[發明專利]一種隱身目標探測裝置及方法

有效

• 申請號: 201710543491.8
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107688176B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 董孝峰;祝海龍;胡萬明;戴宇;羅志勇
• 申請（專利權）人: 博睿泰克科技（寧波）有限公司
• 主分類號: G01S13/04
• 分類號: G01S13/04
• 代理公司: 寧波高新區核心力專利代理事務所(普通合伙) 33273
• 代理人: 涂蕭愷

本發明公開了一種隱身目標探測裝置及方法，方法包括：制備純態糾纏量子簇；調制一個已知的量子態，并與純態糾纏量子簇中一個量子進行Bell基測量，此時其它量子變為坍縮的量子態，并得到一個經典信息；將坍縮的量子態的任一量子發射到目標空域，探測量子發生消相干，對其他坍縮的量子態的一個量子與經典信息進行U變換，得到的狀態不是已知的量子態，根據探針量子發射時間和U變換時間，計算隱身目標速度及方位。本發明基于糾纏態量子因環境干擾引起消相干的特性實現隱身目標的探測，在目標吸波材料和等離子遮避材料性能越好時，探測精度將越高，克服傳統量子雷達隨吸波材料和等離子遮避材料性能提高，返回信號變弱，致使發現距離不斷變短的問題。

技術領域

本發明涉及目標探測技術，具體涉及一種隱身目標探測裝置及方法。

背景技術

雷達的本質是測距，分為有源雷達和無源雷達。對于各類有源雷達而言，它可以通過處理自身發射的已知電磁參數、接收從目標反射回來的電磁波來定位被探測目標的各類位置參數。無源雷達不發射電磁波，它利用測向和時差定位技術進行目標檢測、定位和識別。

隱身技術是低可探測性技術，目前隱身技術主要有雷達隱身、紅外隱身、可見光隱身、聲波隱身、等離子遮蔽等，通過減少可檢測和識別的信號，達到不易被發現的目的；隱身技術能使雷達散射面積減少2個數量級，發現距離只有原來的1/3，因此，隱身技術的使用價值是不容質疑的。

等離子隱身技術被認為是最有效的一種隱身技術，等離子體隱身技術是依靠等離子體所具有的吸收和改變電磁波的特性進行隱身；等離子體能夠吸收電磁波，還能使反射的電磁波失去原有的頻率和相位特征，即使雷達站截獲反射信號，也無法計算出目標的準確位置和速度信息。

目前,等離子體隱身技術關鍵在于如何使目標周圍環繞著等離子云,在對方雷達發出的電磁波同等離子云共同作用下,會發生如下幾種現象：(1)電磁波的能量被吸收,因為電磁波在穿越等離子體時,電磁波會與等離子體的帶電粒子相互作用,把部分能量傳遞給帶電粒子,自身能量逐漸衰減；(2)受一系列物理作用的影響,電磁波將繞過等離子體；這兩種現象會使反射信號大大減弱。

隱身技術的發展也在催生更多的反隱身技術，即隱身目標探測技術。現在已經或正在開發的反隱身技術措施及手段包括長波或毫米波雷達、無載頻超寬波段雷達、激光雷達和紅外探測系統、被動的射頻探測技術、地球磁場變異探測技術等。

例如，針對雷達一般采用2～4GHz的S波段(75～150mm)、4～8GHz的C波段(37～75mm)和9～12GHz的X波段(25～37mm)毫米波，吸波材料和等離子覆蓋針對這個頻段的電磁波可以很好的吸收和繞射，使得反射到雷達天線的信號大幅度減少,從而使目標具有“低可探測”特征；而根據電磁波理論，電磁波能量過高或者過低，不在被探測物的吸收頻段內，即該探測物對該頻段透明根據這個理論，反隱身雷達避開上述波段，出現了米波和激光雷達。米波透過目標吸波涂層和等離子遮蔽，目標的內部構件在長波雷達照射下是完全暴露的。但是米波雷達的缺點也暴露出問題，即不能實現精確定位，一般認為米波雷達的定位精度在1000-3000米范圍，不能引導雷達摧毀目標，而且采用紅外頻段、可見光頻段雷達受到氣象系統影響比較嚴重，大氣波導對高頻信號的影響遠大于長波信號；在極端氣象條件下雷達信號可靠性受到嚴重制約。

目前，國際上提出了一種量子雷達反隱身技術，如圖1所示，其基本原理是量子雷達發射機生成一個糾纏量子對，糾纏量子對中一個發射到目標，另一個留在雷達系統內，發射出去的量子經過目標反射被雷達吸收，利用糾纏態所包含的相關性，提高系統的探測性能。初步研究表明，量子雷達分辨率以二次方速率提高，并且可以有效的避開對方的干擾信號，有效防止欺騙信號；但是這種量子雷達的存在以下缺點：

(1)必須采用有源雷達系統，依靠目標的反射信號實現，利用接收的反射信號實現定位和識別；而有源雷達可能會被反向定位后使用反輻射導彈來實施有效摧毀，自身的生存能力受到威脅。