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，國外高端研究機構(gòu)瞄準(zhǔn)反恐安檢、隱蔽/低速運動目標(biāo)檢測、導(dǎo)彈制導(dǎo)、高分辨成像等軍事需求，研究孔徑級同時收發(fā)、無源導(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、高分辨無副瓣波束等雷達(dá)新技術(shù)，并將“可擴展平面陣列”應(yīng)用于下一代相控陣?yán)走_(dá)，不斷推動雷達(dá)技術(shù)進(jìn)步，拓展雷達(dá)應(yīng)用范圍。

1、美國林肯實驗室

1.1、視頻率隱蔽威脅目標(biāo)成像系統(tǒng)

該系統(tǒng)基于多基地開關(guān)天線陣列對場景進(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，下半部分是開關(guān)天線陣列一部分的圖形。

林肯實驗室網(wǎng)站2016年11月報道，林肯實驗室開發(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)行了實驗驗證。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形成照射目標(biāo)的微波圖像，同時顯示隱藏的目標(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)計等。林肯實驗室當(dāng)前構(gòu)建并測試了一個部分孔徑版本（0.25m×0.25m），工作于24-28GHz，實驗表明該系統(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。實驗室當(dāng)前正將該系統(tǒng)升級為一個1.5m×1.5m的全孔徑，然后進(jìn)行能力測試和使用案例研究。林肯實驗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)的成像時間由數(shù)秒量級縮短到0.1秒量級，且不要求目標(biāo)在檢測時保持靜止進(jìn)行配合，采用COTS硬件成本經(jīng)濟，在大人流量場所安全檢測中具有重大應(yīng)用價值和市場前景。

1.2、孔徑級同時收發(fā)數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)

該框圖顯示了數(shù)字波束形成和對消是如何應(yīng)用于孔徑基同時收發(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)字接收機為每一發(fā)射機提供測量基準(zhǔn)，使剩余信號和來自接收波束的噪聲進(jìn)行數(shù)字對消。

林肯實驗室網(wǎng)站2016年11月報道，林肯實驗室開發(fā)了一種新型單元級數(shù)字相控陣架構(gòu)來支撐同時收發(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)行動態(tài)配置，從而支持各種形式的天線方向圖和整個系統(tǒng)要求的功能，被稱為孔徑級同時收發(fā)。孔徑級同時收發(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)字信號處理技術(shù)進(jìn)一步去除接收機中的直達(dá)波和噪聲，不需要專用輻射器或前端對消電路。當(dāng)前，林肯實驗室設(shè)計并建造了一個八通道單元級數(shù)字相控陣，能夠支持孔徑級同時收發(fā)架構(gòu)。孔徑級同時收發(fā)數(shù)字相控陣?yán)走_(dá)支持同時多模式、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)勢感知和電子戰(zhàn)連續(xù)干擾響應(yīng)，將解決長期困擾雷達(dá)、無線通信、電子戰(zhàn)強自擾情況下同頻帶共值收發(fā)器不能同時工作的問題。

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

2016年，林肯實驗室在其新型多功能相控陣?yán)走_(dá)中應(yīng)用美國美高公司研制的SPAR，大幅降低雷達(dá)系統(tǒng)體積、重量和成本，同時提升雷達(dá)性能。SPAR具有高度集成、模塊化設(shè)計和數(shù)字化控制等特點，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50%，裝配成本至少降低30%，適用于更多艦載和機載平臺。

2、英國國防科學(xué)技術(shù)實驗室

2.1、空中持續(xù)監(jiān)視雷達(dá)

2016年4月，在英國國防科學(xué)技術(shù)實驗室國防企業(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的概念驗證雷達(dá)系統(tǒng)，用于檢測密集樹叢下的慢速運動目標(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)，通過產(chǎn)生長虛擬陣列降低物理單元數(shù)量，并通過提高動目標(biāo)指示性能和計算效率維持合成孔徑雷達(dá)能力，可用于有人或無人平臺。初步工作表明SIMITAR雷達(dá)不僅方案可行，可在輕型平臺如高空偽衛(wèi)星（HAPS）上工作，而且在性能上具有競爭力。研究已經(jīng)證明該系統(tǒng)能夠檢測密集樹叢中數(shù)十公里以外非常慢速運動的目標(biāo)（約1m/s）。目前，已制造出一部技術(shù)演示樣機用于系統(tǒng)測試。

2.2、無源導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)

2016年，在英國國防科學(xué)技術(shù)實驗室國防企業(yè)中心的資助下，伯明翰大學(xué)將開發(fā)試驗樣機驗證無源導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)（PAMIR）。伯明翰大學(xué)打算使用移動通信和導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（國際海事通信衛(wèi)星和銥星）來評估功率可用程度，并測量海面附近的信號功率密度。初步試驗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，已開發(fā)出來一套試驗演示樣機和處理算法與代碼，并在英國海岸進(jìn)行了試驗，證明了系統(tǒng)是可行的。將來，將會開發(fā)出一種工作于運動平臺的無源制導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)，能夠檢測目標(biāo)，進(jìn)行粗略坐標(biāo)估計，該系統(tǒng)不需要開啟電子支援接收機，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，在英國國防科學(xué)技術(shù)實驗室國防企業(yè)中心的資助下，QinetiQ公司開發(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)需求通過軟件進(jìn)行功能配置和重構(gòu)。該雷達(dá)能夠完成多個不同的任務(wù)，如3D成像、測距、多普勒測量、通信，具有優(yōu)異的感知靈活性。該系統(tǒng)具有高靈敏度，適用于對傳感器尺寸、重量和功耗要求較高的高空平臺。軟件化多功能激光雷達(dá)為持續(xù)性監(jiān)視平臺帶來新的工作能力，例如，盡管傳統(tǒng)3D地圖測繪雷達(dá)能夠發(fā)現(xiàn)樹叢下的車輛，激光雷達(dá)還可以使用震動測量模式確定其引擎是否運行，并可能判別機動車輛的類型。

2.4、小孔徑高分辨成像技術(shù)

2016年，在英國國防科學(xué)技術(shù)實驗室國防企業(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)行集成來演示用于空間和國防領(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副瓣波束方向圖

2016年12月，《光學(xué)快報》期刊刊登了美國羅切斯特大學(xué)電氣與計算機工程部教授阿隆索（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)聲納成像帶來前所未有的精細(xì)度。該方向圖來自于阿隆索教授發(fā)明的一個數(shù)學(xué)解析解，它產(chǎn)生一束向內(nèi)崩塌的光波或聲波，在納秒或更短時間內(nèi)并在該波再次向外擴展之前形成一個非常細(xì)的強波束，被稱為針形波束。與傳統(tǒng)波束方向圖的波束形狀在輻射過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、強度更高，具有極好的分辨能力，而且不會產(chǎn)生消耗主瓣能量和造成目標(biāo)丟失的副瓣。

圓形波前坍塌成無旁瓣針狀功率分布的過程