航空雷達

航空雷達

航空雷達指裝在航空飛機上的各種雷達的總稱。主要用於控制和制導武器,實施空中警戒、偵察,保障準確航行和飛行安全。航空雷達的基本原理和組成與其他軍用雷達相同,其特點是:一般都有天線平台穩定系統或數據穩定裝置;通常採用3厘米以下的波段;體積小,重量輕;具有良好的防震性能。

基本介紹

  • 中文名:航空雷達
  • 外文名:Airborne radar
  • 套用:偵察,保障準確航行和飛行安全
  • 特點:體積小、重量輕
簡介,主要功能,套用分類,使用歷史,體制特點,技術特點,

簡介

在防空系統及各個級別的作戰指揮系統中,航空雷達也叫機載雷達,是一種能夠實時、主動地獲取信息的探測手段。各類機載預警雷達、機載搜尋與監視雷達,由於平台升空,克服了地球曲率對雷達觀察視距的限制,增加了對低空人侵飛機、低空巡航飛彈及水面艦船的觀察距離,給防空系統和各級作戰指揮系統提供了更長的準備時間。
在各類先進的空中作戰平台(戰鬥機、武裝直升機、轟炸機)中,航空雷達是充分發揮作戰平台作用的倍增器。各類機載火控雷達就是飛機武器系統的重要組成部分,作戰飛機的綜合作戰能力及先進性在很大程度上取決於機載火控雷達的性能。

主要功能

隨著航空事業的發展,空中交通出現了十分繁忙的情況,為了保證全天候的航行安全和交通管制、著陸等的正常進行,機上雷達的種類和功能相當複雜。要求提供飛機附近變化著的情況,如雷雨、地形障礙及空中其他飛機的位置等。機載航行雷達則能把周圍日標的回波顯示出來,除了完成一般導航任務外,與計算機配合,還能根據目標特點採取相應措施,保證航行和著陸時的安全。
近代機載多用途航行雷達能實現地面觀測、地形跟蹤(主要是專門用途的飛機用)、地形迴避、氣象探測,亦能測速和偏流,以完成穿越、避撞、著陸等,以及專用飛機的空投救災、搶險、撒藥、播種等專業活動。它亦可與地面信標台配合工作,用來識別和歸航。這種雷達一般工作於3厘米至毫米波波段,脈衝功率在75千瓦以下。

套用分類

機載雷達是在二十世紀三十年代末期二次世界大戰開始時出現的,它是在地面和海上艦用雷達的基礎上伴隨著轟炸機和戰鬥機的廣泛使用而迅速發展起來的。首先是英、美在飛機上安裝使用,戰爭後期蘇聯和德國也相繼投入使用,到20世紀80年代現在航空雷達發展已經有四十多年的歷史。按雷達的使命和任務可以有以下分類:
  1. 機載預警雷達;
  2. 航行雷達;
  3. 轟炸導航雷達;
  4. 殲擊火控雷達;
  5. 截擊制導雷達;
  6. 地形迴避與地形跟蹤雷達;
  7. 空中偵察與地質探測雷達;
  8. 空中加油對接與交會雷達;
  9. 彈載末制導雷達;
  10. 航空氣象雷達。
上述雷達的發展經過了四代雷達產品的更新換代。在80年代就已進入了微電子學、固態化微處理機、數位化技術的時代。第四代產品,裝備了可程式序信號處理機,數位技術得到廣泛的採用。具有多目標、多功能、高分辨力的新一代下視下射能力的截擊火控雷達,裝備於新型的戰鬥機。在未來的戰爭中將大顯身手,使空戰更加激烈,擊毀戶標的機率將大大地提高。

使用歷史

二十世紀七八十年代,隨著新型戰鬥機和各種軍用飛機,航空飛彈和武器系統的發展需要,國外已研製出一代裝備現代新型戰鬥機和轟炸機的脈衝都卜勒雷達相控陣雷達合成孔徑雷達,大大提高了飛機的空戰和對地攻擊的能力。美國是現代機載雷達發展水平最高的競爭者。八十年代初期服役的雷達有F-5的APG-63;F-18的APG-65,F-16的APG-66,F-20的APG-67和B-1B的EAR雷達。這些雷達代表了當時世界上的先進水平,其共同特點是:

體制特點

(一)採用新體制特點:
  1. 脈衝都卜勒體制(解決動目標,下視能力);
  2. 相控陣體制(解決同時多功能、多目標);
  3. 合成孔徑體制(解決等分辨力成像);
  4. 光電複合體制(解決圖像匹配,抗干擾);
  5. 連續波體制(用於飛彈末制導和引信);
  6. 單脈衝體制(用於精密跟蹤系統);
  7. 脈壓體制(用於增大作用距離和高分辨力);

技術特點

(二)採用的新技術特點:
  1. 廣泛採用數位技術,可程式序信號處理機,故障的自檢與隔離,使MTBF達100~200小時。可程式序處理機的優點是可以通過軟體變化,實現各共用硬體功能的重新配置,硬體不作變動就可組成新的系統,即以“軟”代“硬”的階段。使雷達的組合、元器件數大為減少,體積、重量減輕;結構簡單,易於維護,可靠性和可維護性空前提高。
  2. 採用多種脈衝波形的PRF,多體制兼容。HPRF可達到200KHz以上;MPRF一般工作在8~80 KHz;8KHz以下稱為LPRF。
  3. 採用多峰值功率柵控行波管,作為主振放大器件。脈衝功率可達10~50KW,占空比已達到8~15%。
  4. 採用高增益、低副瓣的平板縫陣天線和相控陣天線。天線口徑D=700毫米以下的第一副瓣可達-40dB,G>30dB。
  5. 具有多目標能力,最多可跟蹤24個目標,並可同時攻擊6個目標。
  6. 具有下視下射能力,可實現低空突防和對付低空入侵的目標。採用地形跟隨雷達可低飛到15米,並可作離軸上仰或俯視發射攻擊目標。
  7. 採用了合成孔徑技術、波束銳化(DBS)技術,銳化比可達19:1、67:1的程度,從而大大提高了分辨力。成像水平,分辨力已達到米級或厘米級。
  8. 顯示數位化和字元彩色化,有電視光柵掃描,存儲和凍結能力。下視平顯交聯,畫面直觀,易於辨認,大大減輕了飛行員的負擔。
  9. 具有較強的電子抗干擾能力,可以在強電磁干擾環境下可靠工作。
  10. 與各種紅外、雷射裝置交聯,功能可以互相補充。
  11. 採用雷射電子裝置,這是一種超靈敏度的能在夜間攝取極弱的星光、外景並分辨出目標。
  12. 紅外前視雷達,可以用目標與其周圍環境之間的紅外輻射背景來探測目標,可在夜間提供真實的目標圖像。
  13. 雷射雷達有較高的分辨力和測距精度,一般可達到厘米級。

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