故我識對雷達

故我識對雷達,是利用電磁波探測目標的電子設備。發射電磁波對目標進行照射並接收其回波,由此獲得目標至電磁波發射點的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等信息。

雙/多基地雷達

普通雷達的發射機和接收機安裝在同一地點,而雙/多基地雷達是將發射機和接收機分別安裝在相距很遠的兩個或多個地點上,地點可以設在地面、空中平台或空間平台上。由於隱身飛行器外形的設計主要是不讓入射的雷達波直接反射回雷達,這對於單基地雷達很有效。但入射的雷達波會朝各個方向反射,總有部分反射波會被雙/多基地雷達中的一個接收機接收到。美國國防部從七十年代就開始研製、試驗雙/多基地雷達,較著名的“聖殿”計畫就是專門為研究雙基地雷達而制定的,已完成了接收機和發射機都安裝在地面上、發射機安裝在飛機上而接收機安裝在地面上、發射機和接收機都安裝在空中平台上的試驗。俄羅斯防空部隊已套用雙基地雷達探測具有一定隱身能力的飛機。英國已於70年代末80年代初開始研製雙基地雷達,主要用於預警系統。

相控陣雷達

我們知道,蜻蜓的每隻眼睛由許許多多個小眼組成,每個小眼都能成完整的像,這樣就使得蜻蜓所看到的範圍要比人眼大得多。與此類似,相控陣雷達的天線陣面也由許多個輻射單元和接收單元(稱為陣元)組成,單元數目和雷達的功能有關,可以從幾百個到幾萬個。這些單元有規則地排列在平面上,構成陣列天線。利用電磁波相干原理,通過計算機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行掃描,故稱為電掃描。輻射單元把接收到的回波信號送入主機,完成雷達對目標的搜尋、跟蹤和測量。每個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。天線的單元數目越多,則波束在空間可能的方位就越多。這種雷達的工作基礎是相位可控的陣列天線,“相控陣”由此得名。

相控陣雷達的優點

(1)波束指向靈活,能實現無慣性快速掃描,數據率高;(2)一個雷達可同時形成多個獨立波束,分別實現搜尋、識別、跟蹤、制導、無源探測等多種功能;(3)目標容量大,可在空域內同時監視、跟蹤數百個目標;(4)對複雜目標環境的適應能力強;(5)抗干擾性能好。全固態相控陣雷達的可靠性高,即使少量組件失效仍能正常工作。但相控陣雷達設備複雜、造價昂貴,且波束掃描範圍有限,最大掃描角為90°~120°。當需要進行全方位監視時,需配置3~4個天線陣面。
相控陣雷達與機械掃描雷達相比,掃描更靈活、性能更可靠、抗干擾能力更強,能快速適應戰場條件的變化。多功能相控陣雷達已廣泛用於地面遠程預警系統、機載和艦載防空系統、機載和艦載系統、炮位測量、靶場測量等。美國“愛國者”防空系統的AN/MPQ-53雷達、艦載“宙斯盾”指揮控制系統中的雷達、B-1B轟炸機上的APQ-164雷達、俄羅斯C-300防空武器系統的多功能雷達等都是典型的相控陣雷達。隨著微電子技術的發展,固體有源相控陣雷達得到了廣泛套用,是新一代的戰術防空、監視、火控雷達。

寬頻/超寬頻雷達

工作頻帶很寬的雷達稱為寬頻/超寬頻雷達。隱身兵器通常對付工作在某一波段的雷達是有效的,而面對覆蓋波段很寬的雷達就無能為力了,它很可能被超寬頻雷達波中的某一頻率的電磁波探測到。另一方面,超寬頻雷達發射的脈衝極窄,具有相當高的距離解析度,可探測到小目標。目前美國正在研製、試驗超寬頻雷達,已完成動目標顯示技術的研究,將要進行雷達波形的試驗。

合成孔徑雷達

雷達雷達

合成孔徑雷達通常安裝在移動的空中或空間平台上,利用雷達與目標間的相對運動,將雷達在每個不同位置上接收到的目標回波信號進行相干處理,就相當於在空中安裝了一個“大個”的雷達,這樣小孔徑天線就能獲得大孔徑天線的探測效果,具有很高的目標方位解析度,再加上套用脈衝壓縮技術又能獲得很高的距離解析度,因而能探測到隱身目標。合成孔徑雷達在軍事上和民用領域都有廣泛套用,如戰場偵察、火控、制導、導航、資源勘測、地圖測繪、海洋監視、環境遙感等。美國的聯合監視與目標攻擊雷達系統飛機新安裝了一部AN/APY3型X波段多功能合成孔徑雷達,英、德、意聯合研製的“旋風”攻擊機正在試飛合成孔徑雷達。

毫米波雷達

工作在毫米波段的雷達稱為毫米波雷達。它具有天線波束窄、分辯率高、頻頻寬、抗干擾能力強等特點,同時它工作在目前隱身技術所能對抗的波段之外,因此它能探測隱身目標。毫米波雷達還具有能力,特別適用於防空、地面作戰和靈巧武器,已獲得了各國的調試重視。例如,美國的“愛國者”防空飛彈已安裝了毫米波雷達導引頭,目前正在研製更先進的毫米波導引頭;俄羅斯已擁有連續波輸出功率為10千瓦的毫米波雷達;英、法等國家的一些防空系統也都將採用毫米波雷達。

雷射雷達

工作在紅外和可見光波段的雷達稱為雷射雷達。它由雷射發射機、光學接收機、轉台和信息處理系統等組成,雷射器將電脈衝變成光脈衝發射出去,光接收機再把從目標反射回來的光脈衝還原成電脈衝,送到顯示器。隱身兵器通常是針對微波雷達的,因此雷射雷達很容易“看穿”隱身目標所玩的“把戲”;再加上雷射雷達波束窄、定向性好、測量精度高、解析度高,因而它能有效地探測隱身目標。雷射雷達在軍事上主要用於靶場測量、空間目標交會測量、目標精密跟蹤和瞄準、目標成像識別、導航、精確制導、綜合火控、直升機防撞、化學戰劑監測、局部風場測量、水下目標探測等。美國國防部正在開發用於目標探測和識別的雷射雷達技術,已進行了前視/下視雷射雷達的試驗,主要探測偽裝樹叢中的目標。法國和德國正在積極進行使用雷射雷達探測和識別直升機的聯合研究工作

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