在信息化作戰(zhàn)需求的牽引和雷達(dá)軟硬件技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，現(xiàn)代雷達(dá)正向體系化、認(rèn)知化、軟件化、全數(shù)字化、高集成化發(fā)展。2016年，國(guó)外高端研究機(jī)構(gòu)瞄準(zhǔn)反恐安檢、隱蔽/低速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)、導(dǎo)彈制導(dǎo)、高分辨成像等軍事需求，研究孔徑級(jí)同時(shí)收發(fā)、無(wú)源導(dǎo)彈制導(dǎo)、軟件化等雷達(dá)新體制，探索視頻率快速成像、小孔徑高分辨成像、極慢速GMTI、高分辨無(wú)副瓣波束等雷達(dá)新技術(shù)，并將“可擴(kuò)展平面陣列”應(yīng)用于下一代相控陣?yán)走_(dá)，不斷推動(dòng)雷達(dá)技術(shù)進(jìn)步，拓展雷達(dá)應(yīng)用范圍。

1、美國(guó)林肯實(shí)驗(yàn)室

1.1、視頻率隱蔽威脅目標(biāo)成像系統(tǒng)

該系統(tǒng)基于多基地開(kāi)關(guān)天線陣列對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行相位中心柵格采樣，用于合成孔徑雷達(dá)處理。圖中上半部分是系統(tǒng)框圖，下半部分是開(kāi)關(guān)天線陣列一部分的圖形。

林肯實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站2016年11月報(bào)道，林肯實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了工作于視頻率（成像速度約10幅/秒）的多基地微波快速成像系統(tǒng)原型，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。該原型系統(tǒng)雷達(dá)陣面孔徑可安裝在墻上或走廊中，利用微波輻射能夠穿透衣服和包而被皮膚反射的特性來(lái)形成照射目標(biāo)的微波圖像，同時(shí)顯示隱藏的目標(biāo)。關(guān)鍵技術(shù)包括多基地陣列采樣、快速成像技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)等。林肯實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前構(gòu)建并測(cè)試了一個(gè)部分孔徑版本（0.25m×0.25m），工作于24-28GHz，實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)能夠形成高保真三維微波圖像，并將其中隱藏的物體清晰地顯示出來(lái)。實(shí)驗(yàn)室當(dāng)前正將該系統(tǒng)升級(jí)為一個(gè)1.5m×1.5m的全孔徑，然后進(jìn)行能力測(cè)試和使用案例研究。林肯實(shí)驗(yàn)室視頻率隱蔽威脅目標(biāo)成像系統(tǒng)將使當(dāng)前微波系統(tǒng)的成像時(shí)間由數(shù)秒量級(jí)縮短到0.1秒量級(jí)，且不要求目標(biāo)在檢測(cè)時(shí)保持靜止進(jìn)行配合，采用COTS硬件成本經(jīng)濟(jì)，在大人流量場(chǎng)所安全檢測(cè)中具有重大應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。

1.2、孔徑級(jí)同時(shí)收發(fā)數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)

該框圖顯示了數(shù)字波束形成和對(duì)消是如何應(yīng)用于孔徑基同時(shí)收發(fā)相控陣的。收發(fā)數(shù)字波束形成提供相鄰子陣之間的空間隔離，而數(shù)字接收機(jī)為每一發(fā)射機(jī)提供測(cè)量基準(zhǔn)，使剩余信號(hào)和來(lái)自接收波束的噪聲進(jìn)行數(shù)字對(duì)消。

林肯實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站2016年11月報(bào)道，林肯實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了一種新型單元級(jí)數(shù)字相控陣架構(gòu)來(lái)支撐同時(shí)收發(fā)能力，相控陣孔徑被分割成發(fā)射子陣和相鄰的接收子陣，收發(fā)子陣的尺寸和形狀可根據(jù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置，從而支持各種形式的天線方向圖和整個(gè)系統(tǒng)要求的功能，被稱(chēng)為孔徑級(jí)同時(shí)收發(fā)。孔徑級(jí)同時(shí)收發(fā)利用自適應(yīng)數(shù)字波束形成技術(shù)形成高隔離度收發(fā)波束，并用其他數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)一步去除接收機(jī)中的直達(dá)波和噪聲，不需要專(zhuān)用輻射器或前端對(duì)消電路。當(dāng)前，林肯實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)并建造了一個(gè)八通道單元級(jí)數(shù)字相控陣，能夠支持孔徑級(jí)同時(shí)收發(fā)架構(gòu)。孔徑級(jí)同時(shí)收發(fā)數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)支持同時(shí)多模式、多脈沖重復(fù)間隔和低攔截概率波形和多功能陣列，能夠完成不間斷態(tài)勢(shì)感知和電子戰(zhàn)連續(xù)干擾響應(yīng)，將解決長(zhǎng)期困擾雷達(dá)、無(wú)線通信、電子戰(zhàn)強(qiáng)自擾情況下同頻帶共值收發(fā)器不能同時(shí)工作的問(wèn)題。

1.3、將“可擴(kuò)展平面陣列”（SPAR）應(yīng)用于新型多功能相控陣?yán)走_(dá)

2016年，林肯實(shí)驗(yàn)室在其新型多功能相控陣?yán)走_(dá)中應(yīng)用美國(guó)美高公司研制的SPAR，大幅降低雷達(dá)系統(tǒng)體積、重量和成本，同時(shí)提升雷達(dá)性能。SPAR具有高度集成、模塊化設(shè)計(jì)和數(shù)字化控制等特點(diǎn)，可取代傳統(tǒng)收發(fā)（T/R）組件成為先進(jìn)相控陣?yán)走_(dá)的天線基本單元，使雷達(dá)系統(tǒng)體積大幅減小，整體減重超過(guò)50%，裝配成本至少降低30%，適用于更多艦載和機(jī)載平臺(tái)。

2、英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室

2.1、空中持續(xù)監(jiān)視雷達(dá)

2016年4月，在英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室國(guó)防企業(yè)中心（CDE）的資助下，伯明翰大學(xué)將建造一部用于高空平臺(tái)的概念驗(yàn)證雷達(dá)系統(tǒng)，用于檢測(cè)密集樹(shù)叢下的慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。該系統(tǒng)名字為SIMITAR（彎刀），是一種多輸入多輸出（MIMO）陣列雷達(dá)，通過(guò)產(chǎn)生長(zhǎng)虛擬陣列降低物理單元數(shù)量，并通過(guò)提高動(dòng)目標(biāo)指示性能和計(jì)算效率維持合成孔徑雷達(dá)能力，可用于有人或無(wú)人平臺(tái)。初步工作表明SIMITAR雷達(dá)不僅方案可行，可在輕型平臺(tái)如高空偽衛(wèi)星（HAPS）上工作，而且在性能上具有競(jìng)爭(zhēng)力。研究已經(jīng)證明該系統(tǒng)能夠檢測(cè)密集樹(shù)叢中數(shù)十公里以外非常慢速運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)（約1m/s）。目前，已制造出一部技術(shù)演示樣機(jī)用于系統(tǒng)測(cè)試。

2.2、無(wú)源導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)

2016年，在英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室國(guó)防企業(yè)中心的資助下，伯明翰大學(xué)將開(kāi)發(fā)試驗(yàn)樣機(jī)驗(yàn)證無(wú)源導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)（PAMIR）。伯明翰大學(xué)打算使用移動(dòng)通信和導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（國(guó)際海事通信衛(wèi)星和銥星）來(lái)評(píng)估功率可用程度，并測(cè)量海面附近的信號(hào)功率密度。初步試驗(yàn)表明使用這兩種全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)能使雷達(dá)系統(tǒng)可靠工作。目前，已開(kāi)發(fā)出來(lái)一套試驗(yàn)演示樣機(jī)和處理算法與代碼，并在英國(guó)海岸進(jìn)行了試驗(yàn)，證明了系統(tǒng)是可行的。將來(lái)，將會(huì)開(kāi)發(fā)出一種工作于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的無(wú)源制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)，能夠檢測(cè)目標(biāo)，進(jìn)行粗略坐標(biāo)估計(jì)，該系統(tǒng)不需要開(kāi)啟電子支援接收機(jī)，也不受紅外或光電傳感器的配合。

2.3、高分辨率3D成像激光雷達(dá)

2016年，在英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室國(guó)防企業(yè)中心的資助下，QinetiQ公司開(kāi)發(fā)了一種“軟件化多功能激光雷達(dá)”系統(tǒng)，能夠根據(jù)任務(wù)需求通過(guò)軟件進(jìn)行功能配置和重構(gòu)。該雷達(dá)能夠完成多個(gè)不同的任務(wù)，如3D成像、測(cè)距、多普勒測(cè)量、通信，具有優(yōu)異的感知靈活性。該系統(tǒng)具有高靈敏度，適用于對(duì)傳感器尺寸、重量和功耗要求較高的高空平臺(tái)。軟件化多功能激光雷達(dá)為持續(xù)性監(jiān)視平臺(tái)帶來(lái)新的工作能力，例如，盡管傳統(tǒng)3D地圖測(cè)繪雷達(dá)能夠發(fā)現(xiàn)樹(shù)叢下的車(chē)輛，激光雷達(dá)還可以使用震動(dòng)測(cè)量模式確定其引擎是否運(yùn)行，并可能判別機(jī)動(dòng)車(chē)輛的類(lèi)型。

2.4、小孔徑高分辨成像技術(shù)

2016年，在英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室國(guó)防企業(yè)中心的資助下，SME光譜醫(yī)療公司成功演示了使用SAR、光學(xué)相干層析以及商用部件的新型成像方法。光學(xué)相干層析是一種新興技術(shù)，被稱(chēng)為光學(xué)超聲波，SME光譜公司將光學(xué)相干層析和SAR進(jìn)行集成來(lái)演示用于空間和國(guó)防領(lǐng)域的小孔徑高分辨成像技術(shù)。該技術(shù)將有希望以更小的孔徑得到更高的分辨率，例如使用小微衛(wèi)星產(chǎn)生高分辨圖像。

3、美國(guó)羅切斯特大學(xué)發(fā)明可顯著提高雷達(dá)分辨能力的新型無(wú)副瓣波束方向圖

阿隆索和帕克正在解釋發(fā)明的新型高分辨率無(wú)副瓣波束方向圖

2016年12月，《光學(xué)快報(bào)》期刊刊登了美國(guó)羅切斯特大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程部教授阿隆索（Alonso）和帕克（Parker）發(fā)明的新型波束方向圖的文章，能夠給雷達(dá)聲納成像帶來(lái)前所未有的精細(xì)度。該方向圖來(lái)自于阿隆索教授發(fā)明的一個(gè)數(shù)學(xué)解析解，它產(chǎn)生一束向內(nèi)崩塌的光波或聲波，在納秒或更短時(shí)間內(nèi)并在該波再次向外擴(kuò)展之前形成一個(gè)非常細(xì)的強(qiáng)波束，被稱(chēng)為針形波束。與傳統(tǒng)波束方向圖的波束形狀在輻射過(guò)程中保持不變所不同的是，針形脈沖波束方向圖是不斷縮小的，因此局部性更好、強(qiáng)度更高，具有極好的分辨能力，而且不會(huì)產(chǎn)生消耗主瓣能量和造成目標(biāo)丟失的副瓣。

圓形波前坍塌成無(wú)旁瓣針狀功率分布的過(guò)程