軍用雷達是利用電磁波探測目標的軍用電子裝備。筆神閣 www.bishenge。com雷達發射的電磁波照射目標並接收其回波,由此來發現目標並測定位置、運動方向和速度及其它特性。
雷達是英文radar的音澤,意為「無線電探測和測距」(radiodetectioriandranging)。它是利用電磁波對障礙物(目標)的反射特性來發現目標的一種電子設備,通常由收發天線、發射機、接收機和顯示器組成。其工作原理是:首先由雷達發射機發射出一串短促脈衝式的電磁波(稱為人射波)照射目標(譬如一架正在飛行的飛機),並利用雷達接收機接收從目標反射回來的電磁波(稱為回波)。
然後根據雷達發射電磁波和接收回波的時間差以及電磁波在空間的傳播速度,計算出雷達到目標的距離,而目標的方向則由雷達接收回波的天線指向角測出。由此即得到目標所在的空間位置,從而可對目標的距離、角度和速度進行跟蹤。
因此,雷達能探測到的目標類型非常廣泛,包括飛機、艦艇、裝甲車輛、導彈、衛星以及建築物、橋樑、鐵路、山川、雨雲等。而軍用雷達是專門為特定的軍事用途而設計製造的無線電探測和定位裝置。軍用雷達種類繁多,按其發射接收天線所在位置可分為單基地雷達、雙基地雷達和多基地雷達;按其發射波形分為連續波雷達、調頻連續波雷達和脈衝波雷達;按其裝載的平台可分為地基雷達、機載雷達、艦載雷達和星載雷達;按其使用的波長可分為短波雷達、米波雷達、分米波雷達、微波雷達和毫米波雷達;按其探測的目標類型和目的可分為預警雷達、截獲雷達、跟蹤雷達、制導雷達、尋的雷達、成像雷達和地形迴避雷達等;按其最大有效距離可分為視距雷達和超視距雷達。
軍用雷達是獲取陸、海、空、天戰場全天候、全天時戰略和戰術情報的重要手段之一,是防天、防空、防海和防陸武器系統和指揮自動化系統的首要傳感器。它不但可以預警、截獲、跟蹤、識別、引導攔截空中、海面、地面和外空的各類飛行目標,而且具有依靠空中或外空平台對地大面積固定目標進行成像的能力。
目前其解像度及測量精度雖不及光學和紅外傳感器,但軍用雷達的全天候、全天時以及大空域高數據率的性能則是其他傳感器無法替代的,因而軍用雷達在軍事領域擔負着極其重要的角色,具有廣泛的應用前景。
典型的雷達是脈衝雷達,主要由天線、收發轉換開關、發射機、接收機、定時器、顯示器、電源等部分組成。
發射機產生強功率高頻振盪脈衝。具有方向性的天線,將這種高頻振盪轉變成束狀的電磁波(簡稱波束),以光速在空間傳播。電磁波在傳播過程中遇到目標時,目標受到激勵而產生二次輻射,二次輻射中的一小部分電磁波返回雷達,為天線所收集,稱為回波信號。接收機將回波信號放大和變換後,送到顯示器上顯示,從而探測到目標的存在。
為了使雷達能夠在各個方向的廣闊空域內搜索、發現和跟蹤目標,通常採用機械轉動天線或電子控制波束掃描的方法,使天線的定向波束以一定的方式在空間掃描。
定時器用於控制雷達各個部分保持同步工作。收發轉換開關可使同一副天線兼作發射和接收之用。電源供給雷達各部分需要的電能。目標的距離是根據電磁波從雷達傳播到目標所需要的時間(即回波信號到達時間的一半)和光速(每秒30萬公里)相乘而得的。
目標的方位角和仰角是利用天線波束的指向特性測定的。根據目標距離和仰角,可測定目標的高度。當目標與雷達之間存在相對運動時,雷達接收到目標回波的頻率就會產生變化。這種頻移稱為多普勒頻移,它的數值與目標運動速度的徑向分量成正比。據此,即可測定目標的徑向速度。
主要包括:雷達的最大作用距離,最小作用距離,方位角和仰角工作範圍,精確度,分辨力,數據率,反干擾能力,生存能力,機動性、可靠性、維修性和環境適應性;以及雷達的工作體制,載波頻率,發射功率,信號形式,脈衝重複頻率,脈衝寬度,接收機靈敏度,天線的波束形狀和掃描方式,顯示器的形式和數量等。
精確度,指雷達測定目標的方位、距離和高度等數據時偏離其實際值的程度。分辨力,指雷達在方位、距離和仰角上分辨兩個相鄰目標的能力。反干擾能力,指雷達抑制敵方施放的有源干擾和無源干擾以及自然界存在的地物、海浪與氣象干擾的能力。通常採取的反干擾措施有:將各種不同頻段、不同類型的雷達組成雷達網,互相利用數據,對干擾飛機進行多站定位;展寬雷達工作頻段,快速電子跳頻,降低天線副瓣電平,增大發射功率、脈衝壓縮、脈衝多普勒濾波等。
雷達有多種不同的分類方法。按照任務不同,可分為:用於警戒和引導的雷達,主要有:1對空情報雷達。用於搜索、監視和識別空中目標。它包括對空警戒雷達、引導雷達和目標指示雷達,還有專門用來探測低空、超低空突防目標的低空雷達。
2對海警戒雷達。用於探測海面目標的雷達。一般安裝在各種類型的水面艦艇上或架設在海岸、島嶼上。
3機載預警雷達。安裝在預警機上,用於探測空中各種高度上(尤其是低空、超低空)的飛行目標,並引導己方飛機攔截敵機、攻擊敵艦或地面目標。它具有良好的下視能力和廣闊的探測範圍。
4超視距雷達。利用短波在電離層與地面之間的跳躍傳播,探測地平線以下的目標(圖2)。它能及早發現剛從地面發射的洲際彈道導彈(見洲際導彈)和超低空飛行的戰略轟炸機等目標,可為防空系統提供較長的預警時間,但精度較低。
5彈道導彈預警雷達。用來發現洲際、中程和潛地彈道導彈,並測定其瞬時位置、速度、發射點、彈着點等彈道參數。
用於武器控制的雷達,主要有:1炮瞄雷達。用於連續測定目標坐標的實時數據,通過射擊指揮儀控制火炮瞄準射擊。有地面型和艦載型。
2導彈制導雷達。用於引導和控制各種戰術導彈的飛行。有地面型和艦載型。
3魚雷攻擊雷達。安裝在魚雷艇和潛艇上,用於測定目標的坐標,通過指揮儀控制魚雷攻擊。
4機載截擊雷達。安裝在殲擊機上,用於搜索、截獲和跟蹤空中目標,並控制航炮、火箭和導彈瞄準射擊。
5機載轟炸雷達。安裝在轟炸機上,用於搜索和識別地面或海面目標,並確定投彈位置。
6末制導雷達。安裝在導彈上,在導彈飛行的末段,自動控制導彈飛向目標。
7彈道導彈跟蹤雷達。在反導武器系統和導彈靶場測量中,用於連續測定飛行中的彈道導彈的坐標、速度,並精確預測其未來位置。
軍用雷達用於偵察的雷達,主要有:1戰場偵察雷達。陸軍偵察分隊用於偵察和監視戰場上敵方運動中的人員和車輛。
2炮位偵察校射雷達。地面炮兵用於偵察敵方火炮發射陣地位置,測定己方彈着點的坐標,以校正火炮射擊。
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