量子雷达及其目标探测性能综述

量子技术与传统技术相结合以提升经典系统性能是近年来电子信息、计算机技术等众多科学领域研究热点。由于隐身和电子对抗技术的进步和日益成熟,雷达作为一类典型的电子信息系统,其目标探测受到了越来越多的挑战。从雷达目标探测角度出发,介绍了量子雷达的基本概念与分类、若干实现模型,重点剖析、归纳了量子纠缠等量子效应增强雷达目标探测性能的物理机理与研究现状,指出了量子雷达研究和实现中的关键技术与研究方向。     

量子雷达技术的发展现状及趋势

随着量子理论基础的奠定以及量子技术的发展,人们尝试利用量子力学规律来进一步提升雷达探测能力,量子雷达技术应运而生。首先,给出量子雷达的定义,并将量子雷达技术按照量子技术在雷达中的实现方式分为量子纠缠雷达、量子增强雷达和量子衍生雷达。其次,阐述量子雷达独有的特点并将其与经典雷达进行对比。再次,针对量子雷达不同技术分支重点综述其主流技术以及实用化进程。最后,总结量子雷达相比经典雷达在探测、成像等方面的优势,并指出量子雷达技术在发展中亟待解决的理论技术难题,同时对量子雷达发展趋势进行展望。     

雷达新技术发展动向

正雷达是现代化战场的"千里眼",为实现信息优势和精确打击提供重要支撑。隐身飞机、新型导弹、高超声速飞行器等威胁目标的发展和电磁干扰环境的日益复杂,对雷达性能提出更高的要求,促进了微波光子雷达、软件定义雷达、太赫兹雷达、量子雷达等雷达新技术的发展。     

量子技术在武器装备中的应用展望

量子技术是基于量子力学和其他学科交叉产生的新兴学科,已经涉及到计算、信息、导航、能源等多个应用领域。近年来,随着量子技术的快速发展和应用潜力,量子技术已成为研究热点并逐步走向应用。与此同时,世界新军事革命发展中武器装备须具有远程精确化、职能化、隐身化、无人化的技术特点。结合量子技术的特点,从量子计算,量子通信与量子密码、量子控制、量子导航、量子雷达,量子电池,量子技术对作战模式的改变等方面对武器装备领域的应用、作战能力和作战模式进行阐述。研究表明,量子计算的发展必然使现有武器装备的性能得到提高、作战能力得到提升,进而改变现有作战模式。     

量子雷达的技术体制

当前,量子信息理论正在蓬勃发展,其应用已经深入到自然科学的各个领域.量子雷达是量子信息技术在目标探测上的具体应用,可探测隐身目标,具有超强的隐蔽性和机动性.主要介绍了量子雷达的分类、原理、系统组成、特点和关键技术问题.     

一种利用精英保留改进的量子遗传算法

针对量子遗传算法的"早熟"现象,在多峰值函数的寻优中,提出了基于精英的量子遗传算法。该算法不仅考虑函数值与当前最优值的关系,还考虑函数值所对应的自变量与当前最优值所对应自变量的关系。仿真实验表明,该算法对于多峰值函数具有很好的寻优能力。     

双模量子态在原子介质中的存储

从四能级暗态极化子出发,讨论双模量子场与原子介质的信息转换过程以及2信号场之间的信息转换过程。利用双-Λ型四能级原子系统,可以存储双模量子态(包括一些纠缠态),从理论上解释了双模量子信息在介质中的"写入"和"读出"过程。提供了双信号场存储的实验方案。     

美军“全球鹰”飞向关岛

"全球鹰"是美国诺斯罗普·格鲁曼公司为美国空军研制的一型高空、长航时无人侦察机,1998年2月完成了首飞,迄今已执行了250多次作战任务,总战斗飞行时数在5500小时以上,堪称当今世界最先进的无人驾驶高空侦察机。该型机机长13.5米,翼展35.44米,升限19825米,续航力达28小时,另有4小时的燃油储备。"全球鹰"装备有红外传感器和能够穿透云层的目标指示器,能     

基于GHZ态和Bell态纠缠的三方QDKD方案

以离散变量量子态为信息载体,利用量子纠缠原理及量子相干特性,提出了一种基于GHZ态与Bell态纠缠的三方量子确定性密钥分发方案。方案可用于向两个接收方传输待分发的确定性密钥,当制备多粒子纠缠态时,方案还能扩展成多方量子确定性密钥分发方案,极大地提高了密钥的整体分发效率。安全分析表明,方案能经受窃听者采取的截获重发攻击和纠缠攻击两种攻击方式,确保通信安全可靠。同时,该方案在执行过程中不涉及任何幺正操作,简单便捷。     

压制干扰条件下雷达组网检测概率建模与仿真

如何评价雷达组网系统在多压制性干扰环境下的检测性能是雷达电子战研究的热点问题之一.推导了以"信干比"表征的多压制性噪声干扰环境下的雷达距离方程,提出了利用"信干比"与检测概率的近似推算关系来研究噪声干扰环境下雷达组网系统检测概率分布图的一种新思路,并建立了相应的检测概率模型,在"三对三"对抗条件下进行了仿真.仿真结果不...     

战位长，直面生死战场第一负责人

在人民海军编制序列中,所有带"长"的职务都有自己的岗位津贴,唯独战位长是个例外,是个不拿"官饷"的"长"。小战位连着大战场,一个又一个战位组成共和国的海疆万里长城,战位长是战场上直面硝烟、直面生死的第一负责人。穆美田,海军某潜艇雷达战位长,六期士官,一双大眼乌黑放亮,慑人心魄。这是一双神奇的眼睛,聚焦变幻莫测的雷达显示屏,能从错综复杂的海情、空情中准确判定哪个是最重要的打击目标。     

多探测器对空中多目标的辨识和跟踪的发展概况

多探测器对空中多目标的辨识和跟踪是在单探测器(主要是雷达)多目标辨识这一课题上发展起来的,已从二个探测器的近地雷达台站、远地雷达台站的研究,到1977年集中指挥的多雷达多目标辨识,最后到近代的多探测器网络的发展,经历了三个阶段。多目标辨识和航迹跟踪的算法大大发展了,功能也更为全面了。     

中国科技如何才能“领跑”？

<正>"两会"期间,王建宇院士着实比平时忙碌了不少,作为全国人大代表,他认真履行职责,精心准备建议提案,积极建言献策。这次两会,他专门带来了一份《关于加快扩大科研经费包干制实施范围的建议》,并就目前科技领域的一些焦点问题发表看法,受到多家媒体关注。从跟跑到领跑量子通信步履不停2016年,我国发射世界首颗量子科学实验卫星"墨子号",此次发射任务的圆满完成,使我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,     

雷达技术

连续波雷达(continuous-wave radar)发射连续、等幅电磁波探测活动目标的雷达。按发射信号的形式分,有非调制单频或多频连续波雷达和调频连续波雷达。单频连续波雷达能对目标测速,但不能测距。多频连续波雷达能测距,并能分辨固定目标与活动目标。调频连续波雷达能测     

美国U-2侦察机及其侦察模式

侦察机是专门用于从空中获取情报的军用飞机,是现代战争中的主要侦察工具之一。侦察机装备各种情报收集装置,其中包括航空照相机、前视或侧视雷达和电视、红外侦察设备、有的还装有实时情报处理设备和传递装置。按机上是否有人驾驶,可分为有人侦察机和无人侦察机。有人侦察机可分为两大类:一类是各种战斗机、轰炸机的改装型;另一类是专门设计的侦察机。后者以美国的U-2侦察机最为有名。“9·11事件”后,U-2被派往阿富汗进行侦察活动。     

高效费比的战场监视平台雷达浮空器

雷达浮空器的优势浮空器与固定翼飞机、直升机相比,除了增大雷达直视侦察范围外,还能安装更大孔径的雷达,从而大大提高雷达灵敏度。同时,浮空器能为所载雷达提供更好的工作环境,持续工作时间更长,便于遥控工作。尽管系留式雷达浮空器具有上述优点,但其有效工作时间受制于大气因素。如风速影响它的上升和下降时间;特别恶劣的天气会使雷达浮空器脱离系泊,导致整个系统损坏。高效费比是雷达浮空器系统的最大优势。1993年,美国海关就采购雷达浮空器监视系统向参议院提供的证词中指出,采购一套能够探测到278千米半径范围内、雷达截面大于2米2的空…     

汤姆逊-CSF公司研制的导弹近炸引信

法国汤姆逊-CSF公司电子公司研制导弹用的雷达近炸引信已有20年了。到目前为止,公司已生产了1600多个雷达近炸引信,其中1000多个已被人订购。这种近炸引信已装在反雷达的“战槌”空—地导弹上(这种导弹从1970年开始批量生产),“马絮卡”地—空导弹上(从1971年开始批量生产)和,“马特拉超级530"空中拦截导弹上(从1978年开始批量生产)。在不久的将来,就开始为“海响尾蛇”舰—空导弹研制一种新型引信。     

信息报道

美陆军开发量子 计算机技术 美陆军研究办公室(ABO)目前正在开发一项新的量子计算技术,该技术以一种基于量子力学原理的新方法来进行运算,不仅能使计算机运算速度加快,而且能依靠以前从未用过的精细的量子特性来进行信息处理,可赋予军方和信息机构前所未有的解密能力。 传统的计算机使用的是比特系统,用1和0组成的字符串来代表信息,并按顺序对信息进行处理。一般的电子信息都使用大数进行加密,而对一个传统的计算机而言,要进行大数分解,只存在指数算法,因此耗时很长。而一台量子计。算机却能转化成多项式算法,同时计算一个大数所有可能的因素。因此以前需花费数年或几个世纪进行的计算将能在数。     

大气湍流引起的相位起伏对相干态量子雷达相位估计的影响

基于马赫曾德干涉仪模型并采用相位扩散主方程描述大气相位起伏效应对量子雷达的影响,给出了光场在相位扩散通道的演化过程,详细分析了大气相位起伏对相干态宇称探测量子雷达相位估计分辨率和最佳灵敏度的影响,并计算了大气相位起伏下相位估计灵敏度的Cramer-Rao极限。研究发现:相位起伏对于分辨率的影响可通过增加单个脉冲平均光子数来消除。在强相位起伏情况下,宇称探测得到最佳灵敏度会严重偏离散粒噪声极限,但是在弱相位起伏情况下,通过与Cramer-Rao极限的对比,发现宇称探测是一种准最佳探测方案。     

雷达装备抗击反辐射摧毁研究

在现代战争中,被人们誉为“千里眼”的雷达,已广泛用于预警、侦察、防空、指挥、控制、制导、火控等系统中。进攻性武器性能的改善,尤其是隐身技术的采用,促使雷达加速发展和更新。在电磁环境日趋复杂的情况下进攻性武器单靠电子干扰的软杀伤手段,已难以有效地摆脱雷达的“跟踪”。因此,许多国家加紧发展摧毁雷达的硬杀伤武器——反辐射武器(或称反雷达武器)。利用雷达的电磁辐射,反辐射武器可对雷达进行寻的、跟踪直至摧毁。除了摧毁雷达阵地外,它还能杀伤雷达操作人员,迫使敌方重新装备或长时间维修,使雷达在作战中不能有效地发挥作用,从…