浅谈雷达装备分类及相控阵雷达

2016-11-18 20:06冯知超金渤然赫荣越
艺术科技 2016年9期
关键词:雷达分类

冯知超 金渤然 赫荣越

摘 要:雷达是一项重要的技术,在军事部门具有广泛的用途,受到了各国军事部门的关注。雷达是一种利用无线电波的反射来测定物体位置的无线电设备。电磁波同声波一样,遇到障碍物要发生反射,雷达就是依据此特性而应运而生的。在军事防御中,雷达被称作是守卫祖国蓝天的“千里眼”,是国家预警体系中最主要的传感器。为了维护我国国家安全,雷达设备的发展将为防御类型和早期预警监测预警探测变化,适应需要进攻和防御行动,从区域防空预警洲际警告,扩大检测面积和空间,提高远程预警监控的能力。

关键词:雷达;分类;相控阵雷达

0 引言

雷达的基本概念最早于20世纪初出现。如果把整个武器装备体系比作一个人,那么雷达就是人的“眼睛”,主要用于“看”空中和天空目标,为各级作战指挥机构提供空、天预警探测情报信息;为空中进攻、防空反导作战和日常防空提供预警探测情报支援;为一体化联合作战提供战场联合预警监视情报支援。雷达是随着飞机用于战争而问世的。第一次世界大战期间,一些西方国家为了抵御空袭,建立了对空观察哨,仅仅靠目视和听音机等简易的方法发现敌机。随着空袭兵器速度不断增快,这种原始的预警方式难以满足作战的需要。但是直到第二次世界大战前后,雷达才得到迅速发展。

激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物。激光问世后的第二年,即1961年,科学家就提出了激光雷达的设想,并开展了研究工作。在过去40年中,从最简单技术激光测距、技术、逐步发展了这些激光测速和成像、激光成像等技术开发等各种用途、激光雷达系统具有多种功能。雷达种类很多

1 雷达分类

可按多种方法分类:

第一,按定位方法可分为:有源雷达、半有源雷达和无源雷达。

第二,按装设地点可分为;地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。

第三,按辐射种类可分为:脉冲雷达和连续波雷达。

第四,按工作被长波段可分:米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其他波段雷达。

为了测定目标的距离,雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间,这个延迟时间是电磁波从发射机到目标,再由目标返回雷达接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度,可以确定目标的距离公式为:S=CT/2

其中S为目标距离,T为电磁波从雷达发射出去到接收到目标回波的时间,C为光速

雷达测定目标的方向是利用天线的方向性来实现的。通过机械和电气上的组合作用,雷达把天线的小事指向雷达要探测的方向,一旦发现目标,雷达读出些时天线小事的指向角,就是目标的方向角。两坐标雷达只能测定目标的方位角,三坐标雷达可以测定方位角和俯仰角。

雷达的战术指标主要包括作用距离、威力范围、测距分辨力与精度、测角分辨力与精度、测速分辨力与精度、系统机动性等。

其中,作用距离是指雷达刚好能够可靠发现目标的距离。它取决于雷达的发射功率与天线口径的乘积,并与目标本身反射雷达电磁波的能力(雷达散射截面积的大小)等因素有关。威力范围指由最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最小仰角及方位角范围确定的区域。

第五,按用途可分为:目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。

雷达有一个特制的可以转动的无线,它能向一定的方向发射不连续的无线电波。每次发射的时间约为百万分之一秒,两次发射的时间间隔大约是万分之一秒,这样,发射出去的无线电波遇到障碍物时,可以在这个时间间隔内反射回来被无线接收。后来随着微电子等各个领域科学进步,雷达技术的不断发展,其内涵和研究内容都在不断地拓展。雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。后来随着微电子等各个领域科学进步,雷达技术的不断发展,其内涵和研究内容都在不断地拓展。雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。

当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描,并对干扰误差进行自动修正,而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。

自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用,空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为未来战场上的信息指挥中心。利用雷达可以探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标,除了军事用途外,雷达在交通运输上可以用来为飞机、船只导航,在天文学上可以用来研究星体,在气象上可以用来探测台风,雷雨,乌云。

2 相控阵雷达

正如我们知道,蜻蜓的每只眼睛由不计其数个小眼组成,每个小眼都能成独立的像,这样就使得蜻蜓所看到的范围远超人眼。与此类似,相控阵雷达的天线阵面也由许多个辐射单元和接收单元(称为阵元)组成,单元数目和雷达的功能有关,可以从几百个到几万个。这些单元有规则地排列在平面上,构成阵列天线。 利用电磁波相干原理,通过计算机控制馈往各辐射单元电流的相位,就可以改变波束的方向进行扫描,故称为电扫描。辐射单元把接收到的回波信号送入主机,完成 雷达对目标的搜索、跟踪和测量。每个天线单元除了有天线振子之外,还有移相器等必需的器件。不同的振子通过移相器可以被馈入不同的相位的电流,从而在空间辐射出不同方向性的波束。如果天线的单元数目越多,则波束在空间可能的方位就越多。这种雷达的工作基础是相位可控的阵列天线,“相控阵”由此得名。有源相阵控雷达和无源相阵控雷达的区别是就是无源是只有单个或者几个发射机子阵原只能接收,而有源是每个阵原都有完整的发射和接收单元。

3 结语

经过50年的艰苦奋斗,雷达行业已成为我国国防现代化建设和参与国民经济主战场的一支威武之师,形成了中央与地方相结合、沿海与内地相结合、军用与民用结合、专业和门类比较齐全的工业体系。雷达是守卫祖国蓝天的“千里眼”,是国家预警体系中最主要的传感器。同时,培养和造就了一支素质高、能打硬仗的技术队伍。但我们还应清醒地看到,我国的雷达技术与装备水平距发达国家还有一定的差距,这就要求我们的雷达科研人员牢记自己所肩负的神圣使命,刻苦攻关,发奋努力,研制出具有世界一流水平的雷达装备,为我国国防现代化事业作出应有的贡献。

参考文献:

[1] 张奇雯,刘忠义.浅谈认知雷达[J].电脑知识与技术,2014(20).

[2] 黎湘.范梅梅认知雷达及其关键技术研究进展[J].电子学报,2012,40(9).

作者简介:冯知超(1995—),男,吉林吉林人,沈阳理工大学本科在读。

金渤然(1994—),男,辽宁阜新人,沈阳理工大学本科在读。

赫荣越(1994—),男,辽宁丹东人,沈阳理工大学本科在读。

猜你喜欢
雷达分类
有雷达
分类算一算
垃圾分类的困惑你有吗
DLD-100C型雷达测试方法和应用
分类讨论求坐标
雷达
数据分析中的分类讨论
教你一招:数的分类
基于空时二维随机辐射场的弹载雷达前视成像
基于AA的多通道雷达自适应抗干扰方法