AN/APG-63脈衝都卜勒雷達是為 F-15 所研製的機載多功能火控雷達。
基本介紹
重要參數,技術特點,性能數據,系統構成,銷售情況,
重要參數
它的體制為：脈衝都卜勒、單脈衝、脈衝壓縮及有源相控陣（APG-63(V)2）
其價格為：1974年APG-63為75萬美元，2002年APG-63(V)為180萬美元
技術特點
AN/APG-63 雷達設計的主要目標是在保證作戰能力的同時應具有高可靠性及高可維護性。為此吸取了 F-14 和 F-111D MK2 綜合電子系統過於複雜的教訓，取消了多目標跟蹤能力，作用距離減少了15%，放棄了盲目轟炸能力，在可靠性與高性能之間進行折衷，且研製費用僅為 AWG-9 的 1/3。
APG-63 是美國首次用MPRF（Medium Pulse Repetition Frequency：中脈衝重複頻率） 波形實現 PD（Pulse Doppler：脈衝都卜勒）體制的雷達，也是美國首部採用了高、中、低PRF（Pulse Repetition Frequency：重複頻率）全波形設計的數位化 PD（Pulse Doppler：脈衝都卜勒）雷達。 MPRF（Medium Pulse Repetition Frequency：中脈衝重複頻率）可單獨使用，也可與 HPRF（High Pulse Repetition Frequency：高脈衝重複頻率）波形交替使用。載機對全高度、全方位進入的目標均具有良好的上視和下視探測能力。為了確保 MPRF（Medium Pulse Repetition Frequency：中脈衝重複頻率）的探測距離，採用了13位巴克碼脈壓。這是美國第一部真正實現了全向、全高度、無速度覆蓋缺口的下視探測雷達。
AN/APG-63 具有兩個不同功能的顯示器，一個稱作“垂直戰情顯示器”（Vertical Situation Display），簡稱“垂顯”（VSD）；另一個稱作“平視顯示器”（Head Up Display），簡稱“平顯”（HUD）。垂顯位於控制台的左上方，主要用於顯示對遠程目標的截獲和跟蹤，經計算機處理後的雷達視頻數據用字母數字和符號表示，顯示的信息有：目標姿態、地速、航向、距離、方位、接近速度和加速度。平顯可自動接收來自雷達的信息，主要用於近程空中格鬥，顯示攔截目標所需的各種信息。 APG-63 可探測迎頭或尾追作高空或低空飛行的飛機或小型目標。
該雷達工作以空對空狀態為主，空對地狀態為輔。表1中列出了雷達的各種工作方式。雷達通過中心計算機/雷達接口與計算機交聯，計算機用 FORTRAN 語言編程，作戰飛行程式有八種，主要功能由安裝在油門桿上的開關控制，工作方式由雷達控制臺上的“工作方式選擇”開關控制。
雷達設計時嚴格執行可靠性保證計畫，除要求各分機電路應儘可能組件化外，還要求按 MIL-STD-883B 級軍用標準對元器件進行嚴格的二次篩選。元件總數 25000個，77塊 四英寸 X 六英寸 和12塊六英寸 X 九英寸具有兩種功率控制能力的四種基本組件構成雷達的大部分電子線路。組件的每一面均為六層印製電路板，線路板間夾有皺紋鋁芯結構的空氣冷卻熱交換器，在一立方英尺的元件空間中可耗散1500W功率而使元器件受到保護。元器件篩選條件如下：
整機老煉： 95小時
元件老煉： 溫度125度、時間168小時
熱衝擊： 溫度負65度至正150度，共10次
離心加速： 30000G
高溫存儲： 溫度125度、時間24小時
表1-雷達工作方式：
工作方式 | PRF（Pulse Repetition Frequency）脈衝重複頻率 | 主要功能 | 探測範圍 | 顯示 |
空對空 | - | |||
1.空中格鬥 | ||||
（1）快速搜尋 | 中 | - | 根據所選武器確定搜尋空域 | - |
（2）自動截獲 | 中 | 跟蹤發現的第一個目標 | - | |
瞄準 | 中、低 | 控制近距飛彈如AIM-9L的狀態沿飛機瞄準線自動截獲 | 距離 18.3公里； 方位 X 俯仰 = 5度 X 7度 | |
超搜尋 | 中 | 截獲HUD（（Head Up Display）平顯：平視顯示器）視野範圍內的任何目標 | 距離 18.3公里 俯仰 6 行 俯仰 X 方位 = 20度 X 20度 | |
垂直搜尋 | 中 | - | 距離 18.3公里 俯仰 多行掃描，達40度 方位 正負5度，多行掃描 | |
自動機炮 | 中 | 為使用機炮提供目標自動截獲 | 距離 0.5海里-10海里 方位 60度 俯仰 正負10度，6行掃描 | |
（3）自動跟蹤 | - | 單目標跟蹤 | - | |
2.一般空對空 | - | |||
（1）上視 | 低 | 探測雷達載機上方的目標 | ||
（2）下視 | 中 | 探測雷達載機下方的目標 | ||
（3）人工截獲 | - | |||
（4）單目標跟蹤 | 中、高、低 | 連續跟蹤駕駛員鎖定的一個目標 | 距離 185公里 方位 20度、60度、120度 俯仰 1、2、4、6、8行 | 角速度、方位、加速度g、高度、距離 |
（5）遠距搜尋 | 中、高 | - | ||
（6）邊搜尋邊測距 | - | 提供距離信息 | ||
（7）速度搜尋 | 高 | 探測遠距離密集目標 | 距離 220公里-290公 里 方位 20度、60度、120度 俯仰 1、2、4、6、8行 | 速度、方位 |
（8）近距搜尋 | - | 探測截獲目標，控制AIM-9L“響尾蛇”（Sidewinder）飛彈和機炮發射 | - | |
（9）敵我識別 | 低 | IFF（Identification,Friend of Foe：敵我識別）是一個單獨系統，觸發脈衝來自雷達 | ||
（10）目標照射 | 連續 | 控制半主動制導的飛彈 | ||
空對地 | - | |||
（1）地圖測繪 | 低 | 提供飛機前方地形測繪，用於導航、定位、目標探測和地圖測繪 | 方位 100度、60度、20度 俯仰 1行 | 顯示地面回波 |
（2）空對地測距 | 低 | 連續測定飛機到預定地麵點的斜距、進行轟炸、低空攻擊 | - | |
（3）導航校正 | 中 | 確定飛機真實位置，修正導航系統的累積誤差、位置、速度校正 | 天線 下視15度 方位 正負45度 | - |
（4）信標 | 低 | - | 空對空信標用B型顯示；空對地信標提供位置顯示 | |
（5）ECCM（Electronic Counter-Countermeasures）電子對抗 | - | 發現有源ECM（Electronic Countermeasures：電子干擾）裝置並定位，在威脅下自動調整雷達狀態，以保持雷達工作能力 | - | |
（6）電視 | 與光電武器配用 | |||
（7）寂靜（間歇式） | 只接收不發射的無源雷達狀態 | |||
性能數據
工作方式： | |
作用距離： | 161公里（對5平方米戰鬥機類目標） |
掃描範圍： | 方位正負60度、俯仰正負60度、橫滾正負100度 |
重複頻率： | 200kHz（（HPRF（High Pulse Repetition Frequency：高脈衝重複頻率））），11kHz（MPRF（Medium Pulse Repetition Frequency：中脈衝重複頻率）），2kHz（LPRF（Low Pulse Repetition Frequency：低脈衝重複頻率）） |
分辨力： | HPRF（High Pulse Repetition Frequency：高脈衝重複頻率） 距離分辨力為9.2公里 MPRF（Medium Pulse Repetition Frequency：中脈衝重複頻率）距離分辨力為150公里 |
天線形式： | 圓形平板縫陣 |
天線尺寸： | 0.84米 |
驅動方式： | 液壓驅動，驅動速率每秒70度 |
發射管： | 螺旋管聚焦柵控行波管 |
接收通道： | 雙通道，低噪聲參放 |
顯示器： | |
ECCM（Electronic Counter-Countermeasures）電子對抗： | 頻率分集，能對付連續閃爍的噪聲干擾 |
LRU（Line Replaceable Unit）線上可更換單元： | 9個 |
60小時（軍方規定指標） 30小時-35小時（經驗證實為實際達到的指標） | |
1.2小時， 外場更換 LRU（Line Replaceable Unit：線上可更換單元） 5分鐘 | |
BIT（Built-In Test）機內測試： | 故障隔離度在95%以上 |
電源： | 10.5 kVA |
體積： | 0.25立方米 |
重量： | 221公斤 |
輸入功率： | |
輸出功率： | 12.9kW |
冷卻方式： | 氣冷，液冷 |
系統構成
APG-63 由以下9個 LRU（Line Replaceable Unit：線上可更換單元）組成
1.天線
2.發射機
採用液冷螺旋聚焦柵控行波管。在大功率時用多次電子轟擊限幅器來保護接收機，該器件的插入損耗為0.5dB,恢復時間小於50納秒。
3.激勵器
採用高穩定振盪器。有幾個可供駕駛員選擇的頻率通道。激勵器對 HPRF（High Pulse Repetition Frequency：高脈衝重複頻率）波形進行線性高頻調製。
4.接收機
90度移相合併雙通道接收機。另有一接收機保護通道。主通道用參放對微波信號進行低噪聲放大。
5.模擬處理機
對接收機的中頻信號進行模擬式處理。用模擬濾波器抑制 HPRF（High Pulse Repetition Frequency：高脈衝重複頻率）波形的主瓣雜波，抑制能力達80dB。A/D（Analog-to-Digital：模擬/數字）變換器為9位。
6.數位訊號處理機
由44個組件構成的固定編排的流水線處理機。用512點的FFT（Fast Fourier Transform：快速傅立葉變換）進行HPRF（High Pulse Repetition Frequency：高脈衝重複頻率）信號的都卜勒濾波。用數字雙延遲線對消器消除 MPRF（Medium Pulse Repetition Frequency：中脈衝重複頻率） 波形的主瓣雜波，抑制能力達55dB。用16點的FFT（Fast Fourier Transform：快速傅立葉變換）進行 MPRF（Medium Pulse Repetition Frequency：中脈衝重複頻率） 信號的都卜勒濾波。該處理機具有一定的可程式能力（存儲容量為96KB）。
7.數據處理機
採用隨機存取磁芯存儲器（容量24KB），字長24B的通用計算機。監視、確定並自動控制工作狀態，指揮所有其他分機，控制天線伺服系統，跟蹤系統採用卡爾曼濾波技術。計算並確定主瓣雜波的頻率及位置。控制截獲目標順序。控制雷達BIT（Built-In Test：機內測試）執行程式，存儲檢測結果並隔離故障。
8.電源
低壓電源包括天線伺服驅動線路和直流功率預調線路。
9.雷達控制盒
雷達控制盒裝在駕駛艙左側儀錶板上。發射武器前的所有準備工作和順序編排均由控制板進行，主控開關控制武器發射與投放信號。
銷售情況
AN/APG-63 最早是美國 Hughes Aircraft（休斯航空）研製的機載脈衝都卜勒火控雷達，現Hughes Aircraft（休斯航空）已被Raytheon（雷神）兼併。
Raytheon（雷神）對 APG-63 作了改進，推出了 APG-63(V)1 和 APG-63(V)2 兩個型號。 APG-63(V)1是針對 F-15 飛機的更新而設計的，它與基準型相比大大地提高了系統的可靠性（MTBF（Mean Time Between Failures：平均無故障時間）提高到200小時）、可維護性和可支持性。而 APG-63(V)2 採用了有源電掃陣列天線（AESA：Active Electronically-Scanned Array），從而大改善了對付多目標的能力和敵我識別能力。美國空軍稱： APG-63(V)2 能使 AIM-120 空對空飛彈發揮“全部優勢”。
