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RQ4 全球鷹無人機

2019-06-27 10:46 性質:轉載 來源:汽車輕量化CFRP
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RQ-4“全球鷹”無人機是美國諾斯羅譜·格魯曼公司研制的高空高速無人偵察機。大家一般認為無人機都很小,實際上它身體龐大(最大起飛重...

  RQ-4“全球鷹無人機美國諾斯羅譜·格魯曼公司研制的高空高速無人偵察機。大家一般認為無人機都很小,實際上它身體龐大(最大起飛重量接近12噸,其中燃油超過了7噸)、雙翼為亞音速平直翼,翼展35.4米超過波音737飛機,球狀機頭將直徑達1.2米的“合成孔徑”雷達天線隱藏了起來。“全球鷹”飛行控制系統采用GPS全球定位系統和慣性導航系統,可自動完成從起飛到著陸的整個飛行過程(最大航時41小時,最大航程25945千米)。通過使用一個衛星鏈路,自動將無人機的飛行狀態數據發送衛星,再由衛星傳回到美國本土的任務控制單元。

  “全球鷹”動力來自一臺“羅爾斯·羅伊斯”的AE3007H渦輪風扇發動機,該發動機可產生31.4kN(3,200kgf/7,050lbf)的推力,可以搭載900公斤(2,000磅)設備。機身為鋁合金,機翼則是碳纖維。研制時估計的量產成本約3500萬美元一架。目前實際成本加入研發成本,則高達1億2320萬美元。全球之鷹無人機系統包含機體,偵測器模組,航電系統,資料鏈共四部分;地上包含發射維修裝置(LRE)和任務控制裝置(MCE,是在一臺嵌入式的整組式電腦化控制臺);支援環境和人員訓練是軟性部分。

  合成孔徑雷達

  所謂“合成孔徑”雷達(Synthetic Aperture Radar :SAR)是一種用于構建物體的二維或三維圖像的雷達。當這種雷達使用雷達天線在目標區域上空運動并進行掃描時,可以提供比常規波束掃描雷達更精細的空間分辨率。因此,這種雷達通常安裝在會飛的移動平臺上,例如飛機或者是衛星。當雷達脈沖發射并返回到天線的這段時間內,雷達設備在目標上空飛行的距離可以構成較大的天線孔徑(天線的大小)。通常,孔徑越大,圖像分辨率越高,不管孔徑是物理的(雷達系統本身自帶的天線)還是合成的,這使得這種雷達能夠以相對較小的物理天線創建高分辨率圖像。

  為了產生圖像,無線電波產生的連續脈沖雷達被傳輸到目標場景進行持續射,每個脈沖產生的回波會被收并記錄。脈沖被傳輸而產生的回波會使用單個波束的形式被天線收,其波長為幾米到幾毫米。當安裝在飛機或航天器上的這種雷達設備移動時,相對于目標而言,天線位置會隨時間變化。如果對連續記錄的雷達回波進行信號處理,并記錄組合多個天線的不同位置。這個過程就會形成合成孔徑。(上圖為分辨率為0.1m分辨率的“合成孔徑”雷達遙感圖片)

  由于“合成孔徑”雷達本身的特點,就要求雷達的載體是空中的飛機和衛星,而且高度越高,合成的孔徑越大,雷達的分辨率就越高。所以“全球鷹”必須飛的很高,這樣就可以“看”得更清,“看”得區域也更大。“全球鷹”的實用升限為20000米,白天監視區域超過10萬平方公里。

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