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張直中(1917年4月1日-2011年9月16日),浙江海寧人,雷達與信息處理技術專家,中國工程院院士。主導多個雷達及相關部件項目的研究與製作,包括1957年指導研製了中國第一部微波動目標顯示雷達、1961年研究單脈衝調製技術並於1964年成功研製中國第一部單脈衝試驗雷達[1]等。[2]被譽為見證中國雷達發展歷程的人。[3]

張直中
出生 (1917-04-01)1917年4月1日
逝世 2011年9月16日(2011-09-16)(94歲)
獎項 中國工程院院士
科學生涯
研究領域 雷達與信息處理技術
博士生 {{{博士生}}}

1994年,獲選中國工程院信息與電子工程學部院士[4][5]

目錄

成就及貢獻

微波動目標雷達

張直中曾任中國電子學會常務理事;中國電子學會雷達學會主任委員;江蘇省電子學會理事長,電子工業部科學技術委員會委員;電子部雷達局科技委副主任委員;國家級國防科技進步和發明獎軍用電子行業評審委員會委員;《中國大百科全書·電子學與計算機卷》編委會委員及雷達編寫組主編等社會職務。此外,他還一直兼任西安電子科技大學教授和碩士生與博士生導師,先後帶出了8名碩士生和3名博士生。

1953年,張直中受命主持仿製蘇式П—3型雷達。當時技術環境很差,沒有圖紙資料,只有一部缺天線的樣機。他負責雷達系統論證及天線饋線設計,經過他和其他同志的努力,試製成功了第一部國產的中程警戒雷達,從此開始了我國自行設計和生產雷達的歷史。

從我國進入自行設計雷達開始,張直中就抱着要跟蹤國際上雷達先進水平的信心與決心。他悉心研究國外雷達的新技術、新動向,並根據我國的具體情況,提出了一系列採用新體制新技術的實施方案。

1957年,當時任國營七二○廠副總工程師的張直中,接受了主持研製低空警戒雷達(方案論證)的任務。他認為應採用一種在我國尚屬首次涉獵的動目標顯示雷達體制,並提出了應先解決減少地雜波強度的兩個課題:一是低打地能量的餘割平方天線,二是地雜波對消的技術。根據他指出的方向,展開了技術攻關,取得了成果,終於研製成了我國第一部微波動目標顯示雷達。

1958年,十四所受命研製我國第一部大型超遠程跟蹤雷達。作為技術負責人,張直中科學地分析了國外雷達技術的發展狀況和國內電子工業的技術基礎。首先,他認為研製超遠程跟蹤雷達參考美國50年代前期的「磨石山」雷達已經落後,因這種雷達角跟蹤採用圓錐掃描方式,由於脈間的幅度起伏限制了角跟蹤精度的提高,而國際上正在開發脈衝壓縮、單脈衝跟蹤等新技術,前者能解決探測距離遠同時又有高距離分辨力及測距精度,後者能提高角跟蹤精度、推遠跟蹤離和具有優良的抗干擾性能。因此,他認為先進的超遠程跟蹤雷達應是單脈衝測角和脈衝壓縮體制,接收機應採用抵噪聲參量放大器,1961年,十四所在他的主持下開展了單脈衝跟蹤體制的研究,並於1964年研製成功了我國第一部四饋源和差單脈衝試驗雷達;它證明了在同樣的條件下,單脈衝測角精度確實顯著優於圓錐掃描。這個高技術成果還為十四所以後研製「導彈、衛星無線電測控系統」中的單脈衝精密測量雷達奠定了堅實的基礎。

發表「雷達信號理論與脈衝壓縮」論文

1962年,張直中發表了「雷達信號理論與脈衝壓縮」論文,對我國雷達行業研究脈衝壓縮技術起了推動作用。他主持開展的脈衝壓縮課題,也證明了線性調頻脈衝壓縮在性能上與可實現性上都優於二相編碼方案。1964年,在一台407型遠程警戒雷達上改裝成我國第一台採用體波色散延時線的線性調頻脈衝壓縮試驗雷達,驗證了系統的壓縮效果,取得了雷達脈衝壓縮技術系統設計的實踐經驗。1964年和1965年,因我國要研製遠程和超遠程雷達,他提出為適應不同雷達的需要,要探索各種不同的線性調頻信號的產生和處理辦法。在張直中的主持下,十四所對色散延時線和脈衝壓縮電路技術的研製取得了長足的進展,能夠提供各種不同雷達需要的色散線和脈衝壓縮電路。十四所的一系列脈衝壓縮技術成果首先用在110超遠程精密跟蹤雷達上,接着又用在583頻掃三座標試驗雷達、7010相控陣預警雷達、112—1超視距實驗雷達、147—1機載脈衝多卜勒雷達、146—1和385固態三座標雷達等上面。

相控陣預警雷達

60年代,在討論貫徹毛主席關於「有矛必有盾」的戰略防禦思想體系時,張直中提出我國的戰略預警系統應該採用國際上新發展起來的先進的相控陣預警雷達。這種雷達的天線波速採用電掃描,無慣性,可在空間迅速躍變,具有同時搜索和多目標跟蹤能力,是最有效的導彈預警體制。如果用國外50年代的老方案,即用兩台機械掃描的超遠程跟蹤雷達執行預警任務,由於天線慣性很大,漏警必很嚴重,而且只能對付少數目標,故不宜採用。而且實現相控陣體制必須用電子計算機,當時國內已開始起步,從而認為我國已具有自行研製新型的相控陣雷達的可能性。他的這項方向性的技術建議被十四所領導採納,並進行了天線振子單元、數字式移相器、功率分配器、信號處理和數據處理等的理論分析和實驗研究以及32個單元的接收相控陣天線的掃描實驗,為實戰型相控陣雷達的研製打下了基礎。

由張直中主持前期方向性研究的110超遠程精密跟蹤雷達和7010相控陣預警雷達可探測外空目標,對我國發射中程和遠程導彈、人造衛星、同步衛星等都具有重要作用。它們的研製成功,縮短了我國的雷達技術水平與國際先進水平的差距,受到國際上的關注。1979年和1983年,以我國自行研製的110超遠程跟蹤雷達和7010相控陣預警雷達為主的探測設備,準確地跟蹤了美國「天空實驗」和蘇聯1402號核動力衛星,為我國準確地預報上述兩顆失控衛星墜落的時間和地點提供了數據。在國內外產生了較大的影響。

機械脈衝多卜勒雷達是國際上70年代興起的新型機載火控雷達,它具有從極強的地雜波中提取小的飛行目標的能力。1980年張直中作為總工程師代表十四所接受了研製機載脈衝多卜勒雷達的任務。在他的主持下進行了技術攻關,到1983年,難度較大的課題已取得初步成果,主要是低副瓣平板天線、柵控行波管發射機、數字式信號處理機,為實驗型脈衝多卜勒雷達的研製開拓了前進的道路。

成像雷達的研究

1988年,張直中已71歲,但他雄心不減,又開展了的成像雷達的研究,選擇了逆合成孔雷達(ISAR)這一難度極大、但性能優良的課題。這是國家高科技「863計劃」任務之一。張直中指導兩位博士生着重進行兩方面的研究工作:一是如何對快速運動的複雜目標進行運動補償;另一個是經運動補償後如何獲得目標的高分辨力的二維圖象。到1990年上半年,在理論分析,計算機模擬和轉台成像實驗等方面均已取得初步成果。

張直中結合他的研究工作,還先後於1979年、1986年和1990年發表了《雷達信號的選擇與處理》、《合成孔徑、逆合成孔徑和成像雷達》和《微波成像術》三部專著。此外,他還從60年代起,在學術刊物和國內國際學術會議上發表論文約20篇。

張直中熱愛祖國,熱愛社會主義。他治學嚴謹,實事求是,勤於探索,熱心培養新生力量,在學術上從不滿足已取得的成就,特別是密切注視國外高新科學技術發展趨勢,及時掌握國際上雷達新技術發展的動向,用自己的努力使我國在雷達技術上跟蹤並縮小與國際先進水平的差距。他在發展我國的動目標顯示雷達、單脈衝精密跟蹤雷達、相控陣預警雷達等方面是工程的倡導人;在發展我國的脈衝壓縮雷達技術,脈衝多卜勒雷達技術、微波成像雷達技術方面是學術上的帶頭人。他為發展我國雷達事業作出了重大貢獻。

參考文獻

  1. 求是理論網. 張直中:無悔的雷達人生_科教人物_求是理論網. www.qstheory.cn. [2017-09-25]. 
  2. 中國工程院-張直中. www.cae.cn. [2017-08-03]. 
  3. 張直中:造出自己的戰機多普勒雷達 給美國看看. 
  4. 白玉良主編. 中國工程院院士自述 第二卷. 北京:高等教育出版社. 2008年12月: 685–696. ISBN 978-7-04-024207-2. 
  5. 國家統計局科學技術編. 中國科技統計年鑑 2012. 北京:中國統計出版社. 2012年11月: 23–24. ISBN 978-7-5037-6721-0.