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實(shí)現全面國產(chǎn)化 賦能水面安全信息化體系——鵬力岸基監視雷達實(shí)現良好應用

時(shí)間:2024年07月30日    作者:中國船舶報

導讀:作為水面監管的重要儀器設備,岸基監視雷達多年來(lái)一直依賴(lài)進(jìn)口。2022年,首個(gè)國產(chǎn)化船舶交通管理系統岸基雷達研制成功;2023年,該型百分百?lài)a(chǎn)化的產(chǎn)品得到實(shí)際應用,多項技術(shù)指標達到國際主流產(chǎn)品水平。 自問(wèn)世以來(lái),國產(chǎn)岸基監視雷達已成功應用至江蘇、廣東、浙江、山東等地的海事、海上風(fēng)電、公安、港口等領(lǐng)域,并在港珠澳大橋項目等我國重大工程中發(fā)揮了不可或缺的作用。

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2024年6月,在CNTE2024第十三屆中國(北京)國防信息化裝備與技術(shù)博覽會(huì )上,中國船舶集團有限公司旗下第八研究院展出的明星產(chǎn)品——XFR3225型岸基水面監視雷達,收獲了央視新聞網(wǎng)記者的實(shí)地“打卡”。據悉,這款雷達在2023年通過(guò)了國產(chǎn)自主可控測試,實(shí)現100%國產(chǎn)化,對我國構筑穩定、可靠的水面監管信息化安全體系有著(zhù)重大的現實(shí)意義。

作為水面監管的重要儀器設備,多年來(lái),岸基監視雷達一直依賴(lài)進(jìn)口。為了解決這一技術(shù)問(wèn)題,2022年,八院牽頭并聯(lián)合中船鵬力(南京)大氣海洋信息系統有限公司、交通運輸部規劃研究院、江蘇海事局、武漢理工大學(xué)等單位,承擔交通運輸領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)——船舶交通管理系統(VTS)岸基雷達產(chǎn)品的攻堅任務(wù),成功研制出首個(gè)國產(chǎn)化船舶交通管理系統岸基雷達。2023年,這款國產(chǎn)雷達收發(fā)機在港珠澳VTS項目上得到了實(shí)際驗證,同時(shí),XFR3225型雷達系統在測試驗收中被證實(shí)已實(shí)現了100%國產(chǎn)化,并且最大作用距離、距離分辨力、方位分辨力、測距精度和測方位精度等均達到國際主流產(chǎn)品的技術(shù)水平,再一次證明了其對于提升國產(chǎn)化設備的國際競爭力、維護國家信息安全的重要意義。

 

國產(chǎn)化自主可控

岸基監視雷達是水上目標監視的重大高科技設備,通過(guò)電磁波全天候主動(dòng)探測水面船舶、航標等目標,并提供大范圍水域目標的高精度位置、航跡信息,主要用于港口、碼頭、航道等重要水域的監管,可以廣泛應用于VTS、海岸監視、海上風(fēng)電、智慧安防、智慧漁港等領(lǐng)域,為船舶交通管理、海上經(jīng)濟活動(dòng)、海洋維權執法等提供重要信息保障。

多年來(lái),我國岸基監視雷達一直依賴(lài)進(jìn)口,劣勢盡顯。首先,信息安全存在隱患。當前國際形勢復雜嚴峻,地區性的戰爭和暴力沖突此起彼伏,局部性的戰亂、動(dòng)蕩不斷,同時(shí),我國周邊海域形勢復雜,我國部分岸基雷達安裝于水域要地,信息安全存在隱患。

其次,進(jìn)口產(chǎn)品面臨斷供。當前,國外成熟產(chǎn)品以芯片緊缺為由漲價(jià)、無(wú)法供貨或大幅拖延交貨時(shí)間(通常一年以上)。歐洲主流廠(chǎng)家已全面限制岸基雷達進(jìn)入中國,并且幾乎不再提供服務(wù)保障。國外限售斷供、終止服務(wù)等措施無(wú)疑將對我國航運、海洋產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響,形成巨大隱患。

最后,核心技術(shù)形成壁壘。由于國外岸基雷達設備研發(fā)起步較早,應用多,掌握新技術(shù)、新方法,產(chǎn)品功能不斷增加。另外,知識產(chǎn)權方面也沒(méi)有優(yōu)勢,尤其是在專(zhuān)用接收處理芯片、低成本高性能嵌入式信息處理模塊、高性能雷達設計技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)上形成了技術(shù)壁壘?!坝纱丝梢?jiàn),加快技術(shù)創(chuàng )新、強化岸基雷達設備國產(chǎn)化自主可控,比以往任何時(shí)刻都更加緊迫、更加重要?!冰i力信息公司總經(jīng)理陳楊說(shuō)。

“作為聯(lián)合攻堅體,我們克服困難,加班加點(diǎn),終于在2023年完成了XFR3225型國產(chǎn)化VTS雷達產(chǎn)品研制,并經(jīng)過(guò)了第三方工廠(chǎng)測試和現場(chǎng)測試?!标悧钫f(shuō):“該雷達全部指標均滿(mǎn)足任務(wù)書(shū)要求,其中部分指標超越對比攻堅的國際主流產(chǎn)品技術(shù)指標;雷達所用的主要部件、器件、材料、軟件等立足國內產(chǎn)品,核心關(guān)鍵技術(shù)均為自主研發(fā),實(shí)現自主可控?!?/span>

 

高端化身懷“絕技”

作為首個(gè)國產(chǎn)化VTS岸基雷達,XFR3225型雷達身懷兩項“絕技”,從而成為一款對標國際領(lǐng)先水平的高端岸基監視雷達。

具備非相干多頻多掃描技術(shù)。通常岸基監視雷達,其回波為單一頻率在一個(gè)天線(xiàn)旋轉周期內一次掃描而成,受海雜波、雨雜波以及港口復雜電磁環(huán)境的影響,容易產(chǎn)生海雜波、雨雜波以及各類(lèi)假回波,影響對水上交通態(tài)勢的準確觀(guān)察和判斷。

“多頻”技術(shù)有效地抑制頻率選擇性衰落,讓積累后的目標具備穩定的信噪比,甚至讓“小目標”也變得清晰可見(jiàn),極大減少了值班員“錯判”“漏判”;“多掃描”技術(shù)利用目標獨立的時(shí)間相關(guān)性,有效抑制云雨、海雜波的干擾,讓水上交通監管無(wú)論何時(shí)何地都變得井然有序。

產(chǎn)品研發(fā)團隊基于頻率分集與時(shí)間分集的原理,創(chuàng )新采用了非相干多頻多掃描技術(shù),極大提升了雷達性能。項目技術(shù)負責人陸小虎表示:“這項技術(shù)的難點(diǎn)在于雷達收發(fā)‘分與集’的設計以及寬帶多通道設計下的大量數字運算,項目研究團隊在多年的水面監視雷達技術(shù)的基礎上,將艦載對海雷達相關(guān)技術(shù)進(jìn)行轉化,攻克了多頻點(diǎn)掃描策略設計、寬帶固態(tài)收發(fā)等關(guān)鍵技術(shù),讓雷達具備了卓越的目標探測能力,在惡劣環(huán)境下同樣擁有最佳特性?!?/span>

擁有雙收發(fā)熱備。岸基監視雷達是主動(dòng)發(fā)現船舶的眼睛,在日常業(yè)務(wù)中扮演著(zhù)非常重要的角色,對于需保證全年365天不間斷探測的業(yè)務(wù)需求來(lái)說(shuō),雷達不間斷的運行尤為重要。若采用單收發(fā)的雷達,一旦收發(fā)機出現故障,雷達就不能正常工作。

“XFR3225型系列雷達整體采用了雙收發(fā)熱備設計,通用收發(fā)機的設計延續了鵬力信息公司固態(tài)導航的設計思路,將發(fā)射模塊、接收模塊、信號處理模塊和電源模塊集成至密封腔體內,外殼采用尼龍復合材料進(jìn)行了整體3D打印,結合‘煙囪效應’的自然風(fēng)冷,解決環(huán)境適應性問(wèn)題?!标懶』⒔榻B,雷達雙收發(fā)機為通用化設計,采用心跳互聯(lián)熱備技術(shù),收發(fā)機可自動(dòng)進(jìn)行切換,確保目標探測的連續性。同時(shí),雙收發(fā)機也支持手動(dòng)切換或單機運行,確保能夠應付單機故障、運維檢修等各種工作狀態(tài)。

 

市場(chǎng)前景廣闊

目前,我國海事系統已建岸基監視雷達約350套,雷達多數為進(jìn)口設備,均面臨國產(chǎn)替代。在其他行業(yè),岸基監視雷達在水域監管方面需求日趨增多,市場(chǎng)前景廣闊。自2022年以來(lái),鵬力信息公司自主研制的岸基監視雷達已成功應用至江蘇、廣東、浙江、山東等地的海事、海上風(fēng)電、公安、港口等領(lǐng)域,累計實(shí)現銷(xiāo)售合同4600余萬(wàn)元。

其中,在我國重大工程——港珠澳大橋項目中,XFR3225型雷達成功替代進(jìn)口設備,保證了項目順利推進(jìn),彰顯了國產(chǎn)核心裝備的重要性;在三峽陽(yáng)江沙扒風(fēng)電項目中,在風(fēng)電場(chǎng)復雜條件下,該雷達憑借高質(zhì)量的回波和目標跟蹤能力,有效保障風(fēng)電場(chǎng)安全監管;在長(cháng)江干線(xiàn)VTS項目建設中,該雷達運行穩定、可靠,性能表現優(yōu)越,業(yè)務(wù)可用性高。

依托八院從事國防智慧電子防務(wù)裝備和系統研發(fā)的技術(shù)實(shí)力,鵬力信息公司將圍繞船舶通導設備的巨大市場(chǎng),針對我國船舶通導產(chǎn)品技術(shù)短板、本土配套率低、產(chǎn)業(yè)化水平低等問(wèn)題,著(zhù)力開(kāi)展系列化船舶導航雷達、電子海圖等設備的研制與產(chǎn)業(yè)化。

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