技術特點
AN/APG-70是
AN/APG-63的改進型,是原美國
休斯航空(Hughes Aircraft)專為美國空軍
F-15E雙座型戰鬥/轟炸機研製的多功能火控雷達,後期生產的
F-15C/D型戰鬥機也裝備有
AN/APG-70雷達,該雷達採用
高、中、低PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)波形設計。
APG-70雷達是第一部採用“
高PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)距離選通”技術的脈衝都卜勒(
PD:Pulse Doppler)雷達。
APG-70的
高PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)為
200kHz,用了
20000個都卜勒濾波器,每個距離門
500個。該技術用於遠距搜尋,只用
高PRF(PulseRepetition Frequency:脈衝重複頻率)一種波形,無需交替中、高2種波形就可提供比
中PRF(Pulse Repetition Frequency:脈衝重複頻率)波形好得多的前半球和後半球2種環境中的探測能力。距離選通
高PRF(Pulse Repetition Frequency:脈衝重複頻率)遠距搜尋是一種新的工作方式,可使駕駛員探測遠距目標並對其分類,然後轉入邊掃描邊跟蹤工作方式,並集中搜尋目標密集成串的區域。新工作方式使目標分類識別能力提高
5倍。不需要跳變就能區分出相互距離
小於90米的目標。
研製中特彆強調空對地能力的增強,雷達增加了
SAR(Synthetic Aperture Radar:
合成孔徑雷達)高
分辨力地圖測繪功能。
都卜勒波束銳化可在
五度到六十度扇形內的任何角度上對
37公里至90公里遠的目標區進行實時高
分辨力測繪。對密集目標的
分辨能力(方位)比原來提高
12倍,具備了敵情判斷能力。敵情判斷時對
64公里處的目標方位
分辨力達
18米,
16公里處的方位
分辨力可達
2.5米。
雷達系統具有探測和測量目標發動機葉片回波的能力。系統內增加了自動電子抗干擾設備,雷達可以檢測
ECM(ElectronicCountermeasures:電子干擾)對進入信號的影響,對諸如噪聲、距離門拖引和速度拖引等一般干擾都可以識別,並能回響或更新必要的
抗干擾措施。
雷達研製過程中採用了一種新型軟體編制工具,
數字軟體綜合台(
DSIS:Digital Software Integrated Station),程式編制人員能在硬體完成前檢查
PSP的軟體包,包括
電磁干擾試驗和硬體裝配。
1987年5月隨第一部生產型
APG-70推出了只包括空空功能的“作戰軟體包”;第二個軟體包在
1988年11月推出,用於
F-15E的全部
空對空與空對地能力。
APG-70的
機內測試(
BIT:Built-In Test)能力大大超過
APG-63。
APG-63的
MTBF(Mean Time Between Failures:平均無故障時間)為
六十小時,而
APG-70的
MTBF(Mean Time BetweenFailures:平均無故障時間)增加到
八十小時。雷達自測試能力得到改善,測試目標數目由
兩個增加到
十個。
APG-70除保留了
APG-63的電源和平板縫陣天線外,其餘
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)均為新設計或重大改進而成。新設計的
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)有:雷達數據處理機、可程式信號處理機、
接收機/
激勵器和
A/D(Analog-to-Digital:模擬/數字)信號變換器。經過重大必改進的有
雷達發射機和雷達控制器。這些組件的改進均依賴於
門陣列電路新技術。該基本邏輯器件用於分析雷達原始回波信號。在3
.175厘米X3.175厘米的單個晶片上可裝
8000門。這種陣列工作十分可靠。
APG-70的射頻頻寬比
APG-63增加了
73%,雷達數據處理機的存儲量是
1024KB,是
APG-63的
十倍,處理速度也快
四到五倍,
可靠性增加了
33%。由於該機採用了許多新型
電子設備、控制裝置和
顯示設備,因而飛機能晝夜
低空突防,實施遠程探測。
性能數據
工作方式:
| (1)空對空模式:自動截獲,超搜尋, 瞄準線,垂直截獲(自動/手控鎖定),機炮自動射擊,邊跟蹤邊搜尋,邊測距邊搜尋( HPRF(High Pulse Repetition Frequency:高脈衝重複頻率)/ MPRF(Medium Pulse Repetition Frequency:中脈衝重複頻率),速度搜尋( HPRF(High Pulse Repetition Frequency:高脈衝重複頻率)),單目標跟蹤,威脅估計,敵情判斷,交替有源/無源,空中格鬥 (2)空對地模式:空對地測距,武器投放,實波束地圖測繪, 都卜勒波束銳化,地圖測繪,精確速度更新,地面固定目標和移動目標跟蹤,信標,畫面“凍結”,海面搜尋 |
作用距離:
| (1)空對空:185公里 (2)自動截獲:9公里至37公里 (3)地圖測繪:93公里 |
掃描範圍:
| 120°X 120° |
波束銳化:
| ±5°至±60° |
重複頻率:
| 多個
|
分辨力:
| 敵情判斷時對64公里處的目標方位分辨力為18米,16公里處的方位分辨力為2.5米;地圖測繪時在21.4公里處為2.6米
|
天線形式:
| 圓形平板縫陣
|
天線直徑:
| 0.84米
|
驅動方式:
| 液壓掃描(採用3軸穩定)
|
掃描速率:
| 140°/秒 |
發射管:
| 柵控行波管(高平均功率)
|
射頻頻寬:
| 比APG-63增加了73%
|
接收通道:
| 低噪聲參放,雙通道,有2個相參射頻通道
|
處理機:
| (1)運算速率:3000萬次/秒到4000萬次/秒(是 APG-63的5倍) (2)數據存儲:1024KB(是 APG-63的10倍) 空對空220KB 空對地110KB BIT(Built-In Test:機內測試)200KB 暫存64KB 剩餘留給將來擴容用(3)數據處理速度:140萬次/秒 |
顯示器:
| |
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元): | 8個( 接收機/ 激勵器、 模擬信號變換器、發射機、可程式處理機、雷達數據處理機、電源、座艙顯示器和控制盒) |
| 80小時(比APG-63提高了33%)
|
BIT(Built-In Test:機內測試):
| 故障檢測、故障隔離
|
體積:
| 0.25立方米
|
重量:
| 251公斤
|
輸入功率:
| |
分系統
APG-70保留了
APG-63的電源與天線,對發射器和控制盒作了修改,其他
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)均為新研製的。
1.雷達發射機
經修改具有高平均功率,採用液冷柵控行波管,以適應快速的
PRF(Pulse Repetition Frequency:脈衝重複頻率)轉換。
2.接收機/激勵器
該全新
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)具有
32個相參射頻通道,可
頻率捷變,射頻頻寬增加了
73%,在地圖測繪狀態的分辨力可達
2.6米、信號幅度、
PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)、靈敏度也可捷變。
3.天線
天線本身與APG-63一樣,但在不改動電源的情況下,驅動速率已由70°/秒增加到140°/秒。
4.模/數信號轉換器
全新
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元),包括2個
模擬/數字(
A/D:Analog-to-Digital)變換器;一個用於空對地狀態,對地面回波識別的
分辨力為
2.6米;一個用於空對空狀態,取得最佳雜波抑制和
30.5米的
分辨力。
5.可程式信號處理機
門陣列技術的不斷進展大大提高了計算機的處理速度和
存儲容量。
APG-70採用了
1.37厘米X1.37厘米的晶片,它可載
8000個門。儘管體積、重量和耗電與
APG-63的信號處理一樣,但
處理能力卻是
APG-63處理機的
5倍。
APG-63的處理速度為
710萬次/秒複數運算;
APG-70為
3300萬次/秒複數運算,需要時還可增加到
4400萬次/秒複數運算;為了滿足距離選通高
PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)遠距離搜尋狀態
FFT(Fast FourierTransform:快速傅立葉變換)運算的需要,處理機必須要
5微秒內建立
20000個都卜勒濾波器。該
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)使用
蘋果II型個人計算機,體積0.028立方米,重27公斤,
25%PSP(Programmable Signal Processor:可程式信號處理機)軟體用
JovialJ73高級語言編寫。
6.雷達數據處理器
這是一個全新
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元),固存為
1024KB,比
APG-63大
11倍,快
四到五倍。大約
220KB用於空對空狀態,
110KB用於空對地狀態,
200KB用於
BIT(Built-In Test:機內測試),
64KBK用於
Jovial程式語言要求的可擦除存儲器,
400KB留待將來使用。
90%的數據處理機軟體
JovialJ73語言。
產品簡介
研製、試驗、銷售、裝備情況
作為
F-111的補充,
1984年3月美國空軍選擇
McDonnell Douglas(
麥克唐納-道格拉斯)的新型兩用戰機
F-15E,執行
空對空與空對地兩種任務。按照美國空軍
多階段改進計畫(MSIP:MultiStage Improvement Plan)在
APG-63的基礎上研製改型雷達裝備
F-15E,雷達命名為
APG-70。
MSIP(Multi Stage Improvement Plan:根據多階段改進計畫)計畫,約有39架
F-15C/D裝備只包括
空對空功能的
APG-70雷達;預計有
392架
F-15E裝備具有高
分辨力地圖測繪和空對地武器投放能力的
APG-70雷達,它必須包括
SAR(Synthetic ApertureRadar:
合成孔徑雷達)的軟、硬體。
第一架裝有隻包括
空對空功能的
APG-70雷達的
F-15C/D已於
1987年6月將交付
Eglin(埃格琳)空軍基地。從
1987年11月開始對高分辨地圖測繪和空對地武器投放進行空中試驗,試驗持續到
1988年。
F-15E戰鬥機是第一次
海灣戰爭(1991年)中的主力戰機,為轟炸
伊拉克首都
巴格達的軍事目標和
伊拉克共和國衛隊起到了重要作用。
AN/APQ-180/180(V)
AN/APQ-180/180(V)是
AN/APG-70/70(V)的變型,是專為裝備美國特種部隊的
AC-130U戰鬥運輸機研製的,該機是一種空地平台,配裝的武器有
105毫米榴彈炮、
25毫米和
40毫米機炮。
AN/APQ-180/180(V)在AN/APG-70/70(V)基礎上增加的工作方式有固定目標跟蹤,地面移動目標指示與跟蹤、彈著點位置、信標跟蹤和氣象工作方式(即在能見度很差的情況下也能火控)。對AN/APG-70/70(V)作了改進,並增加了新的數字掃描變換器。