系矛盾运动的规律 第三节经济基础与上层建筑矛盾运动的规律 第四节社会形态更替的一般规律及特殊形式 本章引言: 本章论述历史唯物主义的基本原理。学习这一章,要掌握社会的基本结构,包括社会存 在与社会意识的关系,生产力与生产关系的矛盾,经济基础与上层建筑的矛盾;掌握社会形态的划分法和社会形态更替的规律,弄清社会形态的发展是一种自然历史过程;要深刻认识社会发展的各种动力,包括社会基本矛盾是社会发展的基本动力,阶级斗争是阶级社会发展 的直接动力,以及革命和改革、文化在社会发展中的作用;要正确理解人的本质及人与社会的关系,人民群众和个人在历史上的作用,无产阶级政党的群众观点和群众路线的工作方法。 第三章人类社会及其发展规律 一.社会存在与社会意识 社会存在与社会意识的关系问题,是社会历史观的基本问题。 (一)两种根本对立的历史观 在对待社会历史问题上,历来存在着两种根本对立的观点: 唯心史观:在马克思主义产生之前一直占据统治地位。 唯物史观:马克思两大发现之一 (1)历史唯心主义的缺陷 第一、把精神的东西当作是社会发展的最终决定力量..人是社会历史的主体,人的活动 总是在一定的意识指导下进行的,社会的存在和发展离不开人的有意识的活动.唯心史观看到了社会区别于自然界的这种特殊性,但是却片面地扩大夸大了这种特殊性.它只是从意识 和精神的方面理解社会同自然界的区别,却没有看到社会对自然界的深刻依赖性、社会生活 本身的物质性和社会发展的自然历史过程性。 第二、片面夸大个人在历史上的作用,否定人民群众是历史的创造者。唯心史观注意的中心只是少数历史人物的活动,它把人民群众看作是"惰性”的物质、无知的”群氓” (旧)(2)唯心史观产生和存在的根源 第一,社会历史根源。社会发展的客观过程及其规律的充分暴露,在很大程度上取决于 生产发展的状况。 第二,阶级根源。当人类进入阶级社会之后,由于体力和脑力劳动的分离,剥削阶级垄 断了精神文化活动,他们总是夸大精神的作用,贬低物质生产、鄙视体力劳动,抹煞人民群众在历史上的决定作用,竭力鼓吹英雄人物创造历史的唯心史观,为维护和巩固自己的统治 地位与剥削制度的合理性、永恒性作辩护和论证。 第三,认识根源。认识根源讲的是人们在认识中犯错误的可能性和原因 3,物史观创立的重大意义 马克思和恩格斯克服以往哲学家仅从人们的思想动机去研究社会历史的局限,努力寻找隐藏在人们思想动机背后的物质动因,从物质资料的生产方式出发解释一切社会历史现象,否定唯心史观而创立唯物史观。 (二)社会存在与社会意识及其辩证关系

激光雷达技术的应用现状及应用前景

光电雷达技术 课程论文 题目激光雷达技术的应用现状及应用前景

专业光学工程 姓名白学武 学号2220140227 学院光电学院 2015年2月28日 摘要:激光雷达无论在军用领域还是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类,介绍了它们的研究进展和发展现状,以及应用现状和发展前景。 引言 激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的T作原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对飞机、导弹等目标的探测、跟踪和识别。 激光雷达可以按照不同的方法分类。如按照发射波形和数据处理方式,可分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达和成像激光雷达等:根据安装平台划分,可分为地面激光雷达、机载激光雷达、舰载激光雷达和航天激光雷达;根据完成任务的不同,可分为火控激光雷达、靶场测量激光雷达、导弹制导激光雷达、障碍物回避激光雷达以及飞机着舰引导激光雷达等。 在具体应用时,激光雷达既可单独使用,也能够同微波雷达,可见光电视、

红外电视或微光电视等成像设备组合使用,使得系统既能搜索到远距离目标,又能实现对目标的精密跟踪,是目前较为先进的战术应用方式。 一、激光雷达技术发展状况 1.1关键技术分析 1.1.1空间扫描技术 激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制和扫描体制,其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描和二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器,作用距离较远,探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同,能够减小设备的体积、重量,但在我国多元传感器,尤其是面阵探测器很难获得,因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。 机械扫描能够进行大视场扫描,也可以达到很高的扫描速率,不同的机械结构能够获得不同的扫描图样,是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描,扫描速度可以很高,扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小,光束质量较差,耗电量大,声光晶体必须采用冷却处理,实际工程应用中将增加设备量。 二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支,它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和细微加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成,一组为正透镜,另一组为负透镜,准直光经过正透镜后开始聚焦,然后通过负透镜后变为准直光。当正负透镜阵列横向相对运动时,准直光方向就会发生偏转。这种透镜阵列只需要很小的相对移动输出光束就会产生很大的偏转,透镜阵列越小,达到相同的偏转所需的相对移动就越小。因此,这种扫描器的扫

雷达发展史

利用电磁波探测目标的电子设备。它发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至雷达的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。雷达是英文RADAR(Radio Detection And Ranging)的译音,意为“无线电检测和测距”。雷达的优点是白天黑夜均能检测到远距离的较小目标,不为雾、云和雨所阻挡。雷达是现代战争必不可少的电子装备。它不仅应用于军事,而且也应用于国民经济(如交通运输、气象预报和资源探测等)和科学研究(如航天、大气物理、电离层结构和天体研究等)以及其他一些领域。 发展简史雷达的基本概念形成于20世纪初。但是直到第二次世界大战前后,雷达才得到迅速发展。早在20世纪初,欧洲和美国的一些科学家已知道电磁波被物体反射的现象。1922年,意大利G.马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。美国海军实验室发现用双基地连续波雷达能发觉在其间通过的船只。1925年,美国开始研制能测距的脉冲调制雷达,并首先用它来测量电离层的高度。30年代初,欧美一些国家开始研制探测飞机的脉冲调制雷达。1936年,美国研制出作用距离达40公里、分辨力为457米的探测飞机的脉冲雷达。1938年,英国已在邻近法国的本土海岸线上布设了一条观测敌方飞机的早期报警雷达链。 第二次世界大战期间,由于作战需要,雷达技术发展极为迅速。就使用的频段而言,战前的器件和技术只能达到几十兆赫。大战初期,德国首先研制成大功率三、四极电子管,把频率提高到500兆赫以上。这不仅提高了雷达搜索和引导飞机的精度,而且也提高了高射炮控制雷达的性能,使高炮有更高的命中率。1939年,英国发明工作在3000兆赫的功率磁控管,地面和飞机上装备了采用这种磁控管的微波雷达,使盟军在空中作战和空-海作战方面获得优势。大战后期,美国进一步把磁控管的频率提高到10吉赫,实现了机载雷达小型化并提高了测量精度。在高炮火控方面,美国研制的精密自动跟踪雷达SCR-584,使高炮命中率从战争初期的数千发炮弹击落一架飞机,提高到数十发击中一架飞机。

科学技术与人类发展

科学技术与人类发展 近代以来科学技术得到了飞速发展,他给我们人能的生存与发展带来了极大的益处,已经融入到了我们日常生活与工作的方方面面,比如现代式楼宇、汽车、手机等等;但同时他们又给我们带来了各种各样的问题和危害,可以说随处可见,大气污染、水污染、固体垃圾污染等。科学技术就好比一把双刃剑,我们用得好的时候就得益于我们,反之则伤害我们。因此我们必须要真确的认识他们,认识他们之间的关系,认识到他们与我们人类发展的关系,这样我们才能很好地利用好这把双刃剑。 关键字:科学技术发展人类

科学是什么?从1834年英国哲学家惠威尔首次提出科学一词,不同时代的人对科学都有不同的定义。 在哲学家你在看来,人类记忆力有限,他认为科学其实是一种人类活动,它包括社会的活动、科学历史的活动和文化活动。科学的关键在于发明,而不是发现自然规律的固有存在。当然我们是不信的,但在某些后现代主义哲学家眼里,这就是真理,比如费耶阿本德和罗蒂两位大哲学家。他同时认为,我们不能陷入科学主义深渊里,因为科学主义观点坚信科学最终能够解决我们人类所面临的一切问题,或者发现那些在我们经验感觉到的现实世界背后的一些真实世界的潜藏的真理。当然,现今社会对科学的定义同样存在不同程度的争议,随意引用很容易出现错误。 《辞海》1979年版:“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系,它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的,它是人们实践经验的结晶。”法国《百科全书》:“科学首先不同于常识,科学通过分类,以寻求事物之中的条理。此外,科学通过揭示支配事物的规律,以求说明事物。”前苏联《大百科全书》:“科学是人类活动的一个范畴,它的职能是总结关于客观世界的知识,并使之系统化。‘科学’这个概念本身不仅包括获得新知识的活动,而且还包括这个活动的结果。”《现代科学技术概论》:“可以简单地说,科学是如实反映客观事物固有规律的系统知识。” 1888年,达尔文曾给科学一个定义:“科学就是整理事实,从中发现规律,做出结论”。达尔文给出的科学的定义是我们当下大家所认可的,我们认为这就是科学的本质含义,我们称之为事实和规律。科学就是我们人通过实践所或得的事物本身的事实或者是规律,然后再依此为根据,做到实事求是,不依靠我们的大脑去构建。规律,则是客观实在的事物之间和其内部的本质联系。 二、技术 世界知识产权组织在1977年版的《供发展中国家使用的许可证贸易手册》中,给技术下的定义:"技术是制造一种产品的系统知识,所采用的一种工艺或提供的一项服务,不论这种知识是否反映在一项发明、一项外形设计、一项实用新型或者一种植物新品种,或者反映在技术情报或技能中,或者反映在专家为设计、安装、开办或维修一个工厂或为管理一个工商业企业或其活动而提供的服务或协助等方面。"这一定义是当今世界上有关技术的定义最为全面和完整的定义。这一定义实际是把所有能够产生社会经济效益的科学技术知识都定义

论雷达技术的发展与应用及未来展望

论雷达技术的发展与应用及 未来展望 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

论雷达技术的发展与应用及未来展望 摘要:雷达是用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置的装置。雷达的发展与使用过程,正是电子技术在军事中应用的缩影,而雷达的未来,更与电子技术息息相关。本文介绍了雷达的发展与应用的历史,重点介绍了相控阵雷达与激光孔径雷达两类雷达的原理与特点,并指出雷达的弱点及未来发展方向关键词:雷达;发展;实战应用;种类;弱点;未来

雷达主要用于对远距离物体的方位、距离、高度做精确检测,可以说是现代军事电子技术的代表。随着不断的发展,雷达在战区的警戒、各种新式武器威力的发挥、协同作战的指挥中的地位愈发重要。 1雷达的发展与应用 雷达的基本工作原理是靠发射探测脉冲和接受被照射目标的回波发现目标。百年的时间里,随着新技术的发展和应用,雷达也在不断发展。 1.1雷达的发展史 下面是雷达出现前夜相关理论的一系列突破: 1842年多普勒(Christian Andreas Doppler)率先提出利用多普勒效应的多普勒式雷达。 1864年马克斯威尔(James Clerk Maxwell)推导出可计算电磁波特性的公式。 1886年赫兹(Heinerich Hertz)展开研究无线电波的一系列实验。 1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。 1897年汤普森(JJ Thompson)展开对真空管内阴极射线的研究。 这些与电磁波相关的科技是雷达的最基本理论。1904年克里斯蒂安?豪斯梅耶(Christian Hulsmeyer)宣称他的“电动镜”可以传输音频,并能够接受到运动物体的回应。可以说,就是这位德国人奠定了这项技术。然而,在一战期间,德国军官们所注意的是无线电通讯。 接下来雷达的出现就显得顺理成章了。1933年,鲁道夫?昆德(Rudolf Kunhold)提出毫米波长可能可以探测出水面船只及飞船的位置。两年后,威廉?龙格(Wilhelm Runge)已经能够根据飞机自身所发出的信号计算出50公里以外的飞机位置所在,即使是在夜晚或者有雾的时候。 第二次世界大战中的不列颠战役成为雷达正式登场的舞台。法国的迅速陷落,使希特勒有理由相信只需通过空袭便能征服英国。在这一大规模的空战中,纳粹德国空军拥有的飞机数量远远超过了英国皇家空军——2670架对1475架。而英国在雷达方面有优势。1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。1938年,为保卫英格兰,用七部雷达组成"Chain Home"雷达网,雷达频率30兆赫。雷达网使德国轰炸机还没到达英吉利海峡即被发现,英国也因此取得了英伦空战的胜利。这场胜利也是第二次世界大战中较大的转折点之一。 之后四十年人们更加意识到雷达的重要作用,雷达也因此得到了不断发展,也分出了不同种类。本节余下部分将有选择地概括各个年代的重大进展。 1.1.1四十年代 四十年代初期(在二次大战期间),由于英国发明了谐振腔式磁控管,从而在先驱的VHF雷达发展的同时,产生了微波雷达发展的可能性。它开拓了发展L波段(23q厘米波长)和S波段(10厘米波长)大型地面对空搜索雷达和X波段(3厘米波长)小型机载雷达的美好前景。1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。两年后美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,预警雷达。时至今日,雷达已成为各式飞机不可缺少的组成部分,是实施精确打击和自身防护的必要手段。 1.1.2五十年代

科学发展观的基本要素是

科学发展观 科学发展观,第一要义是发展,核心是以人为本,基本要求是全面协调可持续,根本方法是统筹兼顾。这是科学发展观的四个基本要素。 ――必须坚持把发展作为党执政兴国的第一要义。要牢牢抓住经济建设这个中心,坚持聚精会神搞建设、一心一意谋发展,不断解放和发展社会生产力。要着力把握发展规律、创新发展理念、转变发展方式、破解发展难题,提高发展质量和效益,实现又好又快发展。 ――必须坚持以人为本。要始终把实现好、维护好、发展好最广大人民的根本利益作为党和国家一切工作的出发点和落脚点,尊重人民主体地位,发挥人民首创精神,保障人民各项权益,走共同富裕道路,促进人的全面发展,做到发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享。 ――必须坚持全面协调可持续发展。要按照中国特色社会主义事业总体布局,全面推进经济建设、政治建设、文化建设、社会建设,促进现代化建设各个环节、各个方面相协调,促进生产关系与生产力、上层建筑与经济基础相协调。 ――必须坚持统筹兼顾。要正确认识和妥善处理中国特色社会主义事业中的重大关系,统筹个人利益和集体利益、局部利益和整体利益、当前利益和长远利益,充分调动各方

面积极性。既要总揽全局、统筹规划,又要抓住牵动全局的主要工作、事关群众利益的突出问题,着力推进、重点突破。 胡锦涛指出,深入贯彻落实科学发展观,要求我们始终坚持"一个中心、两个基本点"的基本路线。党的基本路线是党和国家的生命线,是实现科学发展的政治保证。以经济建设为中心是兴国之要,是我们党、我们国家兴旺发达和长治久安的根本要求;四项基本原则是立国之本,是我们党、我们国家生存发展的政治基石;改革开放是强国之路,是我们党、我们国家发展进步的活力源泉。要坚持把以经济建设为中心同四项基本原则、改革开放这两个基本点统一于发展中国特色社会主义的伟大实践,任何时候都决不能动摇。 深入贯彻落实科学发展观,要求我们积极构建社会主义和谐社会。要通过发展增加社会物质财富、不断改善人民生活,又要通过发展保障社会公平正义、不断促进社会和谐。 深入贯彻落实科学发展观,要求我们继续深化改革开放。要把改革创新精神贯彻到治国理政各个环节,毫不动摇地坚持改革方向,提高改革决策的科学性,增强改革措施的协调性。要完善社会主义市场经济体制,推进各方面体制改革创新,加快重要领域和关键环节改革步伐,全面提高开放水平。 深入贯彻落实科学发展观,要求我们切实加强和改进党的建设。要站在完成党执政兴国使命的高度,把提高党的执

船用雷达的发展历史、现状及未来展望

船用雷达的发展历史、现状及未来展望

船用雷达的发展历史、现状及未来展望 摘要:船用雷达用于测定船位、引航和避让,是船长的眼睛。船用雷达的出现是航海技术发展的重大里程碑。本文主要介绍船用雷达的发展历史、现状以及未来发展趋势。 关键词:船用雷达、发展历史、现状、趋势 The devel opment of marine radar, history, current status and future trends Abstract: Marine radar is used to determine the ship's position, the pilot and avoidance, it is the captain's eyes. The emergence of marine radar is a major milestone in the development of maritime technology. This paper describes the development of marine radar, history, current status and future trends. Key Word: marine radar, history, current status, future trends 船用雷达又称航海雷达,是装于船上用于航海活动,进行航行避让、船舶定位、狭水道引航。 船用雷达由天线、发射机、接收机、显示器和电源5部分组成。天线是用来发射、接收电磁波,现代雷达发射和接收一般合用一个天线,由收发开关转换。天线由马达驱动,作360°连续环扫。发射机,采用脉冲体制。近距离档用较短脉冲,以提高距离分辨力;远距离档用较长脉冲,以增大作用距离。工作波段以X波段和S波段为主,前者有较高的方位分辨力,有利于近距离探测;后者受雨雪杂波和海浪杂波的干扰较小,电磁波经过

社会科学技术发展对社会变迁影响

科学技术变迁 科学技术作为社会结构体系中独立存在的知识系统,对于现代社会的变迁有着越来越大的影响。科学技术发明创造的变化和研究规模、组织形式的变化,一方面直接影响到社会经济、政治、观念和生活方式的变化,另一方面促使现代社会变迁日益加速。 ①按社会变迁的规模,可划分为整体变迁和局部变迁。整体的社会变迁是整个社会体系的变化,是各个社会要素变化合力的结果。局部变迁是各个社会体系要素自身及它们之间部分关系的变化,不一定与社会整体变迁的方向和速度一致。 ②按社会变迁的方向,可划分为进步的社会变迁和倒退的社会变迁。进步的社会变迁是指符合社会发展的客观规律,带来社会物质和各种社会 生活水平的提高,有利于每一个社会成员的全面发展的社会变迁。反之,则是倒退的社会变迁。在社会变迁的实际过程中,二者往往是同时发生的。尽管人们对“进步”有着种种不同的理解和评判标准,但促进社会进步一直是人们研究社会变迁的主要目的。 ③按社会变迁的性质,可划分为进化的社会变迁和革命的社会变迁。进化的社会变迁主要表现在量的方面。它是一种渐进的部分质变的社会变化过程,是社会有秩序的、缓慢的和持续的变迁。革命的社会变迁即社会革命,是社会渐进过程的中断和质的飞跃。在社会革命时期,全部社会系统和社会结构解体、改造和重组,社会由一种形态迅速过渡到另一种形态。 ④按人们对社会变迁的参与和控制的程度,可划分为自发的社会变迁和有计划的社会变迁。自发的社会变迁指人类在很多方面对于社会变化的方向、目标和后果没有理性的认识,只是盲目地参与和顺从。有计划的社会变迁指人们对社会变迁的过程、方向、速度、目标和后果实行有计划的指导和管理。在现代社会中,绝大多数社会变迁都是有计划的社会变迁。 从网上转过来的,看对你有帮助么? 科技对人类的功过是非,已经成为人类不得不正视的现实问题,我们必须重新思考人与自然的关系,使科技为人与自然的和谐发展服务。本文主要讨论了重建科技价值观问题的背景和意义,提出了一种"可持续发展的科技价值观",并就这一科技价值观作了粗浅的哲学分析,以希望引起人们对科技价值观问题的重视。 关键词:科技价值观;人与自然;可持续发展 一. 科学技术的本质

现代雷达信号处理技术及发展趋势..

现代雷达信号处理技术及发展趋势 摘要:自二战以来,雷达就广泛应用于地对空、空中搜索、空中拦截、敌我识别等领域,后又发展了脉冲多普勒信号处理、结合计算机的自动火控系统、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。随着科技的不断进步,雷达技术也在不断发展,现代雷达已经具备了多种功能,如反隐身、反干扰、反辐射、反低空突防等能力,尤其是在复杂的工作环境中提取目标信息的能力不断得到加强。例如,利用雷达系统中的信号处理技术对接收数据进行处理不仅可以实现高精度的目标定位与跟踪, 还能够在目标识别和目标成像、电子对抗、制导等功能方面进行拓展, 实现综合业务的一体化。 一、雷达的起源及应用 雷达,是英文Radar的音译,源于radio detection and ranging的缩写,意思为"无线电探测和测距",即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此,雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。雷达最为一种重要的电磁传感器,在国防和国民经济中应用广泛,最大特点是全天时、全天候工作。雷达由天线、发射机、接收机、信号处理机、终端显示等部分组成。 雷达的出现,是由于二战期间当时英国和德国交战时,英国急需一种能探测空中金属物体的雷达(技术)能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。二战期间,雷达就已经出现了地对空、空对地(搜索)轰炸、空对空(截击)火控、敌我识别功能的雷达技术。二战以后,雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。后来随着微电子等各个领域科学进步,雷达技术的不断发展,其内涵和研究内容都在不断地拓展。雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。

雷达技术概述

雷达技术的发展历程及其在现代战争下的发展趋势研究 摘要:文章简要介绍了雷达系统和技术的发展历程,分析了雷达系统与技术发展的特点,提出了现代战争下雷达技术发展展望。 关键词:雷达技术相控阵合成孔径发展历程发展趋势 引言 自从雷达诞生至今,在70 多年的发展历程中,随着科技的不断发展、需求的不断变化,出现了多种体制的新功能雷达,雷达的技术性能、体积和重量、可靠性、维修性、抗恶劣环境的生存能力等也发生了天翻地覆的变化。特别是其在现代战争中的广泛应用,使得对雷达技术的研究具有了重要的意义。 一、雷达系统与技术的发展历程 1.20 世纪30 年代及以前 19 世纪后期,物理学家麦克斯韦、法拉第和安培等人,预言并用数学公式描述了移动电流产生的电磁波的存在情况。1935 年英国和美国科学家第一次研制出能够探测空中飞机的实用米波雷达,至此宣告了雷达的诞生。1936 年美国海军研究实验室研制了T / R (收发)开关,可使雷达系统的接收和发射分系统共用一副天线,大大简化了雷达系统结构。1939 年英国科学家发明了大功率磁控管,克服了甚高频雷达波束和频带窄的缺点,使实用雷达步入了微波频段。 2.20 世纪40 年代 20 世纪40 年代美国辐射研究室把微波新技术应用于军用机载、陆基和舰载雷达取得成功,其代表产品是SCR -270 机载雷达、SCR -584 炮瞄雷达和AN / APQ-机载轰炸瞄准相控阵雷达。20 世纪40 年代主要的雷达技术有动目标显示技术、中继技术以及单脉冲跟踪技术理论的提出。动目标显示技术应用于各型对空警戒雷达,后来应用于着陆引导、岸防等型雷达,其优势是能有效抑制地海杂波,抑制大山、建筑物、风雨雪等静止和慢动目标的干扰能将机载情报传送到地面观测站,能有效加强地空之间的信息联系。 3.20 世纪50 年代 20 世纪50 年代是雷达理论发展的鼎盛时期,雷达设计从基于工程经验阶段,进人了以理论为基础,结合实践经验的高级阶段。50 年代产生的主要理论有匹配滤波器概念、统计检测理论、模糊图理论和动目标显示理论等。各种新技术的应用,出现了诸如脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达等新休制雷达。 4.20世纪60年代 20 世纪60 年代雷达系统发展的主要标志是数字处理技术革命和相控阵雷达的应运而生。为了探测洲际弹道导弹,为防空系统提供预测情报,产生了相控阵雷达体制。新一代雷达发展方向是全固态电扫相控阵多功能雷达。雷达信号和数据处理的数字化革命、半导体元件、大规模和超大规模集成电路的应用,使雷达技术的发展日臻完善并达到比较高的水平。

社会发展的规律教学设计

篇一:11.1社会发展的规律(教学设计) 《生活与哲学》教学设计 教学过程: 篇二:11.1《社会发展的规律》教学设计 《社会发展的规律》教学设计 一、教学目标: (一)知识目标 (二)能力目标 1、通过对社会存在与社会意识辩证关系的学习,初步形成用历史唯物主义原理看待社会现象、分析和解决社会问题的能力 2、通过对基本矛盾原理的学习,初步形成正确认识社会发展的能力,对社会历史的总趋势有正确的认识。 (三)情感、态度与价值观目标 1、从社会存在出发理解社会意识,坚持思想领域的问题要到物质领域中去寻找根源,坚定历史唯物主义的基本立场。 二、教学问题诊断分析 三、教学重点、难点 教学重点:社会生活在本质上是社会实践;人类社会的基本矛盾及其发展规律教学难点:社会存在和社会意识的辩证关系;经济基础与上层建筑的辩证关系原理 四、课时安排:1课时 五、课前预习作业 1、社会存在和社会意识的辩证关系 2、经济基础与上层建筑的辩证关系原理 六、教学过程设计: 引入新课:困惑1:如何导入新课 修改课件用网络流行词便于学生理解和接受 利用课本86页材料及设置的问题引导学生阅读课本并回答问题 讲授新课: 一、社会存在与社会意识 利用学案网络热词的发展的材料,解读社会存在与社会意识的关系 思考:1网络热词与社会生活的关系? 2网络热词的更迭,说明了什么哲学道理? 学生:看书、思考、归纳 板书或ppt:社会存在和社会意识的辩证关系的解析图 问题:既然社会存在决定社会意识,我们又该如何理解:先进的社会形态中还存在落后的社会意识?落后的社会存在也存在先进的社会意识? 学生:举手回答 问题:你能否运用这一原理说明我们的现代化建设为什么要以科学发展观为指导? 困惑2:社会意识具有相对独立性包括在社会存在与社会意识二者关系中吗?相对独立性是社会意识的特点,是关系中的一点. 归纳社会存在与社会意识的关系 社会存才决定社会意识

论雷达技术的发展与应用及未来展望

论雷达技术的发展与应用及未来展望 摘要:雷达是用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置的装置。雷达的发展与使用过程,正是电子技术在军事中应用的缩影,而雷达的未来,更与电子技术息息相关。本文介绍了雷达的发展与应用的历史,重点介绍了相控阵雷达与激光孔径雷达两类雷达的原理与特点,并指出雷达的弱点及未来发展方向 关键词:雷达;发展;实战应用;种类;弱点;未来

雷达主要用于对远距离物体的方位、距离、高度做精确检测,可以说是现代军事电子技术的代表。随着不断的发展,雷达在战区的警戒、各种新式武器威力的发挥、协同作战的指挥中的地位愈发重要。 1雷达的发展与应用 雷达的基本工作原理是靠发射探测脉冲和接受被照射目标的回波发现目标。百年的时间里,随着新技术的发展和应用,雷达也在不断发展。 1.1雷达的发展史 下面是雷达出现前夜相关理论的一系列突破: 1842年多普勒(Christian Andreas Doppler)率先提出利用多普勒效应的多普勒式雷达。1864年马克斯威尔(James Clerk Maxwell)推导出可计算电磁波特性的公式。 1886年赫兹(Heinerich Hertz)展开研究无线电波的一系列实验。 1888年赫兹成功利用仪器产生无线电波。 1897年汤普森(JJ Thompson)展开对真空管内阴极射线的研究。 这些与电磁波相关的科技是雷达的最基本理论。1904年克里斯蒂安?豪斯梅耶(Christian Hulsmeyer)宣称他的“电动镜”可以传输音频,并能够接受到运动物体的回应。可以说,就是这位德国人奠定了这项技术。然而,在一战期间,德国军官们所注意的是无线电通讯。接下来雷达的出现就显得顺理成章了。1933年,鲁道夫?昆德(Rudolf Kunhold)提出毫米波长可能可以探测出水面船只及飞船的位置。两年后,威廉?龙格(Wilhelm Runge)已经能够根据飞机自身所发出的信号计算出50公里以外的飞机位置所在,即使是在夜晚或者有雾的时候。 第二次世界大战中的不列颠战役成为雷达正式登场的舞台。法国的迅速陷落,使希特勒有理由相信只需通过空袭便能征服英国。在这一大规模的空战中,纳粹德国空军拥有的飞机数量远远超过了英国皇家空军——2670架对1475架。而英国在雷达方面有优势。1936年1月英国W.瓦特在索夫克海岸架起了英国第一个雷达站。1938年,为保卫英格兰,用七部雷达组成"Chain Home"雷达网,雷达频率30兆赫。雷达网使德国轰炸机还没到达英吉利海峡即被发现,英国也因此取得了英伦空战的胜利。这场胜利也是第二次世界大战中较大的转折点之一。 之后四十年人们更加意识到雷达的重要作用,雷达也因此得到了不断发展,也分出了不同种类。本节余下部分将有选择地概括各个年代的重大进展。 1.1.1四十年代 四十年代初期(在二次大战期间),由于英国发明了谐振腔式磁控管,从而在先驱的VHF雷达发展的同时,产生了微波雷达发展的可能性。它开拓了发展L波段(23q厘米波长)和S波段(10厘米波长)大型地面对空搜索雷达和X波段(3厘米波长)小型机载雷达的美好前景。1941年苏联最早在飞机上装备预警雷达。两年后美国麻省理工学院研制出机载雷达平面位置指示器,预警雷达。时至今日,雷达已成为各式飞机不可缺少的组成部分,是实施精确打击和自身防护的必要手段。 1.1.2五十年代 五十年代标志着雷达进入第二代。它在前两个十年发展的基础上扩展了工艺技术。雷达理论在此时也有了很大的进展。雷达理论的引入是雷达设计具有比以往更扎实的基础,使工程经验更具有信赖性。这个时期所发明的雷达理论概念如匹配滤波器、模糊函数、动目标显示理论已经被广大雷达工程师应用。 1.1.3六十年代 六十年代的标志是大型电控相控阵的出现以及六十年代后期开始的数字处理技术。相控阵雷达将在1.2.1中具体介绍。六十年代后期,数字技术的日益成熟引起了雷达信号处理的革命。

从辩证法的角度浅析科学发展的规律

从辩证法的角度浅析科学发展的规律 科学既是一种认识现象,又是一种社会现象,既是一种知识体系,又是一种科学生产,科学的多重性质决定了他的发展具有多种规律。本文将从现象和本质、归纳和演绎、原因和 结果、否定之否定这四个辩证视角浅析科学发展的规律。 现象和本质是揭示事物内部联系和外部表现相互关系的一对辩证法的基本范畴,质就是事物的根本 性质,是组成事物基本要素的内在联系。事物的本质是由它本身所固有的特殊矛盾所决定的。一事物的根本性质,对于该事物来说,就是它本身的特殊本质;对于他事物来说,就是它们之间的本质区别。而现象是事物的外部联系和表面特征,是事物本质的外在表现。 泰勒斯说过“水是万物的本质”,从历史中单单抽出这一个拗口的名字和荒诞的论断不免让人难懂,其实对于万物本质的探索是人类从古至今不懈的追求,至今没有得到终极的答案。到底万物是由单一的元素构成,还是水、空气和火?抑或是像毕达哥拉斯所认为的那样“数就是存在 由之构成的原则,可以说,就是存在由之构成的物质。” 古希腊的不同学派有着五花八门的解释,留下了许多对我而言熟悉又陌生的名字:泰勒斯、毕达哥拉斯、德谟克利特、赫拉克利特、巴门尼德等等。他们的理论如同今日我们在中学所学习的道尔顿的原子模型,还是高等物理中所阐释的质子、中子、夸克等构成物质的基础粒子,其实在都是在回答这同一个问题。书中下面一段话我认为很好地体现了人类科学的诉求,也许,科学就产生于人类想要通过理性来把握自然、宇宙与自身的这一种占有欲。 “自然界背后的实在究竟是一种在本质上同人类心灵所见的自然界相似的东西呢,还是一种对 人和人的福利漠不关心的巨大机器呢?一座山实际上是披着树木的绿袍、戴着永不融化的雪帽的一堆岩石呢,还是实质上是一批没有人的品质的小质点、一批不知何故能使人类心灵产生形式和色彩幻觉的小质点的集合体呢?” 既然对于有形的物质的分解至今都没有尽头,那么不妨从另一个角度进行思考。以柏拉图为代表的唯心主义为我们提供了另一个视角来探究万物的基础。柏拉图的“理式”学说中提出的涵盖世上形形色色物体的物体之普遍的类“universal class”存在于心灵当中,只有心灵才有把握住它们的本质,我认为用通俗的话讲出来就是“透过 现象看本质”。世界上有千千万万各种各样的马,白的、黑的、的卢、汗血,而它们都只是我 们心中“马”这一原型的映射。“自然界的一切对象都处在经常变化的状态,只有类型是实实在 在的和一成不变的。” 这些讨论,看似不免有些脱离了我们心目中“科学”的范畴,但其实在古希腊“科学”这一概念尚 未得到充分的建构,科学是包含在哲学中的,科学是在中世纪之后才逐步走向了现代的精确化和数学化。 首先,现象和本质是相互区别、相互对立的。这表现在以下几个方面:,现象是个别、层面 和表面的东西,是事物的本质的具体表现;本质则是同类现象的共性,是事物内部深藏着的东西。同类现象具有共同的深刻的本质,而作为共同本质的外部表现的现象都是千差万别、多姿多态的。因此,现象比本质丰富、生动,本质比现象普遍、深刻。现象是多变的,易逝的, 具有较大的流动性;本质则是相对平静,相对稳定的。列宁曾以海水作比喻形象地指出,现象如同浮在水表面的泡沫,本质就象水底层的深流。第三,从人的认识来看,形于外的现象, 可以为人的感官直接感知;藏于内的本质,则是看不见,摸不着的,只有靠理性思维才能把握。其次,现象和本质又是相互联系、辩证统一的。一方面,本质是现象的根据,本质决定着现象,并通过一定的现象表现出来;另一方面,现象又总是一定本质的表现,其存在和变化归根到底都是从属于一定的本质的。在现实中本质和现象总是结合在一起存在的,不可能有不表现为现象的赤裸裸的本质,也不可能有无本质的现象。 由此可见,把握了现象和本质的真实关系,我们就应该从现象入手认识本质,透过现象去把 握本质。既不能撇开现象去寻找所谓的本质,又不能为现象特别是假象所迷惑,而应从现象中发现本质,从事物的初级本质达到更为深刻的本质。

雷达技术发展规律和宏观趋势分析——4

附件 4 雷达技术发展规律和宏观趋势分析 摘要:该文着眼于历史、现实和未来的时间尺度,从目标、环境和任务等外因与方式、能力和资源等内因相互作用的视角,对雷达技术的发展动因和阶段特征进行分析寻证后认为,在通道构型、视角覆盖和信号维度等方面,实现由低维度探测向高维度探测的阶梯式演进,是雷达技术发展的基本规律,而改变信息获取方式、提升实现能力和增大资源利用,是雷达技术创新的主要途径。文中还据此推演了未来雷达技术的发展方向和主要特征,并提出了促进创新发展的建议。 01 引言 雷达技术已经走过了 70 多年的发展历程,先后经历了二次世界大战、冷战军备竞赛、新军事革命等不同历史因素的促进并经受了考验,雷达技术的体制、理论、方法、技术和应用都已得到很大的发展。进入新世纪前后的10 多年间,雷达技术面临的目标、环境、任务,以及支撑雷达系统研制生产的相关技术,都发生了深刻的变化。当今雷达技术仍在高速地发展和演变,从而衍生出许多新的概念、体制和技术,以适应未来全球资源竞争对雷达技术提出的严峻挑战。 目前已有许多综述性文献,在不同的历史时期,分别从特定历史阶段[3-4]、多种系统体制[5-11]、不同应用领域[12-15]、特定国家和机构[16-20]等角度,对雷达技术的发展进行了回顾和分析,剖析重点装备和技术、分析历史阶段划分、透视装备发展主线、归纳技术发展动向。这些工作对于促进当时的雷达技术发展,起到了重要的推动作用。 本文试图从宏观的视角和大的时间尺度,认识雷达技术发展的内外因素和物理实质,分析雷达技术创新和变革的源动力,探讨雷达技术发展的规律和主要表现形式,剖析不同发展阶段的主要技术特征,推演预测未来发展的方向和特征,透视制约雷达技术发展节奏的内外因素。以期为把握雷达技术发展的时代脉络和宏观趋势、契合需求和引领创新、推动发展和促进应用,提供新的观察视角和思考方法。 02 02 雷达系统技术的发展外因 目标、环境和任务,是促成雷达体制、频段、理论和技术不断发展演变的3 个主要外部因素。其中,对雷达技术发展推动作用最大的是目标多样化,其次是环境复杂化和任务多元化。 目标多样化是指目标的种类构型、运动特性、活动空间、散射特性、极化特性、频谱特性等方面呈现多样化的趋势。例如,目标的种类构型由常规的空中飞机逐渐扩展为战术导弹、弹道导弹、巡航导弹、掠海导弹、无人飞机、浮空平台、临近空间平台、空天

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