军用雷达( 三 ) _生活百科

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军用雷达简史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（图5）,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，英国又研製出最早的机载对海搜寻雷达ASV MarkⅡ 。同年,美国海军研製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、日本等国也各自研製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製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、投弹瞄準等方面。美国在1943年中期研製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飞弹袭击伦敦时,最初英国击落一枚V-1飞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。

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军用雷达50～60年代，航空和空间技术迅速发展，超音速飞机、飞弹、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。60年代中期以来研製的反洲际弹道飞弹系统，使雷达在探测距离、跟蹤精度、分辨能力和目标容量等方面获得了进一步提高。功能军用雷达要完成的基本功能主要是：（1）目标检测，在雷达观测空域内确定有无感兴趣的目标；（2）目标参数测量，亦称目标参数估计，用于确定目标位置，运动参数和提取其他目标特徵参数；（3）目标分类、识别，用于确定目标类型，分辨真假目标等。技术套用为了实现这些日益增高的新要求，各项雷达新技术获得了很大发展，并逐渐套用于各类先进雷达之中。这些新技术主要表现在以下9个方面：（1）雷达频段的扩展在频率的高端，向毫米波、红外、雷射雷达扩展；在低端则向VHF、UHF与HF（短波）波段扩展。（2）雷达自动目标识别（ATa）根据雷达观测数据及从雷达回波中提取的特徵，对目标进行分类、识别、判别属性是实现战场管理，精确打击的重要条件，是当今雷达发展重大课题。（3）雷达成像技术採用大的瞬时频宽信号，可获得目标的距离高分辨一维像，再利用目标不同部位回波中都卜勒频移的差异获得目标在角度上的高解析度，即利用合成孔径雷达（SAR）和逆合成孔径雷达（ISAR）的原理可获得很高的二维分辨能力，实现目标的距离一角度二维成像，并可能获取目标在地面高度和距离方面的二维像、探测林中隐蔽目标，甚至探测地下目标，这极大地拓展了雷达的套用範围。（4）超低副瓣天线技术高增益、超低副瓣天线（最大副瓣低于一40 dB）是雷达抗干扰、抗ARM，抗杂波的关键技术。（5）超宽频雷达技术雷达信号的瞬时相对频宽大于25%的雷达称为超宽频雷达。超宽频雷达在目标识别、雷达成像、抗乾扰、抗ARM等方面均有重要意义。（6）相控阵天线技术除超低副瓣相控阵天线外，有源相控阵天线，共形相控阵天线和宽频相控阵天线的发展有重要意义。有源相控阵天线中每一个天线单元均有一个发射/接收组件（T/R组件），具有高性能、高可靠、低成本的T/R组件，数字波束形成（DBF），自适应波束形成，大时宽频积信号的数字产生与数字处理等技术正在快速发展，并在相控阵天线的大量採用是降低先进雷达成本的重要措施。（7）先进的信号处理与数据处理技术随着计算机、积体电路技术的飞速发展，高速、大容量并行处理的实时处理成为可能。将其用于相控阵天线，可实现自适应数字波束形成。这将天线理论与信号处理相结合，出现了具有多种自适应能力的信号处理天线，为提高雷达的性能提供了新的潜力。（8）雷达系统建模与仿真技术利用现今迅速发展的计算机技术和仿真技术，可以在雷达研製过程中的设计阶段，合理确定各项战术技术指标，协调各分系统之间的指标分配、最佳化雷达系统设计，缩短雷达设计周期；在系统软体最佳化和系统性能评估中仿真技术更有重要作用。採用先进的雷达系统建模与仿真技术是克服先进雷达研製周期长，技术风险大，成本高的关键措施。（9）雷达新工艺，新结构，新材料为实现雷达的高机动能力，解决在一些複杂平台上安装所遇到的体积、重量的限制和恶劣物理环境的影响，解决大功率散热问题等，都要依赖于新工艺，新结构和新材料。同时，这些新技术也是提高雷达性能，缩短雷达研製周期，降低成本的重要措施。发展趋势雷达的工作频段将继续向电磁频谱的两端扩展；套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、校準、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套用,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飞弹摧毁的能力；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。