第一篇:我國(guó)軍用雷達(dá)發(fā)展淺析
我國(guó)軍用雷達(dá)發(fā)展淺析
引言:可能很多人都已經(jīng)知道了,雷達(dá)的英文原詞實(shí)際上就像許多科技術(shù)語(yǔ)一樣,是縮寫(xiě),字面意思是無(wú)線電(RAdio)、偵測(cè)(Detection)和距離(AndRange)。雖然現(xiàn)代雷達(dá)不僅可以對(duì)三維空間內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行測(cè)距和定位,更可使制導(dǎo)導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)攻擊,但其基本原理還是用發(fā)射電波,并通過(guò)物體反射的回波來(lái)測(cè)得物體距離和方向,也就是以電磁波為媒介偵知物體的存在,所以,談到雷達(dá)就不能不先講到電磁波頻譜。從純軍事角度來(lái)說(shuō),也只有了解電磁波譜,才能夠掌握電子戰(zhàn)的內(nèi)涵。作為對(duì)空雷達(dá)來(lái)講,功率越大,探測(cè)距離越遠(yuǎn),而探測(cè)低空目標(biāo)的能力也越低。
內(nèi)容摘要:
我國(guó)的雷達(dá)工業(yè)是在新中國(guó)成立后根據(jù)國(guó)防建設(shè)的需要逐步形成和發(fā)展起來(lái)的新型工業(yè),在黨和國(guó)家的關(guān)懷和支持下,經(jīng)過(guò)廣大科技人員五十年的不懈努力,經(jīng)歷了從小到大,從維修、仿制到自行研制的發(fā)展歷程,走出了一條“自力更生,艱苦奮斗,勇攀高峰,開(kāi)拓創(chuàng)業(yè)”的發(fā)展道路,在全國(guó)相繼建成了一百多個(gè)雷達(dá)研究機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)工廠,研制、生產(chǎn)了多種門類、幾百個(gè)型號(hào)的軍用和軍民兩用雷達(dá),促進(jìn)了我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,生產(chǎn)的雷達(dá)裝備了我國(guó)陸、海、空部隊(duì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門,在抗美援朝、抗美援越、國(guó)土防空、武器配套、發(fā)展尖端武器和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中作出了重要貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵字:雷達(dá) 發(fā)展 國(guó)防建設(shè)
論文正文:
一、我國(guó)雷達(dá)技術(shù)發(fā)展歷程
雷達(dá)門類較多,發(fā)展歷程不盡相同,起步有早有晚,仿制和自行設(shè)計(jì)互有交叉。為常規(guī)武器配套的雷達(dá)一般是仿制與自行設(shè)計(jì)并舉,新體制的雷達(dá)、自動(dòng)化作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、激光紅外雷達(dá)和導(dǎo)彈、衛(wèi)星無(wú)線電測(cè)控系統(tǒng)等則是隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展在自力更生基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)研制開(kāi)發(fā)而成的。但從我國(guó)雷達(dá)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展總體來(lái)說(shuō),大致經(jīng)歷了修配、仿制、自行設(shè)計(jì)和發(fā)展提高四個(gè)階段。
①修配階段(1949年~1953年)這一階段以開(kāi)創(chuàng)基業(yè)和修配美、日舊雷達(dá)為主要標(biāo)志。1949年5月,我軍接管了國(guó)民黨的雷達(dá)研究所,標(biāo)志著我國(guó)雷達(dá)工業(yè)的發(fā)展從此揭開(kāi)了序幕。
新中國(guó)成立后,盤(pán)踞在臺(tái)灣和沿海島嶼上的國(guó)民黨部隊(duì)不斷突襲大陸沿海城市,我防空部隊(duì)急需雷達(dá)。不久,抗美援朝戰(zhàn)爭(zhēng)開(kāi)始,前方十分需要各種雷達(dá)設(shè) 備,國(guó)家對(duì)雷達(dá)研究所從人力、物力等方面大力支持,利用繳獲的雷達(dá)器材和美、日在二次大戰(zhàn)中留下的舊雷達(dá)進(jìn)行維修和補(bǔ)缺配套,裝備部隊(duì)使用。這些修復(fù)的雷達(dá)絕大多數(shù)是警戒雷達(dá),也有炮瞄雷達(dá)、用于高炮或探照燈引導(dǎo)的美國(guó)早期單目標(biāo)跟蹤雷達(dá)、艦艇上搜索海面活動(dòng)目標(biāo)雷達(dá)。后期也修理過(guò)少量蘇式雷達(dá)。
②以仿制為主的發(fā)展階段(1953年底~60年代初)這一階段以建立雷達(dá)生產(chǎn)基地和仿制蘇式雷達(dá)產(chǎn)品為主要標(biāo)志。新中國(guó)誕生后,蘇聯(lián)援助的100多個(gè)項(xiàng)目中雷達(dá)占了7項(xiàng),新建了雷達(dá)、指揮儀生產(chǎn)廠,后又與蘇聯(lián)簽訂了有關(guān)協(xié)定,開(kāi)始仿制蘇式雷達(dá)產(chǎn)品。仿制出了警戒雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、艦用雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)、指標(biāo)儀、制導(dǎo)雷達(dá)和末制導(dǎo)雷達(dá)等。
地面防空雷達(dá)的仿制和自行設(shè)計(jì)幾乎是同時(shí)開(kāi)始的。1954年仿制成功的中程警戒雷達(dá)是我國(guó)第一批裝備部隊(duì)的國(guó)產(chǎn)雷達(dá),1956年設(shè)計(jì)成功我國(guó)第一部微波對(duì)海遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)。仿制的海用雷達(dá)有海軍警戒雷達(dá)、艦艇搜索雷達(dá)、搜索攻擊雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)、魚(yú)雷快艇攻擊雷達(dá)和魚(yú)雷潛艇攻擊雷達(dá)。1960年蘇聯(lián)專家全部撤退,停止援助合同,給仿制工作帶來(lái)很大損失和困難。經(jīng)努力,絕大多數(shù)有資料、樣機(jī)或只有樣機(jī)的蘇式產(chǎn)品都仿制成功。
這一階段仿制的雷達(dá)大多數(shù)相當(dāng)于蘇聯(lián)50年代初、中期裝備水平。仿制的成功擴(kuò)展了我國(guó)裝備部隊(duì)雷達(dá)產(chǎn)品的門類系列,形成了雷達(dá)為陸、海、空部隊(duì)服務(wù)的雛型,通過(guò)多部雷達(dá)的引進(jìn)仿制,掌握了雷達(dá)試制生產(chǎn)的全過(guò)程。
③以自行設(shè)計(jì)為主的發(fā)展階段(60年代初期~70年代中期)這一階段以自力更生研制雷達(dá)、新技術(shù)大量采用和科研隊(duì)伍成長(zhǎng)壯大為主要標(biāo)志。1960年蘇聯(lián)單方面撕毀合同,撤走全部專家,對(duì)我國(guó)雷達(dá)工業(yè)影響較大,形勢(shì)迫使我國(guó)更加堅(jiān)定地走自力更生這條路。1960年中央軍委提出了“兩彈為主,導(dǎo)彈第一,努力發(fā)展電子技術(shù)”的方針,為雷達(dá)工業(yè)明確了主攻方向,圍繞著“兩彈一星”等戰(zhàn)略武器和為陸、海、空軍常規(guī)武器裝備現(xiàn)代化配套進(jìn)行了各種雷達(dá)的研究、試制和生產(chǎn)。
為配合我國(guó)導(dǎo)彈靶場(chǎng)的導(dǎo)彈試驗(yàn)和衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),開(kāi)始研制導(dǎo)彈、衛(wèi)星無(wú)線電測(cè)量控制設(shè)備。70年代以后,為配合國(guó)家向太平洋海域發(fā)射洲際導(dǎo)彈、潛地導(dǎo)彈潛艇水下發(fā)射和發(fā)射同步衛(wèi)星這些任務(wù),開(kāi)展了相應(yīng)雷達(dá)的研制。這期間研制成功的單脈沖精密測(cè)量雷達(dá)填補(bǔ)了我國(guó)中等精度外測(cè)系統(tǒng)的空白,首次自行研制的單脈沖精密測(cè)量雷達(dá)的測(cè)角精度達(dá)到了0.2密位,圓滿完成了我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”發(fā)射的測(cè)控任務(wù)。
在彈道導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)方面,研制成了大型超遠(yuǎn)程跟蹤雷達(dá),大型相控陣?yán)走_(dá)和超視距試驗(yàn)雷達(dá)。與此同時(shí),一批為武器配套的雷達(dá)也自行設(shè)計(jì)研制出來(lái)了,它們有機(jī)載火控雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)、轟炸瞄準(zhǔn)雷達(dá)、多普勒導(dǎo)航雷達(dá)、測(cè)距雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)、無(wú)線電高度表和轟炸雷達(dá)等。
除軍用雷達(dá)外,還研制了軍民通用的氣象雷達(dá)、空中交通管制雷達(dá)等。這一階段脫離了國(guó)外產(chǎn)品的圖紙、工藝資料和樣機(jī),參閱國(guó)外情報(bào)資料,自力更生,自行研制開(kāi)發(fā)新雷達(dá)。整機(jī)所需原材料、元器件和部件卻立足于國(guó)內(nèi)。定型后批量生產(chǎn),裝備部隊(duì)使用,并開(kāi)始向國(guó)外出口。
④發(fā)展提高階段(70年代中期以后)這一階段以雷達(dá)新技術(shù)不斷被突破,品種增多,“軍民結(jié)合”和產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)為主要標(biāo)志。1978年底,黨的十一屆三中全會(huì)作出了把全國(guó)工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)上來(lái)的戰(zhàn)略決策。進(jìn)入80年代后冷戰(zhàn)結(jié)束,國(guó)際形勢(shì)進(jìn)一步趨向緩和。因此,在這種情況下雷達(dá)研究所和企業(yè)實(shí)行“軍民結(jié)合,平戰(zhàn)結(jié)合,軍品優(yōu)先,以民養(yǎng)軍”和多試制、少生產(chǎn)的指導(dǎo)方針,使雷達(dá)新產(chǎn)品和雷達(dá)新技術(shù)取得了較大進(jìn)展。在這期間我國(guó)又研制成功多種新型國(guó)土防空雷達(dá),它們有機(jī)械掃描和相控陣體制的三座標(biāo)雷達(dá)。
在機(jī)載雷達(dá)方面研制成功了具有全方位、全高度、全天候的脈沖多普勒機(jī)載火控雷達(dá)及機(jī)載多功能轟炸雷達(dá),并開(kāi)展了機(jī)載預(yù)警雷達(dá)的研制。另外,為艦船研制成功了艦載相控陣三座標(biāo)雷達(dá)和艦艇綜合火控雷達(dá)系統(tǒng)。為兵器配套研制成功了炮位偵察校射雷達(dá)等等。在其它方面還研制成功一批新型雷達(dá),如敵我識(shí)別雷達(dá)天氣雷達(dá),近程遠(yuǎn)程交通管制雷達(dá)、著陸雷達(dá)、成像雷達(dá)等等。
這一階段研制的雷達(dá)的共同特點(diǎn)是在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了高起步,雷達(dá)本身融合了單脈沖跟蹤體制技術(shù),脈沖壓縮體制技術(shù),多普勒體制技術(shù),相控陣體制技術(shù)和成像體制技術(shù)等于一體,實(shí)現(xiàn)了雷達(dá)設(shè)計(jì)集成化、數(shù)字化、自動(dòng)化、固態(tài)化。因此,雷達(dá)具備了作用距離遠(yuǎn)、抗干擾性能好、分辨率高、高可靠的性能。
二、21世紀(jì)前20年雷達(dá)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
這階段的目標(biāo)是趕上和縮小與世界雷達(dá)技術(shù)的差距。1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)既反映了雷達(dá)在情報(bào)偵察、指揮控制、作戰(zhàn)管理效能評(píng)估等方面起到的不可替代的作用,同時(shí)也反映了雷達(dá)受到隱身技術(shù)、反輻射導(dǎo)彈、電子干擾、低空飛行器等方面的威脅,未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)又將是一場(chǎng)多層次、全方位、大縱深、主體覆蓋集陸、海、空、天、電為一體的高技術(shù)對(duì)抗,因此對(duì)雷達(dá)就提出了更新的要求。①加速發(fā)展正在研究的雷達(dá)三超技術(shù)(超低副瓣、超寬帶、超高分辨)和“四抗”技術(shù)(抗干擾、抗反雷達(dá)導(dǎo)彈、抗隱身、抗低空入侵),現(xiàn)在在研的超寬帶和超低角跟蹤技術(shù)已用于工程。
②雷達(dá)波段向兩端擴(kuò)展,即從米波延長(zhǎng)到短波,從微米波擴(kuò)展到毫米波、紅外、可見(jiàn)光波段。
③雷達(dá)設(shè)計(jì)廣泛采用計(jì)算機(jī)技術(shù),使雷達(dá)能進(jìn)行自適應(yīng)處理控制,雷達(dá)內(nèi)部以及與其它電子設(shè)備能進(jìn)行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送。
④發(fā)展低截獲概率雷達(dá),實(shí)行分布式雷達(dá)新體制和雷達(dá)升空升天技術(shù)的研究。
四、我國(guó)雷達(dá)裝備在國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中功不可沒(méi)
50年來(lái),我國(guó)已研制、生產(chǎn)了幾百個(gè)型號(hào)幾萬(wàn)部各種陸、海、空軍用和軍民兩用雷達(dá),初步建立了國(guó)土防空雷達(dá)情報(bào)網(wǎng)、航天測(cè)量控制網(wǎng)、對(duì)海雷達(dá)情報(bào)網(wǎng)、防空高炮及地空導(dǎo)彈電子系統(tǒng)、雷達(dá)敵我識(shí)別系統(tǒng)以及氣象雷達(dá)探測(cè)網(wǎng)等。為導(dǎo)彈、衛(wèi)星等尖端武器和飛機(jī)、艦艇、坦克等常規(guī)武器配套研制了各種雷達(dá)。同時(shí),軍用技術(shù)轉(zhuǎn)為民用為能源、交通、水利、氣象、紡織、醫(yī)療等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供了大批先進(jìn)的電子設(shè)備,為市場(chǎng)提供了大批電子產(chǎn)品。跟蹤國(guó)外雷達(dá)先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,突破了一個(gè)個(gè)關(guān)鍵技術(shù),研制出新型雷達(dá)以滿足國(guó)防和民用的需要?,F(xiàn)還對(duì)雷達(dá)的“三超”、“四抗”技術(shù)積極開(kāi)展研究,有的已取得明顯成果。80年代以后,已有數(shù)十種雷達(dá)出口,顯示了我國(guó)雷達(dá)技術(shù)和雷達(dá)工業(yè)已接近了世界先進(jìn)行列。
國(guó)土防空雷達(dá)網(wǎng)基本覆蓋全國(guó)中高空領(lǐng)空,裝備了遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)、中程警戒雷達(dá)、測(cè)高雷達(dá)、引導(dǎo)雷達(dá)和三座標(biāo)雷達(dá)等,擔(dān)負(fù)對(duì)空警戒和引導(dǎo)的雙重任務(wù)。50年來(lái),我雷達(dá)兵部隊(duì)為保衛(wèi)祖國(guó)領(lǐng)空,保障我軍戰(zhàn)斗部隊(duì)擊落擊傷敵機(jī),保障空軍飛行訓(xùn)練及其他任務(wù)的順利完成,立下了卓著功勛。抗美援朝中所用的雷達(dá)保證了向我軍提供空情情報(bào)。在抗美援越戰(zhàn)斗中,遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)性能優(yōu)越,及時(shí)掌握了美機(jī)情況,立下了戰(zhàn)功。相控陣遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá),多次完成了對(duì)外空目標(biāo)觀察任務(wù),1979年7月成功地預(yù)報(bào)了美國(guó)“天空實(shí)驗(yàn)室”的墜落時(shí)間和地點(diǎn),較之實(shí)際墜落時(shí)間僅差4分鐘。1983年初又預(yù)報(bào)了蘇聯(lián)核動(dòng)力衛(wèi)星殘骸墜落的時(shí)間和地點(diǎn)。
航天無(wú)線電測(cè)控網(wǎng)已初具規(guī)模。我國(guó)目前已基本建成了覆蓋面廣,遍及全國(guó)幾十個(gè)臺(tái)站以及遠(yuǎn)洋測(cè)量船的龐大而復(fù)雜的測(cè)控網(wǎng),參加了導(dǎo)彈、衛(wèi)星試驗(yàn)和應(yīng)用發(fā)射,成功地跨越了戰(zhàn)略導(dǎo)彈跟蹤測(cè)量、衛(wèi)星返回測(cè)控、地球同步軌道衛(wèi)星定點(diǎn)測(cè)控三個(gè)臺(tái)階,為我國(guó)國(guó)防現(xiàn)代化作出了重大貢獻(xiàn)。1970年4月24日,單脈沖精密測(cè)量雷達(dá)完成了我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”發(fā)射的測(cè)控任務(wù),準(zhǔn)確及時(shí)地預(yù)報(bào)了衛(wèi)星入軌參數(shù)和運(yùn)行軌跡。1980年5月18日,我國(guó)向太平洋預(yù)定海域成功地發(fā)射了遠(yuǎn)程試驗(yàn)火箭,沿航區(qū)所有地面和船載測(cè)控系統(tǒng),以及裝在彈上和彈頭上的7種應(yīng)答機(jī)、信標(biāo)機(jī)和安全指令接收機(jī),全部正常工作,激光和紅外系統(tǒng)均獲得了再入段的數(shù)據(jù),圓滿完成了任務(wù)。1984、1986、1988年先后成功地發(fā)射了三顆同步通信衛(wèi)星,圓滿地完成了對(duì)運(yùn)載火箭和衛(wèi)星的測(cè)控任務(wù)。我國(guó)每年都有多次衛(wèi)星等的發(fā)射,都有測(cè)控系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)。
對(duì)祖國(guó)數(shù)千公里的海岸及海島各觀通站、岸炮和導(dǎo)彈陣地配備了各種海岸警戒雷達(dá)、岸防偵察校射雷達(dá)和岸艦導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的地面跟蹤雷達(dá),初步建成了對(duì)海雷達(dá)網(wǎng),用于搜索、跟蹤空海目標(biāo),控制岸炮和導(dǎo)彈等武器射擊。我人民海軍現(xiàn)已擁有各種先進(jìn)的艦艇,這些艦艇上都已裝備各種型號(hào)雷達(dá)設(shè)備,無(wú)論是戰(zhàn)術(shù)功能、技術(shù)水平和使用質(zhì)量,均達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃健?988年3月14日,在南沙群島海域保衛(wèi)戰(zhàn)中,我艦“鷹潭號(hào)”在雷達(dá)的導(dǎo)引下立下戰(zhàn)功。
在我空軍的殲擊機(jī)、轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等各種飛機(jī)上裝配了與其配套的各種機(jī)載雷達(dá),為我國(guó)國(guó)防事業(yè)和民用航空事業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)。
為防空高炮和防空導(dǎo)彈配套的炮瞄雷達(dá)、指揮儀和地空導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)大量裝備了我軍防空部隊(duì),在保衛(wèi)國(guó)土安全、打擊入侵?jǐn)硻C(jī)中屢建功績(jī)。60 年代初美制U-2高空偵察機(jī)竄犯大陸領(lǐng)空,被我軍裝備制導(dǎo)雷達(dá)的地空導(dǎo)彈部隊(duì)首次擊落,前后共擊落了 6架U-2飛機(jī),使U-2飛機(jī)再也不敢入侵。在抗美援越戰(zhàn)斗中,裝備有炮瞄雷達(dá)和指揮儀的防空部隊(duì)共擊落敵機(jī)600多架。
此外,為陸軍部隊(duì)裝備了地面戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)、炮位偵察校射雷達(dá)、火炮指揮儀和探雷器等。其中一些產(chǎn)品在邊境反擊戰(zhàn)中立下了戰(zhàn)功。
三、結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)五十年的艱苦奮斗,雷達(dá)行業(yè)已成為我國(guó)國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)和參與國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的一支實(shí)力雄厚的產(chǎn)業(yè)大軍,形成了中央與地方相結(jié)合、沿海與內(nèi)地相結(jié)合、軍用與民用結(jié)合、專業(yè)和門類比較齊全的工業(yè)體系。一批產(chǎn)品的性能指標(biāo)已跨入先進(jìn)行列。同時(shí),培養(yǎng)和造就了一支素質(zhì)高、能打硬仗的技術(shù)隊(duì)伍。更可喜的是涌現(xiàn)了一大批年輕有為的雷達(dá)科技人員,培養(yǎng)和造就了一批高素質(zhì)的跨世紀(jì)科技人才,從而使我國(guó)雷達(dá)工業(yè)以嶄新的姿態(tài)邁入21世紀(jì)。
但我們還應(yīng)清醒地看到,我國(guó)的雷達(dá)技術(shù)與裝備水平距發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距,在某些領(lǐng)域還相當(dāng)落后,落后就要挨打,這就要求我們的雷達(dá)科研人員牢 記自己所肩負(fù)的神圣使命,刻苦攻關(guān),發(fā)奮努力,研制出具有世界一流水平的雷達(dá)裝備,為我國(guó)國(guó)防現(xiàn)代化事業(yè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
第二篇:軍用雷達(dá)的工作原理
軍用雷達(dá)的工作原理
雷達(dá)(radar)原是“無(wú)線電探測(cè)與定位”的英文縮寫(xiě)。雷達(dá)的基本任務(wù)是探測(cè)感興趣的目標(biāo),測(cè)定有關(guān)目標(biāo)的距離、方問(wèn)、速度等狀態(tài)參數(shù)。雷達(dá)主要由天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)(包括信號(hào)處理機(jī))和顯示器等部分組成。
雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生足夠的電磁能量
傳感器類型,經(jīng)過(guò)收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)傳送給天線。天線將這些電磁能量輻射至大氣中,集中在某一個(gè)很窄的方向上形成波束,向前傳播。電磁波遇到波束內(nèi)的目標(biāo)后,將沿著各個(gè)方向產(chǎn)生反射,其中的一部分電磁能量反射回雷達(dá)的方向,被雷達(dá)天線獲取。天線獲取的能量經(jīng)過(guò)收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)送到接收機(jī),形成雷達(dá)的回波信號(hào)。由于在傳播過(guò)程中電磁波會(huì)隨著傳播距離而衰減,雷達(dá)回波信號(hào)非常微弱,幾乎被噪聲所淹沒(méi)。接收機(jī)放大微弱的回波信號(hào),經(jīng)過(guò)信號(hào)處理機(jī)處理,提取出包含在回波中的信息,送到顯示器,顯示出目標(biāo)的距離、方向、速度等。
為了測(cè)定目標(biāo)的距離,雷達(dá)準(zhǔn)確測(cè)量從電磁波發(fā)射時(shí)刻到接收到回波時(shí)刻的延遲時(shí)間,這個(gè)延遲時(shí)間是電磁波從發(fā)射機(jī)到目標(biāo),再由目標(biāo)返回雷達(dá)接收機(jī)的傳播時(shí)間。根據(jù)電磁波的傳播速度,可以確定目標(biāo)的距離公式為:S=CT/2
其中S為目標(biāo)距離,T為電磁波從雷達(dá)發(fā)射出去到接收到目標(biāo)回波的時(shí)間,C為
光速
雷達(dá)測(cè)定目標(biāo)的方向是利用天線的方向性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)機(jī)械和電氣上的組合作用,雷達(dá)把天線的小事指向雷達(dá)要探測(cè)的方向,一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo),雷達(dá)讀出些時(shí)天線小事的指向角,就是目標(biāo)的方向角。兩坐標(biāo)雷達(dá)只能測(cè)定目標(biāo)的方位角,三坐
標(biāo)雷達(dá)可以測(cè)定方位角和俯仰角。
測(cè)定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度是雷達(dá)的一個(gè)重要功能,雷達(dá)測(cè)速利用了物理學(xué)中的多普勒原理:當(dāng)目標(biāo)和雷達(dá)之間存在著相對(duì)位置運(yùn)動(dòng)時(shí),目標(biāo)回波的頻率就會(huì)發(fā)生改變,頻率的改變量稱為多普勒頻移,用于確定目標(biāo)的相對(duì)徑向速度,通常,具有測(cè)速能力的雷達(dá),例如脈沖多普勒雷達(dá),要比一般雷達(dá)復(fù)雜得多。
雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)主要包括作用距離、威力范圍、測(cè)距分辨力與精度、測(cè)角分辨力與精度、測(cè)速分辨力與精度、系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性等。
其中,作用距離是指雷達(dá)剛好能夠可靠發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離。它取決于雷達(dá)的發(fā)射功率與天線口徑的乘積,并與目標(biāo)本身反射雷達(dá)電磁波的能力(雷達(dá)散射截面積的大?。┑纫蛩赜嘘P(guān)。威力范圍指由最大作用距離、最小作用距離、最大仰角、最
小仰角及方位角范圍確定的區(qū)域。
雷達(dá)的技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)很多,而且與雷達(dá)的體制有關(guān),這里僅僅討論那些與電子
對(duì)抗關(guān)系密切的主要參數(shù)。
根據(jù)波形來(lái)區(qū)分,雷達(dá)主要分為脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)兩大類。當(dāng)前常用的雷達(dá)大多數(shù)是脈沖雷達(dá)。常規(guī)脈沖雷達(dá)周期性地發(fā)射高頻脈沖。相關(guān)的參數(shù)為脈沖重復(fù)周期(脈沖重復(fù)頻率)、脈沖寬度以及載波頻率。載波頻率是在一個(gè)脈沖內(nèi)信號(hào)的高頻振蕩頻率,也稱為雷達(dá)的工作頻率。
雷達(dá)天線對(duì)電磁能量在方向上的聚集能力用波束寬度來(lái)描述,波束越窄,天線的方向性越好。但是在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,雷達(dá)天線不可能把所有能量全部集中在理想的波束之內(nèi),在其它方向上在在著泄漏能量的問(wèn)題。能量集中在主波束中,我們常常形象地把主波束稱為主瓣,其它方向上由泄漏形成旁瓣。為了覆蓋寬廣的空間,需要通過(guò)天線的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)或電子控制,使雷達(dá)波束在探測(cè)區(qū)域內(nèi)掃描。
概括起來(lái),雷達(dá)的技術(shù)參數(shù)主要包括工作頻率(波長(zhǎng))、脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、發(fā)射功率、天線波束寬度、天線波束掃描方式、接收機(jī)靈敏度等。技術(shù)參數(shù)是根據(jù)雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)性能與指標(biāo)要求來(lái)選擇和設(shè)計(jì)的,因此它們的數(shù)值在某種程度上反映了雷達(dá)具有的功能。例如,為提高遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)目標(biāo)能力,預(yù)警雷達(dá)采用比較低的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率,而機(jī)載雷達(dá)則為減小體積、重量等目的,使用比較高的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率。這說(shuō)明,如果知道了雷達(dá)的技術(shù)參數(shù),就可
在一定程度上識(shí)別出雷達(dá)的種類。
雷達(dá)的用途廣泛,種類繁多,分類的方法也非常復(fù)雜。通常可以按照雷達(dá)的用途分類,如預(yù)警雷達(dá)、搜索警戒雷達(dá)、無(wú)線電測(cè)高雷達(dá)、氣象雷達(dá)、航管雷達(dá)、引導(dǎo)雷達(dá)、炮瞄雷達(dá)、雷達(dá)引信、戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視雷達(dá)、機(jī)載截?fù)衾走_(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)以及防
撞和敵我識(shí)別雷達(dá)等。
除了按用途分,還可以從工作體制對(duì)雷達(dá)進(jìn)行區(qū)分。這里就對(duì)一些新體制的雷達(dá)
進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
雙/多基地雷達(dá)
普通雷達(dá)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)安裝在同一地點(diǎn),而雙/多基地雷達(dá)是將發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分別安裝在相距很遠(yuǎn)的兩個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)上,地點(diǎn)可以設(shè)在地面、空中平臺(tái)或空間平臺(tái)上。由于隱身飛行器外形的設(shè)計(jì)主要是不讓入射的雷達(dá)波直接反射回雷達(dá),這對(duì)于單基地雷達(dá)很有效。但入射的雷達(dá)波會(huì)朝各個(gè)方向反射,總有部分反射波會(huì)被雙/多基地雷達(dá)中的一個(gè)接收機(jī)接收到。美國(guó)國(guó)防部從七十年代就開(kāi)始研制、試驗(yàn)雙/多基地雷達(dá),較著名的“圣殿”計(jì)劃就是專門為研究雙基地雷達(dá)而制定的,已完成了接收機(jī)和發(fā)射機(jī)都安裝在地面上、發(fā)射機(jī)安裝在飛機(jī)上而接收機(jī)安裝在地面上、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都安裝在空中平臺(tái)上的試驗(yàn)。俄羅斯防空部隊(duì)已應(yīng)用雙基地雷達(dá)探測(cè)具有一定隱身能力的飛機(jī)。英國(guó)已于70年代末80年代初開(kāi)始研制雙基地雷達(dá),主要用于預(yù)警系統(tǒng)。
相控陣?yán)走_(dá)
我們知道,蜻蜓的每只眼睛由許許多多個(gè)小眼組成,每個(gè)小眼都能成完整的像,這樣就使得蜻蜓所看到的范圍要比人眼大得多。與此類似,相控陣?yán)走_(dá)的天線陣面也由許多個(gè)輻射單元和接收單元(稱為陣元)組成,單元數(shù)目和雷達(dá)的功能有關(guān),可以從幾百個(gè)到幾萬(wàn)個(gè)。這些單元有規(guī)則地排列在平面上,構(gòu)成陣列天線。利用電磁波相干原理,通過(guò)計(jì)算機(jī)控制饋往各輻射單元電流的相位,就可以改變波束的方向進(jìn)行掃描,故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號(hào)送入主機(jī),完成雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的搜索、跟蹤和測(cè)量。每個(gè)天線單元除了有天線振子之外,還有移相器等必須的器件。不同的振子通過(guò)移相器可以被饋入不同的相位的電流,從而在空間輻射出不同方向性的波束。天線的單元數(shù)目越多,則波束在空間可能的方位就越多。這種雷達(dá)的工作基礎(chǔ)是相位可控的陣列天線,“相控陣”由此得名。
有源相陣控雷達(dá)和無(wú)源相陣控雷達(dá)的區(qū)別是就是無(wú)源是只有單個(gè)或者幾個(gè)發(fā)射機(jī)子陣原只能接收,而有源是每個(gè)陣原都有完整的發(fā)射和接收單元!
相控陣?yán)走_(dá)的優(yōu)點(diǎn):
(1)波束指向靈活,能實(shí)現(xiàn)無(wú)慣性快速掃描,數(shù)據(jù)率高;(2)一個(gè)雷達(dá)可同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立波束,分別實(shí)現(xiàn)搜索、識(shí)別、跟蹤、制導(dǎo)、無(wú)源探測(cè)等多種功能;(3)目標(biāo)容量大,可在空域內(nèi)同時(shí)監(jiān)視、跟蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo);(4)對(duì)復(fù)雜目標(biāo)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng);(5)抗干擾性能好。全固態(tài)相控陣?yán)走_(dá)的可靠性高,即使
少量組件失效仍能正常工作。
但相控陣?yán)走_(dá)設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)昂貴,且波束掃描范圍有限,最大掃描角為90 ~120。當(dāng)需要進(jìn)行全方位監(jiān)視時(shí),需配置3~4個(gè)天線陣面。
相控陣?yán)走_(dá)與機(jī)械掃描雷達(dá)相比,掃描更靈活、性能更可靠、抗干擾能力更強(qiáng),能快速適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)條件的變化。多功能相控陣?yán)走_(dá)已廣泛用于地面遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng)、機(jī)載和艦載防空系統(tǒng)、機(jī)載和艦載系統(tǒng)、炮位測(cè)量、靶場(chǎng)測(cè)量等。美國(guó)“愛(ài)國(guó)者”防空系統(tǒng)的AN/MPQ-53雷達(dá)、艦載“宙斯盾”指揮控制系統(tǒng)中的雷達(dá)、B-1B轟炸機(jī)上的APQ-164雷達(dá)、俄羅斯C-300防空武器系統(tǒng)的多功能雷達(dá)等都是典型的相控陣?yán)走_(dá)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展傳感器與檢測(cè)技術(shù),固體有源相控陣?yán)走_(dá)得到了廣泛應(yīng)用,是新一代的戰(zhàn)術(shù)防空、監(jiān)視、火控雷達(dá)。
寬帶/超寬帶雷達(dá)
工作頻帶很寬的雷達(dá)稱為寬帶/超寬帶雷達(dá)。隱身兵器通常對(duì)付工作在某一波段的雷達(dá)是有效的,而面對(duì)覆蓋波段很寬的雷達(dá)就無(wú)能為力了,它很可能被超寬帶雷達(dá)波中的某一頻率的電磁波探測(cè)到。另一方面,超寬帶雷達(dá)發(fā)射的脈沖極窄,具有相當(dāng)高的距離分辨率,可探測(cè)到小目標(biāo)。目前美國(guó)正在研制、試驗(yàn)超寬帶雷達(dá),已完成動(dòng)目標(biāo)顯示技術(shù)的研究,將要進(jìn)行雷達(dá)波形的試驗(yàn)。合成孔徑雷達(dá)
合成孔徑雷達(dá)通常安裝在移動(dòng)的空中或空間平臺(tái)上,利用雷達(dá)與目標(biāo)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),將雷達(dá)在每個(gè)不同位置上接收到的目標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行相干處理,就相當(dāng)于在空中安裝了一個(gè)“大個(gè)”的雷達(dá),這樣小孔徑天線就能獲得大孔徑天線的探測(cè)效果,具有很高的目標(biāo)方位分辨率,再加上應(yīng)用脈沖壓縮技術(shù)又能獲得很高的距離分辨率,因而能探測(cè)到隱身目標(biāo)。合成孔徑雷達(dá)在軍事上和民用領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,如戰(zhàn)場(chǎng)偵察、火控、制導(dǎo)、導(dǎo)航、資源勘測(cè)、地圖測(cè)繪、海洋監(jiān)視、環(huán)境遙感等。美國(guó)的聯(lián)合監(jiān)視與目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)飛機(jī)新安裝了一部AN/APY3型X波段多功能合成孔徑雷達(dá),英、德、意聯(lián)合研制的“旋風(fēng)”攻擊機(jī)正在試飛合成孔徑雷達(dá)。
毫米波雷達(dá)
工作在毫米波段的雷達(dá)稱為毫米波雷達(dá)。它具有天線波束窄、分辯率高、頻帶寬、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),同時(shí)它工作在目前隱身技術(shù)所能對(duì)抗的波段之外,因此它能探測(cè)隱身目標(biāo)。毫米波雷達(dá)還具有攻擊能力,特別適用于防空、地面作戰(zhàn)和靈巧武器,已獲得了各國(guó)的調(diào)試重視。例如,美國(guó)的“愛(ài)國(guó)者”防空導(dǎo)彈已安裝了毫米波雷達(dá)導(dǎo)引頭,目前正在研制更先進(jìn)的毫米波導(dǎo)引頭;俄羅斯已擁有連續(xù)波輸出功率為10千瓦的毫米波雷達(dá);英、法等國(guó)家的一些防空系統(tǒng)也都將采用毫米波雷達(dá)。
激光雷達(dá)
工作在紅外和可見(jiàn)光波段的雷達(dá)稱為激光雷達(dá)。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理系統(tǒng)等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去,光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來(lái)的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器。隱身兵器通常是針對(duì)微波雷達(dá)的,因此激光雷達(dá)很容易“看穿”隱身目標(biāo)所玩的“把戲”;再加上激光雷達(dá)波束窄、定向性好、測(cè)量精度高、分辨率高,因而它能有效地探測(cè)隱身目標(biāo)。激光雷達(dá)在軍事上主要用于靶場(chǎng)測(cè)量、空間目標(biāo)交會(huì)測(cè)量、目標(biāo)精密跟蹤和瞄準(zhǔn)、目標(biāo)成像識(shí)別、導(dǎo)航、精確制導(dǎo)、綜合火控、直升機(jī)防撞、化學(xué)戰(zhàn)劑監(jiān)測(cè)、局部風(fēng)場(chǎng)測(cè)量、水下目標(biāo)探測(cè)等。美國(guó)國(guó)防部正在開(kāi)發(fā)用于目標(biāo)探測(cè)和識(shí)別的激光雷達(dá)技術(shù),已進(jìn)行了前視/下視激光雷達(dá)的試驗(yàn),主要探測(cè)偽裝樹(shù)叢中的目標(biāo)。法國(guó)和德國(guó)正在積極進(jìn)行使用激光雷達(dá)探測(cè)和識(shí)別直升機(jī)的聯(lián)合研究工作。
相控陣?yán)走_(dá)有多神?
“宙斯盾”系統(tǒng)的核心就是SPY—1D相控陣?yán)走_(dá),特別是它出眾的預(yù)警搜索能力和識(shí)別能力,仿佛給妄圖“獨(dú)立”的臺(tái)灣新領(lǐng)導(dǎo)人一根救命稻草,一把夢(mèng)幻的保護(hù)傘,而相控陣?yán)走_(dá)又再一次走進(jìn)國(guó)人的視線中。說(shuō)到相控陣?yán)走_(dá)或技術(shù),大家可能很陌生,但如果說(shuō)起去年美國(guó)軍方關(guān)于中國(guó)如何監(jiān)測(cè)其隱型戰(zhàn)斗機(jī)的報(bào)道,大家可能就清楚了。用一大串電視接收天線來(lái)監(jiān)視天空,經(jīng)濟(jì)又有效,這就是最原始、最基礎(chǔ)的雷達(dá),相控陣?yán)走_(dá)。
下面談一談雷達(dá)和相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展情況。
一、雷達(dá)及其分類
雷達(dá)(Radar,即 radio detecting and ranging),意為無(wú)線電搜索和測(cè)距。它是運(yùn)用各種無(wú)線電定位方法,探測(cè)、識(shí)別各種目標(biāo),測(cè)定目標(biāo)坐標(biāo)和其它情報(bào)的裝置。在現(xiàn)代軍事和生產(chǎn)中,雷達(dá)的作用越來(lái)越顯示其重要性,特別是第二次世界大戰(zhàn),英國(guó)空軍和納粹德國(guó)空軍的“不列顛”空戰(zhàn),使雷達(dá)的重要性顯露的非常清楚。雷達(dá)由天線系統(tǒng)、發(fā)射裝置、接收裝置、防干擾設(shè)備、顯示器、信號(hào)處理器、電源等組成。其中,天線是雷達(dá)實(shí)現(xiàn)大空域、多功能、多目標(biāo)的技術(shù)關(guān)鍵之一;信號(hào)處理器是雷達(dá)具有多功能能力的核心組件之 雷達(dá)種類很多,可按多種方法分類:
(1)按定位方法可分為:有源雷達(dá)、半有源雷達(dá)和無(wú)源雷達(dá)。
(2)按裝設(shè)地點(diǎn)可分為;地面雷達(dá)、艦載雷達(dá)、航空雷達(dá)、衛(wèi)星雷達(dá)等。
(3)按輻射種類可分為:脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)。
(4)按工作被長(zhǎng)波段可分:米波雷達(dá)、分米波雷達(dá)、厘米波雷達(dá)和其它波段雷達(dá)。
(5)按用途可分為:目標(biāo)探測(cè)雷達(dá)、偵察雷達(dá)、武器控制雷達(dá)、飛行保障雷達(dá)、氣象雷達(dá)、導(dǎo)航雷達(dá)等。
相控陣?yán)走_(dá)是一種新型的有源電掃陣列多功能雷達(dá)。它不但具有傳統(tǒng)雷達(dá)的功能,而且具有其它射頻功能。有源電掃陣列的最重要的特點(diǎn)是能直接向空中輻射和接收射頻能量。它與機(jī)械掃描天線系統(tǒng)相比,有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)。例如、相控陣省略了整個(gè)天線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中個(gè)別部件發(fā)生故障時(shí),仍保持較高的可靠性,平均無(wú)故障時(shí)間為10萬(wàn)小時(shí),而機(jī)械掃描雷達(dá)天線的平均無(wú)故障時(shí)間小于1000小時(shí)。下面主要介紹先進(jìn)的相控陣?yán)走_(dá)。
二、相控陣?yán)走_(dá)的概況
相控陣技術(shù),早在30年代后期就已經(jīng)出現(xiàn)。1937年,美國(guó)首先開(kāi)始這項(xiàng)研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部實(shí)用型艦載相控陣?yán)走_(dá)。60年代,美國(guó)和前蘇聯(lián)相繼研制和裝備了多部相控陣?yán)走_(dá),多用于彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng),如美國(guó)的AN/FPS-
46、AN/FPS-85、MAR、MSR,前蘇聯(lián)的“雞籠”和“狗窩”等。這些都屬于固定式大型相控陣?yán)走_(dá),其共同點(diǎn):采用固定式平面陣天線,天線體積大、輻射功率高、作用距離遠(yuǎn)。其中美國(guó)的AN/FPS-85和前蘇聯(lián)的“狗窩”最為典型,70年代,相控陣?yán)走_(dá)得到了迅速發(fā)展,除美蘇兩國(guó)外,又有很多國(guó)家研制和裝備了相控陣?yán)走_(dá),如英、法、日、意、德、瑞典等。其中最為典型的有:美國(guó)的AN/TPN-25、AN/TPQ-37和GE-592、英國(guó)的AR-3D、法國(guó)的AN/TPN-
25、日本的NPM-510和J/NPQ-P7、意大利的RAT-31S、德國(guó)的KR-75等。這一時(shí)期的相控陣?yán)走_(dá)具有機(jī)動(dòng)性高、天線小型化、天線掃描體制多樣化、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。80年代,相控陣?yán)走_(dá)由于具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),得到了更進(jìn)一步的應(yīng)用。在已裝備和正在研制的新一代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)中多采用多功能相控陣?yán)走_(dá),它已成為第三代中、遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的一個(gè)重要標(biāo)志。從而,大大提高了防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能。在21世紀(jì),相控陣?yán)走_(dá)隨著科技的不斷發(fā)展和現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)兵器的特點(diǎn),其制造和研究將會(huì)更上一層樓。
三、相控陣原理
相控陣,就是由許多輻射單元排成陣列形式構(gòu)成的走向天線,各單元之間的輻射能量和相位關(guān)是可以控制的。典型的相控陣是利用電子計(jì)算機(jī)控制移相器改變天線孔徑上的相位分布來(lái)實(shí)現(xiàn)波束在空間掃描儀表技術(shù)與傳感器,即電子掃描,簡(jiǎn)稱電掃。相位控制可采用相位法、實(shí)時(shí)法、頻率法和電子饋電開(kāi)關(guān)法。在一維上排列若干輻射單元即為線陣,在兩維上排列若干輻射單元稱為平面陣。輻射單元也可以排列在曲線上或曲面上.這種天線稱為共形陣天線。共形陣天線可以克服線陣和平面陣掃描角小的缺點(diǎn),能以一部天線實(shí)現(xiàn)全空域電掃。通常的共形陣天線有環(huán)形陣、圓面陣、圓錐面陣、圓柱面陣、半球面陣等。綜上所述,相控陣?yán)走_(dá)因其天線為相控陣型而得名。
四、相控陣?yán)走_(dá)分類
相控陣?yán)走_(dá)大體可分為兩大類,即全電掃相控陣和有限電掃相控陣。全電掃相控陣又可稱固定式相控陣,即在方位上和仰角上都采用電掃,天線陣是固定不動(dòng)的。有限電掃相控陣是一種混合設(shè)計(jì)的天線,即把兩種以上天線技術(shù)結(jié)合起來(lái),以獲得所需要的效果,起初把相掃技術(shù)與反射面天線技術(shù)相結(jié)合,其電掃角度小,只需少量的輻射單元,因此可大大降低設(shè)備造價(jià)和復(fù)雜程度。
天線陣,根據(jù)掃描情況可分為相掃、頻掃、相/相掃、相/頻掃、機(jī)/相掃、機(jī)/頻掃、有限掃等多種體制。相掃系列利用移相器改變相位關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)波束電掃。頻掃是利用改變工作頻率的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)波束電掃。相/相掃是利用移相器控制平面陣兩個(gè)角坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)波束電掃。相/頻掃是利用移相器控制平面陣一個(gè)坐標(biāo)而另一坐標(biāo)利用頻率變化控制來(lái)實(shí)現(xiàn)波束電掃.機(jī)/相掃是在方位上采用機(jī)掃、仰角上采用相掃。機(jī)/頻掃是在方位上采用機(jī)掃、仰角上采用頻掃。
五、相控陣?yán)走_(dá)的特點(diǎn)
相控陣?yán)走_(dá)之所以具有強(qiáng)大的生命力,因?yàn)樗鼉?yōu)勝于一般機(jī)械掃描雷達(dá)。它具有以下特點(diǎn):
(1)能對(duì)付多目標(biāo)。相控陣?yán)走_(dá)利用電子掃描的靈活性、快速性和按時(shí)分割原理或多波束,可實(shí)現(xiàn)邊搜索邊跟蹤工作方式,與電子計(jì)算機(jī)相配合,能同時(shí)搜索、探測(cè)和跟蹤不同方向和不同高度的多批目標(biāo),并能同時(shí)制導(dǎo)多枚導(dǎo)彈攻擊多個(gè)空中目標(biāo)。因此,適用于多目標(biāo)、多方向、多層次空襲的作戰(zhàn)環(huán)境。
(2)功能多,機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。相控陣?yán)走_(dá)能夠同時(shí)形成多個(gè)獨(dú)立控制的波束,分別用以執(zhí)行搜索、探測(cè)、識(shí)別、跟蹤、照射目標(biāo)和跟蹤、制導(dǎo)導(dǎo)彈等多種功能。一部相控陣?yán)走_(dá)能起到多部專用雷達(dá)的作用,如“愛(ài)國(guó)者”的一部多功能相控陣?yán)走_(dá)可以完成相當(dāng)于“霍克”和“奈基”-2型9部雷達(dá)的功能,而且還遠(yuǎn)比它們能夠同時(shí)對(duì)付的目標(biāo)多。因此,可大大減少武器系統(tǒng)的設(shè)備,從而提高系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)能力。
(3)反應(yīng)時(shí)間短、數(shù)據(jù)率高。相控陣?yán)走_(dá)可不需要天線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),波束指向靈活,能實(shí)現(xiàn)無(wú)慣性快速掃描,從而縮短了對(duì)目標(biāo)信號(hào)檢測(cè)、錄取、信息傳遞等所需的時(shí)間,具有較高的數(shù)據(jù)率。相控陣天線通常采用數(shù)字化工作方式,使雷達(dá)與數(shù)字計(jì)算機(jī)結(jié)合起來(lái),能大大提高自動(dòng)化程度,簡(jiǎn)化了雷達(dá)操作,縮短了目標(biāo)搜索、跟蹤和發(fā)控準(zhǔn)備時(shí)間,便于快速、準(zhǔn)確地實(shí)施畦達(dá)程序和數(shù)據(jù)處理。因而可提高跟蹤空中高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)的能力。
(4)抗干擾能力強(qiáng)。相控陣?yán)走_(dá)可以利用分布在天線孔徑上的多個(gè)輻射單元綜合成非常高的功率,并能合理地管理能量和控制主瓣增益,可以根據(jù)不同方向上的需要分配不同的發(fā)射能量,易于實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)旁瓣抑制和自適應(yīng)抗各種干擾,有利于發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離目標(biāo)和小雷達(dá)反射面目標(biāo)(如隱形飛機(jī)),還可提高抗反輻射導(dǎo)彈的能力。
(5)可靠性高。相控陣?yán)走_(dá)的陣列組較多,且并聯(lián)使用,即使有少量組件失效,仍能正常工作,突然完全失效的可能性最小。此外,隨著固態(tài)器件的發(fā)展,格控陣?yán)走_(dá)的固態(tài)器件越來(lái)越多,甚至已生產(chǎn)出全固態(tài)兒控陣?yán)走_(dá),如美國(guó)的?!皭?ài)國(guó)者”雷達(dá),其天線的平均故障間隔時(shí)間高達(dá)15萬(wàn)小時(shí),即使有10%單元損壞也不會(huì)影響雷達(dá)的正常工作。
當(dāng)然,相控陣?yán)走_(dá)不是十全十美的,也有其缺點(diǎn)。主要是造價(jià)貴,典型的相控陣?yán)走_(dá)比一般雷達(dá)的造價(jià)要高出若干倍。此外,相控陣?yán)走_(dá)對(duì)于短程彈道導(dǎo)彈的襲擊可以說(shuō)是無(wú)能為力,這也是美國(guó)及臺(tái)灣為什么擔(dān)心大陸方面在福建沿海部署東風(fēng)導(dǎo)彈的原因。而1991年,海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間,伊拉克用“飛毛腿”導(dǎo)彈襲擊以色列的時(shí)候,其“愛(ài)國(guó)者”導(dǎo)彈根本無(wú)法有效將其擊落,何況短短的臺(tái)灣海峽呢?
第三篇:軍用雷達(dá)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用
軍用雷達(dá)技術(shù)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的應(yīng)用
??點(diǎn)擊上面國(guó)科環(huán)宇快捷關(guān)注
軍用雷達(dá)是專門為特定的軍事用途而設(shè)計(jì)制造的無(wú)線電探測(cè)和定位裝置。它的基本戰(zhàn)術(shù)性能指標(biāo)有:探測(cè)目標(biāo)類型、覆蓋空域、發(fā)現(xiàn)概率和虛警概率、測(cè)量座標(biāo)數(shù)及精度、數(shù)據(jù)更新率、處理目標(biāo)容量、全天候、全天時(shí)能力、電子反對(duì)抗能力、抗摧毀能力、目標(biāo)識(shí)別能力、電磁兼容性、可用性、耗電量和全壽命周期費(fèi)用等。主要技術(shù)參數(shù)有工作頻率及帶寬、發(fā)射機(jī)功率、天線增益、波瓣寬度及旁瓣電平、系統(tǒng)噪聲溫度、信號(hào)帶寬和目標(biāo)信號(hào)在雜波或干擾背景中的改善因子等。軍用雷達(dá)種類繁多,按其發(fā)射接收天線所在位置可分為單基地雷達(dá)、雙基地雷達(dá)和多基地雷達(dá)。按其發(fā)射波形可分為連續(xù)波雷達(dá)、調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)和脈沖波雷達(dá),按其裝載所在的平臺(tái)可分為地基雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)、艦載雷達(dá)和星載雷達(dá)。按其使用的波長(zhǎng)可分為短波雷達(dá)、米波雷達(dá)、分米波雷達(dá)。按其使用的波長(zhǎng)可分為短波雷達(dá)、米波雷達(dá)、分米波雷達(dá)、微波雷達(dá)和毫米波雷達(dá)。按其探測(cè)的目的性可分為預(yù)警雷達(dá)、截獲雷達(dá)、跟蹤雷達(dá)、制導(dǎo)雷達(dá)、成像雷達(dá)和地形回避雷達(dá)等。按探測(cè)的機(jī)理分為視距雷達(dá)和超視距雷達(dá)。軍用雷達(dá)是獲取陸、海、空、天戰(zhàn)場(chǎng)全天候、全天時(shí)戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)情報(bào)的重要手段之一,是防天、防空、防海和防陸武器系統(tǒng)和指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的首要視覺(jué)傳感器。它不但可以預(yù)警、截獲、跟蹤、識(shí)別、引導(dǎo)攔截空中、海面、地面和外空的目標(biāo),而且具有依靠空中或外空平臺(tái)對(duì)地面大面積內(nèi)的目標(biāo)成像的能力。目前其分辨率及測(cè)量精度雖不及光學(xué)和紅外傳感器,但軍用雷達(dá)的全天候、全天時(shí)以及大空域高數(shù)據(jù)率的性能則是其他傳感器無(wú)法代替的,因而軍用雷達(dá)在軍事領(lǐng)域擔(dān)負(fù)著極其重要的角色,具有廣闊的應(yīng)用前景。
一、軍用雷達(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用
1864年麥克斯韋提出了電磁場(chǎng)理論,預(yù)見(jiàn)了電磁波的存在。1886年赫茲成功地完成了產(chǎn)生電磁波的實(shí)驗(yàn),從而證實(shí)了“無(wú)線電”的存在。1922年馬可尼主張用短波無(wú)線電來(lái)探測(cè)物體,確定另一船舶的存在,這是對(duì)于雷達(dá)概念的最早描述。之后,英、美、德等國(guó)的科學(xué)家做了許多驗(yàn)證試驗(yàn)。1935年2月英國(guó)人用一部12MHz的雷達(dá)探測(cè)到60km外的轟炸機(jī),并于1937年初,正式布置了雷達(dá)“鏈條”(Chain),美國(guó)1938年制造了第一部防空火力控制雷達(dá)SCR-268,其工作頻率為205MHz,探測(cè)距離達(dá)180km,先后生產(chǎn)了約3000部。由此可見(jiàn),雷達(dá)的發(fā)明和應(yīng)用是上世紀(jì)30年代,至今已有70多年的歷史。1940年11月,美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)成立了輻射實(shí)驗(yàn)室,對(duì)雷達(dá)及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行全面研究,取得了全面豐碩成果。第二次世界大戰(zhàn)后,陸續(xù)公開(kāi)出版了有名的28本《輻射實(shí)驗(yàn)室叢書(shū)》,公布了雷達(dá)和有關(guān)專業(yè)技術(shù)的大批資料,這對(duì)全世界雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展起了重大的推動(dòng)作用。第二次大戰(zhàn)期間,飛機(jī)是交戰(zhàn)雙方的一種主要作戰(zhàn)武器,探測(cè)敵方飛機(jī)的入侵,引導(dǎo)己方高射炮和飛機(jī)去攔截,成了迫切需要解決的問(wèn)題,對(duì)船舶的探測(cè)也是當(dāng)時(shí)的緊迫問(wèn)題。作為主要探測(cè)手段的雷達(dá)應(yīng)運(yùn)而生,獲得了快速發(fā)展。那時(shí)雷達(dá)的主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的存在,測(cè)量目標(biāo)的坐標(biāo)位置,即飛機(jī)目標(biāo)的距離,方位和仰角(或由距離與仰角換算出來(lái)的高度),目標(biāo)距離依靠測(cè)量雷達(dá)輻射信號(hào)從雷達(dá)到目標(biāo)往返所需的傳播時(shí)間來(lái)確定。要測(cè)量目標(biāo)所在的角度必須依靠定向天線,即具有較窄波束寬度的雷達(dá)天線。為了使天線波束能照射到整個(gè)觀測(cè)空域,天線波束必須在空間進(jìn)行掃描,初期的雷達(dá)天線都是機(jī)械掃描天線。
二戰(zhàn)之后,軍用雷達(dá)技術(shù)獲得很大發(fā)展,各種新的軍用雷達(dá)在戰(zhàn)后多次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中均起了重要作用。軍用雷達(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:
①雷達(dá)是各個(gè)級(jí)別上的作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)(亦稱指揮、控制、通信計(jì)算機(jī)和情報(bào)、監(jiān)視偵察系統(tǒng),即C4ISR系統(tǒng))中能夠?qū)崟r(shí)、主動(dòng)、全天候獲取有關(guān)目標(biāo)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境信息的探測(cè)手段:
②雷達(dá)是各類先進(jìn)作戰(zhàn)平臺(tái)(飛機(jī)、導(dǎo)彈、戰(zhàn)艦、戰(zhàn)車等)的不可缺少的組成部分,是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程打擊、精確打擊的必要手段,是發(fā)揮其作戰(zhàn)效能的倍增器。
③雷達(dá)是發(fā)展和評(píng)估各類先進(jìn)武器系統(tǒng)和進(jìn)行軍事技術(shù)研究的測(cè)試手段。
軍用雷達(dá)的分類有多種方法。常用的主要分類方法有:
①按雷達(dá)測(cè)量的坐標(biāo)參數(shù)分類,可分為二坐標(biāo)(2D)雷達(dá)和三坐標(biāo)(3D)雷達(dá)。例如,只測(cè)量目標(biāo)距離和目標(biāo)方位的雷達(dá)屬于二坐標(biāo)雷達(dá);能同時(shí)測(cè)量目標(biāo)的距離、方位、仰角的雷達(dá)則稱為三坐標(biāo)雷達(dá)。
②按功能和作用分類,雷達(dá)可分為空中搜索(警戒)雷達(dá),目標(biāo)指示(引導(dǎo))雷達(dá),火控雷達(dá),制導(dǎo)雷達(dá),炮位偵察雷達(dá)和岸防雷達(dá)等。
③按雷達(dá)裝載的平臺(tái)來(lái)分類,有機(jī)載雷達(dá)、艦載雷達(dá)、氣球載雷達(dá)、彈載雷達(dá)、車載雷達(dá)、星載雷達(dá)等。以機(jī)載雷達(dá)為例,又可細(xì)分為機(jī)載預(yù)警雷達(dá)、機(jī)載火控雷達(dá)、機(jī)載戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)、直升機(jī)載雷達(dá)、無(wú)人機(jī)載雷達(dá)等。其中每一種機(jī)載雷達(dá)根據(jù)功能差異,所用的主要技術(shù)等,又可分出許多品種。
④按采用的雷達(dá)信號(hào)形式來(lái)劃分,有連續(xù)波雷達(dá)和脈沖雷達(dá)兩大類。每一類中又包含多種雷達(dá),如調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá),脈沖多普勒雷達(dá),脈沖壓縮雷達(dá)等。
⑤其它分類方法,如根據(jù)其移動(dòng)性可分為固定式雷達(dá),機(jī)動(dòng)雷達(dá),可運(yùn)輸式雷達(dá)等;根據(jù)雷達(dá)作用距離大小,可分為近程雷達(dá)、中程雷達(dá)、遠(yuǎn)程雷達(dá)、超遠(yuǎn)程雷達(dá),等等。
無(wú)論哪種雷達(dá),都包含有產(chǎn)生高功率輻射信號(hào)的雷達(dá)發(fā)射機(jī);向空間輻射信號(hào)的發(fā)射天線;接收從目標(biāo)反射信號(hào)的接收天線;將微弱的接收信號(hào)進(jìn)行放大濾波和變換的雷達(dá)接收機(jī);對(duì)雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理、錄取與顯示的雷達(dá)終端設(shè)備;控制雷達(dá)天線轉(zhuǎn)動(dòng),控制與錄取天線波束指向數(shù)據(jù)的雷達(dá)伺服設(shè)備:雷達(dá)各分系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作的頻率綜合器和定時(shí)器等。典型的先進(jìn)脈沖雷達(dá)的基本組成,如圖1所示。
在圖l中,發(fā)射天線與接收天線公用,因而增加了雙工器:圖l中的發(fā)射機(jī)為功率放大式發(fā)射機(jī),接收機(jī)則是采用了低噪聲放大器(LNA)的外差式接收機(jī)。軍用雷達(dá)要完成的基本功能主要是:①目標(biāo)檢測(cè),在雷達(dá)觀測(cè)空域內(nèi)確定有無(wú)感興趣的目標(biāo);②目標(biāo)參數(shù)測(cè)量,亦稱目標(biāo)參數(shù)估計(jì),用于確定目標(biāo)位置,運(yùn)動(dòng)參數(shù)和提取其它目標(biāo)特征參數(shù);③目標(biāo)分類、識(shí)別,用于確定目標(biāo)類型,分辨真假目標(biāo)等。
為實(shí)現(xiàn)這些功能,滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn)與密切相關(guān)的軍事需求,對(duì)各種用途的新一代軍用雷達(dá)提出以下8點(diǎn)要求:①觀察低可探測(cè)目標(biāo):(包括隱身目標(biāo),如隱身飛機(jī)、隱身無(wú)人機(jī)、隱身艦船)和直徑5cm以下“空間垃圾”(對(duì)航天和空間飛行活動(dòng)),小型導(dǎo)彈,反輻射導(dǎo)彈(A剛)等;②提高雷達(dá)在復(fù)雜電磁干擾環(huán)境下工作的可靠性和有效性;提高雷達(dá)在硬打擊(反輻射導(dǎo)彈和激光制導(dǎo)炸彈)下的生存能力;③提高雷達(dá)測(cè)量的分辨率和精度,以適應(yīng)具有精確打擊能力的各類作戰(zhàn)平臺(tái)和測(cè)量評(píng)估雷達(dá)發(fā)展的需要:④進(jìn)行目標(biāo)分類、識(shí)別和判別目標(biāo)屬性;⑤對(duì)地面、海面和空中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行高分辨成像,檢測(cè)地面/海面的運(yùn)動(dòng)或靜止軍用目標(biāo);⑥發(fā)展雙,基地雷達(dá)系統(tǒng),將多部雷達(dá)組網(wǎng),采用多傳感器數(shù)據(jù)融合(MSDF),改善雷達(dá)性能,提高雷達(dá)抗電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)能力與雷達(dá)的生存能力:⑦提高雷達(dá)進(jìn)入各類指揮控制(C4ISR)系統(tǒng)與作戰(zhàn)平臺(tái)的綜合能力;⑧將有源雷達(dá)與無(wú)源雷達(dá)結(jié)合,將雷達(dá)中的一些功能模塊(例如天線,發(fā)射,接收,信號(hào)處理,計(jì)算機(jī),終端顯示)與敵我識(shí)別(IFF)、電子戰(zhàn)(Ew),通信系統(tǒng)設(shè)備等中的相應(yīng)功能模塊共用,嚴(yán)格控制雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的輻射,對(duì)雷達(dá)輻射進(jìn)行管理和改進(jìn)雷達(dá)所在平臺(tái)的綜合電子系統(tǒng)的性能。
二、軍用雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用
為了實(shí)現(xiàn)這些日益增高的新要求,各項(xiàng)雷達(dá)新技術(shù)獲得了很大發(fā)展,并逐漸應(yīng)用于各類先進(jìn)雷達(dá)之中。這些新技術(shù)主要表現(xiàn)在以下9個(gè)方面:1)雷達(dá)頻段的擴(kuò)展
在頻率的高端,往毫米波、紅外、激光雷達(dá)方向擴(kuò)展:在低端則往vHF、UHF與HF(短波)波段擴(kuò)展。2)雷達(dá)自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別(ATR)
根據(jù)雷達(dá)觀測(cè)數(shù)據(jù)及從雷達(dá)回波中提取的特征,對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分類、識(shí)別、判別屬性是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)管理,精確打擊的重要條件,是當(dāng)今雷達(dá)發(fā)展中的一個(gè)重大課題。3)雷達(dá)成像技術(shù)
采用大的瞬時(shí)信號(hào)帶寬信號(hào),可獲得目標(biāo)的高分辨一維像,再利用目標(biāo)回波中多普勒頻移的變化,即利用綜合孔徑雷達(dá)(SAR)和逆合成孔徑雷達(dá)(ISAR)的原理可獲得很高的兩維分辨能力,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的兩維成像,測(cè)量地面高度、探測(cè)林中隱蔽目標(biāo),甚至探測(cè)地下軍事工事,這極大提高了雷達(dá)的應(yīng)用范圍。4)超低副瓣天線技術(shù)
高增益、超低副瓣天線(最大副瓣低于.40dB)是雷達(dá)抗干擾、抗ARM,抗雜波的關(guān)鍵技術(shù)。5)超寬帶雷達(dá)技術(shù)
雷達(dá)信號(hào)的瞬時(shí)相對(duì)帶寬大于25%的雷達(dá)稱為超寬帶雷達(dá)。超寬帶雷達(dá)在目標(biāo)識(shí)別、雷達(dá)成像、抗干擾、抗AI己M等方面均有重要意義。6)相控陣天線技術(shù)
除低/超低副瓣相控陣天線外,有源相控陣天線,共形相控陣天線和寬帶相控陣天線的發(fā)展有重要意義。有源相控陣天線中每一個(gè)天線單元均有一個(gè)發(fā)射,接收組件(T瓜組件),具有高性能、高可靠、低成本的發(fā)射/接收組件,數(shù)字波束形成(DBF),自適應(yīng)波束形成,大時(shí)寬帶積信號(hào)的數(shù)字產(chǎn)生與數(shù)字處理等技術(shù)正在快速發(fā)展,并在相控陣天線的大量采用是降低先進(jìn)雷達(dá)成本的重要措施。7)先進(jìn)的信號(hào)處理與數(shù)據(jù)處理技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)、集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,高速、大容量并行處理的實(shí)時(shí)處理成為可能。將其用于相控陣天線,可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)數(shù)字波束形成(ADBF)。這將天線理論與信號(hào)處理相結(jié)合,出現(xiàn)了具有多種自適應(yīng)能力的信號(hào)處理天線,為提高雷達(dá)的性能提供了新的潛力。8)雷達(dá)系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)
利用現(xiàn)今迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)和仿真技術(shù),可以在雷達(dá)研制過(guò)程中的設(shè)計(jì)階段,合理確定各項(xiàng)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo),協(xié)調(diào)各分系統(tǒng)之間的指標(biāo)分配、優(yōu)化雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì),縮短雷達(dá)設(shè)計(jì)周期;在系統(tǒng)軟件優(yōu)化和系統(tǒng)性能評(píng)估中仿真技術(shù)更有重要作用。采用先進(jìn)的雷達(dá)系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)是克服先進(jìn)雷達(dá)研制周期長(zhǎng),技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大,成本高的關(guān)鍵措施。9)雷達(dá)新工藝,新結(jié)構(gòu),新材料技術(shù)
為實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的高機(jī)動(dòng)能力,解決在一些復(fù)雜平臺(tái)上安裝所遇到的體積、重量的限制和惡劣物理環(huán)境的影響,解決大功率散熱問(wèn)題等,都要依賴于采用新工藝,新結(jié)構(gòu)和新材料。同時(shí),這些新技術(shù)也是提高雷達(dá)性能,縮短雷達(dá)研制周期,降低成本的重要措施。碳纖維復(fù)雜材料(CFRP)、納米材料、微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),在雷達(dá)中將有更廣泛的應(yīng)用。
二戰(zhàn)以后,軍用雷達(dá)技術(shù)保持了高速發(fā)展的勢(shì)頭,這與戰(zhàn)后的冷戰(zhàn)局面和美蘇兩國(guó)的軍備競(jìng)賽有密切關(guān)系。計(jì)算機(jī)、集成電路和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展使雷達(dá)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)顯示(MTI)處理、脈沖多普勒(PD)處理、脈沖壓縮等,先后從模擬處理方式轉(zhuǎn)為數(shù)字處理方式,極大地提高了雷達(dá)的性能,也大大促進(jìn)了相控陣?yán)走_(dá)的誕生。1957年蘇聯(lián)成功發(fā)射第一個(gè)人造衛(wèi)星上天以后,觀測(cè)空間飛行目標(biāo),人造衛(wèi)星和洲際彈道導(dǎo)彈成了重大課題,要求雷達(dá)作用距離要達(dá)到數(shù)千公里,可同時(shí)跟蹤多批高速飛行的目標(biāo),只有采用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制的相控陣才能實(shí)現(xiàn)這些功能。
相控陣?yán)走_(dá)與機(jī)械掃描雷達(dá)的主要差別是它采用了由大量天線單元構(gòu)成的陣列天線及其復(fù)雜的饋線系統(tǒng),其中包括了大量的無(wú)源與有源微波器件。每一個(gè)天線單元上帶有一個(gè)電控移相器或移相器和衰減器組成的幅相調(diào)節(jié)器(APV),因而天線口徑照射函數(shù)可在計(jì)算機(jī)控制下高速變化,使相控陣?yán)走_(dá)具有常規(guī)機(jī)械掃描雷達(dá)所具備的若干技術(shù)特點(diǎn),它們是:①天線波束的快速掃描能力;②天線波束形狀的快速變化能力;③空間定向與空域?yàn)V波的能力;④空間功率合成能力;⑤天線與雷達(dá)平臺(tái)共形的能力。
相控陣技術(shù)不僅在遠(yuǎn)程、超遠(yuǎn)程雷達(dá)近年來(lái)在各種戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)中也都得到了廣泛應(yīng)用。
除了相控陣天線技術(shù)外,高功率雷達(dá)發(fā)射機(jī)技術(shù)始終是雷達(dá)技術(shù)的一個(gè)重點(diǎn)。在雷達(dá)發(fā)展過(guò)程中,經(jīng)歷了三、四極管發(fā)射機(jī)、磁控管、速調(diào)管、行波管等電真空發(fā)射機(jī),隨著高功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展,固態(tài)發(fā)射機(jī)技術(shù)越益被廣泛應(yīng)用,特別是應(yīng)用于~些高性能相控陣?yán)走_(dá)之中;但在高功率、高頻段,例如毫米波波段的雷達(dá)發(fā)射機(jī)仍廣泛采用電真空器件的發(fā)射機(jī)。為適應(yīng)雷達(dá)觀察隱身飛機(jī)和空對(duì)空、空對(duì)地、空對(duì)艦、反輻射導(dǎo)彈(AI洲)、無(wú)人飛機(jī)等雷達(dá)截面積小的低可觀察目標(biāo),各種軍用雷達(dá)對(duì)高功率發(fā)射機(jī)的要求更顯突出,促使新的電真空、半導(dǎo)體功率放大器件快速發(fā)展,例如高功率回旋速調(diào)管、寬禁帶(wBG)半導(dǎo)體功率器件及放大器等均成了當(dāng)今雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域中的研究重點(diǎn)。
三、軍用雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代軍用雷達(dá)的發(fā)展是以現(xiàn)代信息處理技術(shù),微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用為基礎(chǔ)的。信息技術(shù)是雙刃劍,它同時(shí)提高敵對(duì)雙方的信息化裝備的性能水平,其中的雷達(dá)和雷達(dá)對(duì)抗(偵察與干擾)的全面較量也永無(wú)休止。對(duì)抗從地面、海上發(fā)展到空中、再到太空?,F(xiàn)代軍用雷達(dá)的技術(shù)特點(diǎn)則來(lái)源于對(duì)現(xiàn)實(shí)威脅(戰(zhàn)區(qū)彈道導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈、小目標(biāo)、低空目標(biāo)、高機(jī)動(dòng)目標(biāo),飽和攻擊、基于快速偵察的強(qiáng)電子干擾環(huán)境,等等)的深刻認(rèn)識(shí)和日益增長(zhǎng)的軍事需求(多任務(wù)、多使命、多模式、一體化、機(jī)動(dòng)性、生存能力、組網(wǎng)能力、情報(bào)融合能力、信息傳輸能力、標(biāo)準(zhǔn)化程度、升級(jí)能力,等等)。美歐現(xiàn)代雷達(dá)在技術(shù)特點(diǎn)和戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)上融合的比較協(xié)調(diào)——先進(jìn)技術(shù)發(fā)揮最大效能的同時(shí),需求與應(yīng)用也刺激著技術(shù)的更新?lián)Q代。
采用相控陣天線技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜靈活的多模式波束運(yùn)動(dòng)方式,以實(shí)現(xiàn)警戒區(qū)域多任務(wù)、多使命和多模式的應(yīng)用功能,可以應(yīng)對(duì)于未來(lái)空中威脅和嚴(yán)酷的雷達(dá)對(duì)抗威脅。
采用低、極低或超低副瓣針狀波束天線(ULSA)和低雷達(dá)發(fā)射峰值功率技術(shù),使偵察設(shè)備難以隨意感覺(jué)到雷達(dá)信號(hào)。雷達(dá)技術(shù)參數(shù)(發(fā)射峰值功率、發(fā)射頻率、脈沖重頻、脈沖寬度、信號(hào)波形、波束寬度、波束位置等)大范圍智能化隨機(jī)“捷變或異化”,工作模式多樣且可快速變化,致使偵察設(shè)備對(duì)感覺(jué)到的信號(hào)難以完全測(cè)量。
雷達(dá)的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)是與其他任務(wù)使命相關(guān)聯(lián)的,無(wú)論是美國(guó)的Ⅻ\∞和TMD的各類雷達(dá),還是俄羅斯的s.300系列防空系統(tǒng)雷達(dá),或美國(guó)的E.2C“鷹眼”2000E、E.3“哨兵”、E.8C Joint Sta心‘聯(lián)合監(jiān)視目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)”,它們都有著自己在C4ISRK中所處的“位置”,都有著自己相應(yīng)的作戰(zhàn)程序和多種任務(wù),應(yīng)用模式。從電子偵察的角度看,現(xiàn)代雷達(dá)采用副瓣針狀波束,計(jì)算機(jī)根據(jù)任務(wù)要求智能地選擇工作模式并在大范圍內(nèi)控制著雷達(dá)的工作參數(shù)和捷變規(guī)律,使得一部分現(xiàn)代雷達(dá)成為難以偵察的低截獲概率(LPI)雷達(dá)而發(fā)揮出相當(dāng)于過(guò)去多部老式雷達(dá)的功能。
因此,軍用雷達(dá)在軍事領(lǐng)域中擔(dān)負(fù)著重要的角色,具有廣闊的應(yīng)用前景,對(duì)我國(guó)雷達(dá)事業(yè)的發(fā)展,也將起到一定的促進(jìn)作用??奢斎肴掌诓榭淳蕛?nèi)容 查看“中國(guó)軍工研究所分布”輸入721查看“9張圖教你看懂解放軍軍銜”輸入811查看“中國(guó)軍工系統(tǒng)淵源考證”輸入812查看“解放軍最神秘的部門”輸入820查看“詳述航天五院”輸入806查看“中國(guó)船舶領(lǐng)域研究所大全”輸入810查看“日本軍工企業(yè)大揭秘”輸入710查看“中國(guó)即將面世的12大武器裝備”輸入813查看“航天科技與航天科工之區(qū)別”輸入729查看“西安軍工企業(yè)一覽”輸入816其他更多精彩的文章↓請(qǐng)點(diǎn)擊下面“閱讀原文↓”
第四篇:我國(guó)軍用帳篷現(xiàn)有狀況分析
軍用帳篷調(diào)查報(bào)告
(2010-12-30)
引言:根據(jù)公司未來(lái)幾年的戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃,篷房在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用將成為公司主要的目標(biāo)市場(chǎng)之一。為了配合公司的發(fā)展,對(duì)現(xiàn)有軍用帳篷的市場(chǎng)做了一個(gè)粗淺的調(diào)查與分析,報(bào)告中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤與遺漏,請(qǐng)指正。本報(bào)告包括了市場(chǎng)上軍事帳篷的應(yīng)用,結(jié)構(gòu),材料,價(jià)格,發(fā)展等內(nèi)容。
概況:軍用帳篷作為帳篷的一個(gè)分支,在軍事領(lǐng)域上普遍應(yīng)用于宿營(yíng)、指揮、醫(yī)院和倉(cāng)庫(kù)等等。隨著2007年國(guó)防科工委發(fā)布的《關(guān)于深化國(guó)防科技工業(yè)投資體制改革的若干意見(jiàn)》,使軍事用品的的民營(yíng)化進(jìn)程速度加快,目前的軍用帳篷增加了很多民用領(lǐng)域方面的應(yīng)用,如消防搶險(xiǎn)、救災(zāi)防汛、野外施工、休閑旅游等等。雖然軍用帳篷的應(yīng)用廣泛,但由于軍用帳篷的研究與開(kāi)發(fā)目前還主要由解放軍總后勤部來(lái)主導(dǎo),本行業(yè)的企業(yè)多為改革前的軍工企業(yè),新進(jìn)入的民營(yíng)企業(yè)也僅處于發(fā)展的模仿階段,研發(fā)能力和市場(chǎng)意識(shí)相對(duì)薄弱,產(chǎn)品形態(tài)與功能方面相對(duì)單一,導(dǎo)致行業(yè)的市場(chǎng)化進(jìn)程緩慢。
軍用帳篷的分類方法較多,以下是幾種主要的分類方法:根據(jù)結(jié)構(gòu)主要有支架式帳篷、框架式帳篷、折疊式帳篷、網(wǎng)架式帳篷和充氣帳篷,根據(jù)篷布的材料分為棉布、化纖布、混紡布、阻燃布、屏蔽布及防紅外線布等,根據(jù)色彩分為迷彩色和軍綠色,根據(jù)形狀分為角錐型、A字型和弧形等,根據(jù)用途分為宿營(yíng)用、指揮用、醫(yī)療用、倉(cāng)儲(chǔ)用、餐廳用、野戰(zhàn)用等。
軍用帳篷因需要面對(duì)的客觀環(huán)境比較復(fù)雜,所以其考慮的性能也相對(duì)較多。除防雨、透氣、隔熱、抗風(fēng)、雪載、通風(fēng)、透光、耐老化及成本等帳篷的基本性能要求外,環(huán)境的適應(yīng)性、隱蔽偽裝、快速移動(dòng)、耐腐蝕及三防也是現(xiàn)代軍用帳篷的主要需求點(diǎn)。
結(jié)構(gòu):
支架式軍用帳篷主要是重量輕、安裝快,但抗風(fēng)能力較差,多用于面積較小的帳篷,以班為單位的宿營(yíng)用,如81式帳篷就是支架式軍用帳篷,當(dāng)對(duì)周邊環(huán)境要求不高時(shí),也可做大面積帳篷。
折疊式支架是一種近幾年新興的支架結(jié)構(gòu),也是多用在小型帳篷上,是折疊的廣告帳篷的衍生,比頂桿式支架在安裝運(yùn)輸方面有更優(yōu)越的性能,但同樣抗風(fēng)能力差。
網(wǎng)架式帳篷多采用折疊網(wǎng)架結(jié)構(gòu),重量輕,安裝相對(duì)較快,帳篷的空間尺寸寬闊,具有良好的抗風(fēng),密閉,穩(wěn)定和防雨等性能,不需要登高作業(yè),可滿足大型車輛、坦克進(jìn)出的要求。廣泛應(yīng)用指揮所,辦公室,餐廳或物質(zhì)儲(chǔ)存。
充氣軍用帳篷的篷布采用高分子涂料,其產(chǎn)品具有重量輕、組裝簡(jiǎn)單、撐起速度快、剛性穩(wěn)定、防水隔熱保溫性能好、維修較為方便等優(yōu)點(diǎn)。
框架式帳篷多應(yīng)用于較大面積的醫(yī)院、指揮所、集體宿舍等,它的牢固性和抗風(fēng)性能很強(qiáng),是目前各國(guó)的帳篷制造廠家的主要產(chǎn)品。
材料:
支架材料:軍用帳篷的支架一般采用金屬管材制做,多為鐵質(zhì),其他材料少有鋼、鋁、玻璃鋼等。
方管 邊柱25mm,30mm,35mm, 中柱或脊梁 30mm,35mm,40mm.圓管 邊柱 25mm,38mm 中柱貨脊梁 38mm.壁厚 0.8-1.6mm
因?yàn)橹Ъ懿牧隙酁殍F件,為防止生銹和增加耐磨性和防腐蝕性等,所以表面根據(jù)實(shí)際要求會(huì)使用噴漆或彩鍍。一般民用時(shí)多采用噴漆處理,而軍用是多采用彩鍍(其耐磨性、防腐蝕性和耐候性等都優(yōu)于噴漆)。
篷布材料:篷布的材料種類繁多,我國(guó)篷布材料多以帆布為主,其他有尼龍、絲芙綢、CORETEX等。
1、軍用帆布。在軍用帳篷上的帆布要求較高,不是只具有防水功能就行了,還要具有抗老化和透氣的功能,有些特殊用途的帳篷還要具有防輻射、防生化、夜間反光、隱形的功能。帆布要有透氣的功能是因?yàn)閹づ窭锟諝庵械乃畾獬霾蝗?huì)對(duì)帳篷里的人和物品產(chǎn)生較大的影響。因此世界各地生產(chǎn)帳篷的廠家不斷的研制各種面料來(lái)達(dá)到這個(gè)效果。我國(guó)在50-80年代絕大部分均采用純棉帆布來(lái)制做帳篷,防水及透氣能力可以,但抗老化能力及強(qiáng)度較差,一般一頂帳篷僅能使用一年左右,且重量體積較大,增加了使用和運(yùn)輸?shù)碾y度。1990年后出現(xiàn)了滌棉混紡的帆布,強(qiáng)度是增加了些,但是防水能力又降低了,重量、抗老化度和純棉差不多。2000年前后國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一種純滌綸(短纖)的色織帆布,其強(qiáng)度較前兩代帆布有了較大的提高,防水能力因?yàn)樯a(chǎn)廠家不同也存在較大的差別。重量較純棉帆布減輕了20-30%。
第四代軍用帆布是解放軍總后勤部歷時(shí)三年的時(shí)間研制成功的,具有前三代軍用帆布的優(yōu)點(diǎn),而且在強(qiáng)度和重量上有了質(zhì)的飛躍,采用滌綸(長(zhǎng)纖)經(jīng)過(guò)高密度的紡織,再經(jīng)過(guò)染整、特種防水處理而成。其抗老化能力可達(dá)到5年以上,重量?jī)H有第一代帆布的25%,防水能力達(dá)到45cm。
帆布整體上防水性強(qiáng),隔熱效果較好,太陽(yáng)照設(shè)時(shí)不炙熱,但質(zhì)地硬且較為笨重,易受潮吸水,容易發(fā)霉及褪色。
2、尼龍(NYLON):張力強(qiáng), 色澤鮮艷光滑,不易褪色, 且質(zhì)地柔軟,又具有良好的強(qiáng)度,不易發(fā)霉,也不會(huì)蟲(chóng)蛀, 吸濕性小,遇凍不硬化,是目前使用很廣的質(zhì)料。
3、TC布:所謂TC布就是T(俗稱特多龍tetoron)與C(俗稱cotton)混紡的布料,系在經(jīng)紗部份織以特多龍,緯紗部份織以棉紗而合成為TC布, 故兼具了兩者的特性, 耐磨,耐用強(qiáng)度佳,透氣性好 質(zhì)地結(jié)實(shí),多用于中大型的帳篷。
4、:系尼龍與rayon混紡的布料,因此合成以后具有尼龍與rayon的特性, 布面光滑,透氣性佳,但耐用度及強(qiáng)度不如純尼龍來(lái)得好,多用于大陸型的寒冷氣候里, 如在寒冷的天氣下關(guān)緊營(yíng)門的同時(shí)也必須能夠散發(fā)帳內(nèi)的水蒸氣,才不致于太悶或濕度太重,因此必須重用到本布料。
5、CORETEX:是美國(guó)最新科技下的產(chǎn)物,它能夠透氣,又能夠防水、重量輕、耐磨、耐用,只是價(jià)格相當(dāng)昂貴。
目前帳篷的篷布,很多采用三層結(jié)構(gòu)。外層材料有28×2滌綸,pu,pvc,全棉2×2,3×3有機(jī)硅,有機(jī)氟等防水材質(zhì),根據(jù)特殊要求會(huì)做阻燃,防霉,防腐,防寒等處理。中層為保溫層,3~5mm厚合纖針刺氈。里層為150D×150D平紋本色阻燃布,牛津里子布或滌塔夫。
關(guān)于尺寸:
跨度:軍用帳篷因?yàn)檫x用的支架材料相對(duì)較小,所以跨度也一般較小。所見(jiàn)的軍用帳篷跨度大都不超過(guò)15米,如需增加面積時(shí)只是增加單元的長(zhǎng)度。100人以下的軍用帳篷跨度尺寸多不超過(guò)5米,超過(guò)100人以上時(shí),支架結(jié)構(gòu)的軍用帳篷跨度不超過(guò)10米,框架結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架式的不超過(guò)15米。
高度:常見(jiàn)邊高為1.5~1.6米、1.8~2米和2~2.8米。1.5~1.6米為單層鋪位時(shí)常用邊高,1.8~2米為雙層鋪位時(shí)常用邊高,跨度較大的軍用帳篷多用2~2.8米。
關(guān)于屏蔽:
帶有屏蔽功能的軍用帳篷在野戰(zhàn)條件下,克制電子設(shè)備電磁走漏發(fā)射,掩護(hù)信息平安。應(yīng)用于重要指揮機(jī)關(guān)的會(huì)議室、作戰(zhàn)指揮室、重要通訊樞紐、機(jī)要室等設(shè)密場(chǎng)合的電磁信息防護(hù)。也可應(yīng)用于為作戰(zhàn)人員、兵器設(shè)備等供給能避免電磁兵器攻打的防護(hù)場(chǎng)合,維持生活力和戰(zhàn)爭(zhēng)力。
軍用帳篷電子竊密性好,抗電磁攪擾和電磁兵器攻打才能強(qiáng),均勻屏蔽效能≥60dB。分量要輕,抉擇質(zhì)地較輕的屏蔽資料,單層每平米在50-95克。對(duì)場(chǎng)地實(shí)用性強(qiáng),受場(chǎng)地、氣象環(huán)境等影響小。抗折性好:屏蔽材料的抗折疊性能較好,屏蔽帳篷可重復(fù)收放折疊存儲(chǔ),且性能不衰減。
其他性能與配件:
抗3CM~10CM積雪 抗風(fēng)6~8級(jí)
可承受小于16mm/h降雨
擋雨棚:將屋頂之一部分,向前方張開(kāi),以其他支柱支撐。地面墊:為帳篷中,鋪于地面的墊子。若是濕氣重的地方,還需要再鋪一層竹席。
飛墊:在帳篷屋頂上,再另鋪設(shè)的墊子,以遮避強(qiáng)烈的日光。即第二層屋頂。
第五篇:軍用萬(wàn)能檢討書(shū)
尊敬的部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo):
關(guān)于本人的超假行為,在此向您做出深刻檢查。2015年元旦,本人以回家探親為由請(qǐng)假三天,實(shí)際是外出部隊(duì)超過(guò)五天時(shí)間才歸隊(duì)。
作為一名部隊(duì)士兵,我的所作所為肯定是嚴(yán)重違反紀(jì)律規(guī)范的。對(duì)于錯(cuò)誤,我深刻反省,真誠(chéng)領(lǐng)罪道歉。在部隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)的批評(píng)教育指點(diǎn)以后,我通過(guò)沉思反省,也逐步意識(shí)到了造成自身錯(cuò)誤的原因。
第一,思想覺(jué)悟不夠,處事應(yīng)變力不足。長(zhǎng)途返家,必定存在各樣問(wèn)題困難,我事先沒(méi)有做足功課,沒(méi)有把各類可能發(fā)生的突發(fā)狀況研究吃透。明顯我是存在思想覺(jué)悟不夠的問(wèn)題。原本向上級(jí)請(qǐng)示批準(zhǔn)了的三天假期,可是因?yàn)榻煌ɑ疖嚻辈缓妙A(yù)訂,只好推遲了幾天,這期間沒(méi)有向領(lǐng)導(dǎo)做出清楚說(shuō)明,我確實(shí)存在過(guò)失。
第二,身為部隊(duì)士兵心志還不夠堅(jiān)定。當(dāng)兵就是為國(guó)效力,沒(méi)有國(guó)哪有家。部隊(duì)準(zhǔn)許每名士兵有休假權(quán)利旨在體恤撫慰戰(zhàn)士心情,然而心志堅(jiān)定的戰(zhàn)士往往不需要這樣的情綿。作為士兵,我就應(yīng)該心系祖國(guó),心志堅(jiān)定,索性就放著休假不用,也不至于如今犯下這樣的錯(cuò)誤。
第三,沒(méi)有想到錯(cuò)誤的嚴(yán)重后果。當(dāng)時(shí)我也沒(méi)有想到錯(cuò)誤后果如此嚴(yán)重,辜負(fù)領(lǐng)導(dǎo)信任。領(lǐng)導(dǎo)原本就是信任我才批準(zhǔn)的假,而我反而辜負(fù)領(lǐng)導(dǎo),超假多天。而班集體其他戰(zhàn)友平常都為集體爭(zhēng)光,大家辛苦不易,而我卻犯下錯(cuò)誤給班集體摸黑,實(shí)在是辜負(fù)領(lǐng)導(dǎo),辜負(fù)戰(zhàn)友。
總而言之,這次錯(cuò)誤的發(fā)生暴露出本人的諸多問(wèn)題,我必須嚴(yán)肅對(duì)待,認(rèn)真克服改正。在此,我要鄭重向領(lǐng)導(dǎo)保證,我會(huì)從此處錯(cuò)誤中吸取充分的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),今后牢記紀(jì)律在心,時(shí)刻遵守部隊(duì)各項(xiàng)規(guī)章,絕不再犯。