2012年世界军事电子工业发展回顾：通讯安全得保障(5)

　　六、导航定位技术

　　1、俄罗斯和印度联合开发“格洛纳斯”(GLONASS)卫星导航系统并用于“布拉莫斯”导弹

　　GLONASS系统由俄罗斯1993年正式推出，精度达到1米。此前印度已使用GLONASS系统超过4年，但俄以前从没有向印度提供平等参与系统升级的机会。

　　印度“布拉莫斯”导弹在原多普勒惯性平台的基础上增加了“格洛纳斯”导航系统，使“布拉莫斯”具备从海上、陆地和空中平台发射并击中300～500千米以远的目标以及配备核弹头的能力。“格洛纳斯”导航系统设备目前已应用于俄罗斯Kh-555和Kh-101战略远程巡航导弹。

　　2、不依赖GPS的定位技术进一步开发

　　美ITT Exelis公司成功研发GPS干扰侦测定位技术(IDG)，通过在高风险区域组建一种威胁检测传感器网络，并使其连接到中央服务器上，利用Exelis地理定位算法，可以近实时感知并三角定位GPS干扰源的位置，并将定点目标的位置信息和可操作情报通过安全网络发送给用户以应对威胁。Exelis公司已经参与了下一代GPS III系统的建造、开发和集成，并为GPS操作控制系统(GPS OCX)提供导航处理组件、精密监测台接收器和系统安全关键组件。

　　DARPA的芯片级组合原子导航器(C-SCAN)将传统导航系统与原子惯性制导技术综合在一起，以试图减少各种先进弹药、中远程导弹以及其它武器对GPS的依赖。这种先进导航传感器芯片的潜在应用领域包括智能武器、定位、瞄准、导航和制导。目前大量的军用武器依赖GPS信号进行精确定位、导航和授时(PNT)，而当由于部件或系统故障或敌方干扰而造成GPS系统无法使用时，只有机载惯性测量技术可以为武器提供制导。

　　诺•格公司为“高速侵彻武器”(HVPW)项目开发射频导引头，这种导引头能提高打击精度，尤其可以在GPS受干扰或无法接收的地区使用，还能为HVPW提供多点和频偏跟踪制导能力，调整武器飞行状态。

　　3、印度将在2013年建成自己的导航系统(707)

　　印度计划2013年6月在民用航空领域部署“区域性星基增强系统”(SBAS)。印度机场管理局与印度航天研究组织(ISRO)正在合作实施“GPS辅助型静地轨道增强导航”项目(GAGAN)，作为SBAS计划的组成部分，将为印度、孟加拉湾、东南亚和中东等地提供GPS增强型服务。ISRO官员表示，GAGAN有望2013年6月前实现运行并进行验证。GAGAN能与其他区域性星基增强系统兼容，包括与美国的“广域增强系统”(WAAS)、“欧洲地球静止轨道卫星导航覆盖服务系统”(EGNOS)以及日本“多功能卫星增强系统”(WAAS)等相互兼容。

　　七、电源技术

　　1、美国陆军研发智能微电网技术

　　阿里斯塔电力公司作为主承包商，将根据“可再生能源分布式指挥环境(REDUCE)”项目，完成一种新型智能微电网的第一阶段研发工作，并在3～6个月内为美国陆军通信电子研发和工程中心(CERDEC)进行一次系统演示。智能微电网将无缝集成到可再生能源和传统能源系统中，并可以扩展和自主运行，可为军事地区提供高度可靠的电力，满足广泛的能源需求和应用，尽量减少使用化石燃料，降低柴油运输的风险。

　　陆军通信与电子研究、开发和工程中心(CERDEC)的演示旨在寻求合适的解决方案，以减少发电机数量、防止超载和避免电网崩溃，最终的目标是减少25%的电网运行和燃料消耗。该方案主要依赖微电网技术，将多种技术如可再生能源以及能源存储系统动技术纳入到传统发电技术中，从而更有地效管理和分配能源。该方案采用即插即用系统以及开放式架构，适用部队所有层级。目前，美国相关机构已开发了微电网架构，测试手了持设备应用程序，以帮助管理前线基地的电源。

　　2、充能技术进一步发展

　　英国BAE系统公司研发革命性电能存储技术，“结构电池”(structural batteries)将电池化学物质融入可塑性复合材料，该材料可模塑成复杂的三维形状，形成设备本身的结构，从而将电能存储在单个设备的物理结构中。该技术可插入式充电，或利用可再生能源如太阳能，其电池化学物质可采用军用镍基电池，或商用锂离子和锂聚合物电池。目前已经证实了可利用碳纤维和玻璃钢等复合材料存储能量。

　　美国海军研究实验室(ONR)与美国MicroLink Devices公司、Design Intelligence公司、海军陆战队远征能源办公室合作研发开发新型光伏系统样机，名为“移动太阳能”(MSP)。MSP集成了当前最先进的太阳能电池技术，安装有单联式太阳能电池阵列，其功率调节电路能将阵列的电力输出最大化，为标准的军用大容量可充电锂离子电池(BB-2590)充电。光伏技术预计能将每名海军陆战队员每天的燃料消耗量降低50%。

　　洛•马公司为Stalker无人机安装LaserMotive的专用系统，可以远距离无线传输能量，利用激光器为无人机提供持续的动力源，可将飞行时间延长到48小时以上。测试结果显示无人机电池储量高于测试开始阶段，超出既定耐久目标。这次室内测试在风洞中进行，下一步工作将转到户外。

　　八、基础技术

　　1、美国进一步开发氮化镓技术

　　DARPA的“下一代氮化物电子技术”(NEXT)项目旨在为复杂、高动态范围的混合信号电路研发配套组件，大幅提高相控阵雷达和通信等国防电子设备的性能。第一阶段工作重点是制造甚高频组件，满足既定产量指标；第二阶段将持续18个月，工作重点是研发增加产量的流程，并将工作频率提升到400GHz。NEXT项目也将侧重研发高级增强/耗尽型(E/D)氮化镓混合信号器件。美国TriQuint半导体公司是该项目的主承包商。

　　雷神公司为DARPA开发“热增强型氮化镓”(TEGAN)技术，这种技术通过降低热阻，充分发挥先进晶体管和单片微波集成电路(MMIC)的潜在性能，使氮化镓器件功率处理能力提高至少3倍。热增强型氮化镓作为氮化镓器件的倍增器，将大大降低防御系统的成本、尺寸、重量和功耗。

　　美加州大学纳米器件实验室研究小组，通过用热导性极好的石墨烯多层膜做成排热通道，使氮化镓(GaN)晶体管的热斑降低了20℃，从而使器件寿命延长了10倍。GaN是一种能在高电压下运行的高效高亮度大功率半导体发光材料。但GaN电子器件因热管理困难而应用范围受限。

　　2、DARPA研发单一硅芯片集成多种微系统元件的技术

　　高性能微系统是国防部各种系统的重要组成部分，为作战人员在各个领域提供先进技术。但目前集成制造技术受到了材料和设备的类型限制。DARPA“多样化无障碍多相集成”(DAHI)项目推出一种新型铸造技术，可将各种类型的设备和材料集成到单一硅芯片。这使集成制造技术摆脱材料和设备的类型限制，使电路设计者选择性能最好的设备，减少因物理隔离造成的性能限制。

　　3、美国空军研究实验室(AFRL)将研发先进光电零部件

　　AFRL准备通过类似于“微波毫米波单片集成电路”(MIMIC)的项目，为未来电子战系统研发先进的光电零部件。新项目名为“先进电子战组件(ACE)0期项目”，开发重点包括集成光子电路(IPC)、电子战毫米波信号源和接收器组件(MMW)、可重构自适应射频电子组件(RARE)和异构集成光子源(HIPS)。

　　4、美国空军将成立导波红外源高级研究中心

　　美空军研究实验室(AFRL)近日发布建设“导波红外源高级研究中心”的招标书(FOA-RQKS-2013-02)，希望企业支持该中心的建设和运行。中心将重点开发红外导波的产生、传播和调制等激光器技术、低损耗光纤传输技术、光束控制技术、非线性光学以及比自由空间光束传播技术更适用于军事应用的高效紧凑型设备，尤其是以II-VI族材料为核心、导光波长大于2微米的无源光纤。AFRL希望最终为情报/监视/侦察技术和对抗技术设计分层传感网络。

　　5、美Sciaky公司为DARPA研发“先进直接数字化制造技术”(DDM)

　　Sciaky公司将与宾夕法尼亚州立大学应用研究实验室合作建立“创新金属加工-直接数字化沉积”(CIMP-3D)制造演示中心，支持DARPA开放制造计划。Sciaky公司的直接制造工艺是一种大规模完全可编程的近净成形零件加工工艺，该工艺结合了添加剂制造原理、计算机辅助设计(CAD)和电子束焊接技术，其全铰接式移动电子束枪根据CAD设计的三维模型来逐层沉积金属，沉积速率为6.8～18千克/小时，直至部件加工完成。DDM技术可用于加工美国防部高度工程化的关键金属部件，如F-35战斗机钛部件。