雷達存儲任務數
⑴ 雷達站主要任務都有哪些
雷達站的經常性任務是將每一次大規模空情的敵機一批一批地從南方發現後連續報出它的位置、高度和架數,送到北方去,然後從北方再發現,接上准確的批號,送回南方去。雷達站還有引導我軍飛機攻擊敵機的任務,不過這種任務不常有。為了打擊敵機的囂張氣焰,我機有時起飛後低空出航,避開敵方雷達的監視,從黃海這方面飛過來,到平壤地區後就交給平壤輔指指揮,由中國雷達站引導。
⑵ 我國雷達體系
我國從六十年代開始即開展相控陣技術的研究,並於七十年代研製成功7010大型遠程相控陣雷達,曾出色的完成了觀測美國天空試驗室和蘇聯核動力衛星殞落任務,引起世界重視(相關資料可查閱中國科學技術協會網站文章)。在九十年代又研製出YLC-2全固態相控陣遠程警戒雷達(第二屆中國國際國防電子展覽會上展出)。這些成果都反映了我國在相控陣雷達研製上的進步。不過,相對於一些陸基和艦載的大型雷達來說,機載相控陣雷達的技術難度要大得多,主要難度又集中在小體積T/R組件的研製上。據介紹,607所和電子部14所在機載相控陣雷達的研製上處於國內領先地位,目前,相控陣雷達的數據處理部分已經比較成熟,但是在T/R組件的生產,尤其是成本控制上仍然有相當大的差距。據顧誦芬院士在前不久的介紹,國內目前單個T/R組件的生產成本要達到數萬人民幣,這樣,光雷達天線的造價就已經是天價了,而美國目前已經將T/R組件的生產成本控制在四五百美元以下,因此我們的差距還是相當大的。對比美國的發展歷程,我們要研製出AN/APG-77級別的雷達,可能要到2010年以後。相對來說,無源相控陣雷達的技術難度要小得多,因此在研製出實用的有源相控陣雷達之前,完全有可能採用無源相控陣雷達作為過渡產品。而且,即使有源相控陣雷達研製成功以後,無源相控陣雷達作為一種低端產品,仍然具有很大的使用價值。
我國在航空電子產品上起步晚,發展慢,一度和西方先進國家的差距拉得非常大。在20世紀90年代之後我們奮起直追,取得了很大的進步。到目前為止,我國的機載火控系統經過四個階段的發展:
1、 70年代研製的系列瞄準具,裝備在我國早期的戰斗機上
2、 80年代研製的平視顯示器火控系統已經裝備部隊
3、 在國內七五、八五預研的基礎上,研製了具有第三代戰斗機水平的綜合火控系統,被新研製的飛機普遍採用
4、 從九五開始的基於「寶石柱」系統構型的新一代綜合武器火控系統的預先研究,主要為下一代戰斗機火控系統進行技術儲備。
在十五期間,我國將進行針對世界第四代戰斗機火控技術開展重點研究,其中有源相控陣雷達將是第四代戰斗機火控系統的技術基礎。對比近期中國國防工業各個領域的許多重大進步,完全有理由相信我們的科研人員,能在不久的將來研製出具有世界先進水平的戰斗機雷達。 1980年4月,國際雷達會議在美國華盛頓召開,中國也受邀出席。對於中國首次在類似國際學術會議上的亮相,與會的學術專家紛紛做了猜測,但他們對剛剛開放不久的中國及其雷達同行沒有什麼認識,也談不上尊敬。沒有想到的是,在會議上,中國代表團的一位貌不驚人的老人用流利的英語從容地作了題為「中國雷達技術研究發展概況」的報告,而內容之精深更讓許多國際上馳名的雷達專家刮目相看。中國當時掌握的雷達技術水平,遠遠超過了世界對他的預料。外國專家們紛紛表示願和中國同行進行技術交流,這樣,就打開了中國和其他國家進行雷達技術交流的窗口。發言的老人,叫做張直中,中國著名雷達專家,工程院院士,他是新中國第一台雷達研製工作的負責人,也是「神五」「神六」等航天技術「天眼項目」的負責人。而無論第一部雷達還是天眼,其「故鄉」都是南京。1950年年底,當時在重慶某研究所從事電子通信技術研究的張直中被調到當時中國唯一從事雷達修配的單位——南京第一電信技術研究所(中國電子科技集團公司第十四研究所前身),目的是迅速研製出國產雷達,保衛國家領土安全。張直中不辱使命,在他的帶領下,1953年,第一台國產中程警戒雷達研製成功,並馬上批量生產被送往保衛祖國的前線。1964年,又成功研製了我國第一部單脈沖跟蹤雷達。曾到英國學習雷達技術今年92歲高齡的張直中老人如今依然精神矍鑠,思維清晰。他向記者回憶起了當年中國研製雷達的經過。1950年,張直中剛來南京的時候,十四所僅負責修配侵華日軍和美國提供給國民黨而遺留下來的雷達,遠遠不能滿足國防對雷達的需求。當時整個十四所上下都彌漫著迅速研製出國產雷達的迫切心情。將希望寄託在了有著留學背景的張直中身上。早在1945年,張直中就以訪問學者的身份到了英國倫敦,在萊賽斯特大學和通信兵學院學習雷達和超高頻技術。「英國的雷達技術當時很發達。」張直中介紹說,二戰爆發不久,德國空軍曾大規模空襲英國,幸好英軍多個雷達站都發揮了重要作用,它們把德軍空襲方向、批次和飛機數量及時上報給指揮部。英軍飛機和高射炮有備而動,沉重打擊了德軍空軍。因此英國對雷達有著特殊的感情,具備當時世界上最先進的雷達技術。設計草圖有半人高1953年,張直中正式受命主持仿製第一部國產中程警戒雷達。當時十四所僅有一部美國提供給國民黨遺留下來的雷達,還是一台缺天線的樣機。就這樣,在技術環境很差、沒有任何圖紙資料的情況下,張直中帶領四十多人的研製小組開始了國產雷達的自行研製之路。雷達包括五個基本組成部分:發射機、電源設備、接收機、發射和接收天線以及顯示器。張直中老人介紹,當時研製的最大問題在於,發射和接收天線是雷達的主要組成部分,也是設計難度最大的部分。而且沒有任何的借鑒和參考,需要從零開始、自行設計。張直中說,在他帶領下的九人小組,負責全機系統及天線饋線設計。他們通過分析摸透雷達天線電路原理的基礎上進行設計,光測繪的草圖就畫了不計其數,堆在一起都有半人高。就是這樣不斷地繪制、不斷地試制,再到不斷改進,這個雷達研製的最大難關最終被攻克。張直中老人至今還記得當時天線設計成功的草圖,並拿起紙筆給記者畫了出了草圖,一邊畫一邊介紹這種「八木天線」。張直中說:「這種有三對振子,整個結構呈『王』字形的天線是日本東北大學的八木秀次和宇田太郎兩人發明的,被稱『八木天線』。要想仿製這樣一副天線,需要進行適當的調整,各振子的長度、各單元之間的距離,還有怎麼匹配等等,絲毫的差錯都能影響雷達的精度。」功率比英國雷達還要大在十四所的研製人員的努力下,僅用時一年,就成功研製出第一部國產的中程警戒雷達,這也標志著中國雷達業的誕生。這個驚人的速度也讓上級領導欣喜萬分。張直中說:「當時十四所參加研製的工作人員在這一年裡,每天都保持著高負載的工作量,都是一股盼望早日研製成功的勁在支撐著,研製成功後,好多人就病倒了。」可以說,第一台國產雷達包含著十四所老一輩工作人員的心血。張直中介紹,第一台研製的雷達高2米,重達400多公斤,各項性能指標均達到國際水平,能進行80-100公里的飛機探測。其中雷達功率達到80-100赫茲,「這台雷達的功率比我當年在英國看到的雷達還要大」,張直中說。仿製成功的國產雷達馬上開始投產,先期共投產三十多台國產雷達從南京十四所走出去。又造出了單脈沖試驗雷達1958年,為了建立我國對洲際導彈的防禦能力,十四所又受命研製我國第一部大型超遠程跟蹤雷達。這種雷達不但要求在3000千米外發現和精確跟蹤導彈,並且能計算出導彈襲擊地點,因此,測角精度是這種雷達的首要指標。作為技術負責人,張直中科學地分析了國外雷達技術的發展狀況和國內電子工業的技術基礎。認為應該放棄落後的圓錐掃描體制,採用國際上正在開發的單脈沖體制,而這種新技術可使雷達的測角精度提高5到10倍。但當時這種體制在國際上尚處於開發階段,可實施資料極少,技術風險大。1961年,在張直中的主持下開展了單脈沖跟蹤體制的研究,為了確保洲際彈道預警任務的圓滿完成,他帶領著技術人員深入研究,通過大量的設計和試制,逐漸弄通了單脈沖跟蹤體制的科學道理和實施方法。終於在1964年,研製成功中國第一部單脈沖試驗雷達,並從中獲得了大量的系統設計數據,一舉使我國雷達水平位居世界前列。1994年當選為院士從1950年以後,50多年裡,中國的雷達工業在南京經歷了從修配到仿製、從自行設計到研製出具有國際先進水平的尖端產品的歷程,張直中院士是整個中國雷達的發展歷程當之無愧的見證人。還記得在中國神五、神六飛天時,十四所的雷達在最短時間內,在歷經「黑障區」第一時間捕獲飛船時的場面嗎?張直中介紹說,南京研製的「天眼」之所以有如此威力,是因為有了相控陣雷達技術。而實際上相控陣雷達技術正是由張直中率先在國內領導研發的,採用相控陣技術,十四所於1978年研製成功大型相控陣預警雷達,而靠著它中國具有了探測外空目標的重要手段,在1978年和1983年,美國失控的「天空實驗室」和蘇聯1402號核動力衛星被十四所的單程脈沖精密跟蹤雷達和大型相控陣預警雷達准確跟蹤,中國因此得以准確預報了其墜落時間和地點,在國際上產生了很大的影響,中國也因此讓世界震驚。1983年,中國電子學會常務理事會鑒於張直中在發展雷達技術上成績卓著,依票選結果授予學會會士稱號。1988年,71歲的張直中雄心不減,又開展了的成像雷達的研究,選擇了逆合成孔雷達這一難度極大、但性能優良的課題。這是國家高科技「863計劃」任務之一。張直中結合他的研究工作,還先後出版和發表了多本雷達領域的專著和學術論文。1994年,中國工程院成立,張直中被選為首批院士之一……直到90高齡,張直中才離開奮斗一輩子的雷達事業。
⑶ 雷達問題
1、雷達不只是示波器,即便是最老式的雷達,也有餘輝效應。現代的雷達都有強大的計算機做支撐,要存儲顯示,更不是問題。
2、雷達怎麼就一個天線?現代的相控陣雷達上有N個天線,類似昆蟲的復眼。即便是老式雷達,也可以利用電子開關切換。
3、雷達波有編碼的,類似家用遙控器,可不是一個波形那麼簡單,否則海爾的遙控器不是能控制海信的電視機了?
4、接收到信號之後,經過若干個濾波器,比如說1.05G的濾波器,將這個信號解碼後,如果代碼一致就說明是自己的信號。濾波器的窗口越小,數量越多,雷達的解析度越高。多普勒雷達就是通過接收頻率來測算目標的速度。
⑷ 雷達的相關知識
雷達的相關知識。
雷達意為無線電探測和定位。一般指利用發射和接收反射電磁波發現目標並測定其位置的電子設備。主要組成部分有發射機、天線、接收機和顯示器等。按工作狀態分脈沖雷達和連續波雷達兩類。廣泛應用於偵察、警戒、導航、跟蹤、瞄準、制導和地形測量、氣象探測等方面。
雷達的工作原理是:雷達設備發射電磁波信號後,如果有目標物體碰到雷達信號就會反射回波,雷達接收器就會接收到回波信號,回波信號包含了目標的距離、方向和速度信息,雷達天線接收反射波後送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息,根據雷達發射波束還能測得出目標的角度。
雷達廣泛應用於社會各個領域中,譬如汽車的倒車雷達裝置。雷達是汽車泊車安全輔助裝置,在倒車時,自動啟動倒車雷達,不用回頭看就可以知道車後有沒有障礙物,是以聲音或者更直觀的顯示監測告訴賀駛員車輛周圍的障礙物,可以彌補駕駛員視野看不到的死角和視線模糊的地方,使停車和倒車更容易、更安全。
雷達是根據蝙蝠在黑夜裡高速飛行而不會與任何障礙物相撞的原理設計開發的。雷達的優點是白天黑夜均能探測遠距離的目標,且不受霧、雲和雨的阻擋,可以全天候、全天時工作的特點,並有一定的穿透能力。
雷達裝置裝在駕駛台上,它不停地提醒司機車距後面物體還有多少距離,到危險距離時,蜂鳴器就開始鳴叫,提醒司機對障礙物的靠近,及時停車。
雷達,是英文Radar的音譯,源於radio detection and ranging的縮寫,意思為"無線電探測和測距",即用無線電的方法發現目標並測定它們的空間位置。因此,雷達也被稱為「無線電定位」。雷達是利用電磁波探測目標的電子設備。雷達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。
雷達的出現,是由於一戰期間當時英國和德國交戰時,英國急需一種能探測空中金屬物體的雷達(技術)能在反空襲戰中幫助搜尋德國飛機。二戰期間,雷達就已經出現了地對空、空對地(搜索)轟炸、空對空(截擊)火控、敵我識別功能的雷達技術。
各種雷達的具體用途和結構不盡相同,但基本形式是一致的,包括:發射機、發射天線、接收機、接收天線,處理部分以及顯示器。還有電源設備、數據錄取設備、抗干擾設備等輔助設備。
雷達所起的作用跟眼睛和耳朵相似,當然,它不再是大自然的傑作,同時,它的信息載體是無線電波。 事實上,不論是可見光或是無線電波,在本質上是同一種東西,都是電磁波,在真空中傳播的速度都是光速C,差別在於它們各自的頻率和波長不同。其原理是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向,處在此方向上的物體反射碰到的電磁波;雷達天線接收此反射波,送至接收設備進行處理,提取有關該物體的某些信息(目標物體至雷達的距離,距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。
⑸ 美國戰斗機雷達
F-15:http://ke..com/view/324921.html?tp=0_11
為 F-15A 設計的是 AN/APG-63 全天候多模式雷達系統。APG-63 雷達工作在 X 波段,探測距離遠,具有下視下射能力。探測信息自動送往中央計算機,並和計算結果一起實時反饋給飛行員(通過平顯和下顯)。APG-63 具有多種對空工作模式,可以根據不同的搜索方式或選擇的交戰模式來選擇不同的脈沖重復頻率
(PRF):遠程搜索,使用中/高 PRF,根據飛行員選擇的搜索距離(18.5~296 公里)確定 PRF,以期獲得較好的迎頭和尾追搜索效果;速度搜索,使用高 PRF,專用於迎頭高速接近的目標;近距搜索,使用中 PRF,用於格鬥時為響尾蛇導彈和航炮提供數據,具有 16、32、64 公里三種探測范圍,可以跟蹤多個目標。作為以上三種模式的備份,APG-63 還有一種非 PD 模式,使用低 PRF,只能提供上視能力——因為非 PD 模式無法過濾地面雜波。此外,APG-63 還有多種提供特殊功能的模式,包括:信標模式,用於向空中飛機的敵我識別系統
(IFF)發射詢問信號;手動跟蹤模式,作為自動跟蹤模式的備份;被動模式,用於監測外部雷達輻射信號,同時自身只發送微弱脈沖,以盡可能減小自我暴露的可能性;地圖測繪模式。
1973 年,APG-63 雷達投入使用。1979 年,該雷達裝備了可編程信號處理器(PSP),這是 PSP 首次在機載雷達上應用。這使得系統通過軟體編程就可以適應新的戰術、使用模式以及武器系統,而無需進行大規模硬體改進。1986 年,APG-63 停產,共生產大約 1,000 台,裝備所有 F-15A/B 型和早期 F-15C/D 型。但是 APG-63 並不完善。其平均維修間隔時間(MTBM)不到 15 小時。對該系統的航線可更換件(LRU)的技術支持日益困難。原因之一是很多部件采購困難,而採用新技術部件則往往要求重新設計系統而被迫放棄。另一方面,持續惡化的可靠性影響了飛機的部署。如果航空站沒有二級維修能力,就無法對雷達故障提供技術支援。此外,由於設計時的局限,APG-63 事實上沒有多餘的處理能力和存儲能力來升級軟體,應付日益增大的威脅。為此,從 F-15C/D 後期型開始換裝 APG-70 雷達……
F-16:http://ke..com/view/192014.htm
早期的F-16A主要設備有:APG一66脈沖多普勒雷達,下視距離37—56公里,上視距離46—74公里;AN/ARN—108儀表著陸系統;SKN-2400慣導系統;雷達光電顯示設備;中央大氣數據計算機;飛行控制計算機等。F—16A裝AN/APG—66脈沖多普勒火控雷達。進行空戰時有四種工作狀態,即仰視搜索和跟蹤,俯視搜索和跟蹤,格鬥自動截獲目標,自動工作。對於雷達反射面積為5米的目標,APG—66雷達的發現距離,仰視為60—90公里,俯視為46—65公里。對於圖—95飛機這樣的大型目標,其最大發現距離可達140公里左右。
在空對地工作狀態,APG—66雷達有7種工作模式:空對地測距,真實波束地圖測繪,擴展的真實波束地圖測繪,多普勒波速銳化,信標,圖象凍結,對海搜索。而改進型的F—16C採用AN/APG—68火控雷達,這種雷達是由APG—66發展而成的。主要是對三個部件進行了改進,即可編程信號處理機,發射機和低脈沖重復頻率組件。據稱,APG—68的探測距離比APG—66增大40%。這種雷達具有隨要求和武器變化而重編程序、高分辨力地圖測繪、超視距目標識別等能力。它能與「響尾蛇」、「麻雀」、AIM—120等空對空導彈配用。在空對空邊掃描,邊跟蹤狀態時可同時跟蹤10個目標。
在使用航炮時,可先用前置角計算光學顯示和快速熱線顯示模式。在執行對地任務時,有8種工作狀態可選用,即連續計算命中點,連續計算投點,甩投,光電式制導武器投放,掃射,信標,目視地標點和人工方式等。此外,F-16C和F-16A相比,還多了夜間低空導航和瞄準紅外吊艙系統,顯示裝置和計算機也作了改進……
F-18:http://ke..com/view/324957.htm
參數測量 分系統包括AN/APG-65雷達、AN/ASN-130慣導裝置、AN/AAS-38前視紅外裝置、AN/ASQ-173激光照射/測距器和大氣數據感測器等
機載設備有休斯公司的AN/AGP—65多功能數字式空對空和空對地跟蹤雷達,在空對空工作狀態時可跟蹤10個目標、向飛 行員顯示8個目標.另有ALR—67雷達警戒接收機,四餘度飛行控制系統和兩台AYK—14數字式計算機,以及利頓公司的慣性導航系統,兩台凱撒公司的多功能顯示器和費倫第/本迪克斯公司的中心式屏幕顯示與乎視顯示器等……
F-22:http://ke..com/view/29745.htm
導彈掛載圖按TRW公司通用手冊研製的整套綜合機載無線電電子設備包括:中央數據綜合處理系統;綜合通訊、導航和識別系統ICNIA和包括無線電電子對抗系統的全套進行電子戰的設備INEWS;具高分辨力的機載雷達AN/APG-77和光電感測器系統EOSS,兩個鐳射陀螺儀的超黃蜂LN-100F慣性導航系統(HHC)。機載雷達為帶電子掃描的主動相位陣列雷達,它包含了1000多塊模組,其中使用了超高頻率范圍的單一積分系統技術。為提高隱蔽性,設計有雷達站被動工作狀態,它保證雷達站以主動狀態工作時使信號更不容易被截獲。飛行員座艙內的自動儀表設備包括4台液晶顯示器和廣角儀表起飛著陸系統。
F-22的航空電子系統採用「寶石柱」計劃取行的系統構形研究成果和許多新技術。這種可重構的系統構形,用外場可更換模件(LRM)取代了外場可更換部件(LRU)。各模件分別承擔整個航電系統的一部分工作,各模件承擔的工作與飛機執行任務時的飛行階段密切相關。而且當某個模件發生故障時,可使用其他正常模件來承擔這一階段最重要的功能,從而提高了系統工作的可靠性……
F-35:http://ke..com/view/111538.htm
F-35戰斗機的另一個特點就是具有語音控制功能,比斯利說道:「在電影《火狐》中,前蘇聯研製了超級戰斗機『火狐』,在其座艙里飛行員可以用其意念或者語音來控制飛機,即飛行員頭腦中瞬間閃現的意念可迅速轉換為飛機的飛控和火控信號。隨著科技的飛速發展,用語音來控制飛機已經並非只能在科幻小說中讀到,在F-35戰斗機的座艙內就大量運用了語音控制,但是研究人員通過充分的論證發現,用手指觸碰平板顯示器的控制模式比語音控制模式效率更高,反應速度更快。因此,在瞬息萬變的戰場上。我們更傾向於選擇用手指觸摸平板顯示器的控制模式來完成那些需要飛行員瞬間做出決斷的任務。例如操縱飛機的武器系統打擊敵方目標等任務。但是我們也不能忽視語音控制的作用,我們可以用語音控制系統來完成那些不需要飛行員瞬間做出決斷的任務。例如載入導航坐標、變換無線電頻率以及計量剩餘油量等瑣碎任務。合理地利用語音控制系統可以大幅度減輕飛行員的工作負擔,並達到大幅度減少座艙內按鈕和開關的數量的目的……
⑹ 關於雷達的小知識
1、雷達概念(Radar):
radar的音譯,「Radio Detection and Ranging 」的縮寫。原意是「無線電探測和測距」,即用無線電方法發現目標並測定它們在空間的位置。
2、雷達工作原理:
發射機在定時器控制下,產生高頻大功率的脈沖串,通過收發開關到達定向天線,以電磁波形式向外輻射。在天線控制設備的控制下,天線波束按照指定方向在空間掃描,當電磁波照射到目標上,二次散射電磁波的一部分到達雷達天線,經收發開關至接收機,進行放大、混頻和檢波處理後,送到雷達終端設備,能判斷目標的存在、方位、距離、速度等。
3、雷達的任務:
利用目標對電磁波的反射來發現目標並對目標進行定位。隨著雷達技術的發展,雷達的任務不僅僅是測量目標的距離、方位和仰角,而且還包括測量目標的速度,以及從目標回波中獲取更多有關目標的信息。
⑺ 簡述雷達的原理,謝謝
雷達(radar)原是「無線電探測與定位」的英文縮寫。雷達的基本任務是探測感興趣的目標,測定有關目標的距離、方問、速度等狀態參數。雷達主要由天線、發射機、接收機(包括信號處理機)和顯示器等部分組成。
雷達發射機產生足夠的電磁能量,經過收發轉換開關傳送給天線。天線將這些電磁能量輻射至大氣中,集中在某一個很窄的方向上形成波束,向前傳播。電磁波遇到波束內的目標後,將沿著各個方向產生反射,其中的一部分電磁能量反射回雷達的方向,被雷達天線獲取。天線獲取的能量經過收發轉換開關送到接收機,形成雷達的回波信號。由於在傳播過程中電磁波會隨著傳播距離而衰減,雷達回波信號非常微弱,幾乎被雜訊所淹沒。接收機放大微弱的回波信號,經過信號處理機處理,提取出包含在回波中的信息,送到顯示器,顯示出目標的距離、方向、速度等。
為了測定目標的距離,雷達准確測量從電磁波發射時刻到接收到回波時刻的延遲時間,這個延遲時間是電磁波從發射機到目標,再由目標返回雷達接收機的傳播時間。根據電磁波的傳播速度,可以確定目標的距離為:S=CT/2
其中S:目標距離
T:電磁波從雷達到目標的往返傳播時間
C:光速
⑻ 雷達的工作原理及應用
雷達(radar)原是「無線電探測與定位」的英文縮寫。雷達的基本任務是探測感興趣的目標,測定有關目標的距離、方問、速度等狀態參數。雷達主要由天線、發射機、接收機(包括信號處理機)和顯示器等部分組成。
雷達發射機產生足夠的電磁能量,經過收發轉換開關傳送給天線。天線將這些電磁能量輻射至大氣中,集中在某一個很窄的方向上形成波束,向前傳播。電磁波遇到波束內的目標後,將沿著各個方向產生反射,其中的一部分電磁能量反射回雷達的方向,被雷達天線獲取。天線獲取的能量經過收發轉換開關送到接收機,形成雷達的回波信號。由於在傳播過程中電磁波會隨著傳播距離而衰減,雷達回波信號非常微弱,幾乎被雜訊所淹沒。接收機放大微弱的回波信號,經過信號處理機處理,提取出包含在回波中的信息,送到顯示器,顯示出目標的距離、方向、速度等。
為了測定目標的距離,雷達准確測量從電磁波發射時刻到接收到回波時刻的延遲時間,這個延遲時間是電磁波從發射機到目標,再由目標返回雷達接收機的傳播時間。根據電磁波的傳播速度,可以確定目標的距離為:S=CT/2
其中S:目標距離
T:電磁波從雷達到目標的往返傳播時間
C:光速
雷達測定目標的方向是利用天線的方向性來實現的。通過機械和電氣上的組合作用,雷達把天線的小事指向雷達要探測的方向,一旦發現目標,雷達讀出些時天線小事的指向角,就是目標的方向角。兩坐標雷達只能測定目標的方位角,三坐標雷達可以測定方位角和俯仰角。
測定目標的運動速度是雷達的一個重要功能,—雷達測速利用了物理學中的多普勒原理.當目標和雷達之間存在著相對位置運動時,目標回波的頻率就會發生改變,頻率的改變數稱為多普勒頻移,用於確定目標的相對徑向速度,通常,具有測速能力的雷達,例如脈沖多普勒雷達,要比一般雷達復雜得多。
雷達的戰術指標主要包括作用距離、威力范圍、測距分辨力與精度、測角分辨力與精度、測速分辨力與精度、系統機動性等。
其中,作用距離是指雷達剛好能夠可靠發現目標的距離。它取決於雷達的發射功率與天線口徑的乘積,並與目標本身反射雷達電磁波的能力(雷達散射截面積的大小)等因素有關。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域。
雷達的技術指標與參數很多,而且與雷達的體制有關,這里僅僅討論那些與電子對抗關系密切的主要參數。
根據波形來區分,雷達主要分為脈沖雷達和連續波雷達兩大類。當前常用的雷達大多數是脈沖雷達。常規脈沖雷達周期性地發射高頻脈沖。相關的參數為脈沖重復周期(脈沖重復頻率)、脈沖寬度以及載波頻率。載波頻率是在一個脈沖內信號的高頻振盪頻率,也稱為雷達的工作頻率。
雷達天線對電磁能量在方向上的聚集能力用波束寬度來描述,波束越窄,天線的方向性越好。但是在設計和製造過程中,雷達天線不可能把所有能量全部集中在理想的波束之內,在其它方向上在在著泄漏能量的問題。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,需要通過天線的機械轉動或電子控制,使雷達波束在探測區域內掃描。
概括起來,雷達的技術參數主要包括工作頻率(波長)、脈沖重復頻率、脈沖寬度、發射功率、天線波束寬度、天線波束掃描方式、接收機靈敏度等。技術參數是根據雷達的戰術性能與指標要求來選擇和設計的,因此它們的數值在某種程度上反映了雷達具有的功能。例如,為提高遠距離發現目標能力,預警雷達採用比較低的工作頻率和脈沖重復頻率,而機載雷達則為減小體積、重量等目的,使用比較高的工作頻率和脈沖重復頻率。這說明,如果知道了雷達的技術參數,就可在一定程度上識別出雷達的種類。
雷達的用途廣泛,種類繁多,分類的方法也非常復雜。通常可以按照雷達的用途分類,如預警雷達、搜索警戒雷達、無線電測高雷達、氣象雷達、航管雷達、引導雷達、炮瞄雷達、雷達引信、戰場監視雷達、機載截擊雷達、導航雷達以及防撞和敵我識別雷達等。除了按用途分,還可以從工作體制對雷達進行區分。這里就對一些新體制的雷達進行簡單的介紹。(軍事觀察·warii.net)
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」計劃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。俄羅斯防空部隊已應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范圍要比人眼大得多。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索、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,分別實現搜索、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)對復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。但相控陣雷達設備復雜、造價昂貴,且波束掃描范圍有限,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應用,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沖極窄,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
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,再加上應用脈沖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應用,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、頻帶寬、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」防空導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。
激光雷達
工作在紅外和可見光波段的雷達稱為激光雷達。它由激光發射機、光學接收機、轉台和信息處理系統等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發射出去,光接收機再把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器。隱身兵器通常是針對微波雷達的,因此激光雷達很容易「看穿」隱身目標所玩的「把戲」;再加上激光雷達波束窄、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。激光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激光雷達技術,已進行了前視/下視激光雷達的試驗,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激光雷達探測和識別直升機的聯合研究工作
⑼ 關於雷達的詳細資料
雷達,將電磁能量以定向方式發設至空間之中,藉由接收空間內存在物體所反射之電波,可以計算出該物體之方向,高度及速度.並且可以探測物體的形狀,以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。
1922年美國泰勒和楊建議在兩艘軍艦上裝備高頻發射機和接收機以搜索敵艦。1924年英國阿普利頓和巴尼特通過電離層反射無線電波測量賽層的高度。美國布萊爾和杜夫用脈沖波來測量亥維塞層。1931年美國海軍研究實驗室利用拍頻原理研製雷達,開始讓發射機發射連續波,三年後改用脈沖波1935年法國古頓研製出用磁控管產生16厘米波長的撜習窖捌鰏,可以在霧天或黑夜發現其他船隻。這是雷達和平利用的開始。1936年1月英國W.瓦特在索夫克海岸架起了英國第一個雷達站。英國空軍又增設了五個,它們在第二次世界大戰中發揮了重要作用。1937年美國第一個軍艦雷達XAF試驗成功。 1941年蘇聯最早在飛機上裝備預警雷達。1943年美國麻省理工學院研製出機載雷達平面位置指示器,可將運動中的飛機柏攝下來,他膠發明了可同時分辨幾十個目標的微波預警雷達。1947年美國貝爾電話實驗室研製出線性調頻脈沖雷達。50年代中期美國裝備了超距預警雷達系統,可以探尋超音速飛機。不久又研製出脈沖多普勒雷達。 1959年美國通用電器公司研製出彈道導彈預警雷達系統,可發跟蹤3000英里外,600英里高的導彈,預警時間為20分鍾。 1964年美國裝置了第一個空間軌道監視雷達,用於監視人造地球衛星或空間飛行器。1971年加拿大伊朱卡等3人發明全息矩陣雷達。與此同時,數字雷達技術在美國出現。
雷達一詞來自英語radar,無線電波探測裝置。它號稱「千里眼」。看到「雷」這個字,馬上會讓人想到天邊的雷鳴和閃電,突出了一個快字。自然,雷達這種「千里眼」的作用也就讓人印象更深了。