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“薩德”是什么?采用了哪些高大上的芯片?
責(zé)編: 發(fā)布時(shí)間:2017-03-07 08:00:00 瀏覽次數(shù):

   

  “薩德”系統(tǒng)(THAAD)是美國(guó)研制的機(jī)動(dòng)式戰(zhàn)區(qū)彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng),主要是針對(duì)高空導(dǎo)彈進(jìn)行攔截,采用衛(wèi)星、紅外、雷達(dá)三位一體的綜合預(yù)警方式。能與TMD、NMD系統(tǒng)相連接,而且導(dǎo)彈射程遠(yuǎn),防護(hù)區(qū)域大。該系統(tǒng)由攔截彈、車(chē)載式發(fā)射架、地面雷達(dá),以及戰(zhàn)斗管理與指揮、控制、通信、情報(bào)系統(tǒng)等組成。

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   “薩德”系統(tǒng)(THAAD)有兩套核心組件,其一是攔截彈,長(zhǎng)6.17米,最大彈徑0.37米,起飛重量900公斤,最大速度可達(dá)2500米/秒,由助推器、動(dòng)能攔截器(KKV)及整流罩組成。動(dòng)能攔截器由姿控、軌控發(fā)動(dòng)機(jī)組合提供直接控制力,采用側(cè)窗探測(cè)紅外凝視成像尋的末制導(dǎo),能夠識(shí)別、鎖定并直接碰撞摧毀彈道導(dǎo)彈彈頭。這一導(dǎo)彈防御系統(tǒng)對(duì)亞太地區(qū)尤其對(duì)中國(guó)勢(shì)必帶來(lái)諸多麻煩。

  但大家認(rèn)為薩德系統(tǒng)對(duì)中國(guó)最大的威脅并非是攔截導(dǎo)彈,而是其二核心組件雷達(dá)系統(tǒng)。AN/TPY-2 X波段相控陣?yán)走_(dá),是世界上性能最強(qiáng)的陸基機(jī)動(dòng)反導(dǎo)探測(cè)雷達(dá)之一,該雷達(dá)最大探測(cè)距離約2000公里,對(duì)反射面積為1平方米(典型彈道導(dǎo)彈彈頭的反射面積)的目標(biāo)的最大探測(cè)距離約1200千米,可以說(shuō)一旦部署,大半個(gè)中國(guó)都在該系統(tǒng)的監(jiān)視之下。

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  從地圖看,薩德系統(tǒng)的雷達(dá)探測(cè)范圍幾乎覆蓋了中國(guó)整個(gè)東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū),尤其是京師重地也在其監(jiān)視范圍以?xún)?nèi),怎么看也讓人很不舒服。到時(shí)不僅可以監(jiān)視朝鮮的彈道導(dǎo)彈發(fā)射,還能監(jiān)控中國(guó)境內(nèi)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射。

  中國(guó)在華北、東北部的導(dǎo)彈發(fā)射,基本上沒(méi)出大氣層就會(huì)被韓國(guó)境內(nèi)的AN/TPY-2雷達(dá)精確捕獲,平時(shí)可以偵測(cè)飛行參數(shù),戰(zhàn)時(shí)可為其他反導(dǎo)系統(tǒng)提供早期精確預(yù)警,大幅降低中國(guó)彈道導(dǎo)彈打擊的突然性。

  那么這個(gè)“薩德”到底是什么鬼,為什么中國(guó)政府對(duì)它如此敏感?下面就用來(lái)自“路透社”(Reuters)制作的“薩德”詳解圖,給大家科普下。

  首先,“薩德”是 THAAD 的音譯,TH發(fā)/θ/音,有點(diǎn)像/s/;THAAD 的全稱(chēng)是:Terminal High Altitude Area Defense。翻譯成中文非常拗口,叫做:末段高空區(qū)域防御系統(tǒng),說(shuō)白了這是一種導(dǎo)彈監(jiān)控和防御系統(tǒng)。它的工作原理不難理解,圖中給出了四個(gè)步驟:

  1)Radar detects threat and estimates impact points.

  “薩德”系統(tǒng)中的雷達(dá)先探測(cè)(detect)到來(lái)襲導(dǎo)彈的威脅(threat),并算出其命中點(diǎn)(impact points)。

  2)Weapon is assigned and target engaged.

  雷達(dá)會(huì)把該導(dǎo)彈的攔截任務(wù)指派給系統(tǒng)中的攔截導(dǎo)彈車(chē)(weapon is assigned),然后鎖定攻擊目標(biāo)(target engaged)。

  3)After launch, booster splits from the Kill Vehicle which tracts the target before colliding with it.

  在攔截導(dǎo)彈發(fā)射(launch)之后,推進(jìn)器(booster)從殺傷攔截彈頭(Kill Vehicle)處分離(split from),殺傷攔截彈頭繼續(xù)追蹤(tract)目標(biāo)導(dǎo)彈(target)直至撞毀之(collide with it)。

  這里面涉及到一些專(zhuān)業(yè)名詞,比如 boosters(推進(jìn)器),Kill Vehicle(殺傷攔截彈頭),看一下具體結(jié)構(gòu):

  4)Target is destroyed using kinetic energy.

  目標(biāo)導(dǎo)彈被攔截彈頭所攜帶的動(dòng)能(kinetic energy)摧毀。

  所謂的“kinetic energy”就是“動(dòng)能”,初中物理課的概念,任何運(yùn)動(dòng)的物體都具備“動(dòng)能”。

  這里可能強(qiáng)調(diào),“薩德”系統(tǒng)的攔截彈頭是靠“動(dòng)能”摧毀目標(biāo),而不是其他殺傷性的能量。

整個(gè)“薩德”系統(tǒng)包括兩大部分:

 

   第一個(gè)部分是:雷達(dá)(Radar)和射擊控制電源裝置(fire control battery)

  這套系統(tǒng)包括這么幾個(gè)部分:電源設(shè)備車(chē)(Prime power unit)、冷卻設(shè)備車(chē)(Cooling equipment unit)、操作控制車(chē)(Operator control unit)、AN/TPY2型雷達(dá)(AN/TPY2 Antenna,這種型號(hào)雷達(dá)的效率比“宙斯盾”、“愛(ài)國(guó)者”的雷達(dá)高出一個(gè)量級(jí)),以及電子設(shè)備車(chē)(Electronics equipment unit)。

  第二個(gè)部分是:攔截導(dǎo)彈發(fā)射車(chē)(launcher unit)

  里面包含電子控制區(qū)(Electronic control area)、導(dǎo)彈桶(missle canisters)以及尾部穩(wěn)定裝置(Rear Stabiliser)

  了解了這么多關(guān)于“薩德”的知識(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn),這不就是一種“防御”系統(tǒng)嘛!我們干嘛這么緊張!其實(shí)剛才展示的只是“薩德”的表面,可怕的是,它可以借“攔截”為名,行“監(jiān)測(cè)”之實(shí):

  1)它是美國(guó)生產(chǎn)的目前全球最先進(jìn)的導(dǎo)彈攔截系統(tǒng);

  2)它的探測(cè)半徑高達(dá)2000公里,基本上大半個(gè)中國(guó)都在它的覆蓋之下;

  3)以后我們中東部(中國(guó)最富庶的區(qū)域)每一架戰(zhàn)機(jī)、每一顆導(dǎo)彈的部署、每一件新型武器的測(cè)試都在它的監(jiān)控之下。

  這就好像你的鄰居在你們家裝了個(gè)攝像頭,你所有的飲食起居(包括私密之事)都被鄰居以及他們的好友赤裸裸地監(jiān)控,你的一切動(dòng)向別人都了若指掌,你會(huì)好受嗎?

  主要組件構(gòu)成如下:

  CPU

  飛思卡爾的PXXX系列芯片,英特爾公司的Xeon D處理器,使薩德系統(tǒng)的軍事和航空航天(雷達(dá)處理、情報(bào)通信和電子戰(zhàn))的高性能嵌入計(jì)算有了跨躍式進(jìn)步,英特爾的Xeon D全球最小的服務(wù)器可置于一塊3U嵌入計(jì)算板、甚至一塊COM快速夾層卡中。

  EMCCD成像器件

  英國(guó)e2v公司擁有30多年設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和制造高性能成像解決方案的豐富經(jīng)驗(yàn),具備為太空項(xiàng)目提供圖像拍攝解決方案的專(zhuān)業(yè)技術(shù),快速周轉(zhuǎn)的定制電荷耦合原件(CCD),其設(shè)計(jì)參考現(xiàn)有的大型功能單元庫(kù)。電子倍增電荷耦合器件EMCCD,E2V在噪聲控制技術(shù)上優(yōu)勢(shì)明顯, 據(jù)了解TI在處理速度上更勝一籌。

  DSP

  TI的商業(yè)處理器(包括單核和多核 ARM、DSP 及 ARM+DSP)非常適合國(guó)防和航空電子應(yīng)用,其中包括雷達(dá)、電子戰(zhàn)、航空電子設(shè)備和軟件定義無(wú)線電 (SDR)。DSP處理器支持工業(yè)溫度范圍、片上存儲(chǔ)器上的ECC、安全啟動(dòng)、安全特性。軟件支持包括主線 Linux、TI RTOS 和大部分商業(yè) RTOS。

  射頻微波器件

  美國(guó)Cree提供碳化硅上氮化鎵(GaN-on-SiC)高電子遷移率晶體管(HEMT)和單片微波集成電路(MMIC)放大器,其氮化鎵射頻器件用于L、S、C、X波段雷達(dá),其GaN RF晶體管的技術(shù)與各種其它電路元件,以形成完全集成的放大器電路。這允許其大幅度降低了尺寸和混合放大器的性能增加。

  許多射頻集成電路現(xiàn)在可以相同復(fù)制一個(gè)碳化硅(SiC)襯底的制造工序中用于商業(yè)的微處理器所用的類(lèi)似。 新的寬帶功率放大器MMIC產(chǎn)品,CMPA0060005是一個(gè)寬帶5瓦的分布式放大器,從DC到6 GHz。 CMPA2560025是一個(gè)高功率,25瓦反應(yīng)匹配放大器,從2.5至6 GHz。 兩個(gè)MMIC適合于各種各樣的應(yīng)用場(chǎng)合需要和廣泛的帶寬。相控陣?yán)走_(dá)元芯片組

  Mimix Broadband公司生產(chǎn)的性能的X波段相控陣?yán)走_(dá)元芯片組,在發(fā)送端包括驅(qū)動(dòng)和功放器件,接收端包括低噪聲放大器/限幅器,控制端包括衰減器和移相器。它的芯片組利用6英寸0.5mm鎵化砷(GaAs)PHEMT器件模型技術(shù)生產(chǎn),采用了光閘印刷工藝。

  存儲(chǔ)芯片

  Microsemi國(guó)防微電子,總部設(shè)美國(guó)亞利桑那洲鳳凰城;主要設(shè)計(jì)及生產(chǎn)高性能、高密度存儲(chǔ)器,其尖端的多晶圓封裝、堆疊封裝、系統(tǒng)集成電路封裝(System inPackages)等技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位,WEDC產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空、航天、船舶、石油勘察、嵌入式系統(tǒng)、通訊導(dǎo)航、雷達(dá)、儀器設(shè)備等。

  陀螺儀

  ADI公司MEMS陀螺儀和iSensor MEMS陀螺儀子系統(tǒng)可在復(fù)雜、惡劣工作條件下可靠地檢測(cè)和測(cè)量物體角速率。ADI推出兩款MEMS陀螺儀新品。一款是戰(zhàn)術(shù)級(jí)iSensor數(shù)字MEMS陀螺儀ADIS16136,性能可匹敵光纖陀螺儀。

  另一款是iSensor MEMS IMU(慣性測(cè)量單元)ADIS16488,它是最穩(wěn)定最完整的集成傳感器套件,在很多性能指標(biāo)上優(yōu)于其它同類(lèi)IMU,甚至優(yōu)于傳統(tǒng)的軍用級(jí)IMU。

  加速傳感器

  美國(guó)恩德??斯荆‥NDEVCO Corporation)成立于1947年,總部設(shè)在美國(guó)加利福尼洲的圣胡安-卡皮斯特拉諾,ENDEVCO具有60年歷史的高端傳感器及其各類(lèi)電子儀器的研發(fā)生產(chǎn)企業(yè), 是一個(gè)老牌的美國(guó)軍工企業(yè),多年來(lái)一直領(lǐng)導(dǎo)著全世界這一領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展,代表著世界傳感器/儀器技術(shù)的最高水平。

  其產(chǎn)品被廣泛的應(yīng)用于各種研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,尤其是航空、航天、船舶、汽車(chē)、防衛(wèi)、石化、計(jì)量研究及其他多種領(lǐng)域。

  紅外探測(cè)器

  法國(guó)ULIS紅外探測(cè)器主要用于熱成像、軍事、監(jiān)視與安全領(lǐng)域。ULIS紅外探測(cè)器公司成立于2002年。ULIS生產(chǎn)大批量的紅外探測(cè)器重量輕,低功耗和高性?xún)r(jià)比的紅外攝像機(jī)。

  MLCC

  美國(guó)AVX公司的宇航級(jí)“卑金屬”電極(BME)、X7R電介質(zhì)多層陶瓷電容器(MLCC),廣泛應(yīng)用于有人和無(wú)人飛行器以及軌道衛(wèi)星、高性能航空和軍事等領(lǐng)域。AVX的宇航級(jí)BME MLCC工作電壓從16至100伏,電容從2.2至8.2納法,具有0603-1812的多種尺寸。

  晶振

  Vectron是世界領(lǐng)先的晶振制造商,產(chǎn)品包括高可靠性晶體和晶體振蕩器等。產(chǎn)品應(yīng)用于通信、工業(yè)和軍事/航天市場(chǎng)帶來(lái)創(chuàng)新的計(jì)時(shí)裝置。

  光耦

  AVAGO公司是全世界最優(yōu)秀的軍用與航天級(jí)陶瓷封裝高速光藕供應(yīng)商。在光電耦合器、紅外線收發(fā)器、光通信器件、打印機(jī)ASIC、光學(xué)鼠標(biāo)傳感器和運(yùn)動(dòng)控制編碼器等領(lǐng)域據(jù)稱(chēng)一直保持市場(chǎng)前3名的領(lǐng)導(dǎo)地位,其中最優(yōu)秀的HCPL,HSSR,6N系列。

  FPGA

  Xilinx(賽靈思)是全球領(lǐng)先的可編程邏輯完整解決方案的供應(yīng)商。無(wú)論是紅外CCD,還是航天航空級(jí)復(fù)雜計(jì)算,通信系統(tǒng),都離不開(kāi)Xilinx的FPGA,尤其是Vertex7以上芯片。

  ADC/DAC

  ADI和E2V是模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的主要供應(yīng)商。ADI公司的高速(≥30MSPS) DAC包括寬帶射頻、中頻信號(hào)處理和通用基帶類(lèi)別。廣泛應(yīng)用于有線和無(wú)線通信、儀器儀表、雷達(dá)等領(lǐng)域。我們的高速DAC產(chǎn)品系列可在30 MSPS至數(shù)GSPS的速度范圍內(nèi)提供8至16位分辨率。