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发布时间:2020-05-31 03:04:19

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作者:冯化平

出版社:辽海出版社

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电子武器与激光武器传奇

电子武器与激光武器传奇试读:

前言

军事是一个国家和民族强大和稳定的象征,在国家生活中具有举足轻重的作用。国家兴亡,匹夫有责,全面而系统地掌握军事知识,是我们每一个人光荣的责任和义务,也是我们进行国防教育的主要内容。

军事知识所包括的内容非常广泛,我们只有分门别类地进行了解和掌握,才能全面而系统地掌握相关知识。

军事科技是一切科学技术的先锋,能够极大地促进基础科技的发展。军事战争既有保卫和平反对侵略的正义战争,也有进行武力占领践踏正义的侵略战争,但不论什么战争,都具有极大的破坏性,我们都应当避免发生。军事人物既有和平的护卫者,也有发动战争的恶魔。无论是军事领袖,还是元帅将领或英雄,他们都是人类和平的守护神,是人类正义的化身和良知的体现,他们的聪明才智和大无畏的精神是人类宝贵的精神财富,我们必须不断学习和发扬,让其精神永垂不朽。军事历史是我们了解人类发展的主要窗口。军事与政治向来是相伴相随的,军事历史是政治历史的演绎,也是政治历史发展的高潮。任何一个朝代或者一个国家的开始与终极,都是伴随着军事战争的开始或终极。军事历史使政治历史更加集中与清晰,更加丰富与生动。

青少年若想培养自己的军事爱好,必须从多方面去了解军事知识,学习军事历史,掌握军事动态。这样才能对世界军事形态有一个宏观的认识,并为维护和保卫世界和平作出自己的贡献。

为了使青少年军事爱好者对军事知识有一个全方位的了解,我们特地编写了这套“青少年军事爱好培养”。以上各册图书内容全部为青少年培养军事爱好必备知识,内容系统全面,并根据具体内涵进行相应归类排列,是青少年培养军事爱好的最佳读物,具有很强的趣味性、可读性和知识性,是青少年培养体育运动爱好的配套系列读物,非常适合各级图书馆收藏和陈列。

电子武器科技知识

电子战

电子战,又称电子对抗。是敌对双方利用专门的无线电电子设备和器材进行的相互斗争。电子对抗包括两个相互斗争的方面:一方面利用专门的无线电电子设备(侦察、干扰设备)破坏和减弱敌方无线电电子设备(通信、雷达、遥控、导航等)的威力和效能;另一方面则以一定的技术和措施以消除其有害影响,保证自己的电子设备的正常工作。

以雷达领域的电子对抗为例,就包括对雷达的侦察、干扰和雷达的反侦察、反干扰两个方面的相互斗争。前者称为雷达对抗,或雷达侦察、干扰,后者常简单地称为雷达反干扰。

电子对抗(电子侦察、干扰)一般不能直接对敌方人员和武器装备造成杀伤,但它却能使敌方无线电通信指挥系统失灵、雷达迷盲、火炮导弹等武器失控,为保卫自己和大量杀伤敌有生力量创造条件。因而在现代战争中具有越来越重要的地位,成为军事电子技术发展最快的领域之一。

多手段、多源、主被动电子干扰的破坏方式,使C3I系统面临瘫痪的威胁。海湾战争中,多国部队对伊军大规模空袭之前,根据战前电子信号情报侦察的结果以地面电子干扰系统对伊军的指挥、控制和通信系统实施强烈的电子干扰。

在空袭前夕,出动大批专用电子战飞机实施不同距离的大功率电子干扰。整个系统总的有效辐射功率近兆瓦级,是世界上功率最大的机载电子干扰系统。

美军最新装备的精确定位攻击系统在海湾战争中首次使用。精确定位攻击系统能从远离电磁辐射源的位置,指示目标所需的精度,适时地探测和定位该国徽记,并能使攻击机发射的导弹,准确地指向所标定的电磁辐射源实施攻击。除上述电子战专用系统外,多国部队攻击机和直升机还普遍装有自卫电子战系统和无源干扰系统。

多国部队把不同类型、不同型号、不同频段、不同功能的电子战器材和手段有机地结合起来使用,使伊军雷达迷盲、指挥中断。第一批“战斧”巡航导弹飞抵巴格达时,电子干扰最强烈,连巴格达电台的广播都听不清楚。

空袭打头阵的隐形飞机投下第一枚激光制导炸弹。击中巴格达通信大楼40分钟后才实施灯火管制。多国部队周密而强大的电子战攻势,为42天结束战争创造了极为有利的条件。

电子战的集中打击目标是C3I互系统。针对C3I系统的组成结构特点,集中攻击的是通信雷达系统。其手段除大量使用无源干扰系统外,主要是大功率电子干扰机实施集中压制式电子干扰和分布式压制干扰,通过大量使用反辐射导弹和反辐射无人驾驶飞行器、非核电磁脉冲弹、电子计算机病毒等进行。电子装备发展

未来美国电子战装备发展总趋势是装备种类减少、增加通用装备,各军兵种和不同平台将尽量使用标准化装备,并大量采用商业现成技术和设备,以便能节省研制投资、缩短研制闻期、减轻后勤支援压力。

1、21世纪初,EA-6B将是美国的主要战术支援电子战飞机。

2、综合防御电子对抗系统将是21世纪初美国重要平台的主要电子战系统。

综合防御电子对抗系统是一个多军种联合计划,包括陆军的通用导弹告警系统、空军的先进战术一次性使用干扰器材和海军的射频对抗设备等。美国海军和空军的多种飞机将装备1DECM系统中的干系统。在未来20年内,1DECM系统还将增加一个信息战子系统和一个定向红外对抗子系统。

3、海军将装备新一代高级综合电子战系统。海军将用新一代高级综合电子战系统替换目前广泛使用的AN/SLQ-32。该系统的正式型号为AN/SLY-2,它能探测和识别辐射源,并通过局域网将这些信息传送到作战系统中,A1EWS采用开放式结构,预计下世纪初投入使用。

原计划用于LPD-17和“水面战舰-21”等新型舰艇,但预计“提康得罗加”级巡洋舰和装备有“宙斯盾”战斗系统的阿利·伯克级驱逐舰等也可能改装A1EWS。

4、机载自卫电子战系统仍将是电子战装备的一个重要领域。海湾战争以后,美国曾一度认为现有的电子战系统已能完全满足作战需要,但1995年美军的F-16战斗机和法军的“幻影”战斗机在波黑相继被击落以后,美国重新认识到了制导武器对飞机的威胁和高价值平台自卫能力的重要性。

在平台自卫中,拖曳式诱饵和红外对抗将起重要作用。美国认为,拖曳式诱饵是对付雷达制导导弹的费效比最高的手段。

5、采用电子战与隐身技术相结合的方式来提高平台生存能力。美国国防科学委员会目前已经开始了这方面的研究,主要侧重平台载和平台下的电子与光学对抗对飞机特征控制的应用效果、探讨能够用来降低飞机可视性的材料、设计和技术等。隐身技术包括对雷达、红外、可见光、声波等多方面的隐身。电子武器

电子技术,未来战争的常规武器很多时候,对于中等程度杀伤力的进攻性武器来说,精确度每提升10%,其杀伤力就可以提升20%-25%,如果精确度从100米提升到20米,导弹的实际杀伤力至少可以提升10倍。当然实现这一目标需要整个导弹从研制到发射过程中多个环节的技术革新,而大部分革新其实质都是基于电子技术的进步。

无论是进攻还是防守,电子技术都是提升国防武器和设施价值最有效的手段。对于未来战争而言,武器基本的性能指标已经不能作为衡量其战斗力的唯一标准,电子系统在其中的辅助作用越来越能决定其战斗力的高低。仅以战斗机为例,同为最先进战机的美国F-22与俄罗斯“金雕”相比,从技术指标上看F-22明显处于下风,但连俄罗斯人都承认,战场上同等数量对抗未必“金雕”就能稳操胜券,因为单机的指标不能代表全部,在每次空战的背后都是整个战略控制系统在决定着战局的每一步走势,在这方面俄罗斯自愧不如。

可以说,未来的战争中,电子技术在决定战局走向上的分量会越来越重,虽然完全打一场电子模拟战似乎有些不切实际,但一场在电子技术与电子控制系统为主导下,打一场近似于模拟结果的战争并非痴人说梦。无论是进攻还是防御,电子技术已经成为现代战争中最普通也是最不可或缺的常规武器,很难想象一场没有电子技术支撑的战争会出现在我们面前,那只会被当作是流氓斗殴。近几届国防电子展,我们很少会在现场直接看到应用电子技术的武器实体,毕竟比起咄咄逼人的巨型杀手,电子系统依靠微小的身躯隐藏在不起眼的地方,却直接决定着武器的终极能力。因此,观众朋友可以发挥自己的想象,通过了解电子技术的实际功能,将其应用到您所感兴趣的军用设备上,以此来模拟电子技术为军用设备带来的技术层面上的提升。

随着电子系统越来越复杂,电子模块越来越微小,电子系统俨然已经成为军用设备的大脑,指挥其发挥最大的战略价值,对于未来的战争而言,电子系统才是战争中仅次于人的第二大决定因素。也许我们在国防电子展中看不到未来武器的样子,但通过这些至关重要的电子部件,我们依然可以寻找未来国防装备的发展方向。

电子对抗

1982年6月间,以色列同叙利亚在黎巴嫩南部的贝卡山谷中进行的一场大规模空战,是双方电子技术装备和战略战术的一次全面较量,结果以色列获得全胜。

叙利亚于1981年春天在贝卡谷地建立了导弹基地,他们在那里总共部署了20个“萨姆-6”地空导弹营。“萨姆-6“是苏联在五六十年代研制的一种野战防空导弹,其有效射程为30千米,射高100~18000米。在历次中东战争中,“萨姆-6”战绩卓著,揍下了许多以色列飞机,被阿拉伯人称誉为“战场宠儿”。而以色列方面则视其为眼中钉、肉中刺,欲将部署于贝卡谷地的“萨姆-6”彻底铲除而后快。

果然,以色列终于报得一箭之仇,摧毁了敌人的导弹基地。以色列人所仰仗的克敌法宝就是电子战。

当时的具体过程是这样的:

1982年6月9日下午,“萨姆-6”导弹阵地下静悄悄的。突然,大中中传来了一阵嗡嗡的声音,山小而大,由远而近。顿时,凄厉的战斗。警报声在山谷里回荡。渐渐地,用肉眼也可以看得清楚,黑压压的一大群以色列飞机正向这边飞来……

叙军指挥中心的指挥官斩钉截铁地下达命令:“雷达开机!”

看见敌人就打开雷达,这本来是导弹兵的基本常识。可是这一回情况不同——叙利亚上当了!实际上那成批飞过来的不是一般的飞机,而是一种通过无线电进行遥控的无人驾驶“诱饵”飞机。以色列是想利用这种无人机来引诱叙利亚发射“萨姆-6”导弹。叙利亚果然上了这个圈套!

直到叙利亚人发现那些被揍下来的以色列一飞机全是用塑料制作的,而且居然未看到一个飞行员跳伞,这才知道自己是上当了!于是叙利亚指挥官立即下令“雷达关机”。可是这一切都已经晚了!以色列空军已经得到了他们所需要的电子战情报资料。

以色列的E-ZC型“鹰眼”预警飞机指挥控制无人驾驶侦察机,在摸清“萨姆-6”的具体位置和雷达工作频率之后,用“狼”式反雷达导弹对这些雷达进行了毁灭性打击。

与此同时,在距离贝卡谷地40千米的地方,以色列的一架F-16战斗轰炸机向“萨姆-6”阵地的指挥中心连续发射了两枚美制“百舌鸟”空地导弹,结果两发两中,指挥中心不存在了!

在雷达系统和指挥中心被摧毁以后,整个“萨姆-6”导弹阵地已经变得“双目失明”和“群龙无首”了……数十架F-16战斗轰炸机铺天盖地而来。它们如同饿狼扑食,一齐朝“萨姆-6”阵地猛扑过去。第一攻击波刚过,第二攻击波接踵来,紧接着又是第二攻击波……

片刻功夫,整个贝卡谷地变成了血与火的海洋,20 个“萨姆-6”导弹营全部被淹没在这海洋之中!轰炸只持续了6分钟。叙利亚人一向引以自豪的“萨姆-6”,顷刻之间就化为乌有了!

电子对抗与反对抗措施电子对抗措施

电子对抗措施系指依据电子侦察获得的情报信息,对敌方使用的电磁波进行干扰和欺骗,削弱或破坏敌方电子装备的效能,甚至予以彻底摧毁的活动。目前实战使用的电子对抗措施主要有电子干扰、电子伪装、“隐身”和直接摧毁等四种。

电子干扰系统利用电子干扰设备和器材,在敌方电子设备工作的频谱范围内施放压制性干扰或欺骗性干扰,使敌方电子装备不能正常工作,造成通信中断、指挥瘫痪、雷达迷盲、武器失控等。

电子反对抗措施

电子反对抗措施是为了保障己方电子设备能正常工作而采取的反侦察、反干扰和反摧毁措施。

它不像电子侦察、电子对抗措施那样有独立的电子设备和系统,而是将各种措施附设在电子系统中或战术运用中,且在不断变化和发展。

电子对抗综合防御

综合防御电子对抗系统是一个多军种联合计划,包括陆军的通用导弹告警系统、空军的先进战术一次性使用干扰器材和海军的射频对抗设备等。

美国海军和空军的多种飞机将装备IDECM系统中的子系统。在未来20年内,IDECM系统还将增加一个信息战子系统和一个定向红外对抗子系统。

电子战支援

电子战支援系指对敌方电磁波进行搜索、侦收、标定并迅速分析其性质、位置,为作战行动提供有关情报,为实施干扰、欺骗和反对抗措施提供依据。

它一般又可分为电子情报侦察和电子支援侦察。无线电武器

无线电武器,新型非致命武器,使用无线电武器干扰敌方传输电子的信号,在战争中进行电子压制,导致对手信息不畅。

利用强微波波束能量毁伤飞机、导弹、航天器等目标中的电子设备或人员的定向能武器。是探索中的一种以无线电波能量打击目标的武器。它以辐射微波为特征,又称为无线电武器、射频武器。

原理

无线电武器由超高功率微波发射机、大型天线以及电源等其他配套设备构成。结构与雷达的发射部分相似,但辐射的能量要比雷达大百倍以至万倍。超高功率微波发射机可用单个或多个微波发射管来实现,这将是一种大型的设备。大型天线把超高功率微波发射机输出的能量会聚在窄波束内,以极高功率照射目标,通过热效应或电磁场感应效应来杀伤人员或破坏目标内部的电子设备。无线电武器与粒子束武器和强激光武器相比,有较宽的波束,因而有较大的照射和杀伤范围。另外,它受天气和烟尘等战场环境影响较小,作战适应性较强。但无线电武器的能量聚集需要使用大型天线,且很难立即判明其对目标的杀伤效果。

战争应用

在整个战争史上,士兵们总是幻想着胜利。而现在,军人们正在寻找在第一枪打响前就能取得胜利的方法。从现有情况判断,这种幻想是完全能够变成现实的,并且已经在海湾战争中得到了初步的验证。

海湾战争是“信息战”的试验场。用一个比较恰当的类比:1945年,日本的广岛和长崎首先领教了核武器的威力,那么伊拉克作为第一个大规模、全方位遭到信息武器打击的国家,可以成为“信息战争时代的广岛”。

首先,海湾战争爆发初期,伊拉克的防空雷达系统遭到了多国部队的无线电电子压制。当时,美国的移动式干扰振荡器还把伊拉克的长波通讯全部搞乱,这在很大程度上促进了盟军取得胜利。

这是一种特殊的电子对抗手段。其目标是通过发射或干扰电磁波、声波和红外线信号来使交战对手的电子对抗功能损坏或完全丧失。这种无线电电子压制手段一般可由地面、海面舰艇、空中电子干扰飞机三种系统全方位的协调来实现。这种手段的全面施展是美国1991年在海湾战争期间,结果是美国人完全控制中东地区的石油资源、保持美国在该地区的军事存在,实现了自己的战略打击目标。

西方学者比较普遍的看法是,这次战争巨大成果的取得与无线电电子压制这一现代化技术和高精确度武器的使用密不可分。

事实上,高精确度武器,例如F117—A隐形战略轰炸机、战斧式巡航导弹也是由尖端的电子信息系统来保障的。在强大的无线电电子压制下,甚至苏联南部地区一些无线电发射台功能减弱,雷达屏幕上信号多次出现中断。在评价海湾战争期间美军计算机装备的作用时,美国专家毫不掩饰自己的得意并形象地指出,整个“沙漠风暴”行动期间计算机中每盎司的硅甚至要比核弹头中的一吨铀还管用。由此,有理由充分相信,无线电电子信息武器在现今时代已经出现,并已经应用在战场上了。

美国人在科索沃战争时采用了高技术条件下夺取战场主动权的作战方式,这就是电子战。随着北约空袭飞机架次的增多,克拉克请求美国参联会主席增派了20架EA—6B,其中有4架是美国“罗斯福”号航母上的舰载机。

北约之所以动用这种飞机,是因为这种飞机装有能干扰南斯拉夫军队通信与雷达系统的特种设备。即使它只发出3秒钟的干扰,也有可能使南军的防空跟踪系统陷入瘫痪,从而使南军的地对空导弹发射场等关键目标暴露无遗。

除了31架EA—6B之外,美军还动用了两架EC—130H“罗盘呼叫”电子干扰机。北约在空袭南斯拉夫时,一般每天有十多架电子干扰机升空。美、英等北约国家空袭南斯拉夫的轰炸机、战斗机、预警与指挥机、侦察机上也都安有电子战设备。这些电子战设备肯定在空袭作战中发挥了重大作用。

在这次行动中,北约不仅动用了电子侦察、电子干扰等“信息武器”,还有50多颗卫星在太空助阵。这些卫星都直接参与了北约部队的侦察、评估、制导、协调等许多任务,并将所有先前公开的美国军用卫星的轨道数据加以保密,从而切断技术高超的南斯拉夫情报分析人员、俄罗斯和其他同情塞族人的专家接触军用卫星坐标信息的途径。

各国发展

近年来,俄罗斯坚持在军事技术领域推陈出新,计划在2020年前换装未来武器,确保在新型战争中立于不败之地。俄军正在谋划未来战争模式—脉冲战争;研制一种威力巨大的神秘武器—量子武器。俄总参谋部已做出决定,将建立无线电电子作战部队,以应对未来战争模式—脉冲战争。

另据俄罗斯《独立报》近日报道,俄罗斯国防部权威消息人士透露,为应对未来信息化战争,消除俄军软肋,俄军将组建一支全新的兵种—电子战部队,负责研制威力惊人的电子战武器装备,制定有关作战行动计划,指挥电子部队作战,并计划于2020年赶超美军的电子战能力。目前俄罗斯军政高层已经批准了建立电子战部队的相关计划。

制造脑控武器,需要先克隆人类情感。用超级电脑对数据库中成千上万个情绪脑电波样本进行分析,以了解心理特征和脑电波形状的对应关系。接着在另一台电脑中存储这些“情绪信号串”,用无线电向人体发射这些“有生命的信号”,“无声地改变人类的情绪状态”,从而操纵目标对象的心理和情绪,以影响其行动。

中国在1966年开始涉足反量子力学的基础研究,1996年中国在地下核试验中成功地湮化了10万吨战术核武器45%的能量,由此进一步加大了对此项目的科研投入,据美国国家情报中心得到的最新消息,中国已经成功的把反量子力学武器化,其代号为SS-W2,相信这是中国防御战略的一部分。

军用雷达

总述

军用雷达是利用电磁波发现目标并测定其位置、速度和其他特性的军用电子装备。

雷达具有发现目标距离远,测定目标坐标速度快,能全天候使用等特点。因此在警戒、引导、武器控制、侦察、航行保障、气象观测、敌我识别等方面获得广泛应用,成为现代战争中一种重要的电子技术装备。

原理和组成

典型的雷达是脉冲雷达,主要由天线、收发转换开关、发射机、接收机、定时器、显示器、电源等部分组成。

发射机产生强功率高频振荡脉冲。具有方向性的天线,将这种高频振荡转变成束状的电磁波(简称波束),以光速在空间传播。电磁波在传播过程中遇到目标时,目标受到激励而产生二次辐射,二次辐射中的一小部分电磁波返回雷达,为天线所收集,称为回波信号。

接收机将回波信号放大和变换后,送到显示器上显示,从而探测到目标的存在。为了使雷达能够在各个方向的广阔空域内搜索、发现和跟踪目标,通常采用机械转动天线或电子控制波束扫描的方法,使天线的定向波束以一定的方式在空间扫描。

定时器用于控制雷达各个部分保持同步工作。收发转换开关可使同一副天线兼作发射和接收之用。电源供给雷达各部分需要的电能。目标的距离是根据电磁波从雷达传播到目标所需要的时间(即回波信号到达时间的一半)和光速(每秒30万公里)相乘而得的。目标的方位角和仰角是利用天线波束的指向特性测定的。

根据目标距离和仰角,可测定目标的高度。当目标与雷达之间存在相对运动时,雷达接收到目标回波的频率就会产生变化。这种频移称为多普勒频移,它的数值与目标运动速度的径向分量成正比。据此,即可测定目标的径向速度。

战术技术性能

主要包括:雷达的最大作用距离,最小作用距离,方位角和仰角工作范围,精确度,分辨力,数据率,反干扰能力,生存能力,机动性、可靠性、维修性和环境适应性;以及雷达的工作体制,载波频率,发射功率,信号形式,脉冲重复频率,脉冲宽度,接收机灵敏度,天线的波束形状和扫描方式,显示器的形式和数量等。

精确度,指雷达测定目标的方位、距离和高度等数据时偏离其实际值的程度。分辨力,指雷达在方位、距离和仰角上分辨两个相邻目标的能力。反干扰能力,指雷达抑制敌方施放的有源干扰和无源干扰以及自然界存在的地物、海浪与气象干扰的能力。

通常采取的反干扰措施有:将各种不同频段、不同类型的雷达组成雷达网,互相利用数据,对干扰飞机进行多站定位;展宽雷达工作频段,快速电子跳频,降低天线副瓣电平,增大发射功率、脉冲压缩、脉冲多普勒滤波等。

分类

雷达有多种不同的分类方法。按照任务不同,可分为:

用于警戒和引导的雷达

对空情报雷达。用于搜索、监视和识别空中目标。它包括对空警戒雷达、引导雷达和目标指示雷达,还有专门用来探测低空、超低空突防目标的低空雷达。

对海警戒雷达。用于探测海面目标的雷达。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。安装在预警机上,用于探测空中各种高度上(尤其是低空、超低空)的飞行目标,并引导己方飞机拦截敌机、攻击敌舰或地面目标。它具有良好的下视能力和广阔的探测范围。

超视距雷达。利用短波在电离层与地面之间的跳跃传播,探测地平线以下的目标。它能及早发现刚从地面发射的洲际弹道导弹(见洲际导弹)和超低空飞行的战略轰炸机等目标,可为防空系统提供较长的预警时间,但精度较低。

弹道导弹预警雷达。用来发现洲际、中程和潜地弹道导弹,并测定其瞬时位置、速度、发射点、弹着点等弹道参数。

用于武器控制的雷达

炮瞄雷达。用于连续测定目标坐标的实时数据,通过射击指挥仪控制火炮瞄准射击。有地面型和舰载型。

导弹制导雷达。用于引导和控制各种战术导弹的飞行。有地面型和舰载型。

鱼雷攻击雷达。安装在鱼雷艇和潜艇上,用于测定目标的坐标,通过指挥仪控制鱼雷攻击。

机载截击雷达。安装在歼击机上,用于搜索、截获和跟踪空中目标,并控制航炮、火箭和导弹瞄准射击。

机载轰炸雷达。安装在轰炸机上,用于搜索和识别地面或海面目标,并确定投弹位置。

末制导雷达。安装在导弹上,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。在反导武器系统和导弹靶场测量中,用于连续测定飞行中的弹道导弹的坐标、速度,并精确预测其未来位置。

用于侦察的雷达

战场侦察雷达。陆军侦察分队用于侦察和监视战场上敌方运动中的人员和车辆。

炮位侦察校射雷达。地面炮兵用于侦察敌方火炮发射阵地位置,测定己方弹着点的坐标,以校正火炮射击。

活动目标侦察校射雷达。用于测定地面或海面的活动目标,并测定炮弹炸点或水柱对目标的偏差以校正地炮或岸炮射击。

侦察与地形显示雷达。安装在飞机上,用于侦察地面、海面的活动目标与固定目标和测绘地形。它采用合成孔径天线,具有很高的分辨力;所获得的地形图像,清晰度与光学摄影相接近。

用于航行保障的雷达

航行雷达。安装在飞机上,用于观测飞机前方气象情况、空中目标和地形地物,以保障飞机安全飞行。

航海雷达。安装在舰艇上,用于观测岛屿和海岸目标,以确定舰位,并根据所显示的航路情况,引导、监督舰艇航行。

地形跟随与地物回避雷达。安装在飞机上,用于保障飞机低空、超低空飞行安全。它和有关机载设备结合起来,可使飞机在飞行过程中保持一定的安全高度,自动避开地形障碍物。

着陆(舰)雷达。在复杂气象条件下,用于引导飞机安全着陆或着舰。通常架设在机场或航空母舰甲板跑道中段的一侧。

有些雷达上还装有雷达敌我识别系统,用于判定所发现目标的敌我属性。它由配属于各种雷达的询问机和安装在己方各种飞机、舰艇上的应答机(或询问应答机)组成,以密码问答方式完成对目标的识别。

用于气象观测的气象雷达

可探测空中云、雨的状态,测定云层的高度和厚度,测定不同大气层里的风向、风速和其他气象要素。它包括测雨雷达、测云雷达、测风雷达等。此外,按雷达架设位置的不同,可分为地面雷达、机载雷达、舰载雷达、导弹载雷达、航天雷达、气球载雷达等。

按工作频段不同,可分为米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达、毫米波雷达等。

按发射信号形式不同,可分为脉冲雷达、连续波雷达、脉冲压缩雷达等。

按天线波束扫描控制方式不同,可分为机械扫描雷达、机电扫描雷达、频扫雷达和相控阵雷达等。

历史

20世纪20年代末至30年代初,许多国家开展了对雷达的研究。1936年,英国人R.A.沃森-瓦特设计的“本土链”对空警戒雷达,部署在英国泰晤士河口附近,投入使用。该雷达频率为22~28兆赫,对飞机的探测距离可达250公里。到1941年,沿英国海岸线部署了完整的雷达警戒网。1938年,英国又研制出最早的机载对海搜索雷达ASV MarkⅡ。同年,美国海军研制出最早的舰载警戒雷达XAF,安装在“纽约”号战列舰上,对飞机的探测距离为137公里,对舰艇的探测距离大于20公里。在此期间,苏联、德国、日本等国也各自研制出本国的雷达用于战争。

20世纪40年代,由于微波多腔磁控管的研制成功和微波技术的发展,出现了微波雷达。它具有测量精度高、体积小、操作灵活等优点,因而雷达的用途逐步扩大到武器控制、炮位侦察、投弹瞄准等方面。美国在1943年中期研制成最早的微波炮瞄雷达AN/SCR-584,工作波长为10厘米,测距精度为±22.8米,测角精度为±0.06度,它与指挥仪配合,大大提高了高炮射击的命中率。1944年,德国发射V-1导弹袭击伦敦时,最初英国击落一枚V-1导弹平均需要发射上千发炮弹,而使用这种炮瞄雷达后,平均仅需50余发炮弹。

20世纪50~60年代,航空和空间技术迅速发展,超音速飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船等都以雷达作为探测和控制的重要手段。20世纪60年代中期以来研制的反洲际弹道导弹系统,使雷达在探测距离、跟踪精度、分辨能力和目标容量等方面获得了进一步提高。

发展趋势

雷达的工作频段将继续向电磁频谱的两端扩展;应用微电子学和固态技术成果,将实现雷达的小型化;利用计算机管理和控制雷达,将实现操作、校准、性能和故障检测的自动化,并发展自适应抗干扰技术;在中小型地面、舰载、机载雷达中,相控阵技术将获得广泛应用,以实现雷达的多功能;将提高雷达对目标实际形象、尺寸大小、运动姿态和诱饵识别的能力,增强雷达抗核袭击和抗反辐射导弹摧毁的能力;并将发展新的雷达体制如多基地雷达、无源雷达、扩频雷达、噪声雷达等。对空情报雷达

总述

对空情报雷达是搜索、监视与识别空中目标并确定其坐标和运动参数的雷达,又称对空搜索雷达。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技术装备。

情报容量,是衡量对空情报雷达在单位时间内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错配置和对干扰源交叉定位等措施,对抗敌电子干扰。对空情报雷达通常具有良好的可靠性和维修性,即具有较长的平均故障间隔时间和较短的平均故障修复时间,以保证长时间的连续工作。

在战斗使用中,对空情报雷达常采用不同性能的多部雷达组成雷达网,各雷达的探测范围互相衔接构成一定的对空警戒和引导空域。雷达站测得的目标情报,上报到各级雷达情报中心。现代化雷达网采用数字通信设备和军用电子计算机,自动传递和处理情报,极大地提高了雷达网的效能。对空情报雷达

分类

对空情报雷达按用途分为警戒雷达、引导雷达和目标指示雷达;按同时测定目标坐标的数目,分为三坐标雷达、两坐标雷达和测高雷达;按探测距离的远近,分为远程(400公里以上)雷达、中程(200~400公里)雷达和近程(200公里以内)雷达。

警戒雷达,用于对空监视,及早报知目标的出现。它一般具有较大的探测距离和高度,但其精度和分辨力不高,数据率较低。通常是两坐标雷达。

引导雷达,用于引导歼击机截击敌方航空器,其探测范围一般低于警戒雷达,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,所需高度参数,须由测高雷达提供。测高雷达具有水平方向宽、垂直方向窄的天线波束,在仰角上进行扫描,以测定目标高度。

V型波束引导雷达是早期出现的三坐标雷达,能在一次圆周扫描中测定目标的距离、方位和高度。新型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的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,但结构复杂,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,并提供目标的坐标,使武器系统的雷达或其他瞄准装置能迅速地捕获目标。它一般为中近程雷达,具有较高的数据率和精度。为了便于转移,地面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。它具有抑制地物杂波的能力,能从大量地物杂波中鉴别出低空飞行目标。低空雷达由于受地球曲面限制,探测距离一般较近,数据率和自动化程度则较高。

陆军使用的对空情报雷达,也称野战防空雷达。它具有较高的机动性,能跟随部队迅速转移。

历史

1936年,英国首次将“本土链”警戒雷达部署在本国沿海地区,投入实战运用。

20世纪40年代初期,美国和英国开始生产精度较高的微波雷达,也就是早期的引导雷达和目标指示雷达。第二次世界大战后,随着电子技术的进步,对空情报雷达的性能不断改进。其探测距离和精度成倍提高,并且发展了反干扰技术,如研制了动目标显示雷达和采用机械跳变频技术等。

60年代,又陆续研制出脉冲压缩、频率捷变、电扫描等新体制雷达,进一步提高了探测性能和抗干扰能力。

70年代以来,对空情报雷达和电子计算机结合,自动探测目标并录取、传递其数据,自动检查与指示雷达部件的故障,自动改变雷达技术参数,以适应目标特性和干扰环境的变化。

发展趋势

进一步提高反干扰能力和操作自动化;提高探测“隐身”飞机和其他小目标的能力;三坐标体制和相控阵技术将进一步获得广泛应用。抗干扰性能优越的多基地雷达,可探测超远距离低空航空器的超视距雷达等新体制的雷达,也将取得新的进展。

超视距雷达

超视距雷达主要用于早期预警和战术警戒,是对地地导弹(特别是低弹道的洲际导弹和潜地导弹)、部分轨道武器(包括低轨道卫星)和战略轰炸机的早期预警手段。

出现

超视距雷达工作在短波波段,能监视地平线以下目标的地面雷达,它是一种利用高新技术发展起来的新型军用雷达,能用来探测和发现隐形武器装备,反隐形技术发展的产物。由于隐形武器装备的设计通常是针对厘米波段雷达的,为了对付隐形武器装备,扩展雷达的工作波段是必然的选择。将雷达的工作波段向米波段和毫米波段甚至红外波段和激光波段扩展,会使雷达具有一定的反隐形能力。超视距雷达就是这样出现的。

分类

超视距雷达按电磁波传播方式不同,可分为天波超视距雷达和地波超视距雷达两类。前者利用电离层折射,后者利用地球表面绕射。

天波超视距雷达又可分为前向散射和后向散射两种类型。天波前向散射雷达的发射站和接收站相距数千千米,利用目标对电离层的扰动来探测目标,必须多站配置才能求得目标距离,现已极少采用。天波后向散射雷达和地波超视距雷达的发射站及接收站均位于邻近地点,利用目标后向散射原理探测目标,可提供目标方位、距离和径向速度。天波后向散射雷达能探测地面距离为900~3500千米的低空目标。地波超视距雷达必须架设在海岸边,以减小传播损耗,对飞机的作用距离可达200~400千米。

超视距雷达一般采用方位电扫±30°的相控阵天线,用单脉冲比幅法测角,用多普勒信号处理技术完成动目标检测。天波后向散射雷达是低空防御系统中一种有效的预警手段,是超视距雷达发展的重点。超视距雷达还能进行海洋状态的遥测及空中交通管制。

优点

超视距雷达的主要优点是能克服地球曲率的限制,探测地平线以下的目标。天波超视距雷达的作用距离为1000~4000公里。地波超视距雷达的作用距离较短,但它能监视天波超视距雷达不能覆盖的区域。超视距雷达的工作波长接近或大于目标尺寸,因此它的目标散射截面比微波雷达大1~2个数量级。

超视距雷达在使用上也存在不少问题,例如只能探测电离层以下即300~400公里以下的目标;只能获得目标的方位和距离信息,很难获得仰角信息;测量精度低、分辨率差;电波通道不稳定,干扰因素多,气候变化、北极光和太阳黑子直接影响天波超视距雷达的性能,甚至使它不能正常工作;在中波、短波波段,频谱拥挤,带宽窄,互相干扰严重。

此外,超视距雷达系统庞大,雷达站内还配建诸如电离层监测站和气象站等支援设施。为了提高超视距雷达的效能,需要进一步增强系统对环境的自适应能力和抗干扰能力。

应用

超视距雷达主要用于早期预警和战术警戒,是对地地导弹(特别是低弹道的洲际导弹和潜地导弹)、部分轨道武器(包括低轨道卫星)和战略轰炸机的早期预警手段。它能在导弹发射后1分钟发现目标,3分钟提供预警信息,预警时间可长达30分钟。超视距雷达在警戒低空入侵的飞机、巡航导弹和海面舰艇时,可以在200~400公里的距离内发现目标。

与微波雷达相比,超视距雷达对飞机目标的预警时间约可增加10倍;对舰艇目标的预警时间可增加30~50倍。它还能探测4000公里以内的核爆炸,通过测量电离层的扰动情况估计核爆炸的当量和高度。

中国超视距雷达发展

中国对于超视距雷达的研究起步于20世纪70年代,需要指出的是这项研究得到了钱学森先生的大力支持,1982年我国完成试验型天波超视距雷达,其在试验中成功的探测到了1200公里外的民航飞机,经过不断的完善和发展,目前天波超视距雷达已经定型装备我军战略预警部队。

在地波雷达研究方面,我国根据相关原理,按照陆用和舰用分别开展研究工作。80年代初,哈尔滨工业大学按照新的机理提出了研制方案开始了技术攻关,经过多年努力,攻克了多项关键技术,并在此基础上进行了系统试验。

1990年我国在威海建立首座高频地波超视距试验站,并成功了跟踪了超视距外的舰船和飞机等目标,并且在此基础上还进行了舰载地波雷达的试验工作,成功探测到上百公里外的船舶,为了国产地波超视距雷达的投入使用打下了坚实的基础。

我国另外一个地波超视距雷达系统由武汉大学研制的OSMAR系统,该系统在1994年投放使用,成功探测到30公里外的目标,在此基础上,武汉大学又研制了第二代OSMAR2000系统,该系统的最大探测距离提高到200公里以上,综合性能已经达到国外90年代先进水平,但就总体而言,我国上述地形超视距雷达在一些主要性能比国外如俄罗斯的HFSWR仍旧有差距,体现在最大探测距离上就比后者要近,因此在为鹰击-62岸舰导弹部队提供支持方面能力不足,这也许是为什么我国要进口俄罗斯同类产品。

发展

有媒体报道,美军正在建造工作在米波段的AN/FPS-118超视距预警雷达。美国已研制成功一种海军用的可调防的小型战术超视距雷达;美空军计划为“爱国者”防空导弹安装35千兆赫的毫米波雷达导引头,并开始进行激光雷达预警系统的研究工作。

将雷达系统安装在空中或空间平台上,是超视距雷达的另一个发展方向。将探测系统安装在空中或卫星上进行俯视,可提高探测雷达截面较小目标的概率。

美空军的E-3A预警机(载高脉冲重复频率的脉冲多普勒雷达)和海军正在研制的“钻石眼”预警机(载有源相控阵雷达)以及高空预警气球(载大型孔径雷达),都能有效地探测隐形目标。这种安装在空中或空间平台上的雷达系统就是新型超视距雷达,提高了现有雷达的探测能力。

弹道导弹预警雷达

总述

弹道导弹预警雷达即远距离搜索雷达。用于发现洲际、中程和潜地弹道导弹,测定其瞬时位置、速度、发射点和弹着点等参数,为国家军事指挥机关提供弹道导弹来袭的情报。也用于担负空间监视和人造地球卫星等飞行器编目的任务。

弹道导弹预警雷达配有高性能的计算机数据处理系统,探测来袭目标的置信度高,虚警率低。平时,将空间运行的航天器和空间杂物编成星历表,不断预测其衰变期,避免其再入大气层陨毁时误判为导弹攻击。预警工作时,在其责任方位区内,形成1~2个低仰角搜索扇面,进行警戒。发现目标后,测定其位置,数据处理系统计算弹道轨迹,并与星历表中的卫星轨道、极光及流星余迹进行比较识别。如判定是导弹攻击,则进行跟踪,或移交给弹道导弹跟踪雷达,作进一步的精确判断,计算出来袭导弹的发射点、弹着点、再入时间和落地时间,并将上述情报发往预警中心。

分类

弹道导弹预警雷达按性能和工作体制分为:

机电扫描预警雷达。采用固定的天线阵面,利用馈源位置的变化形成波束扫描,有2个波束在固定的低仰角上作方位扇扫。根据目标通过两个波束的时间、位置和速度,计算出近似的弹道轨迹,但预测弹着点的精度较差,有时还需配置远程跟踪雷达,提高测定轨道的精度。

电扫描预警雷达。一种多功能雷达,有频相扫阵和相控阵2种类型。它在较宽的责任方位区形成搜索扇面,发现目标后,在搜索的同时能跟踪100~200个目标,对多弹头目标有较高的识别能力和测量精度。

弹道导弹预警雷达通常架设在国土边缘地区,用若干部雷达组成预警网,每部雷达负责指定的责任方位区,用数据传输通信系统与预警指挥中心联系在一起,完成国土的全方位预警。所提供的预警时间,对洲际弹道导弹为15~20分钟,对潜地弹道导弹为2.5~20分钟。

发展

20世纪50年代后期,出现洲际弹道导弹之后才开始研制弹道导弹预警雷达。60年代初期,美国研制的AN/FPS-50型雷达首先投入使用。60年代后期,美苏两国先后装备电扫描预警雷达。70年代末,美国增设了全固态相控阵潜地导弹预警雷达,苏联架设了先进的频相扫预警雷达。弹道导弹预警雷达的发展趋势,主要是进一步提高对来袭导弹的判定能力和改进计算机数据处理系统,以适应对多弹头和远程潜地弹道导弹的预警任务。

炮瞄雷达

总述

炮瞄雷达是用于自动跟踪空中目标,测定目标坐标,并通过指挥仪控制高射炮瞄准射击的雷达。又称火炮控制雷达。它是高射炮系统的组成部分。

现代战争中,几乎所有的高射炮都装备了炮瞄雷达。在速度快、机动性好的的现代作战飞机面前,没有炮瞄雷达的高炮就如同瞎子一般。

功能

炮瞄雷达一般都具有搜索和跟踪目标的能力。由于作用距离近,雷达波束窄,通常要根据目标指示雷达提供的情报搜索目标,必要时也可自行搜索目标。它用方向性很强的天线,定向发射针状波束和接收目标回波信号。发现目标后,转入自动跟踪,使天线轴对准目标。当目标偏离天线轴方向时,即产生方位角和高低角误差信号。误差信号作用于天线控制装置,使天线轴又迅速转向目标。在自动跟踪过程中,炮瞄雷达连续不断地测出目标的方位角、高低角和距离,并将这些坐标数据传给指挥仪,从而控制高射炮瞄准射击。

工作波段

炮瞄雷达工作于厘米波段或更高的波段,测定目标坐标的精度高,跟踪速度快,反应时间短,机动性能好。它按角度跟踪方式,分为圆锥扫描雷达、隐蔽圆锥扫描雷达和单脉冲雷达等。圆锥扫描雷达需要接收一系列的回波脉冲才能实现自动跟踪,受回波信号幅度起伏影响较大,限制了跟踪精度。单脉冲雷达则只需要一个回波脉冲,就可给出目标角度的信息,不受回波信号的幅度起伏的影响,提高了跟踪精度。按作用距离,分为大中口径和小口径高射炮炮瞄雷达。大中口径高射炮炮瞄雷达,搜索和跟踪距离较远,一般在35公里以上,但角跟踪速度较小,体积较大。小口径高射炮炮瞄雷达,搜索和跟踪距离较近,一般在10~40公里,角跟踪速度大,达140度/秒,体积小,重量轻,测定目标坐标的精度较高,多与计算机、高射炮结合成为一体。

历史

1938年,美国制成了最早的炮瞄雷达SCR-268,用于控制探照灯在夜间照射目标,引导高射炮对目标射击。1943年,美国研制成第一部圆锥扫描自动跟踪的微波炮瞄雷达SCR~584,用于控制高射炮瞄准射击。20世纪50年代中期,炮瞄雷达多用于控制大中口径高射炮。50年代中期以后,转向于发展控制小口径高射炮的炮瞄雷达。70年代以来,发展了单脉冲小口径高射炮炮瞄雷达,如瑞士“空中卫士”系统中的Var1021型炮瞄雷达。

随着电子技术的发展,炮瞄雷达将进一步采用电扫描和边搜索边跟踪的体制,从而实现多目标跟踪;与激光、红外、电视结合,扩大雷达功能;提高低仰角跟踪和抗干扰、抗反雷达导弹摧毁的能力。

舰艇导弹制导雷达

装载于舰上,用来引导或控制导弹飞行的雷达。能为舰对舰导弹或舰对空导弹提供发射诸参数,在导弹飞行中提供制导指令,以提高导弹命中目标的概率,并减少导弹受干扰的程度。

按导弹种类不同,通常分舰舰导弹制导雷达和舰空导弹制导雷达两类。

舰舰导弹制导雷达,一般均有独立搜索目标的能力,能连续测定目标的坐标数据。计算机分机根据目标的运动参数解算出导弹攻击舷角和导弹末制导雷达的开机时刻,通过驱动装置使导弹发射架转到指定的舷角,并把末制导雷达的开机时刻指令装定在弹内控制器中。导弹发射后,不再由舰艇导弹制导雷达控制。

舰空导弹制导雷达制导方式有波束制导(又称驾束制导,已被淘汰)、指令制导、半主动雷达寻的或复合制导等。

波束制导雷达利用宽、窄两个波束分别跟踪导弹和目标,根据两者的位置误差,通过指令发射机控制导弹的飞行。

半主动寻的制导雷达在跟踪目标、控制导弹发射后,立即启动连续波照射雷达,对指定目标进行照射,导弹接收系统接收照射雷达的回波信号,控制导弹飞向目标。

制导雷达与炮瞄雷达相似,同属精密跟踪雷达,区别在于炮瞄雷达是测定被射击目标的坐标,以控制导弹或火炮进行射击;制导雷达则是控制自己发射的导弹飞行过程,要在不断地测定导弹和目标运动轨迹的同时,控制导弹击中目标。同时要求制导雷达能同时跟踪多个目标,且其分辨力也较高。这类雷达的天线的扫描方式有其独有的特点,并随制导体制而异。为获得目标的连续数据,要求有高的数据率。对雷达工作方式、测角精度的要求,主要取决于导弹工作的模式。为减少舰艇装备雷达的数量和品种,有效地发挥雷达效能,采用具有一定角精度和数据率的对海搜索雷达,来兼顾舰对舰导弹的制导任务。

随着舰对舰导弹射程的提高,为进行超视距攻击,可用舰载直升机雷达完成舰对舰导弹的制导任务。因舰对空导弹射程较远,特别是对无末制导装置的导弹,制导雷达需有适中的探测能力、较高的跟踪精度,因此,装备舰对空导弹的舰艇需配置舰对空导弹制导雷达。

复合制导雷达

总述

采用微波、红外、电视和光瞄设备等多种手段对目标进行搜索、跟踪、敌我识别和对拦截导弹进行制导的多用途雷达。自从高速、低空和能对雷达实施干扰的飞机出现以后,20世纪50年代末期许多国家就致力于复合制导雷达的研制,60年代中期已开始使用。80年代初已有许多国家研制成功复合制导雷达,如苏联的SA-8型,美国的“爱国者”XMIM-104型,法国和西德合制的“罗兰特”1型和2型,法国的“响尾蛇”型,意大利的“靛青”型。中国也研制成功这类雷达。

工作原理

这种雷达的微波设备用于对目标自动搜索和跟踪,向拦截导弹发送指令进行中间制导;红外设备用于导弹发射后而尚未进入雷达波束前一段的预制导;电视和光瞄设备是辅助雷达的跟踪手段。

在结构上,搜索雷达和跟踪制导雷达可分装在两部机动车辆中,也可合为一部雷达装在一部机动车辆中。在雷达准确指向目标并稳定跟踪后,即可发射拦截导弹。导弹离开发射架瞬间,装在天线转塔上的红外测角仪能灵敏地测出导弹尾部发动机喷出光焰中的红外辐射信息,据此测定导弹轴线偏离红外波束中心轴线的误差角E1,经过跟踪回路处理后作为把导弹引入雷达波束的信号。在导弹进入雷达波束后,对导弹轴线偏离雷达波束轴线的误差角E2进行处理,并控制导弹继续飞向目标遭遇点。

搜索雷达和跟踪制导雷达分装在两部机动车辆时,前者通过数传电缆或无线电向后者指示目标位置。跟踪制导雷达还设有无线电指令制导的指令发射系统。当雷达受到无线电干扰时,可使用专门配备的光学瞄准仪和电视跟踪设备。光学瞄准仪对目标进行瞄准;然后转入电视全程跟踪,配合无线电指令制导。在无干扰情况下,电视监视外界全景和目标、导弹飞行实况。图2是用于中、低空防御武器的复合制导雷达工作原理框图。实线表示目标由雷达跟踪,导弹受无线电指令制导,称为第一种工作状态;虚线表示目标由光学设备跟踪,导弹受无线电指令制导,称为第二种工作状态。

在第一种工作状态时,搜索雷达是相干脉冲多普勒体制,能搜索在严重地物干扰背景中的低空运动目标。装在精密转塔上的雷达天线和敌我识别器天线,发射电磁波指向目标并接收回波,经过接收机传送至信号和数据处理器(包括处理目标信号的提取器、安排目标处理顺序的定序器、数据处理及自动操作的计算机)。它可判别目标威胁程度、计算目标位置数据、完成多目标跟踪和逻辑运算等。信号和数据处理器把预定拦截的目标数据同时送往跟踪制导雷达和显示控制器,指挥跟踪制导雷达并继续对空中目标进行选择、监视。高稳定度的相干发射机和多普勒测速通道是搜索雷达的关键部分。发射机可使用频率综合器激励的放大链,也可使用微波三极管振荡器,振荡脉冲相位采用注入锁相技术而保持稳定。相干脉冲由中频稳定本振信号与高频本振信号经过单边带混频而成,并在三极管起振前注入其谐振腔内。

因此,在相干信号控制下建立起来的信号相位是相同的。回波信号经混频成中频和附加多普勒频率的信号,经与中频本振比较后得到零中频多普勒频率。把此信号送入由距离选择门、抑制滤波器和多普勒滤波器组成的测速通道,从而求出目标运动速度值。它是判别目标紧急程度的重要数据。

跟踪制导雷达收到搜索雷达送来的目标位置指定数据后,即可对选定拦截的目标进行搜索、跟踪,并使导弹发射架同步瞄准和计算拦截参数。

跟踪制导雷达采用相对坐标体制,它把目标和导弹交会在同一雷达波束内引向目标遭遇点。数字计算机参与闭合回路控制的无线电遥控指令计算。红外设备对导弹的引导依情况而不同:对远距离正常目标只完成预制导,把导弹引入雷达波束即完;但对于很近的超低空目标则对导弹进行全程制导。

雷达受到干扰时即采用图2虚线所示的第二种工作状态,由光学瞄准仪、电视设备和红外测角仪组成的光学跟踪系统进行工作。此时,用电缆连接设置在距离制导雷达约百米远的光学瞄准仪,由瞄准手跟踪目标。当制导雷达主控台收到“对准目标”信号,雷达即转入光瞄外引导控制状态,使雷达天线转塔对准光学瞄准仪所应指示的目标,紧固在制导雷达天线轴上的电视摄像头也对准目标,并在电视屏幕上显示出来。

此后,用电视进一步对准目标并控制距离波门套住目标回波,随即转入自动跟踪、捕获目标。跟踪制导雷达上的红外设备仍用作导弹的预制导并用无线电指令制导作为中制导。这种系统还可对低于搜索雷达的多普勒滤波器下限的低速目标进行稳定跟踪。

特点

复合制导雷达有以下一些特点:反应时间快,自动化程度高,从发现目标到发射导弹拦截目标的反应决策时间在秒级范围内;抗干扰性能好,不仅有光学和电子技术手段,而且采用多频段式频率捷变对抗干扰也有一定效果;频率高、天线波束窄,有利于改善测角精度;低空性能好,使用光学瞄准、电视跟踪、红外制导和无线电多普勒测速技术,在拦截高度降至10米乃至几米时仍能保证杂波下能见度超过-55分贝以上。

弹道导弹跟踪雷达

简介

弹道导弹跟踪雷达,即远距离跟踪雷达。用于跟踪洲际弹道导弹、中程弹道导弹和潜地弹道导弹,连续测定其坐标和速度,识别真假弹头,并精确预测其未来位置,测定其轨道,制导己方反弹道导弹导弹攻击目标。也用于弹道导弹试验的靶场测量和鉴定。它是反导弹武器系统和靶场测量系统不可缺少的组成部分。

分类

按其用途分为:

导弹截获雷达,是一种多功能电扫描雷达。它依据预警信息搜索、截获来袭导弹,跟踪和识别目标,计算出来袭导弹的轨道和己方反弹道导弹导弹的拦截弹道,对远程反弹道导弹导弹进行初制导,并给导弹阵地雷达指示目标。如苏联的一种导弹截获雷达,天线阵面高120米,宽150米,外形为A形结构,有前后两个阵面。收发阵结构相似且分开设置,可双向发射或接收,作用距离为2800公里。

导弹阵地雷达,有单脉冲和相控阵两种体制,主要用于跟踪和识别来袭导弹,并制导己方反弹道导弹导弹攻击目标。它采用灵活的信号波形和数字信号处理机,根据目标群再入大气层的减速特性、目标大小、速度和尾流特性等,从假目标中识别出真弹头。一个四阵面的相控阵导弹阵地雷达,可全向搜索、跟踪和处理上百个目标,制导多个反弹道导弹导弹拦截多个来袭弹头。

导弹目标特性测量雷达,是远程相参单脉冲雷达,主要用于测量、记录目标轨迹和回波特点,并从中推算出目标的动力学特性和物理特性。它采用灵活的信号波形,多种极化形式的天馈线,能进行速度分辨和跟踪,有较高的分辨力,常用多频段进行目标特征测量,给出目标尺寸大小、尾流特性和进行形体分析。如美国的ALCOR型雷达,工作频率为5665兆赫,信号带宽为500兆赫,距离分辨力为0.5米,可独立分辨出目标上各个散射中心,推算出近似的目标外形。

精密跟踪测量雷达,是弹道导弹外弹道的测量雷达。担负靶场航区安全、火箭推力评定、火箭级间分离、多弹头相对位置及再入落点测量等任务。有时多部精密跟踪雷达组成雷达链,用跟踪信标的方法来测量远程导弹的弹道。如美国的AN/FPS-16型雷达,工作在5厘米波段,测角精度0.1密位,测距误差1.5米,测速(径向速度)误差0.05米/秒。信标跟踪距离大于10万公里。

发展

弹道导弹跟踪雷达在20世纪40年代后期开始使用,最初,采用圆锥扫描体制。50年代中期,研制出单脉冲精密跟踪测量雷达。60年代中期,在靶场使用了反导弹试验性相控阵雷达,60年代后期,出现了宽带波形的目标特性测量雷达。70年代以后,加强了导弹阵地雷达识别技术的研究。

发展趋势是:采用自适应环境变化的信号波形,提高对小目标检测和在杂波干扰中检测目标的能力;采用宽带波形获得距离、速度的高分辨力,进行目标物理特性分析;采用多站雷达体制,以提高测定目标坐标的精度;进一步改进信号处理系统;加强识别技术和识别算法的研究等。

战场侦察雷达

战场侦察雷达是用于探测地面活动目标的雷达。主要装备于陆军部队,用于警戒、侦察敌方运动中的人员、车辆和坦克等目标,测定其方位、距离和活动路线,提供敌军地面活动的情报。

根据雷达作用距离的不同,战场侦察雷达分为近距离(对车辆10千米左右)便携式和中远距离(对车辆20~40千米左右)车载式2种类型。

根据雷达发射波形的不同,又有连续波和脉冲波2种体制。这种雷达一般采用3厘米或更短的波长,以提高精度和减少体积、重量。由于目标周围环境中常伴有很多地物,这种雷达常采用动目标检测技术,以便将活动目标信号从强烈的地物杂波中检测出来。机载雷达

总述

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