雷達有哪些知識?

路透攝

每日點兵為您解答:

在現代化戰爭的防空作戰中,早已不再是飛機與防空武器這種武器之間的對抗,而是系統與系統之間的對抗,而這種對抗模式中最為常見的莫過於防空雷達與入侵飛機之間雷達對抗了。可見防空雷達的重要性,那麼在這裡咱們就來大家盤點一下,目前主要的防空雷達類型。

按測量的目標參數分類主要有兩種:

第一種,雙座標雷達;

雙座標雷達的主要用途是監視、發現並識別空中或海上目標,還需要測量目標的距離和方位。其特點是:水平探測為窄波束,仰角探測為寬波束。雷達天線在水平探測時機械旋轉,使波束在方位探測時可以實現360度掃描,從而搜索全空域。由於仰角探測是寬波束,不能分辨不同高度的目標。所以這種雷達只能探測飛機的方位和距離,因而被稱為“雙座標雷達”。這種雷達的觀察空域包括:雷達最大作用距離、方位角和仰角探測區域。大部分擔任警戒任務的雙座標雷達,水平探測空域都是0°至360°,而仰角探測空域多在0°至30°的範圍。最大探測高20至30千米左右。

第二種,三座標雷達;

三座標雷達顧名思義就是指,能在天線旋轉一週的時間內,同時獲得目標的方位、距離、仰角這三個座標參數的雷達。在防空體系裡,三座標雷達主要配置在己方縱深內,作為引導雷達來為己方戰機攔截敵機。一般來說,這種只雷達配置在第二線上,大型遠程三座標雷達往往作為要地防空或區域防空中的骨幹引導雷達;而機動三座標雷達,就可作為防空導彈的目標指示雷達,及大型骨幹雷達的補盲雷達,或是應急情況下的補缺雷達來使用。

三座標雷達為了獲得第三個座標或高度數據,常用方法之一是仰角上窄波束堆積臨近排列來佈滿仰角空域,通常需採用6個、9個和12個窄波束。另一種辦法是用窄波束在仰角空域以頻掃和相掃進行電掃描。三座標雷達的優點十分突出的,能同時發現、識別和跟蹤多批目標。

第一種,無源相控陣雷達

無源相控陣雷達僅有一箇中央發射機和一個接收機,發射機產生的高頻能量經計算機自動分配給天線陣的各個輻射器,目標反射信號經接收機統一放大。並且採用中央功率產生器,利用無源網絡如波導,來分配發射功率或利用透鏡系統通過自由空間,將功率分發至相位可控的輻射單元,這種無源相控陣雷達與機械掃描雷達區別,僅在於陣列的每一個輻射單元上接入一個移相器。無源相控陣雖能提供電子波束控制等好處,但這種方法可能造成嚴重的能量損失,最終導致靈敏度降低。此外,在無源相控陣中,射頻能量消耗在功分網絡、移相器、環型器和發射/ 接收轉換器中,當雷達處於接收狀態時,信號在到達低噪放大器輸入部分之前,信號強度已經下降。

第二種有源相控陣雷達

有源相控陣雷達中的天線單元都有發射/接收組件,組件中的發射信號功率放大器和低噪聲放大器均與天線單元直接相連,這使相控陣雷達具有下列特點:第一,減小了高頻傳輸損耗,這樣能在同樣初級電源條件下獲得更大的射頻功率,從而提高了雷達探測效能;第二,降低了大量微波元器件的耐功率要求,改善陣面結構,縮小體積,減輕了重量;第三,有利於提高雷達可靠性、工作有效性和改善系統響應速度;第四,便於數字波束形成和多個接收波束的自適應控制,便於接收機的動態範圍;第五,便於實現共型相控陣天線所必需的幅度、相位補償;第六,有利於雷達的標準化和模塊化,提高批量生產能力,從而降低雷達的生產週期和成本。所以,有源相控陣雷達技術的關鍵就是高穩定性、高副參數相一致性、高效率、高可靠性的T/R組件等因素組成,這一系列需求,就促進了半導體、微電子和微組裝技術的快速發展。

最後,小兵兵覺得隨著我國電子技術的進步,以及雷達防空對抗方式的演變,咱解放軍在未來的國土防空任務中,就絕對不會在出現節目開頭中,所提到的那般窘境了。相信未來共和國的天空定是一片安寧祥和的樣子。


每日點兵

中國最先進的雷達是X波段戰略預警雷達,具備探測5500千米的能力,我國導彈防禦系統的重要一環。雷達(RADAR)的意思是“無線電偵測和定距”(英文Radio Detection and Ranging的縮寫)。就是將電磁能量亦定向方式發射到空中,並通過接收空間中存在物體反射的電波,計算出物體的方向、高度和速度,它還能偵測到物體的形狀。

我國的X波段雷達外觀和美國“鋪路爪”類似,技術和俄羅斯“沃羅涅日”雷達類似。採用電子掃描天線陣列,發射功率為幾百千瓦,還可以跟蹤多個目標,能夠兼顧高空目標和低空目標,還具備探測反艦導彈的能力,這對我們的航母群大有裨益。

圖、雷達探測原理

早期的雷達是固定、無方向的陣列,上面只顯示距離信息。天線在固定時間內發射射頻脈衝,並將接收的回波放大,並在示波器上顯示出來。雷達在二戰期間得以蓬勃發展,當時英國和德國交戰正酣,英國本島深受轟炸機的侵擾,所以引入了一種能夠探測到空中金屬物體的技術用以提前預警。戰爭極大促進了雷達技術的突破,並衍生出地對空、空對地、空對空和敵我識別等功能的雷達。

二戰後,雷達還發展出脈衝多普勒信號處理、綜合敵我識別系統、地形迴避和地形跟蹤系統、單脈衝角度跟蹤、合成孔徑和脈衝壓縮、計算機自動火控系統、無源/有源相位陣列、多目標探測和跟蹤等功能。現在雷達已經從單一的探測器,演進到雷達、紅外光、紫外光、激光燈光學融合探測階段。


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