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介绍下当今的机载雷达

发布时间:2019-07-30 16:59 来源:未知 编辑:admin

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  (4)按工作波长波段可分:米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达。

  (5)按用途可分为:目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。

  相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。

  超长波雷达由于其波长长、信号衰减小、传播距离长、定位精度不高等特点,一般用于战略警戒。比如对洲际或中程战略导弹的预警。这种雷达是冷战时期发展比较快的一种雷达。

  长波(米波)雷达一般用于战役级空中警戒和空战引导。该类雷达集中了微波雷达和长波雷达的部分优点,具有较大的作用距离和较高的定位精度,能够满足战役级对空警戒和引导要求。

  米波雷达还有一个鲜为人知的特点,就是对类似美国隐形飞机很有效。这与隐形飞机的设计思想有关。隐形飞机一般是通过吸收雷达电波、减少雷达角反射面、散射雷达电波来达到隐形目的。但波长适当的雷达恰恰具备电波被吸收率低、不易散射等特点。所以,米波雷达对隐形飞机来说还是很有效的。

  通常毫米波是指30~300GHz频域(波长为1~10mm)的电磁波。毫米波的波长介于厘米波和光波之间,因此毫米波雷达制导兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波导引头相比,毫米波导引头具有体积小、质量轻和空间分辨率高的特点。与红外、激光、电视等光学导引头相比,毫米波导引头穿透雾、烟、灰尘的能力强,具有全天候(大雨天除外)全天时的特点。另外,毫米波导引头的抗干扰、反隐身能力也优于其他微波导引头。近几年,随着计算机技术、毫米波固态技术、信号处理技术、光电子技术以及材料、器件、结构、工艺的发展,固体共形相控阵天线和毫米波集成电路技术等相关技术的成功应用为毫米波导引头性能的提高打下了良好的基础。

  毫米波导引头的关键技术之一是天线技术。常用的毫米波雷达天线有以下几种:反射面天线、透镜天线、喇叭天线、介质天线、漏波天线、微带天线、相控阵列天线等。

  按照雷达采用的技术和信号处理的方式有:脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达、边扫描边跟踪雷达。

  脉冲多普勒雷达:如美国现役F-14、F-15、F/A-18和F-16等战斗机分别装备的AWG-9、APG-63、APG-65和APG-66A/B、APG-68C/D等雷达。(优点)窄带滤波器能对回波脉冲列进行相干积累 ,由它选出目标的多普勒谱线。脉冲多普勒雷达的这种信号处理方式可获得近于最佳的信号功率对杂波加噪声功率之比,及较精确的目标距离和径向速度数据。(缺点)脉冲多普勒雷达采用足够高的脉冲重复频率(通常在20千赫以上),但因此而带来了雷达测量目标距离的最大量程很近,远距离的目标回波跨周期的出现,使目标的距离产生模糊。此外,高的脉冲重复频率使不同距离上的杂波叠加,杂波强度大大增加,增大了抑制杂波的难度,因而对雷达的性能提出了更高的要求。

  合成孔径雷达:特点是分辨率高,能全天候工作,能有效地识别伪装和穿透掩盖物。缺点是覆盖范围小,扫描周期长。

  边扫描边跟踪雷达:以F-14的AWG-9为例,它能同时跟踪24个分散的目标。将六枚“不死鸟”导弹在时间分隔的基础上几乎同时(2秒内)导向六个分散的目标。此类雷达还未发现缺点。

  机械扫描雷达:当今绝大多数战机的配备,从雷达诞生之日起到现在。(缺点)约为整套机械雷达系统造价一半的机械设备最容易发生各种故障,占雷达系统故障的绝大部分,每天都要进行维护。另外,机械设备几乎限制了雷达系统的所有基本性能,包括探测线、被跟踪目标的截获、对抗各种类型干扰的防护性能、通信容量等。

  (2)一个雷达可同时形成多个独立波束,分别实现搜索、识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能;

  (5)抗干扰性能好。全固态相控阵雷达的可靠性高,即使少量组件失效仍能正常工作。

  缺点也有:相控阵雷达设备复杂、造价昂贵,且波束扫描范围有限,最大扫描角为90°~120°。当需要进行全方位监视时,需配置3~4个天线阵面。

  有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,每一个组件都能自己产生、接收电磁波,因此在频宽、信号处理和冗度设计上都比无源相控阵雷达具有较大的优势。正因为如此,也使得有源相控阵雷达的造价昂贵,工程化难度加大。但有源相控阵雷达在功能上有独特优点,大有取代无源相控阵雷达的趋势。

  有源和无源相控阵雷达的天线阵相同,二者的主要区别在于发射/接收元素的多少。

  有源相控阵雷达最大的难点在于发射/接收组件的制造上,相对来说,无源相控阵雷达的技术难度要小得多。无源相控阵雷达在功率、效率、波束控制及可靠性等方面不如有源相控阵雷达,但是在功能上却明显优于普通机械扫描雷达,不失为一种较好的折中方案。因此在研制出实用的有源相控阵雷达之前,完全可以采用无源相控阵雷达作为过渡产品。而且,即使有源相控阵雷达研制成功以后,无源相控阵雷达作为相控阵雷达家族的一种低端产品,仍具有很大的实用价值。

  全电扫相控阵和有限电扫相控阵:全电扫相控阵又可称固定式相控阵,即在方位上和仰角上都采用电扫,天线阵是固定不动的。有限电扫相控阵是一种混合设计的天线,即把两种以上天线技术结合起来,以获得所需要的效果,起初把相扫技术与反射面天线技术相结合,其电扫角度小,只需少量的辐射单元,因此可大大降低设备造价和复杂程度。

  现在的雷达都趋向于多功能化,往往一台雷达继承了多个类别的雷达特性,因此“雷达种类”变成了“雷达功能”。

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