簡介
在防空系統及各個級别的作戰指揮系統中,航空雷達也叫機載雷達,是一種能夠實時、主動地獲取信息的探測手段。各類機載預警雷達、機載搜索與監視雷達,由于平台升空,克服了地球曲率對雷達觀察視距的限制,增加了對低空人侵飛機、低空巡航導彈及水面艦船的觀察距離,給防空系統和各級作戰指揮系統提供了更長的準備時間。
在各類先進的空中作戰平台(戰鬥機、武裝直升機、轟炸機)中,航空雷達是充分發揮作戰平台作用的倍增器。各類機載火控雷達就是飛機武器系統的重要組成部分,作戰飛機的綜合作戰能力及先進性在很大程度上取決于機載火控雷達的性能。
主要功能
随着航空事業的發展,空中交通出現了十分繁忙的情況,為了保證全天候的航行安全和交通管制、着陸等的正常進行,機上雷達的種類和功能相當複雜。要求提供飛機附近變化着的情況,如雷雨、地形障礙及空中其他飛機的位置等。機載航行雷達則能把周圍日标的回波顯示出來,除了完成一般導航任務外,與計算機配合,還能根據目标特點采取相應措施,保證航行和着陸時的安全。
近代機載多用途航行雷達能實現地面觀測、地形跟蹤(主要是專門用途的飛機用)、地形回避、氣象探測,亦能測速和偏流,以完成穿越、避撞、着陸等,以及專用飛機的空投救災、搶險、撒藥、播種等專業活動。它亦可與地面信标台配合工作,用來識别和歸航。這種雷達一般工作于3厘米至毫米波波段,脈沖功率在75千瓦以下。
應用分類
機載雷達是在二十世紀三十年代末期二次世界大戰開始時出現的,它是在地面和海上艦用雷達的基礎上伴随着轟炸機和戰鬥機的廣泛使用而迅速發展起來的。首先是英、美在飛機上安裝使用,戰争後期蘇聯和德國也相繼投入使用,到20世紀80年代現在航空雷達發展已經有四十多年的曆史。按雷達的使命和任務可以有以下分類:
1.t機載預警雷達;
2.t航行雷達;
3.t轟炸導航雷達;
4.t殲擊火控雷達;
5.t截擊制導雷達;
6.t地形回避與地形跟蹤雷達;
7.t空中偵察與地質探測雷達;
8.t空中加油對接與交會雷達;
9.t彈載末制導雷達;
10.t航空氣象雷達。
上述雷達的發展經過了四代雷達産品的更新換代。在80年代就已進入了微電子學、固态化微處理機、數字化技術的時代。第四代産品,裝備了可編程序信号處理機,數字技術得到廣泛的采用。具有多目标、多功能、高分辨力的新一代下視下射能力的截擊火控雷達,裝備于新型的戰鬥機。在未來的戰争中将大顯身手,使空戰更加激烈,擊毀戶标的概率将大大地提高。
使用曆史
二十世紀七八十年代,随着新型戰鬥機和各種軍用飛機,航空導彈和武器系統的發展需要,國外已研制出一代裝備現代新型戰鬥機和轟炸機的脈沖多普勒雷達、相控陣雷達與合成孔徑雷達,大大提高了飛機的空戰和對地攻擊的能力。美國是現代機載雷達發展水平最高的競争者。八十年代初期服役的雷達有F-5的APG-63;F-18的APG-65,F-16的APG-66,F-20的APG-67和B-1B的EAR雷達。這些雷達代表了當時世界上的先進水平,其共同特點是:
體制特點
(一)采用新體制特點:
1.t脈沖多普勒體制(解決動目标,下視能力);
2.t相控陣體制(解決同時多功能、多目标);
3.t合成孔徑體制(解決等分辨力成像);
4.t光電複合體制(解決圖像匹配,抗幹擾);
5.t連續波體制(用于導彈末制導和引信);
6.t單脈沖體制(用于精密跟蹤系統);
7.t脈壓體制(用于增大作用距離和高分辨力);
技術特點
(二)采用的新技術特點:
1.t廣泛采用數字技術,可編程序信号處理機,故障的自檢與隔離,使MTBF達100~200小時。可編程序處理機的優點是可以通過軟件變化,實現各共用硬件功能的重新配置,硬件不作變動就可組成新的系統,即以“軟”代“硬”的階段。使雷達的組合、元器件數大為減少,體積、重量減輕;結構簡單,易于維護,可靠性和可維護性空前提高。
2.t采用多種脈沖波形的PRF,多體制兼容。HPRF可達到200KHz以上;MPRF一般工作在8~80KHz;8KHz以下稱為LPRF。
3.t采用多峰值功率栅控行波管,作為主振放大器件。脈沖功率可達10~50KW,占空比已達到8~15%。
4.t采用高增益、低副瓣的平闆縫陣天線和相控陣天線。天線口徑D=700毫米以下的第一副瓣可達-40dB,G>30dB。
5.t具有多目标能力,最多可跟蹤24個目标,并可同時攻擊6個目标。
6.t具有下視下射能力,可實現低空突防和對付低空入侵的目标。采用地形跟随雷達可低飛到15米,并可作離軸上仰或俯視發射攻擊目标。
7.t采用了合成孔徑技術、波束銳化(DBS)技術,銳化比可達19:1、67:1的程度,從而大大提高了分辨力。成像水平,分辨力已達到米級或厘米級。
8.t顯示數字化和字符彩色化,有電視光栅掃描,存儲和凍結能力。下視平顯交聯,畫面直觀,易于辨認,大大減輕了飛行員的負擔。
9.t具有較強的電子抗幹擾能力,可以在強電磁幹擾環境下可靠工作。
10.t與各種紅外、激光裝置交聯,功能可以互相補充。
11.t采用激光電子裝置,這是一種超靈敏度的能在夜間攝取極弱的星光、外景并分辨出目标。
12.t紅外前視雷達,可以用目标與其周圍環境之間的紅外輻射背景來探測目标,可在夜間提供真實的目标圖像。
13.t激光雷達有較高的分辨力和測距精度,一般可達到厘米級。