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“萨德”是什么?采用了哪些高大上的芯片?
文章来源:【www.6629.com】 发布时间:2017-03-07 08:00:00 浏览次数:

   

  “萨德”系统(THAAD)是美国研制的机动式战区弹道导弹防御系统,主要是针对高空导弹进行拦截,采用卫星、红外、雷达三位一体的综合预警方式。能与TMD、NMD系统相连接,而且导弹射程远,防护区域大。该系统由拦截弹、车载式发射架、地面雷达,以及战斗管理与指挥、控制、通信、情报系统等组成。

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   “萨德”系统(THAAD)有两套核心组件,其一是拦截弹,长6.17米,最大弹径0.37米,起飞重量900公斤,最大速度可达2500米/秒,由助推器、动能拦截器(KKV)及整流罩组成。动能拦截器由姿控、轨控发动机组合提供直接控制力,采用侧窗探测红外凝视成像寻的末制导,能够识别、锁定并直接碰撞摧毁弹道导弹弹头。这一导弹防御系统对亚太地区尤其对中国势必带来诸多麻烦。

  但大家认为萨德系统对中国最大的威胁并非是拦截导弹,而是其二核心组件雷达系统。AN/TPY-2 X波段相控阵雷达,是世界上性能最强的陆基机动反导探测雷达之一,该雷达最大探测距离约2000公里,对反射面积为1平方米(典型弹道导弹弹头的反射面积)的目标的最大探测距离约1200千米,可以说一旦部署,大半个中国都在该系统的监视之下。

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  从地图看,萨德系统的雷达探测范围几乎覆盖了中国整个东部沿海发达地区,尤其是京师重地也在其监视范围以内,怎么看也让人很不舒服。到时不仅可以监视朝鲜的弹道导弹发射,还能监控中国境内的弹道导弹发射。

  中国在华北、东北部的导弹发射,基本上没出大气层就会被韩国境内的AN/TPY-2雷达精确捕获,平时可以侦测飞行参数,战时可为其他反导系统提供早期精确预警,大幅降低中国弹道导弹打击的突然性。

  那么这个“萨德”到底是什么鬼,为什么中国政府对它如此敏感?下面就用来自“路透社”(Reuters)制作的“萨德”详解图,给大家科普下。

  首先,“萨德”是 THAAD 的音译,TH发/θ/音,有点像/s/;THAAD 的全称是:Terminal High Altitude Area Defense。翻译成中文非常拗口,叫做:末段高空区域防御系统,说白了这是一种导弹监控和防御系统。它的工作原理不难理解,图中给出了四个步骤:

  1)Radar detects threat and estimates impact points.

  “萨德”系统中的雷达先探测(detect)到来袭导弹的威胁(threat),并算出其命中点(impact points)。

  2)Weapon is assigned and target engaged.

  雷达会把该导弹的拦截任务指派给系统中的拦截导弹车(weapon is assigned),然后锁定攻击目标(target engaged)。

  3)After launch, booster splits from the Kill Vehicle which tracts the target before colliding with it.

  在拦截导弹发射(launch)之后,推进器(booster)从杀伤拦截弹头(Kill Vehicle)处分离(split from),杀伤拦截弹头继续追踪(tract)目标导弹(target)直至撞毁之(collide with it)。

  这里面涉及到一些专业名词,比如 boosters(推进器),Kill Vehicle(杀伤拦截弹头),看一下具体结构:

  4)Target is destroyed using kinetic energy.

  目标导弹被拦截弹头所携带的动能(kinetic energy)摧毁。

  所谓的“kinetic energy”就是“动能”,初中物理课的概念,任何运动的物体都具备“动能”。

  这里可能强调,“萨德”系统的拦截弹头是靠“动能”摧毁目标,而不是其他杀伤性的能量。

整个“萨德”系统包括两大部分:

 

   第一个部分是:雷达(Radar)和射击控制电源装置(fire control battery)

  这套系统包括这么几个部分:电源设备车(Prime power unit)、冷却设备车(Cooling equipment unit)、操作控制车(Operator control unit)、AN/TPY2型雷达(AN/TPY2 Antenna,这种型号雷达的效率比“宙斯盾”、“爱国者”的雷达高出一个量级),以及电子设备车(Electronics equipment unit)。

  第二个部分是:拦截导弹发射车(launcher unit)

  里面包含电子控制区(Electronic control area)、导弹桶(missle canisters)以及尾部稳定装置(Rear Stabiliser)

  了解了这么多关于“萨德”的知识,你会发现,这不就是一种“防御”系统嘛!我们干嘛这么紧张!其实刚才展示的只是“萨德”的表面,可怕的是,它可以借“拦截”为名,行“监测”之实:

  1)它是美国生产的目前全球最先进的导弹拦截系统;

  2)它的探测半径高达2000公里,基本上大半个中国都在它的覆盖之下;

  3)以后我们中东部(中国最富庶的区域)每一架战机、每一颗导弹的部署、每一件新型武器的测试都在它的监控之下。

  这就好像你的邻居在你们家装了个摄像头,你所有的饮食起居(包括私密之事)都被邻居以及他们的好友赤裸裸地监控,你的一切动向别人都了若指掌,你会好受吗?

  主要组件构成如下:

  CPU

  飞思卡尔的PXXX系列芯片,英特尔公司的Xeon D处理器,使萨德系统的军事和航空航天(雷达处理、情报通信和电子战)的高性能嵌入计算有了跨跃式进步,英特尔的Xeon D全球最小的服务器可置于一块3U嵌入计算板、甚至一块COM快速夹层卡中。

  EMCCD成像器件

  英国e2v公司拥有30多年设计、开发和制造高性能成像解决方案的丰富经验,具备为太空项目提供图像拍摄解决方案的专业技术,快速周转的定制电荷耦合原件(CCD),其设计参考现有的大型功能单元库。电子倍增电荷耦合器件EMCCD,E2V在噪声控制技术上优势明显, 据了解TI在处理速度上更胜一筹。

  DSP

  TI的商业处理器(包括单核和多核 ARM、DSP 及 ARM+DSP)非常适合国防和航空电子应用,其中包括雷达、电子战、航空电子设备和软件定义无线电 (SDR)。DSP处理器支持工业温度范围、片上存储器上的ECC、安全启动、安全特性。软件支持包括主线 Linux、TI RTOS 和大部分商业 RTOS。

  射频微波器件

  美国Cree提供碳化硅上氮化镓(GaN-on-SiC)高电子迁移率晶体管(HEMT)和单片微波集成电路(MMIC)放大器,其氮化镓射频器件用于L、S、C、X波段雷达,其GaN RF晶体管的技术与各种其它电路元件,以形成完全集成的放大器电路。这允许其大幅度降低了尺寸和混合放大器的性能增加。

  许多射频集成电路现在可以相同复制一个碳化硅(SiC)衬底的制造工序中用于商业的微处理器所用的类似。 新的宽带功率放大器MMIC产品,CMPA0060005是一个宽带5瓦的分布式放大器,从DC到6 GHz。 CMPA2560025是一个高功率,25瓦反应匹配放大器,从2.5至6 GHz。 两个MMIC适合于各种各样的应用场合需要和广泛的带宽。相控阵雷达元芯片组

  Mimix Broadband公司生产的性能的X波段相控阵雷达元芯片组,在发送端包括驱动和功放器件,接收端包括低噪声放大器/限幅器,控制端包括衰减器和移相器。它的芯片组利用6英寸0.5mm镓化砷(GaAs)PHEMT器件模型技术生产,采用了光闸印刷工艺。

  存储芯片

  Microsemi国防微电子,总部设美国亚利桑那洲凤凰城;主要设计及生产高性能、高密度存储器,其尖端的多晶圆封装、堆叠封装、系统集成电路封装(System inPackages)等技术处于世界领先地位,WEDC产品广泛应用于航空、航天、船舶、石油勘察、嵌入式系统、通讯导航、雷达、仪器设备等。

  陀螺仪

  ADI公司MEMS陀螺仪和iSensor MEMS陀螺仪子系统可在复杂、恶劣工作条件下可靠地检测和测量物体角速率。ADI推出两款MEMS陀螺仪新品。一款是战术级iSensor数字MEMS陀螺仪ADIS16136,性能可匹敌光纤陀螺仪。

  另一款是iSensor MEMS IMU(惯性测量单元)ADIS16488,它是最稳定最完整的集成传感器套件,在很多性能指标上优于其它同类IMU,甚至优于传统的军用级IMU。

  加速传感器

  美国恩德福克公司(ENDEVCO Corporation)成立于1947年,总部设在美国加利福尼洲的圣胡安-卡皮斯特拉诺,ENDEVCO具有60年历史的高端传感器及其各类电子仪器的研发生产企业, 是一个老牌的美国军工企业,多年来一直领导着全世界这一领域的技术发展,代表着世界传感器/仪器技术的最高水平。

  其产品被广泛的应用于各种研究开发领域,尤其是航空、航天、船舶、汽车、防卫、石化、计量研究及其他多种领域。

  红外探测器

  法国ULIS红外探测器主要用于热成像、军事、监视与安全领域。ULIS红外探测器公司成立于2002年。ULIS生产大批量的红外探测器重量轻,低功耗和高性价比的红外摄像机。

  MLCC

  美国AVX公司的宇航级“卑金属”电极(BME)、X7R电介质多层陶瓷电容器(MLCC),广泛应用于有人和无人飞行器以及轨道卫星、高性能航空和军事等领域。AVX的宇航级BME MLCC工作电压从16至100伏,电容从2.2至8.2纳法,具有0603-1812的多种尺寸。

  晶振

  Vectron是世界领先的晶振制造商,产品包括高可靠性晶体和晶体振荡器等。产品应用于通信、工业和军事/航天市场带来创新的计时装置。

  光耦

  AVAGO公司是全世界最优秀的军用与航天级陶瓷封装高速光藕供应商。在光电耦合器、红外线收发器、光通信器件、打印机ASIC、光学鼠标传感器和运动控制编码器等领域据称一直保持市场前3名的领导地位,其中最优秀的HCPL,HSSR,6N系列。

  FPGA

  Xilinx(赛灵思)是全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商。无论是红外CCD,还是航天航空级复杂计算,通信系统,都离不开Xilinx的FPGA,尤其是Vertex7以上芯片。

  ADC/DAC

  ADI和E2V是模拟/数字转换器的主要供应商。ADI公司的高速(≥30MSPS) DAC包括宽带射频、中频信号处理和通用基带类别。广泛应用于有线和无线通信、仪器仪表、雷达等领域。我们的高速DAC产品系列可在30 MSPS至数GSPS的速度范围内提供8至16位分辨率。

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