“محول عالم الرادار”: كيف يعيد رادار المصفوفة المرحلية تشكيل مشهد الكشف?

عندما تخترق الطائرات المقاتلة حاجز الصوت, الصواريخ تتطاير عبر السماء, والأعاصير تجتاح سطح البحر, هناك “عين فائقة” الذي يقفل دائمًا على الأهداف في المقام الأول. لا يتطلب أي دوران ميكانيكي, ومع ذلك، يمكنها تحقيق مراقبة شاملة بزاوية 360 درجة; يمكنه تتبع مئات الأهداف في وقت واحد مع التبديل بمرونة بين دقة الكشف والمدى. هذا هو رادار المصفوفة المرحلية, المعروف باسم “محول عالم الرادار”- معدات متطورة أحدثت ثورة كاملة في منطق الكشف التقليدي.

وداعا ل “تحول ميكانيكي”: المسح الإلكتروني يبشر بعصر جديد

ال “تحول” إن حركة الرادارات التقليدية الممسوحة ضوئيًا هي ما يربطه كثير من الناس بالرادارات بطبيعتها. تعتمد هذه الرادارات على الهياكل الميكانيكية لدفع دوران الهوائي, يشبه إلى حد كبير الطريقة التي يدير بها البشر أعناقهم ليروا. ليس فقط أنها بطيئة في الاستجابة ومحدودة في نطاق المسح, لكنهم يميلون إلى ذلك أيضًا “تفقد القفل” عند مواجهة أهداف سريعة الحركة. لقد أدى ظهور رادار المصفوفة المرحلية إلى كسر هذا القيد تمامًا.

سرها الأساسي يكمن في “مصفوفة مرحلية”- “مصفوفة الهوائي” تتألف من مئات أو حتى عشرات الآلاف من وحدات الهوائي الصغيرة. يمكن لكل وحدة هوائي التحكم بشكل مستقل في طور وسعة الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة. من خلال ضبط إشارات هذه الوحدات بدقة من خلال جهاز الكمبيوتر, يمكن لشعاع الموجة الكهرومغناطيسية أن ينحرف بمرونة مثل “الاصبع الالكتروني,” تحقيق المسح الإلكتروني دون دوران ميكانيكي. لا يؤدي هذا التصميم إلى زيادة سرعة استجابة الرادار عشرات المرات فحسب، بل يتجنب أيضًا خطر حدوث أعطال ناجمة عن التآكل الميكانيكي, تعزيز الموثوقية بشكل كبير.

واحد “عين” لاستخدامات متعددة: القدرات الصلبة للرادار المرحلي

إذا كانت الرادارات التقليدية “المراقبين المخصصين,” رادارات الصفيف المرحلي هي “الموصلات الشاملة,” وقدرتهم على تعدد المهام ليست أقل من كونها تخريبية. عن طريق ضبط حزم الموجات الكهرومغناطيسية في مناطق مختلفة, يمكنه إكمال مهام متعددة في وقت واحد مثل البحث, تتبع, تحديد, والتوجيه - تمامًا مثل استخدام طرق مختلفة “خطوط البصر” للتركيز على أهداف مختلفة.

في المجال العسكري, يمكن لرادارات المصفوفة المرحلية المحمولة على متن السفن أن تراقب العشرات من الطائرات المقاتلة والصواريخ في نفس الوقت, بناء شبكة دفاعية ثلاثية الأبعاد لحاملات الطائرات; يمكن لرادارات المصفوفة المرحلية المحمولة جواً اختراق التشويش الإلكتروني واكتشاف الأهداف الخفية على بعد مئات الكيلومترات, إعطاء الطائرات المقاتلة زمام المبادرة في القتال الجوي. في المجال المدني, كما أنها تلعب دورًا بارزًا: يمكن لرادارات المصفوفة المرحلية للأرصاد الجوية أن تلتقط بدقة التغيرات الطفيفة في عيون الإعصار, شراء الوقت للإنذار المبكر بالكوارث; يمكن لرادارات المصفوفة المرحلية لمراقبة الحركة الجوية مراقبة مئات الرحلات الجوية حول المطارات في وقت واحد, تحسين كفاءة تشغيل المجال الجوي.

والأمر الأكثر إثارة للدهشة هو وجودها “القدرة على التكيف”- يمكنه ضبط معلمات الشعاع في الوقت الفعلي وفقًا لخصائص الهدف. عند مواجهة الطائرات بدون طيار بطيئة الحركة, ويستخدم عوارض واسعة للبحث على نطاق واسع; عند الكشف عن الصواريخ عالية السرعة, يتحول على الفور إلى الحزم الضيقة للتتبع الدقيق. هذا “التخصيص حسب الطلب” يعمل وضع الكشف على زيادة كفاءة استخدام الموارد إلى الحد الأقصى.

من عمود الدفاع الوطني إلى الأداة المدنية: التوسيع المستمر لسيناريوهات التطبيق

تم تطوير رادار المصفوفة المرحلية في الأصل لتلبية احتياجات الدفاع الوطني, والآن أصبح الأمر تدريجيًا “دخلت حياة الناس العاديين.” في المجال الطبي, يمكن لمعدات الموجات فوق الصوتية المعتمدة على تقنية المصفوفة المرحلية أن تولد صورًا أكثر وضوحًا للأنسجة البشرية, المساعدة في التشخيص المبكر للمرض; في الاستكشاف الجيولوجي, يمكنه اختراق سطح الأرض للكشف عن توزيع الموارد تحت الأرض والهياكل الجيولوجية, توفير دعم البيانات للبناء الهندسي.

مع تطور تكنولوجيا أشباه الموصلات, رادار الصفيف المرحلي يتحرك نحو “التصغير والتكلفة المنخفضة.” يمكن الآن دمج المعدات التي كانت تزن عدة أطنان في السابق في طائرات بدون طيار صغيرة; التكنولوجيا التي كانت في السابق مقتصرة على المجال العسكري يتم تطبيقها تدريجياً على أنظمة الإدراك البيئي للقيادة الذاتية, السماح للمركبات بتحديد العوائق مسبقًا وتحسين سلامة القيادة.

المستقبل هنا: أين يقع عنوان رادار الصفيف المرحلي بعد ذلك؟?

مع التكامل المتعمق ل 5 ز, الذكاء الاصطناعي والتقنيات الأخرى مع رادار المصفوفة المرحلية, سوف يؤدي أدائها إلى قفزة جديدة. يتيح تكامل خوارزميات الذكاء الاصطناعي للرادار فحص الأهداف وتصفية التداخل بشكل أكثر ذكاءً, الحد من الإنذارات الكاذبة; يمكن للربط مع أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية أن يبني شبكة كشف عالمية تدمج الجو والفضاء, تحقيق “لا توجد طرق مسدودة ولا نقاط عمياء” تغطية المراقبة.

من حراسة الأراضي الوطنية إلى ضمان أمن سبل عيش الناس, من تتبع الأهداف العسكرية إلى المساعدة في الاستكشاف الطبي, كل اختراق تكنولوجي لرادار المصفوفة المرحلية يعيد تشكيل فهمنا للرادار “كشف.” هذا “التفكير عظمى العين” لا يعد هذا دليلاً على التقدم العلمي والتكنولوجي فحسب، بل إنه يضخ أيضًا زخمًا قويًا في تطوير الصناعات المختلفة. إن مستقبلها يستحق توقعاتنا المشتركة.