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低空多源智能监视系统:空防空管一体化

日期:2016年11月2日 16:21

在2016年11月1日开幕的中国航展上,西安天和防务技术股份有限公司展出了一款“低空监视机器人”即TH-S317低空多源智能监视系统,备受瞩目。

据企业负责人介绍,这是我国第一款集绿色低辐射、高可靠性为一体的光电雷达探测系统;该系统的性能指标填补了国内诸多空白,整体处于世界先进水平;另外,该系统将空管与空防相结合,完善了一体化防空体系。

TH-S317低空多源智能监视系统是空情信息、对空指挥等要素的综合集成,整合了空管和空防系统资源,提升了空管空防的综合能力,为防空作战系统增加快速准确的空情监控手段,有效提高防空指挥警戒能力,使空防安全手段得到加强。

TH-S317为空管系统提供实时有效的空域动态信息,增加管制和监控手段,使空管效能得到增强。TH-S317将空管系统和空防系统有序链接,更好地支持空中目标的监视识别,飞行动态的实时掌握、空中交通的顺畅有序,有效提升防空作战的快速反应能力,保证国家领空安全。

 

研发概况

空防、空管监视和识别系统是国家预警监视系统的重要组成部分,主要担负对空警戒、作战引导和航空管制三大任务,即在国土防空任务中主要担负对空警戒、保障航空兵的作战引导及训练飞行;在航管任务中,主要担任主要航路和空域监视,提供军、民航飞机飞行的实时动态信息,保障军、民航的飞行安全。

随着科学技术的迅猛发展和信息技术在武器装备中的广泛应用,以电子信息技术为主体的新型武器装备,特别是电子战装备的大量投入使用,对空防、空管监视识别系统提出了严峻的挑战。面对日趋复杂的战场电磁环境,如何使监视、识别系统能发挥其应有的效能,成为空防、空管监视、识别系统亟待解决的重大问题。与此同时,随着武器装备的不断更新,更多性能好、飞行跨度大、留空时间长的作战飞机装备军队,大范围机动飞行活动不断增加,对担负航空兵作战引导任务的空防、空管监视识别系统提出了更高的要求。因此,打造现代空防空管一体化监视识别系统,已经成为世界各国防空预警体系建设的重要战略问题。

针对此类市场需求,西安天和防务技术股份有限公司研制出了符合需求的空防空管一体化产品——TH-S317低空多源智能监视系统。

 

可有效监视低、小、慢目标

TH-S317低空多源智能监视系统战时可用于战场空域态势监视和低、小、慢目标监视,也可为近程防空导弹、高炮群等近程防空武器系统提供情报支持;平时可用于对城市、要地、边境、机场、港口等重点区域实施雷达光电一体化的对空监视和预警,承担常态化、网络化的对空执勤警戒任务,或用于构建安防、反恐系统等。

系统所带的监视雷达与光电监视设备采用一体化设计和安装。在雷达引导下,光电监视设备可实现对地面、全空域飞行目标的探测、跟踪、录像和识别功能;组网监控单元可自动记录所有站点的监控数据和视频信息,并提供时间、地点、事件、目标特征等检索和回放功能;指挥通信单元配有多功能组网通信和指控平台,实现了本系统多站远距离分布式组网协同工作,允许指挥员在本系统任一指控终端上进行指挥控制。

目前,世界各国设计了若干此类产品,例如,美国DRS公司的“卫兵”地面监视系统、美国洛•马公司的Gyrocam光雷一体探测设备、捷克EVPÚ防务公司的MIZAR光雷一体探测设备。但是,这些设备大多用于火控和地面监视系统,用于对空常态监视和安防的较少见。

TH-S317低空多源智能监视系统也可安装于民用航空机场、民用航空运输航线与通航航线重叠或交叉区域,具备低空监视、安全告警和取证功能,真正实现了空管空防一体化、军民一体化、平战一体化。

在未来信息化战争中,预警监视系统将面临目标多元、电磁环境复杂、生存环境严峻等挑战,如复杂的电磁环境下使得预警系统的稳定性和可靠性大大降低,甚至瘫痪,探测威力与工作效能大打折扣。再比如,未来空天威胁的种类大大增加,尤其是临近空间的“低、小、慢”目标,成为防空预警的重点和难点。

经过多年的积累,天和防务在低空超低空目标探测、多目标自动跟踪、复杂背景下的杂波对消、固态收发、目标姿态实时测量、多谱段光电探测等多个技术领域形成了一定的优势和积累,收获了丰富的低空监视雷达系统、光电雷达一体化系统和指挥控制系统的设计经验,因此,TH-S317低空多源智能监视系统的技术指标整体处于国际先进水平。

系统雷达采用全相参、全固态、全景DBF连续波体制低空监视雷达技术,实现雷达的高可靠性和低辐射性,探测距离达到45千米,可实现24小时不间断工作,重要任务可靠性指标达到20000小时以上。雷达发射功率仅有250瓦左右,且采用连续波体制,是一款“绿色”雷达,可实现全天时、全天候及复杂电子环境下,快速全方位搜索智能发现、监视、跟踪、识别低空多目标的功能。

系统主要关键技术包括:

1、高可靠性雷达技术;

2、低辐射雷达技术;

3、多路DBF技术;

4、光电全自动捕获技术;

5、慢、小、暗目标的提取技术;

6、多源监视数据融合处理技术;

7、可视化监控和综合故障诊断技术。

2013年6月,TH-S317通过出口立项评审,2015年1月,TH-S317系统科技成果通过陕西省级鉴定。鉴定专家委员会认为,此项目突破了多项关键技术,填补了国内低空监视领域的空白,整体技术处于国际先进水平。

 

空防空管一体化

空防、空管和识别系统是国家预警监视系统的重要组成部分,主要担负对空警戒、作战引导和航空管制三大任务。空管系统与空防系统,从信息获取处理到对空指挥实际上是分工不同的一个有机整体。空管负责对所辖空域内航空器的飞行活动实施统一管理与控制,运用空情感知处理系统,调动各种空中交通管制资源实现航空器运行安全、经济和有序;空防负责监视空情,判断处理空中来犯之敌,运用空情探测系统和防空兵力保护国家领空安全。因此,只有打造空防空管一体化监视识别系统,加强空管空防一体化建设,才能使两个系统有机结合,互联互通,信息共享,运行高效,确保空管空防资源的有效利用与发挥最大效益。

空防空管一体化建设步伐的加快与两个事件有关:一个是一名德国青年驾驶一架民用飞机穿过号称世界上最严密的苏联的防空警戒网,降落到莫斯科红场,这说明完全由军队主管的空防空管系统也会有漏洞;另一个是,在“9·11”事件中,由于负责美国国土空中管制的部门只装备了二次雷达,无法发现被恐怖分子劫持后关闭应答机撞向要害目标的飞机,这说明以民用为主的空管体制存在致命的漏洞。所以,航空事业发达国家正在积极推动空管空防信息的整合互用。

TH-S317低空多源智能监视系统平时固定架设或机动布设在城市、要地、边境、机场、港口等重点区域,承担常态化、网络化的对空预警、监视等执勤任务。当发现警戒区域上空出现有不明飞行目标时,采用光电监视设备对目标种类、飞行意图等进行识别和确认。如果确认目标属于威胁目标,向反恐、安防等指挥情报机关上报目标的种类、意图、航迹等数据、视频等信息,指挥、情报机关按照相关情况处理办法采取应对措施。战时可直接接入军方的雷达情报指挥系统,为近程防空导弹、高炮群等近程防空武器系统提供情报支持。

在民用航空机场安装该系统,利用多源监视设备和数据融合处理,当有非协作目标进入民航机场的低空管制空域时,系统自动告警,并对非协作目标进行视频跟踪和录像取证。利用引导数据,光电跟踪仪(或光电多点监视设备)对处于机场进近空域的飞行器飞行姿态进行监视和录像,人工判定其飞行姿态是否正常,起落架状态是否正常。

在民用航空运输航线与通航航线重叠或交叉区域安装该系统,具备低空监视、安全告警和取证功能。该系统将在通航飞机、无人机非法或者闯入民航运输机场、航线的低空空域时自动告警,并提供民航飞机在机场降落过程中起落架发生故障或飞行姿态存在故障的视频监视。利用多源监视设备和数据融合处理,当有民航运输飞机进入低空空域,系统自动告警,并对相关飞行器进行视频跟踪和录像取证。

在通用航空机场安装该系统,可对各类空域(管制空域、监视空域、报告空域及目视飞行航线)中的合作与非合作目标实现有效、可靠、灵活的监视,有效解决对通航目标“看得见、联得上、管得住”的要求。

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