各种类型雷达描述.doc

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1、. .雷达2对空情报雷达12机载雷达17舰艇雷达23炮位侦察校射雷达27活动目标侦察校射雷达28炮瞄雷达30战场侦察雷达32二次雷达35雷达敌我识别系统38雷达情报指挥系统41气象雷达47航天雷达50系留气球载雷达53频率捷变雷达54单脉冲雷达57圆锥扫描雷达59脉冲多普勒雷达59动目标显示雷达61脉冲压缩雷达65合成孔径雷达67相控阵雷达70三坐标雷达73超视距雷达74多基地雷达76连续波雷达77毫米波雷达78激光雷达79无源雷达80雷达利用电磁波探测目标并测定其位置、速度和其他特征的电子设备。雷达具有发现目标距离远、测定目标坐标速度快、能全天候工作等特点,在军事上广泛应用于戒备、引导、武器

2、控制、侦察、测量、航行保障、敌我识别和气象观测等方面,是一种重要的军用电子技术装备。雷达在国民经济和科学研究等领域中也广泛应用。工作原理雷达通常是通过向空间发射电磁波和接收目标回波信号进展工作的。当雷达发射的电磁波遇到各种物体时,就会向各个方向产生散射,其中的一小局部能量返回雷达,这种反射波称为回波。从所要探测的目标反射的回波,称为目标信号;从非需要目标反射的回波,称为杂波。目标的位置通常由以雷达为原点的球坐标系中的三个坐标斜距、方位角和仰角(或高度)决定。由于电磁波是以光速 C(310米/秒)在空间传播,雷到达目标的距离(斜距)r可以通过测定电磁波从雷到达目标,然后返回雷达所需要的传播时间t

3、来确定,即:r=ct。为了测定电磁波往返时间,通常是发射一系列短促的射频脉冲,而在发射脉冲间隔期间接收回波信号,根据回波脉冲相对于发射脉冲的时间延迟,测定目标的斜距。目标的方向(方位和仰角)是利用雷达天线定向辐射的特性测定。雷达天线把电磁波能量集聚成锋利的波束,并使波束对目标所在区域进展扫描,回波最强时的波束指向即为目标方向。根据目标的斜距和仰角,可测定目标的高度。目标的速度可以通过测量目标的位移变化率来确定。由于目标的运动会使回波信号的频率产生多普勒频移,频移量与目标运动速度的径向分量成正比,因此也可以利用多普勒效应来测定它的径向速度的大小和方向。组成典型的雷达是脉冲雷达,主要由定时器、发射

4、机、收发开关、天线、接收机、显示器、天线控制装置和电源等局部组成。定时器产生控制雷达各局部同步工作的触发脉冲,送到发射机内的调制器和显示器。调制器在触发脉冲控制下,产生高压矩形脉冲,以调制发射机产生大功率射频信号。收发开关的作用是实现收发共用一个天线,在雷达发射期间收发开关将天线与发射机接通,断开接收机,发射机产生的大功率脉冲射频信号经过收发开关,送到天线转换成射频电磁波辐射到空间。而在其余时间收发开关将天线与接收机接通,断开发射机,使天线接收到的微弱回波信号进入接收机。雷达天线通常具有很强的方向性,能产生极窄的电磁波束,定向地辐射和接收电磁波。天线控制装置用来控制天线转动,使天线波束按照一定

5、方式在空间扫描,以搜索或跟踪目标。接收机的任务是将天线送来的微弱回波信号加以放大、滤波,并变换成视频回波脉冲,而后送到显示器。显示器用来观察雷达作用区内的目标情况,通常是将目标回波显示在各种阴极射线管的荧光屏上,并利用显示器产生的各种标志(距离、角度标志等)测定目标的坐标数据。最常用的显示器是平面位置(P型)显示器,它以极坐标形式同时显示目标的斜距和方位。当天线在方位上连续旋转时,显示器画面上呈现一幅以雷达为中心的周围目标平面位置图。电源供给雷达各局部的电能。 战术技术性能雷达的战术技术性能指标主要包括最大探测距离、最小探测距离、方位和仰角探测X围、测定目标坐标的数量、准确度、分辨力、 数据率

6、、跟踪速度、反干扰能力以及体积、重量、功率消耗、环境条件、机动性、可靠性、可维修性等。最大探测距离是衡量雷达探测能力的重要参数,通常表征为在确定的观测环境及规定的发现概率和虚警概率条件下雷达在天线波束最大增益方向上探测目标的距离,其大小主要取决于雷达向空间发射的射频能量、接收机的灵敏度、天线有效面积和目标的雷达截面积等。准确度指雷达测定的目标坐标数据偏离其真实值的误差。分辨力表示雷达对位置邻近的两个目标加以区分的能力,通常有距离分辨力和角度(方位、仰角)分辨力,有的雷达还有速度分辨力。距离分辨力是指对同一方向上的两个目标之间最小可区分的距离,主要取决于雷达接收系统输出的回波信号脉冲宽度。角度分

7、辨力是指对一样距离上的两个不同方向的目标之间最小可区分的角度,主要取决于天线波束宽度。雷达所能区分的距离或角度越小,它的分辨力就越高。数据率指单位时间内雷达所能提供的一个目标数据的次数,它表征搜索雷达的工作速度。反干扰能力指雷达在干扰环境中有效地获取目标信息的能力。对雷达的干扰包括敌方有意施放的有源干扰和无源干扰、邻近电子设备的电磁干扰以及自然界存在的地物干扰、海浪干扰与气象干扰等。为此必须采取相应的战术技术措施,提高雷达的反干扰能力。 雷达的技术性能主要包括技术体制、工作频率(波长)、发射功率、脉冲宽度、脉冲重复频率(周期)、接收机灵敏度、天线的波束形状和扫描方式、显示器的数量和型式等。工作

8、频率是指雷达所辐射的大功率射频电磁波的正弦载波的频率,也称为雷达载频。雷达的工作频率有的是固定的,有的可在一个频带内连续调整,还有的是在某频带内随机跳变。常用的雷达频率X围为70兆赫35吉赫的超短波(米波)至微波波段。实际上某些雷达的工作频率在上下两端都已超出上述X围。脉冲雷达的发射功率分为脉冲功率和平均功率。脉冲功率是指雷达在发射射频脉冲期间输出的功率。平均功率是指在一个重复周期内发射机输出功率的平均值。脉冲宽度是雷达发射的每个脉冲射频信号的持续时间。脉冲重复频率是雷达每秒钟发射射频脉冲的次数。两个脉冲之间的时间间隔,称为脉冲重复周期。雷达天线的波束形状一般用水平和垂直截面上的波瓣宽度表示。

9、要求准确测定目标的方位时,采用水平波瓣窄而垂直波瓣宽的波束(在方位上扫描);要求准确测定目标的仰角时,采用垂直波瓣窄而水平波瓣宽的波束(在仰角上扫描);如果同时要求准确测定目标的方位和仰角,那么采用水平和垂直波瓣都很窄的针形波束。实现天线波束扫描的方法有机械扫描和电扫描两种。机械扫描是用机械方法转动天线,实现波束扫描。电扫描是应用电子技术方法控制波束快速扫描。按照天线扫描时波束在空间的运动规律,扫描方式主要有圆周扫描、扇形扫描、逐行扫描、圆锥扫描等。 分类和用途雷达的分类方法有多种。按运载方式雷达可分为地面雷达、舰艇雷达、机载雷达、气球载雷达、弹载雷达、航天雷达等;按工作波段可分为米波雷达、分

10、米波雷达、厘米波雷达、毫米波雷达等;按接收目标信号能源的性质可分为一次雷达、二次雷达和无源雷达;按技术体制特点可分为脉冲雷达、连续波雷达、圆锥扫描雷达、单脉冲雷达、动目标显示雷达、脉冲多普勒雷达、脉冲压缩雷达、频率捷变雷达、三坐标雷达、相控阵雷达、 合成孔径雷达、超视距雷达和多基地雷达等。按照承当的作战任务不同,又可分为: 用于戒备和引导的雷达:对空情报雷达,用于搜索、监视与识别空中目标,包括戒备雷达,目标指示雷达和引导雷达。对海戒备雷达,用于探测水面舰艇和低空、超低空飞行的目标,一般安装在各种类型的水面舰艇上或架设在海岸、岛屿上。机载预警雷达,安装在预警飞机上,用于探测空中各种高度(尤其是低

11、空、超低空)的飞行目标,同时还兼有指挥引导的功能。弹道导弹预警雷达,用于探测洲际、中程与潜地弹道导弹,并能测定其瞬时位置、速度、发射点、弹着点等弹道参数。这种雷达多采用相控阵体制,对导弹的探测距离可达数千千米,并能同时跟踪数百个目标。超视距雷达,工作在短波波段,用于探测地平线以下区域内的目标。有天波和地波两种类型。天波超视距雷达利用电磁波在电离层和地面之间跳跃传播,超视距探测在大气层中飞行的战略轰炸机和巡航导弹等目标;地波超视距雷达一般部署在沿海地区,辐射的电磁波沿海面绕射传播,超视距探测海面和空中目标。 用于武器控制的雷达:炮瞄雷达,用来自动跟踪敌机,连续地测定目标坐标的实时数据,并通过射击

12、指挥仪控制火炮瞄准射击。导弹制导雷达,用来引导和控制战术导弹的飞行,有地面型和舰载型。机载截击雷达,装在歼击机上,用来对敌机准确定位,控制航炮或导弹瞄准射击。机载轰炸雷达,装在轰炸机上,用来搜索和识别地面或海面目标。它配有专用计算机,能根据载机的飞行参数和气象条件等,计算出投弹的准确位置。导弹末制导雷达,装在导弹弹头内,在导弹飞行的末段,自动控制导弹飞向目标。弹道导弹跟踪雷达,能连续测定弹道导弹的坐标和速度,并准确预测其未来位置。有相控阵与单脉冲两种体制。用于搜索和精细跟踪来袭的导弹目标,识别真弹头,测定其轨道,制导反弹道导弹导弹。也用于弹道导弹试验的靶场测量。鱼雷攻击雷达,装在鱼雷艇和潜艇上

13、,用来搜索、跟踪海面目标,为鱼雷射击指挥仪提供目标的坐标和运动参数,保证鱼雷攻击。 用于侦察的雷达:战场侦察雷达,供陆军部队用于侦察和监视战场上敌方运动中的车辆和人员。炮位侦察校射雷达,地面炮兵用来测定敌方炮弹的飞行轨迹,确定其发射阵地并观测己方弹着点的坐标以校正火炮射击。活动目标侦察校射雷达,用来探测地面或海面运动目标,并测定弹着点或水柱对目标的偏差,以校正地炮或岸炮射击。侦察与地形测绘雷达,是一种机载合成孔径雷达,用来侦察和测绘地面或海面固定目标,有的也能探测活动目标。它具有很高的分辨力,可获得清晰度很高的图像。 用于航行保障的雷达:航行雷达,装在飞机上,用来观测飞机前方气象情况、空中目标

14、和地形地物,保证飞机飞行平安。航海雷达,装在舰艇上,用来观测岛岸目标,以确定舰位,并根据所显示的航路情况,引导和监视舰艇平安航行。着陆(舰)雷达,在复杂气象条件下,用来引导飞机平安着陆或着舰。地形跟随雷达和地形回避雷达。地形跟随雷达和计算机、飞行控制系统配合,能使飞机与地面保持一定高度,跟随地形起伏飞行;地形回避雷达在遇到障碍物时,能提供回避信号,使飞机绕过障碍物飞行。主要用来保障飞机低空、超低空飞行平安。 用于气象观测的雷达:主要有测风雷达、测云雷达和测雨雷达等。用来探测空中云、雨的状态,测定云层高度和厚度,测定不同大气层里的风向、风速及各种气象要素,为保障航空、航海、火炮射击、导弹和航天器

15、发射、核试验及其他军事行动提供气象情报。 有些雷达和大型兵器上还装有雷达敌我识别系统,用于配合雷达识别目标的敌我属性。它是一种二次雷达,由询问机和应答机组成。询问机与雷达配置在一起,而应答机那么安装在飞机或舰艇上。当雷达发现目标时,采用密码询问和应答的方式,对目标进展识别。 简史19世纪末20世纪初,欧洲和美国的科学家就已发现电磁波被物体反射的现象。 20世纪30年代初,欧美一些国家开场研制探测飞机的脉冲雷达。1935年9月, 英国人RA沃森瓦特 (R.A.Watson Watt)首先研制出频率为12兆赫、探测距离达64千米的脉冲雷达。1936年,英国已开场在外乡东南部沿海地区部署称为“外乡链

16、(chain home)的对空戒备雷达网。1938年,英国又研制出最早的机载对海搜索雷达ASV Mark。同年,美国研制成最早的舰载戒备雷达“XAF。与此同时,德国、苏联、日本等国也独立地开展了自己的脉冲雷达。 第二次世界大战期间,由于作战需要,雷达技术开展极为迅速,雷达的战术使用也由单一的对空戒备扩展为引导、截击、火控、轰炸瞄准、导航等多方面。大战初期,德国在雷达发射机中采用大功率三、四极电子管,把频率提高到600兆赫左右。这不仅提高了雷达搜索和引导飞机的精度,也提高了炮火射击的命中率。1939年,英国创造了频率为3000兆赫的磁控管,并与美国合作研制出采用这种磁控管的微波雷达,使盟军在空中

17、和空对海作战方面获得优势。1943年中期,美国研制成精细自动跟踪炮瞄雷达 SCR-584,它与指挥仪配合,大大提高了高炮射击命中率。1944年,德国发射V-1导弹袭击伦敦时,英国最初需发射上千发炮弹才能击落一枚V-1导弹,而使用SCR-584雷达后,击落一枚V-1导弹,平均仅需50余发炮弹。雷达在战争中发挥了重大的作用,并与导弹、原子弹并列而被称为二次大战中的三大新武器。但雷达也存在着易受干扰而导致效能降低的弱点,因此在战争中又产生了侦察、干扰雷达以削弱、破坏雷达性能的电子对抗技术。而雷达也在侦察反侦察、干扰反干扰的斗争中获得了开展。 战后,随着科学技术的进步,雷达的性能不断提高,应用的领域不

18、断扩展。50年代,开展了动目标显示雷达以及单脉冲雷达。60年代,开展了脉冲压缩雷达、三坐标雷达、频率捷变雷达和相控阵雷达。70年代,开展了具有下视能力的机载脉冲多普勒雷达和全固态雷达。80年代以后,超视距雷达进入实用阶段,双基地雷达的研究也取得了进展。 中国于20世纪50年代初开场开展雷达工业,自行研制、自行生产的各种军用雷达已大量装备部队。 开展趋势雷达的工作波长将继续向电磁频谱的两端扩展;应用微电子学和固态技术的成果,实现雷达的小型化;固态相控阵技术将广泛应用于战术雷达;利用计算机管理和控制雷达,实现雷达工作的自动化;提高雷达对目标的实际形象、大小尺寸、运动姿态、外表构造以及诱饵的识别能力

19、,以获得更多的信息;提高雷达的多功能性,即能同时或先后完成几项独立的任务;增强雷达反侦察、反干扰、反隐身技术和对付反辐射武器的能力;开展新的雷达体制如多基地雷达、成像雷达、低截获概率雷达等。 参考书目 M.I.Skoinik, Introduction to Radar systems, McGraw-Hill, NewYork, 1980. Eli Brookner, Radar Technology, chap, 1, Artech House, Dedham, Mass, 1977. 陈宗骘、赵昌龄等著:?现代雷达?,国防工业,1988。对空情报雷达搜索、监视与识别空中目标并确定其坐标和

20、运动参数的雷达。亦称对空搜索雷达。它所提供的情报,主要用于发布防空警报、引导歼击机截击敌方航空兵器和为防空武器系统指示目标,也用于保障飞行训练和飞行管制。是现代战争中获取空中目标情报的重要电子技术装备。 分类对空情报雷达按用途分为戒备雷达、引导雷达和目标指示雷达;按同时测定目标坐标的维数,分为三坐标雷达、两坐标雷达和测高雷达;按探测距离,分为远程(400千米以上)、中程(200400千米)和近程(200千米以内)雷达;按雷达运载平台,分为地面、水面和升空(包括机载、气球载和卫星载) 雷达。 战术性能和战斗使用对空情报雷达的战术性能主要包括:探测X围、搜索周期(或数据率)、情报容量、测定目标的精

21、度和分辨力、反干扰能力、机动性、可靠性和可维修性等。探测X围指雷达天线波束搜索扫描时所能探测到目标的空间X围。由于对空情报雷达通常在方位上采用圆周扫描搜索和扇形扫描搜索两种工作方式,这一X围通常是环形的,或是扇形的。探测X围垂直截面边界主要是根据对规定的标准目标(例如雷达截面积为1平方米的目标),雷达能发现的概率值来确定,通常以发现概率值为50%的最大探测距离和最大高度来表述。搜索周期是指雷达天线在规定的方位区域内扫描一次的时间,数据率即雷达在单位时间内所能提供一个目标数据的次数,与搜索周期呈倒数关系。情报容量是衡量对空情报雷达在单位时间内的空情处理能力的重要指标。手工操作的雷达每分钟只能处理

22、十多批空情,现代雷达具有自动录取设备,天线每搜索一周,可处理数十至数百批空情。反干扰能力是对空情报雷达的关键性能,通常采用多种反干扰技术来提高雷达抑制有源和无源干扰的能力,还可采用多部不同频率的雷达交织配置和对干扰源穿插定位等措施来反电子干扰。机动性是指雷达架设和撤收所需的时间和人力,以及运输时所需的车辆或方舱数量。对空情报雷达通常具有良好的可靠性与可维修性,即具有较长的平均故障间隔时间和很短的平均故障修复时间,以保证长时间地连续工作。 雷达用途不同,主要性能亦有差异。戒备雷达用于监视规定的空域,报知目标的出现。它通常是两坐标雷达,一般具有较大的探测X围,但只能测定目标的距离和方位,测量精度和

23、分辨力较差,数据率较低。 引导雷达用于引导歼击机截击敌方航空兵器,其引导X围一般小于戒备雷达的探测X围,但精度、分辨力、数据率较高。两坐标引导雷达不能测定目标高度,常配备测高雷达提供所需高度参数。测高雷达具有水平方向宽、垂直方向窄的天线波束,在仰角上进展扫描,以测定目标的高度。V型波束引导雷达是早期的三坐标雷达,能在一次圆周扫描中测定目标的距离、方位和高度。现代三坐标雷达通常具有多路发射接收通道和相应的多个天线波束,应用电子计算机处理目标信息。其功能比一部两坐标雷达和多部测高雷达配合工作远为先进,但构造复杂,造价较高。 目标指示雷达为高炮和地空导弹部队提供防区内的全部空情,并为防空武器系统指示

24、目标的坐标,使武器系统的雷达或其他瞄准装置能迅速捕获目标。它通常为近程雷达,有较高的数据率和精度。为了便于转移,地面上的目标指示雷达一般都具有较强的机动能力。 对空情报雷达中专门用于搜索低空和超低空飞行目标的雷达,称为低空雷达。它采用动目标显示技术,能从大量地物杂波中鉴别出低空飞行的目标。低空雷达由于受地球曲面的限制,探测距离一般较近,数据率和自动化程度那么较高。 陆军野战部队使用的对空情报雷达,也称野战防空雷达。它一般为中近程雷达,具有较高的机动性,能跟随部队迅速转移。 在作战使用中,对空情报雷达常采用不同频率、不同性能的多部雷达组成雷达网。各雷达的探测X围互相衔接,并有一定的重叠,从而构成

25、一个严密的、不易被干扰和破坏的戒备引导系统。雷达站测得的目标情报,上报到各级雷达情报中心和指挥中心。现代化雷达网采用电子计算机和数字通信设备,自动录取、传递和处理目标情报,极大地提高了雷达网的效能。几种对空情报雷达的性能见附表。 简史20世纪30年代初期,英、美、德、苏等国为了加强防空,竞相研究雷达。世界第一批可实用的雷达是英国于1936年部署在其东南沿海的“外乡链戒备雷达。这种雷达使用短波频率,体积庞大,精度很差,但能探测到200千米以外的轰炸机,并在不列颠空战中发挥了巨大作用。第二次世界大战期间,战争的迫切需要促使对空情报雷达迅速开展。到40年代初期,美国和英国开场生产精度高的微波雷达,也

26、就是早期的引导雷达、测高雷达和目标指示雷达。同期,德国、苏联与日本亦研制生产了各自的对空情报雷达。战后,随着航空兵器性能的提高和电子技术的进步,对空情报雷达的性能亦不断改良。50年代,对空情报雷达在探测距离与精度上成倍提高,并且开展了反干扰技术。如研制成功动目标显示雷达,能有效地消除地面杂波干扰和箔条干扰。60年代,又陆续研制出脉冲压缩、频率捷变、相控阵等新体制雷达。进一步提高了搜索、定位功能和反干扰能力。70年代以来,大规模集成电路和电子计算机的迅速开展,促进了对空情报雷达性能和自动化程度的大幅度提高,如出现了无人值守雷达,机载脉冲多普勒预警雷达,以及自动改变雷达技术参数以适应干扰环境变化的

27、技术。对空情报雷达的开展趋势是:进一步提高抗干扰、抗反辐射武器、抗隐身技术和抗目标低空突防等“四抗能力;从探测到的目标上提取更多信息,如目标的类型、形状、姿态等;开展能自动分析环境条件与目标特征,自动选择技术对策的智能化雷达;短波超视距雷达将成为探测远距离超低空飞行目标的重要装备,多基地雷达将逐步进入实用。机载雷达飞机上各种雷达的总称。主要用于控制(包括制导)机载武器,实施空中戒备、侦察,保障准确航行和飞行平安等,是现代军用飞机的重要技术装备。机载雷达的根本原理和组成与其他军用雷达根本一样,但由于飞机是运动载体,机内空间和载重量有限,工作环境恶劣,因而一般都设有天线平台稳定系统或数据稳定装置;

28、通常采用3厘米以下的波段;体积小、重量轻;具有良好的防震性能。 分类 机载雷达按用途可分为:机载火控雷达、空中侦察和地形测绘雷达、航行(气象)雷达、多普勒导航雷达、地形跟随和地形回避雷达以及预警雷达等。按雷达工作体制或某些特征可分为:连续波雷达、脉冲雷达、脉冲压缩雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达、合成孔径雷达、频率捷变雷达等。 机载火控雷达包括截击雷达和轰炸雷达。截击雷达。通常装在歼击机、歼击轰炸机上,主要用来为发射空空导弹、火箭弹和航炮瞄准等提供目标数据。它与火控计算机、飞行数据测量和显示设备等组成歼击机火控系统。截击雷达一般具有搜索和跟踪两种主要工作状态。在搜索时,雷达天线波束在载机前方规

29、定空域内自动扫描,以发现和测定目标,截获后即转入跟踪状态,连续提供瞄准和攻击目标所需的数据。有的截击雷达有目标照射装置,用于引导半主动寻的空空导弹。截击雷达可采用多种工作体制。单脉冲跟踪体制具有较强的抗干扰能力和较高的测量精度。脉冲多普勒体制能有效地抑制地(水)面杂波,提取动目标信息,具有下视能力,装备这种雷达的歼击机能对低空、超低空目标实施攻击。采用边扫描边跟踪体制的雷达在对一定空域进展搜索时,还能“同时跟踪多个目标(称多目标跟踪能力)。为了提高其探测性能和抗干扰能力,截击雷达还采用多波段频率捷变技术或与光电探测装置复合使用。它发现空中目标的距离一般为几十千米,有的可达一二百千米;截获距离通

30、常为搜索距离的60%80%左右;搜索和跟踪角一般为60度左右;测距精度为几十米;测角精度为十分之几度。截击雷达一般具有多种功能,既能用于空中目标的拦截、搏斗,也能用于对地(水)面目标的攻击,有的还具有地形测绘、地形跟踪、地形回避、信标导航等功能,故这类雷达又称多功能雷达。有的歼击机那么使用重量轻、体积小、功能单一的雷达测距器,它只能测定目标的距离和速度,配合光学瞄准具对目标实施瞄准。轰炸雷达。主要用于夜间或复杂气象条件下对地(水)面目标进展瞄准轰炸、制导空地导弹,也可用于领航。它可单独工作,也可与光学瞄准具、计算机配合使用,构成轰炸瞄准系统。按搜索方式,可分为前视雷达和环视雷达(又称全景雷达)

31、两类。前视雷达的天线波束指向载机前下方,在一个扇形区内搜索,以获取目标信息。环视雷达的天线波束呈扇形(又称余割平方型),指向载机下方,作圆周搜索。它有搜索和瞄准两种工作状态。搜索时,天线作圆周扫描,用平面位置显示器显示载机下方雷达作用X围内的地形地物(如河流、桥梁、铁路)和海上的舰船等。当显示器画面上预定轰炸目标进入瞄准区时,雷达转入瞄准状态,将测得的目标距离、方位数据送入轰炸计算装置,再加上其他轰炸原始参数算出瞄准参数。当飞机到达投弹点时,自动发出投弹指令,实现自动轰炸。轰炸雷达的作用距离较远,并随载机飞行高度和目标反射特性而异,一般为150300千米。方位分辨力主要由天线波束的水平宽度(一

32、般为13)决定。为了提高分辨力和抗干扰能力,有些雷达采用多普勒波束锐化、聚束式测绘、脉冲压缩和频率捷变等技术。 空中侦察和地形测绘雷达用来提供地(水)面固定目标和移动目标的位置和地形资料。这种雷达具有很高的分辨力,通常是一种侧视雷达。侧视雷达的天线安装在机身两侧,波束指向载机左右下方,并垂直于航迹,随载机飞行向前扫描,以获取地表信息。侧视雷达分为真实孔径侧视雷达和合成孔径侧视雷达两类。真实孔径侧视雷达的天线窄而长,沿机身纵向长达510米,在飞机机身两侧(或一侧)形成很窄的波束,从而可得到沿航迹的高分辨力,较环视雷达高10倍左右。合成孔径侧视雷达的天线,实际尺寸不大,但它利用载机的前进运动,通过

33、对接收的相干信号的存贮和处理,可获得有效长度为几千米的天线孔径,从而使雷达沿航迹分辨力提高几十至几百倍,而且与观察点距离无关,可提供不失真的图像。由这种雷达获得的地形图,其清晰度与航空照相的效果相接近。侧视雷达的使用特点是:能昼夜进展空中侦察和测绘地面军事目标、监视战场情况,能有效地识别伪装和穿透掩盖物;提供信息快、覆盖面积大,可在不飞越对方阵地的情况下侦察到对方纵深一二百千米内的目标。装有侧视雷达的遥感飞机可广泛应用于农业考察、资源勘探等方面。 航行雷达用于观测飞行前方雷雨区和湍流,探测地形和空中目标,测定载机的偏流角和地速,提供航行所需数据,保障准确航行和飞行平安。以探测气象状况为主要功能

34、的航行雷达,又称气象雷达。航行雷达的构造较简单,重量轻、可靠性高。通常装在军用运输机、民航机上。是在复杂气象条件和复杂地区航行时,保证飞行平安的重要设备之一。 多普勒导航雷达利用多普勒效应专门准确测定载机的偏流角和地速,又称机载偏流地速雷达。为载机提供导航信息,还可为射击、轰炸系统提供所需数据。它是多普勒导航系统的主要组成局部,也可单独使用。其探测精度较高,是空中导航的一种重要设备。通常装在轰炸机、运输机、直升机上。 地形跟随和地形回避雷达用来探测载机前方地形变化、显示地物,提供控制飞行信息,保障飞机低空、超低空飞行平安。它通常装在执行低空突防任务的飞机上。地形跟随雷达与飞行控制系统配合,控制

35、飞机保持相对地面某一选定的平安高度,在垂直飞行面内随地形起伏进展机动平安飞行。地形回避雷达用以测量并显示高于平安飞行平面(称参考面)地物的高度参数和分布情况,提供回避信息,使飞机在水平面内绕过障碍物,保证飞行平安。机载多功能雷达通常具有地形跟随和地形回避功能。 预警雷达是预警机的主要电子设备。用于空中戒备和指挥引导,也可用于空中交通管制、紧急事件的空中支援。它已成为20世纪70年代以来防空体系的重要组成局部。这种雷达通常是一种多功能雷达,具有多目标处理能力,采用脉冲多普勒体制、动目标显示技术,能在强地(水)面杂波环境下检测目标,具有良好的下视能力。与地面对空情报雷达相比,它的盲区小,发现低空、

36、超低空目标的距离远,低空戒备覆盖面积大(可达50万平方千米),并能同时处理和显示多达数百个目标,且机动性强。 简史第二次世界大战前夕,英国出于军事需要,加紧机载雷达的研制。19381939年,英国研制出第一批ASV型机载对海搜索雷达,主要用于搜索浮出水面的潜艇。同时,还研制了AI型机载截击雷达。当时机载雷达采用米波波段。1940年初,英国研制成功多腔磁控管,频率为3000兆赫,为微波机载雷达的开展创造了重要条件。随后,英国和美国研制出H2S型(10厘米)、H2X型(3厘米)微波轰炸雷达,并于19421943年先后将其投入使用。这些雷达在完成轰炸、反潜任务中发挥了重要作用。50年代中期至60年代

37、,随着半导体器件的广泛应用和雷达理论的深入研究,采用了单脉冲跟踪、合成孔径、脉冲压缩和频率捷变等技术,使雷达的抗干扰能力、作用距离、分辨力和测量精度有了明显提高,应用X围也随之扩大,除控制航炮和投弹瞄准外,还用于制导空空、空地导弹。这一时期,还相继制成航行、地形跟随、地形回避等雷达。70年代以来,由于微电子技术、大规模集成电路的开展,数字电子计算机、微处理机在机载雷达中的应用,提高了雷达的信息处理和自适应能力,出现了多功能、多目标雷达。机载脉冲多普勒雷达的装备使用,提高了雷达抑制地(水)面杂波的能力,使作战飞机具有下视下射功能,扩大了作战空域。较完善的机内自检系统和故障隔离装置,使雷达的可靠性

38、、维修性明显提高。较兴旺国家使用了多种型号的多功能脉冲多普勒雷达,如美国研制的AN/AWG-9、AN/APG-66,英国的“猎狐者,瑞典的PS-46/A等雷达。 在中国,机载雷达于50年代开场装备部队,60年代自行设计和研制出单脉冲体制机载截击雷达和轰炸雷达。70年代,研制出多种体制和多功能机载雷达,随后又进展了脉冲多普勒雷达的研制。 展望随着电子技术的开展和战术要求的不断变化,机载雷达在作用距离、目标分辨与识别能力、抗干扰能力和可靠性、维修性等方面将进一步开展,尤其是增大作用距离,以满足对付“隐身目标的要求。微电子技术和固态器件的进一步开展, 数字处理技 术、微处理机的广泛应用,将促使同时搜

39、索、跟踪多个目标和具有同时多功能的机载相控阵雷达获得较为广泛的应用,从而提高雷达控制发射武器和制导多种导弹的能力。机载雷达的小型化、自动化程度和自适应能力也将进一步提高,并向综合化、系列化、软件化方向开展。舰艇雷达装备在舰艇上的各种雷达的统称。亦称舰载雷达。用于探测和跟踪海面、空中目标,为武器系统提供目标坐标等数据,引导舰载机飞行和着舰,保障舰艇平安航行和战术机动等。按其战术用途,分为舰艇戒备雷达、舰艇火控雷达、航海雷达、舰载机引导雷达、着舰雷达和舰艇多功能雷达等。舰艇戒备雷达,有对空戒备雷达和对海戒备雷达,用于发现和监视海面、空中目标,与舰艇雷达敌我识别系统相配合判定目标的敌我属性,给火控雷

40、达提供目标指示等。舰艇火控雷达,有炮瞄雷达、鱼雷攻击雷达和导弹制导雷达,用于自动跟踪海面和空中目标,为武器射击指挥仪或火控计算机提供目标坐标数据,控制舰艇火炮、鱼雷、导弹的射击或提供导弹初始制导和半主动寻的制导。航海雷达,用于测定舰位,保障舰艇平安航行,有的航海雷达还配有询问器,能与直升机上的应答器协同工作,以指挥引导舰载直升机的飞行。舰载机引导雷达,一般装在航空母舰上,保证对舰载机进展指挥引导。着舰雷达装在航空母舰上,用于在低能见度条件下引导舰载机平安着舰。舰艇多功能雷达能同时完成对海空多批目标的搜索、跟踪和武器控制等。 舰艇上装备雷达的种类和数量,取决于舰艇的战斗使命、武器配备、吨位大小和

41、雷达自身功能。通常小型战斗舰艇12部,大、中型战斗舰艇数部至10余部,有的多达20余部。一艘舰艇装备多部雷达时,通常采取合理分配频率和天线位置等电磁兼容性措施,以减小各雷达之间和雷达与舰上其他电子设备之间的相互干扰。舰艇雷达天线通常安装在桅杆上或专设的平台上。为适应舰艇运动和海洋环境条件,它具有以下特点:天线平台常配有稳定系统或波束指向校准等设备,以减小舰艇摇摆对雷达性能的影响;设有海杂波抑制装置,以减小水杂波对目标探测的影响;设有航向稳定系统,以消除舰艇航向变化对雷达跟踪和显示带来的影响;具有体积小、重量轻,良好的防潮、防霉、防盐雾和防震性能等。 1938年,德国在小型战列舰“斯佩伯爵号上,

42、 安装“海浪型舰艇雷达,其发射峰值功率约7千瓦,频率约375兆赫,探测大型舰艇的距离达10海里。同年,美国在战列舰“纽约号上,安装名为XAF的舰艇雷达,其发射峰值功率约6千瓦,频率约200兆赫,对水面舰艇的探测距离为12海里,对飞机的探测距离为160千米。第二次世界大战期间,美、英、德、日等国海军的局部舰艇陆续装备对空和对海戒备雷达,主要用于及早发现敌方飞机和舰艇,以保障适时进展战术机动和攻击。1941年3月28日,在马塔潘角海战中,装备了舰艇雷达的英国舰队,在黑夜中及时测到意大利舰队的位置,争取了主动,取得击沉意大利巡洋舰3艘、驱逐舰2艘的战果。第二次世界大战末期至20世纪50年代,各国海军

43、舰艇先后装备炮瞄雷达、鱼雷攻击雷达和导弹制导雷达。有些舰艇在50年代还装备了三坐标雷达。早期的舰艇雷达,功能单一,性能较差,对目标的探测、识别和跟踪等,大多由人工操作。70年代以来,电子计算机技术飞速开展,舰艇雷达采用数字信号处理和数据处理技术以后,性能提高,工作灵活,功能增多,对目标的探测、识别和跟踪逐步实现自动化,并出现了高性能的多功能相控阵雷达和边搜索边跟踪的三坐标雷达。 中国于20世纪50年代中期,生产了第一批舰艇雷达,安装在鱼雷快艇上,用作戒备和导航。60年代中期以来,中国自行设计制造的舰艇对海戒备雷达、对空戒备雷达、炮瞄雷达、鱼雷攻击雷达、导弹制导雷达和航海雷达等,相继装备舰艇,性

44、能不断提高。在现代战争中,各种反雷达措施不断出现,如雷达截面积极小的隐身飞行器;强烈的快速应变的电子干扰;低空或超低空飞行的飞机、具有掠海飞行能力的反舰导弹和直接摧毁雷达的高速反辐射导弹等。舰艇雷达将在高速、密集、隐身和全空域的复杂目标环境及强烈干扰下工作。这些新的威胁必将促使舰艇雷达进一步开展提高。舰艇雷达的开展趋势是:频率、波束、极化等雷达根本参数的捷变技术和自适应技术,能力更强的数字可编程序信号处理技术,扩谱技术和辐射管理等措施将进一步开展并获得广泛应用;不同频段的舰艇雷达将与红外、激光等舰艇光电探测设备更完善地结合使用,组成综合探测系统,并与舰艇武器装备、通信、导航和作战指挥控制系统协

45、同,进一步向着一体化方向开展。炮位侦察校射雷达用于侦察正在发射的敌方火炮位置和测定己方炮弹弹着点坐标以校正射击的雷达。亦称炮位侦察雷达。按所能侦察的火炮弹道特性,可分为迫击炮炮位侦察校射雷达和火炮炮位侦察校射雷达。按雷达侦察校射距离,可分为近程炮位侦察校射雷达和远程炮位侦察校射雷达。按雷达工作体制,可分为跟踪式、非跟踪式、边搜索边跟踪式3种。这类雷达都具有较强的发射功率,较大的扇形扫描区域,较高的天线扫描速度和抗杂波干扰能力,较高的接收灵敏度,因而首发定位概率比较高。 炮位侦察校射雷达出现于20世纪40年代,开场多由炮瞄雷达改装而成,主要用来侦察迫击炮阵地。50年代跟踪式炮位侦察校射雷达问世,

46、其定位精度较高,但不能首发定位。50年代末出现非跟踪式炮位侦察校射雷达。70年代初英国研制的FANo.15 “辛伯林迫击炮侦察雷达,能首发定位,但搜索扇面较小,不能同时侦察多发炮弹,也不能侦察低伸弹道火炮的阵地。70年代末,随着雷达技术的开展和计算机技术的普遍应用,采用相控阵技术的边搜索边跟踪式炮位侦察校射雷达开场装备部队。美国80年代初的AN/TPQ-37炮位侦察雷达,就是采用相控阵体制的三坐标雷达。这类雷达侦察距离远,搜索扇面达90度,定位精度和首发定位概率高,均采用先进的数字式动目标检测技术和计算机数据处理技术,有效地提高了雷达自动化程度和抗干扰能力。炮位侦察校射雷达将向小型化、全固态化

47、的方向开展。活动目标侦察校射雷达炮兵用于测定地面活动目标坐标和己方射弹炸点坐标的雷达。亦称活动目标侦察雷达。也可测定水面活动目标的坐标。必要时还可求出活动目标的运动速度与方向。按工作体制分为高分辨率脉冲雷达、动目标显示雷达、脉冲多普勒雷达等。与一般雷达相比较,它设有动目标检测装置或动目标显示装置,用来识别地物、海浪等杂波干扰中的活动目标信号。与其他炮兵侦察器材比较,它侦察距离远,定位速度快,能全天候工作。但易受干扰,体积大,易暴露,维护复杂。 活动目标侦察校射雷达侦察目标时,雷达波束在确定的侦察区域内快速扇形扫描搜索目标,依据显示器上回波的变化发现活动目标并测定其坐标。校正射击时,雷达波束在己

48、方射弹预定落达的区域内搜索,在显示器上比较炸点或水柱回波与射击目标回波的差异,求出距离偏差量和方向偏差量,以校正火炮射击。 活动目标侦察校射雷达多装载于装甲车或汽车上,也有便携的和直升机载的。对车辆或坦克的侦察距离为1130千米,对中口径以上火炮的校射距离为916千米,距离分辨率为1535米,方位分辨率为0.421。测定坐标的中间误差:距离550米,方位0.120.6。直升机载活动目标侦察校射雷达的侦察距离可达100千米以上。 活动目标侦察校射雷达于20世纪40年代中期由岸防雷达开展而来。开场是用普通的脉冲雷达,靠高分辨率来识别活动目标,如苏联的CHAP-2雷达,是采用很窄的波束和脉冲宽度,来缩小目标和各个地物回波在荧光屏上所占的面积,使活动目标回波从地物回波中间分辨出来。

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