中国新战机将装备可探测F-22的太赫兹雷达

近日，中国航天科工集团首部机载太赫兹雷达样机（Terahertz radar）正式开展飞行试验并成功获得合成孔径雷达图像，这也标志着我国在太赫兹雷达成像方面已追上了西方发达国家的发展步伐，历经十多年的预研终于结出了硕果，成为未来六代机的 标准火控雷达的一个坚实步骤。本文根据国内外公开资料对太赫兹技术做一简介。由于其电磁波频谱位于微波波段和红外线波段之间，太赫兹波具有十分奇妙的特性，兼具雷达成像和红外成像两者优点于一体，使得现有F-22、F-35和B-2这类隐身飞机已经失去低可探测能力。

太赫兹雷达下的自行车成像

美国将其评为“改变未来世界的十大技术”之一，并在太赫兹研究方面投入大量科研资金，几乎所有美国国家科研部门和著名院校都参与其中。欧洲的顶级科研机构和公司都针对太赫兹波开展了前沿性的研究工作，并启动了跨国大型合作太赫兹研究项目。日本更将太赫兹技术列为“国家支柱十大重点战略目标”之首。俄罗斯虽然经济并不景气，但也在2008年初步实现了太赫兹成像，但性能稳定性较差，成像效果一般。

太赫兹雷达对坦克和自行火炮目标的识别图像

太赫兹波是被人类开发利用的最后一段电磁频谱，宇宙中太阳，月亮，行星等都在无时无刻的散发着太赫兹波辐射。相比于红外线和可见光，太赫兹波的穿透性更强，太赫兹波虽然不能穿透金属，但可以穿透一定厚度的土壤，更可以“透视”碳纤维、玻璃钢等非金属、非极性材料 ，可以实现对航天航空飞行器复合材料部件内部的无损检测 。太赫兹波在烟雾、沙尘环境中的传播距离要远大于红外和可见光，因此更能满足恶劣战场环境下全天候观察目标需要。目前广泛应用的夜视红外成像技术与光学成像相比，虽然可以做到不需要外界光线就能对目标成像，但其最大的缺点就是无法判断目标精确距离，必须依靠激光测距仪发射激光波束进行辅助定位，而这很可能会触发激光报警仪报警，反而更早引起敌人警觉。而太赫兹成像技术不仅可以实现目标成像，而且可以实现目标精确定位。

与雷达微波频段相比，太赫兹波频率更高，波长更短，这也意味着太赫兹成像雷达在达到同样成像性能的前提下，体积更小，重量更轻，更加适合搭载于航空航天等对重量要求严格的机动平台。由于弹道导弹，喷气式飞机的发动机尾焰会辐射出大量特定波长的特赫兹波，并且每种型号的特赫兹波都不一样，因此特赫兹雷达或探测仪不仅具有良好的反隐身能力，甚至还能分辨出具体型号。

我国的太赫兹科学研究起步较晚，直到2000年国内在太赫兹研究领域几乎还是处于一片空白。进入21世纪后，随着欧美发达国家对太赫兹研究如火如荼，才逐渐在国内开展相关研究。2005年，首都师范大学率先在国内开展了连续太赫兹波成像工作，实现了0.2THz频率下成像。2010年，十多位院士联名上书，提出对我国太赫兹技术发展的若干建议，得到有关部门的高度重视与支持。国内各雷达研究院所，红外成像研制厂商均纷纷开展了太赫兹基础研究及应用工作。2014年，中国电子科技集团第38研究所发布了被动式太赫兹安检仪，填补了我国安检产业的空白。

据公开资料披露，我国除了在研究机载太赫兹精确测地雷达外，还在积极进行太赫兹遥感和预警成像卫星的研制工作。其相关技术指标要求做到对25至32倍音速的超高音速隐身飞行器和导弹进行全程跟踪与实时成像，实现我国与超级大国之间战略上攻防的制衡。目前，该技术最关键的核心：高灵敏度太赫兹焦平面芯片已获得重大突破，成为世界上第四个掌握了太赫兹芯片生产设计制造的国家，并且其核心指标达到国际领先水平，为我国太赫兹卫星上同时采用1万个焦平面阵列进行远距成像探测打下了坚实基础。