浅析歼15舰载机火控系统 配有源相控阵雷达
歼15
浅析歼-11B如何改进为舰载战斗机歼-11B具备较好的飞行、载荷/任务性能,国产化率好,就是我国舰载机改装的首选我们知道航空母舰的威力来源于其舰载作战飞机,因此舰载作战飞机性能的好坏直接决定一般航空母舰和编队的作战能力,也在很大程度上关系着一个国家海军的远洋作战能力。
根据海外媒的报道;我国海军航空母舰已经提上日程,那么研制为其配套的舰载战斗机就成了当务之急,那么我国海军舰载战斗机会是什么样子?舰载战斗机是航母乃至整个编队作战能力之所在我们知道,现代作战飞机性能先进、技术复杂,涉及到空气动力、电子、材料等多种知识领域,是一个庞大、复杂的系统工程,需要大量的经费与科研力量的投入,因此世界各国一般都不研制专用的舰载战斗机,都采用“一机通用”的办法,既在岸基战斗机进行改装如苏-27改进为苏-33,或者在新机的研制的时候同时考虑到岸基和舰载战斗机使用的要求,如阵风和F-35。
现在各国都倾向采有一机通用的办法来研制新型舰载战斗机,如法国的阵风M型F-35更是通用性的典范对于我国来说,在F-22已经在本地区进行布署,F-35即将大范围扩散的情况下,目前最主要的任务是研制第四代作战飞机以便维持2020年时制空权,这样我国作战飞机计划重点是集中人力物力财力保证第四代作战飞机的研制,因此短时间内可能难以研制一型专用的舰载作战飞机-实际上似乎也没有这个必要。
这样就需要为我国航空母舰提供一种过渡型的装备以弥补第四代作战飞机服役前的空白的,也就是说需要在现有岸基作战飞机改装一种舰载作战飞机来满足我国航空母舰的需要。
考虑到周边国家和地区已经装备苏-30、米格-29K、F-16、幻影-2000等第三代作战飞机,所以我国改装的作战飞机也需要较好的性能以与之相抗衡。
那么这种舰载战斗机只有我国目前能够量产的第三代作战飞机歼-10、歼-11中来选择,这两种飞机能具备较好的机动性能、和较为宽广的飞行包线,但从任务载荷和作战半径等角度来分析,还是歼-11要比歼-10合适的多,特别是歼-11在空优挂载条件下(4枚中距弹、2枚近距弹)仍旧能够保持上千公里的作战半径和较大的滞空时间是歼-10所不具备的。
无源有源相控阵雷达原理、电扫阵列及典型雷达系统
相参技术相参雷达是指雷达系统的发射信号、本振电压、相参震荡电压和定时器的触发脉冲均由同一基准信号提供,使得这些信号之间可以保持确定的相位关系,同时接收的回波信号也可以提取信号的相位信息。
相参技术对主振源信号具有极高的频率稳定度要求和频谱纯度,对天线性能,信号处理器等都具有很高的要求。
相同频率,不同相位的信号叠加效果移相器移相器的作用是将信号的相位移动一个角度,相位和频率保持稳定的对应关系是移相器的一个重要特性。
铁氧体移相器铁氧体移相器的基本原理是利用外加直流磁场改变波导内铁氧体的导磁系数,从而改变电磁波的相速,得到不同的相移量。
铁氧体移相器的主要优点是承受功率较高,插入损耗较小,带宽较宽。
其缺点是所需激励功率比PIN管移相器大,开关时间在微秒(us)量级。
半导体PIN二极管PIN二极管开关从“开”到“关”或者相反动作的起始状态达到稳定状态的时间称为开关时间。
以半导体PIN二极管作为开关器件的数字式移相器相位转换时间可以达到纳秒(ns)量级。
GaAs FETGaAs FET开关是数控移相器的主要构成元素,它作为一个三端器件,可以通过对栅偏置电压的控制来改变源漏间电阻,从而实现开关动作,转换时间也在纳秒(ns)量级。
相控阵雷达原理有了信号叠加的原理和移相器,相控阵雷达原理就好理解了,其基本思想:通过移相器改变每个辐射元件发射信号的相位,以提供相长/相消干涉,从而实现波束的电子扫描,在期望的方向上形成窄波束,雷达天线不需要机械转动。
电子扫描阵列很好的解决了机械雷达的机械惯性和扫描需要时间长等问题,实现了波束指向的无惯性快速扫描,为任务的灵活敏捷性创造了很好的条件。
相控阵天线是相控阵雷达组成的核心之一,相控阵天线既有有源、无源之分,也有一维、二维之分。
无源电子扫描阵列Passive Electronically Scanned Array, PESA无源电子扫描阵列天线表面的阵元只有改变信号相位的能力而没有发射信号的能力,信号的产生还是依靠天线后方的信号产生器,然后利用波导管将产生的信号号送到信号放大器上,再传送到阵列单元上面,接收时则反向而行。
兵器知识库-什么是舰载相控阵雷达
兵器知识库-什么是舰载相控阵雷达舰载相控阵雷达是一种采用固定式天线,利用电子扫描提供全方位连续景象的一种新型雷达。
通常,水面舰艇在对空防御作战时,往往需要多部雷达相互配合,即对空警戒雷达在搜索并发现目标后,就把该目标坐标传输给火控系统,转由火控雷达捕捉和跟踪,然后算出导弹射击诸元再行发射导弹。
由于导弹多采用半主动雷达制导,所以火控雷达在跟踪目标的同时,还必须对已射导弹进行跟踪照射和制导。
有时为了对付多枚导弹和多架飞机的饱和攻击,仅靠一两艘舰艇的雷达还不够,还要动员编队内所有舰艇的防空及火控雷达进行联合搜索与跟踪,可见反应时间是相当长的,而且组织协调难度也较大,很难对抗新一代高超音速飞机的来袭目标。
为了对抗多目标饱和攻击,现代巡洋舰、驱逐舰,甚至护卫舰大部倾向于采用舰载相控阵雷达。
这种雷达的主要特点就是一部雷达能发挥几部雷达的作用,既能自动搜索、能边搜索边跟踪,又能对导弹进行制导。
由于用电子扫描取代传统的天线旋转式机械扫描,所以反应时间大大缩短,搜索和跟踪目标的批数大大增加,不仅可进行360°扫描,而且无顶部雷达盲区,因而是一种最新型的防空雷达。
目前美国的巡洋舰、驱逐舰,日本的新一代驱逐舰,北约的新型护卫舰,前苏联的航空母舰、巡洋舰等都采用了这种相控阵雷达。
在目前已装备使用的舰载相控阵雷达中,效能最好的是美国“提康德罗加”级导弹巡洋舰所装备的AN/SPY-IA型相控阵雷达,该雷达设有4个3.65米长的相控阵天线,以板阵形式分别安装于巡洋舰上层建筑的四周,每个天线阵可覆盖90°,4个天线阵可覆盖360°。
相控阵天线阵面呈八角形,每个阵面有32个子阵,140个阵列模件,其中128个用于发射和接收,8个只用于接收,4个用于保密和电子对抗。
每个阵列模件有32个移相器辐射元。
故每个阵面有4480个辐射元。
AN/SPY-IA相控阵雷达每个天线重达7773公斤,作用距离370公里以上,可同时跟踪和处理100个目标,且可边跟踪边搜索,并能对导弹进行制导。
有源相控阵雷达的发展
有源相控阵雷达的发展机载有源相控阵雷达的发展水平以美国最为先进。
在20世纪60年代末即研制出有604个单元的X波段有源阵列天线。
在1988年到1991年完成了配装F22战斗机的AN/APG-77雷达的飞行试验,该雷达有2000个T/R组件,对雷达反射面积为1平方米的目标,探测距离设计要求为120—220KM。
综合了探测、敌我识别、电子侦察和电子干扰等多种功能于一体,具有低截获概率(也就是说不易被对方雷达告警器发现)。
可以说美国在机载有源相控阵火控雷达技术上已经比较成熟。
除了APG-77雷达以外,美国还在原有的PD雷达上进行改进,换装相控阵天线,例如计划给F18E战斗机换装APG79雷达和给F15换装的APG63(V)3雷达等除此之外,英、法、德三国联合研制机载固态多功能有源相控阵雷达,2001年已经完成具有1200个T/R组件的全尺寸样机的试验工作,但是离实用化还有一定的距离。
前苏联在八十年代初即研制出无源相控阵雷达,装备于米格31战斗机上,搜索距离200千米,对战斗机的跟踪距离达到90千米以上,可以同时跟踪10个目标并攻击其中的4个,这在当时已经是比较先进的了。
目前俄罗斯正在努力发展有源相控阵雷达,但离实用化也有很大的距离。
目前世界上另一种装机实用化的有源相控阵雷达为日本F-2战斗机所采用的火控雷达,这反映了日本在电子工业上的技术实力。
该雷达包含800个T/R 组件,公开的探测距离为80KM(中等战斗机目标)。
如果这个数据属实的话,则说明日本虽然在半导体生产技术上比较先进,但是在雷达系统设计上的能力仍嫌不足。
我国从六十年代开始即开展相控阵技术的研究,并于七十年代研制成功7010大型远程相控阵雷达,曾出色的完成了观测美国天空试验室和苏联核动力卫星殒落任务,引起世界重视(相关资料可查阅中国科学技术协会网站文章)。
在九十年代又研制出YLC-2全固态相控阵远程警戒雷达(第二届中国国际国防电子展览会上展出)。
惊世之作 俄罗斯新型L波段机载襟翼有源相控阵雷达
2009年8月莫斯科航展上,在没有大型武器出现的情况下,俄罗斯展示的大量新型电子设备成为了展会的一大亮点。
尤其是提赫米洛夫仪器制造研究所(NIIP)展示的新型X波段有源相控阵雷达,这款未来将用于俄五代机及苏-27/30/35系列战斗机改进的雷达成了媒体的聚焦点。
作为俄罗斯机载雷达研制领域领头羊的仪器制造研究所,其展示的并不只有这款有源相控阵雷达,同时展出的还有一款新型L波段有源相控阵雷达,在公司分发的一些宣传资料上也都涉及到了这款雷达。
其实,这款雷达早在2007年莫斯科航展上就已经展出过,可能是因为仪器制造研究所很少透露其相关信息,此前虽然在仪器制造研究所的一些技术刊物中已数次报道了该雷达研制进展,但是一直未引起外界的注意。
尽管在2009年莫斯科航展开幕之前,仪器制造研究所在介绍新型X波段有源相控阵雷达将亮相时也提到了这款雷达,仍未引起媒体的太多关注。
鉴于这款L波段有源相控阵雷达的独特设计及技术潜力,可以肯定未来它必将有不错的发展。
本文将结合一些公开的资料,为大家介绍一下这款雷达并对其性能及用途进行猜测。
从展出的雷达样机以及分发的宣传资料,我们能对这款新型L波段有源相控阵雷达(以下简称新型L波段雷达,现在有一些媒体将其称为AFAR-L,AFAR即俄语中的AESA,L指L波段)有一个初步了解:新型L波段雷达的出现与新型X波段有源相控阵雷达有点类似,也是面向苏-27/30/35系列战斗机的改进及装备的新一代战机。
其最大特点是将整个雷达系统安装在战斗机的前缘襟翼内,或者说整个雷达系统本身也就是为战斗机前缘襟翼设计的。
该雷达的天线发射单元呈块状,每块包含4个单元。
从展出的样机可以看出每个襟翼内共有3个这样的块状单元呈线状排列,也就说襟翼内包含了12个子发射单元。
而有源相控阵雷达最重要的3个T/R模块则分别控制这样的3个块状天线发射单元,整个系统十分紧凑。
什么是L波段对于这款雷达,很多人首先可能就会想到它为什么采用L波段?这个问题可以用L波段本身的特性来回答。
相控阵雷达功能特点及其应用浅谈
摘 要 :相控 阵 雷达具有 波束捷 变能力等独特的优 点,因而可以满足对 高性 能雷达 系统 日益增长 的需 ,讨论 了相控 阵雷达的功能特 点及 其应用 ,指 出相控 阵体制是 下一代机 载雷
达 主要 发 展 方 向 。
关键词 :机载雷达 ;相控 阵;第四代战斗机
计 算 机 科 学
C o mp u t e r S c i e n c e
相控阵雷达功能特点及其应用浅谈
弥锐 ,李 勇军 ( 1 . 9) 1 l 信息职业技术 学院 ,四川广元 6 2 8 0 0 0 ;2 . 零八一 电子集 团四川长胜机 器有 限公 司,9) I l 广元 6 2 8 0 0 0)
一
、
号处理和灵活的控制 。相控阵雷达的脉冲重复频率和宽度 、一 定范围内的工作频率和调制方式都可以改变,这种方便 的信号 处理和灵活的控制 ,便于综合运用抗干扰技术; ( 5 )低功率 固 态组件 的应用使雷达工作可靠性高。因为大功率器件是雷达可 靠性的薄弱环节, 现在改为数千个小功率的固态组件, 故障率低, 所 以有极高的可靠性; ( 6 )大 的平均功率,功率孔径积大 ( 作 用距离远)。 三、有源相控 阵雷达在第四代战斗机 中的应用 近 5 0多年来 ,机载雷达不断注 入新的技术成果 ,性能大 幅度提高。 目前采用机械扫描天线的第二三代 战斗机的机载雷 达对付具有显 著雷达横截面积 ( R C S )的 目标 能够工作得十分 出色 ,但到 了 9 0年代 ,随着飞机和 导弹 隐身技术 的发展和应 用, 传统的机械扫描雷达天线已不能很好地适应新的空战需求。 其局 限表现在 :多 目标跟踪能力差 ,采用边扫描边跟踪方式在 测量高速 目标 时产生很大误差;可靠性低 、隐身性差等。而有 源相控阵雷达波束指 向非常灵活、迅速;多 目标接 战能力强, 能同时监视、跟踪多个 目标;抗干扰性能好 。例如 ,第四代 战 斗机所采用的 A N / A P G 7 7 有源相控阵雷达 ,可全天候探测远程 多 目标和隐形飞行器 ,并可执行电子智能信息收集 ;A N / A P G 7 7 具有先进的抗 电子干扰能力,在强杂波和 多 目标威胁 的环境下 具有全天、全 向、全高度空空和空地作战能力,A N / A P G 一 7 7雷 达具有空 / 空、空 /地、空 / 海三种工作方式,能同时跟踪 l 0 个 目标。第四代战斗机所采用 的 A N / A P G 7 9 有源相控 阵雷达 是 种可执行空空和空地作战任务的全数字化全天候多功能火控 雷达 ,它是一种 宽带有源 电扫 阵列 ( A E S A )雷达,具有多 目标 跟踪与高分辨 S A R地形测绘的能力 ,可提供极高分辨力 的地形 测绘。该雷达波束快速扫描的特点极大地增强 了雷达功 能和可 靠性并降低了成本且生存能力更强。 A N / A P G 一 7 9 雷达具有空 / 空、 空/ 地、空 /海三种工作方式,能同时跟踪 2 0个以上的 目标 。 所 以说这种相控 阵雷达能够在性能方面 、在任务有效性方面 、 特 别 是在 可 用 性 上考 虑 到 性能 降低但 仍 能 可靠 工 作 ,以使 得 有 源 相控 阵 雷 达更 适应 第 四 代战 斗 机对 机 载 雷达 的总 体 要求 。
机载有源相控阵雷达关键性能指标测试方法
接收微弱信号的能力越强,表示雷达接收机灵敏度越高, 雷达的作用距离就越远;群目标分辨能力及目标跟踪精 度都和相控阵雷达形成的波束的宽度和指向精度密切 相关。因此,在雷达完成设计后,需要对雷达 PG 值、灵 敏度、指向精度和波束宽度进行定量测试,以便验证其 指标是否达到设计要求。随着机载有源相控阵雷达体制 的大量应用,原来依靠人工手动测试方法不再满足测试 要求,因此需要采取新的测试方法对相关指标进行精确 测试,以判断是否满足设计、适用要求、质量要求[2-4]。
application of computer automatic control and testing technology,it is of great practical significance to study
efficient and accurate testing methods.
点雷达的发射功率口径积。
根据雷达距离方程,远场喇叭接收功率 Pr 远可以 写作:
Pr 远 =
Pt Gt 姿2 4仔R2
Gr
(1)
通过雷达距离方程反推雷达 PG 公式如下:
Pt
Gt
=
(4仔R)2
Pr 2
远
L
(2)
Gr 姿
其中:Pt 为有源相控阵雷达辐射功率;
Gt 为有源相控阵雷达天线增益;
Gr 远为雷达辐射远场标准增益喇叭增益;
目标及微弱信号的能力、雷达跟踪精度的重要指标。在雷达交付使用前,需要对其进行自动、高效、准确测
试,确保满足设计指标要求。随着计算机自动控制、测试技术的应用,研究高效、准确的测试方法都有着重
要的现实意义。
关键词:有源相控阵;PG 值;灵敏度;指向精度和波束宽度
中图分类号:TN958.92 文献标识码:A 文章编号:1003-0107(2019)12-0022-05
雷达工作原理及相控阵雷达工作原理
雷达的工作原理雷达(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。
雷达的基本任务是探测感兴趣的目标,测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。
雷达主要由天线、发射机、接收机(包括信号处理机)和显示器等部分组成。
雷达发射机产生足够的电磁能量,经过收发转换开关传送给天线。
天线将这些电磁能量辐射至大气中,集中在某一个很窄的方向上形成波束,向前传播。
电磁波遇到波束内的目标后,将沿着各个方向产生反射,其中的一部分电磁能量反射回雷达的方向,被雷达天线获取。
天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机,形成雷达的回波信号。
由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减,雷达回波信号非常微弱,几乎被噪声所淹没。
接收机放大微弱的回波信号,经过信号处理机处理,提取出包含在回波中的信息,送到显示器,显示出目标的距离、方向、速度等。
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。
测定目标的运动速度是雷达的一个重要功能,雷达测速利用了物理学中的多普勒原理:当目标和雷达之间存在着相对位置运动时,目标回波的频率就会发生改变,频率的改变量称为多普勒频移,用于确定目标的相对径向速度,通常,具有测速能力的雷达,例如脉冲多普勒雷达,要比一般雷达复杂得多。
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。
“甲虫-AE”有源相控阵雷达简介
“甲虫-AE”有源相控阵雷达主要用于装备俄最新式的米格-35战斗机。
据介绍,装备该型雷达可显著提升战机的作战能力。
此前进行的飞行测试显示,装备“甲虫-AE”后的米格-35对一般空中目标的探测距离不少于250-300千米,而且对隐形目标也具有较好的探测能力。
“法扎特隆无线电制造科学研究所”公司介绍说,“甲虫-AE”的探测距离要明显大于现役第四代战机的雷达。
此外,该雷达凭借其出色的合成孔径能力还能够绘制较高精度的地图。
“甲虫-AE”不但能分辨移动目标,而且还能通过二次识别确定出它们的准确型号,尤其是,它能够确定出一个集群目标中单个目标的数量。
RQ-4B全球鹰Block 40无人机(UAV)东方网3月12日消息:据周三宣布的一份价值2450万美元的合同,诺斯罗普·格鲁门公司航空系统部门将与雷神公司空间机载系统部门合作,联合开发和安装一种先进空对空和空对地雷达系统,用于诺·格公司的RQ-4B全球鹰Block 40无人机(UAV)。
位于马萨诸塞州汉斯科姆空军基地的美国空军电子系统中心要求诺·格公司和雷神公司开发并演示用于全球鹰Block 40无人机的“多平台雷达技术嵌入项目(MP-RTIP)”技术。
MP-RTIP项目正在开发一种模块化有源电子扫描阵列(AESA)雷达系统,可扩展应用于不同类型飞机,尤其是“全球鹰”无人机和“联合监视目标攻击雷达系统(Joint STARS)”飞机。
雷神公司空间机载系统部门是MP-RTIP项目的主要分包商,负责雷达系统的硬件开发。
正在生产的MP-RTIP系统基于诺·格公司以前开发的雷达技术,包括空军E-8联合星飞机和现有的“全球鹰”雷达。
(工业和信息化部电子科学技术情报研究所陈皓)“鹞鹰”无人机近日,中航工业自主研制的“鹞鹰”无人机首次成功实现了高精度全极化合成孔径雷达和高光谱光学载荷双装载科学试验飞行!该试验飞行历经4小时30分,标志着国家“863计划”地球观测与导航技术领域“无人机遥感载荷综合验证系统”重点项目取得了重大突破!攻克了无人机实现双装载遥感飞行技术难题,第一次成功实现了高精度、多载荷、同平台遥感成像,获取了有重要科研价值的数据!由中科院光电研究院牵总,北京信息技术研究所、中航贵州飞机有限责任公司等多家单位参与的“863计划”地球观测与导航技术领域“无人机遥感载荷综合验证系统”重点项目,旨在通过开展遥感载荷性能指标综合飞行验证关键技术研究,建成我国无人机遥感载荷综合验证系统,实现无人机民用遥感系统技术工程性突破,拓展无人机技术的应用领域,与有人航空遥感形成互补的完整体系,促进我国遥感技术及其应用的产业化发展。
相控阵雷达功能特点及其应用分析
相控阵雷达功能特点及其应用分析摘要:相控阵具备迅速扫瞄与灵活波束的能力,支持同时进行多目标搜索、追踪与其他多种任务。
相控阵雷达的出现,在非常大程度之上克服了一般雷达的问题。
相控阵雷达的优势是极大的,但是它也是基于极大的资本投入。
必需融合改良技术,减少输入与输出,展现相控阵雷达的极大优势。
本文对于其特点与应用作了详细的论述。
关键词:相控阵雷达;功能特点;应用分析1 相控阵雷达原理相控阵雷达天线阵由若干辐射单元与接收单元(称作阵元)构成。
单位的数量取决雷达的性能,自几千到几万不等。
这些细胞有规律地排序于一个平面之上,产生一个阵列天线。
通过电磁波相干原理,通过计算机掌控输入到各紫外线单元的电流的相位,可变化波束的扫描方向,故称为电扫描。
天线单元将接收到的回波信号传送到主机,完成雷达对于目标的搜索、追踪与测量。
除天线紫外线元件之外,每个天线单元也具备比如移相器之类的装置。
不一样的振子可通过移相器获得不一样的相电流,进而在空间之中紫外线出不一样方向的光束。
天线的单元数愈多,频带于空间之中产生的波束便愈多。
该雷达以此相控阵天线为基础,并且以此相控阵天线取名。
振幅掌控可通过相位法、频率法与电子馈电开关法来构建。
在一维中布局多个辐射单元作为线阵,在二维中布局多个辐射单元称为面积阵。
紫外线元件也可布局于曲线或是曲面之上。
这种天线称作保角阵列天线。
该共形阵天线消除了线阵与面阵扫描角度的缺乏,构建了单天线全空气电扫。
共形阵天线包含圆形阵、圆锥阵、圆柱阵、半球形阵等。
综上所述,调压阵雷达是以此其天线为相控阵因而取名的。
2 相控阵雷达的特点相控阵雷达和其他雷达相比,具备比较强的生命力与灵活性。
它远高于采用机械扫描的普通雷达。
其特点重要有以下几点。
(1)天线波束形状变动快的能力:依据天线图综合理论,在维持计算机掌控的条件之下,对于每个天线单元相控阵的幅值与振幅原产展开干涉与变化,波束形状发生变化。
其次是相对比较低的速度(宽度,副瓣的位置,副瓣电平与数字,天线副瓣的位置)。
国产机载有源相控阵火控雷达
机载有源相控阵火控雷达-AESA是机载雷达的发展方向,图为美国AN/APG-79雷达,注意其天线呈仰角安装近日,有新闻报道中航雷电院张昆辉同志的先进事迹,其中提到张院长从“2001年开始着手相控阵雷达的研发,2008年完成飞机验证试飞,雷电院向部队机关和集团公司做了汇报,在军方引起了强烈反响,并受到军方各级领导的高度关注。
空军景文春副司令专程到无锡了解情况、听完汇报后说:“当初×代机立项时,我有两点担忧,一是发动机问题,二是相控阵雷达问题。
今天看来,雷达问题已经解决了,我们已经有了自己的相控阵雷达”。
空军首长和空装首长的关注,给了雷电院极大鼓舞和鞭策。
该项目在完成它机验证试飞后,原国防科工委在北京组织召开了成果鉴定会,与会专家在认真了解试飞情况后给与了高度评价:“相控阵雷达研制,开创了国内机载火控雷达的新纪元,填补了国内X波段相控阵火控雷达的空白,为我国×代机的研制打下了坚实基础,标志着我国第×代战斗机提升战斗力的时机已经到来”。
此项目还荣获该年度国家国防科技成果一等奖。
“字里行间,透露出国家和空军对该型雷达的重视,从空军首长的话和国防科工委专家组的话分析;该雷达应试是X波段有源相控阵雷达,既可以用于正在研制的我国第四代战斗机配套,也可以用于现役的第三代战机的升级。
其意义非凡,是建国60周年收获的又一大喜讯。
AESA除了用于新机、新雷达外,还可用于现役飞机和雷达的升级,图为美国的AN/APG-63V2,其用AESA替代了原来的机械扫描天线(下图)我们知道二战一个重要的发明就是雷达的运用,1935年为了对付德国的潜艇,英国开始研制机载雷达-空海搜索雷达,1937年该机进行首次试验,1939年装备部队,1940年英国人发明了磁控管,为研制微波机载雷达打下了技术基础,由于当时英国经济技术实力已经衰落,因此将这个技术转让给了美国,美国麻省理工学院福射试验室很快在其基础上研制了厘米波机载雷达SCR-520,并在其基础上研制了机载火控达雷达SCR-720,不过这个时候机载火控雷达还不是真正意义上或者说功能完善的雷达,它只能测距,所以也被称之为雷达测距器,50年代随着电子技术的发展,出现了能进行天线扫描和角度跟踪的单脉冲雷达,虽然这些雷达在功能比早期的测距器有很大的提高,但其仍旧有一个比较大的缺点就是没有下视能力,也就对低空和近地目标的探测能力差。
机载有源相控阵雷达技术及应用
科技资讯科技资讯S I N &T NOL OGY INFORM T ION 2008NO.20SCI ENCE &TECH NOLOGY I NFOR MATI ON 高新技术由于军事上的需求,在第二次世界大战中诞生了机载雷达,此后的技术进步又促进了机载雷达的高速发展。
机载雷达的未来取决于需求牵引和技术推动。
客观要求使机载火控雷达面临许多新的挑战,隐身飞机的出现,要看的目标变小了;电子战技术的不断进步,使其所处的电磁环境更为复杂;如何使雷达更适合装机要求;雷达如何更可靠等等,都对未来机载火控雷达提出了更高的要求。
美国F -22战斗机和JSF (F -35)战斗机的公开亮相,标志着2l 世纪先进战斗机(A T F )时代的到来。
新一代战斗机载雷达与往日传统雷达的主要区别在于使用相控阵列天线,这表明有源相控阵雷达将在新一代战斗机上服役,从而标志着21世纪机载雷达将迈入有源相控阵体制时代。
1有源相控阵雷达工作原理“相控阵”,即“相位控制阵列”的简称。
把天线做成一个平面,上面有规则地排列许多个辐射单元和接收单元,称为阵元。
相控阵,就是由许多辐射单元排成阵列形式构成的走向天线,按一定规律控制各单元之间的辐射能量和相位差,利用电磁波的相干原理,则可以控制波束的方向。
典型的相控阵是利用电子计算机控制移相器改变天线孔径上的相位分布来实现波束在空间扫描,即电子扫描,简称电扫。
接收单元将收到的雷达回波送入主机,完成雷达的搜索、跟踪和测量任务。
相位控制可采用相位法、实时法、频率法和电子馈电开关法。
在一维上排列若干辐射单元即为线阵,在两维上排列若干辐射单元称为平面阵。
辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上.这种天线称为共形阵天线。
共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点,能以一部天线实现全空域电扫。
通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。
综上所述,相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。
有源相控阵雷达引领机载雷达进入新时代
美空军地勤人员维护F-15C战机APG-63机载雷达受访人:南京航空航天大学信息科学与技术学院院长、中国工程院院士贲德采访人:本刊记者阚南从第二次世界大战期间诞生的第一部机载雷达,到今天装备在新型战斗机上的有源相控阵雷达,机载雷达已成为发展空战能力的重要技术装备,它的性能是否卓越往往比战机本身的性能更能决定空战的胜负。
贲德院士,长期从事雷达系统的研究设计与开发。
从20世纪60年代起,在相控阵雷达课题研究中,作为主要技术负责人之一,研制成功远程预警相控阵雷达,突破了当时属尖端技术的相控阵雷达体制,促进了雷达技术的进步。
从1985年起先后主持了机载PD火控雷达体制样机、全波形PD雷达的研制工作、机载相控阵火控雷达的研制工作,这些项目的研制成功及装备使用,大大提高了我国军用飞机的作战能力,并产生了巨大的社会和经济效益。
机载雷达70年记者:我们知道,机载雷达是安装在飞机上的各种雷达的总称,它已成为现代防空体系的重要组成部分。
请您给我们简单介绍一下机载雷达的发展历程。
贲德:世界上第一部机载雷达1937年诞生在英国,被应用于空/海监视,同时期也出现了用于空/空探测与定位截击雷达。
20世纪40年代,英国发明了磁控管,为机载雷达跨入微波波段创造了重要的条件,使雷达能在厘米波段工作。
英、美的国际合作使雷达技术与生产迅速取得成效。
美国在40年代研制成功了SCR-520、SCR-720等截击雷达。
50年代,雷达理论有了重大进展,单脉冲、相控阵、合成孔径、脉冲多普勒(PD)概念的提出,匹配滤波理论、检波统计理论的建立及脉冲压缩等新技术的出现为研制新型雷达奠定了理论基础。
1953年研制成功波马克导弹的高脉冲重复频率PD雷达导弹头,1959年研制成功NASSAR系统的机载单脉冲火控雷达。
60年代,栅控行波管在美国问世,微电子器件的出现和数字技术的进步,大大促进了机载雷达技术的进步,为机载雷达小型化起了重要作用。
不同型号的PD火控雷达研制工作同时开展,机载相控阵雷达的研制工作,也在深入进行,开展了MERA(微电子用于雷达)计划。
机载有源相控阵雷达特征分析
ab e t d cin o y i lc aatrs c faro ea t ep aearyrd ri it d c d,b t r fi r u t ntpc h rce t so i r ci h s-ra a a s nr u e i no o a i i bn v o oh
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K e r s: ib r ea tv a ea r yr d r y wo d ar o cieph s ra a a ;wa eom h r ce si s rn mit g p we ;s n i v n v fr c a a tr t ;ta s ti o r e st — i c n i
达的典 型特征等进 行 了简要 介 绍 , 阐述 了有源相控 阵 雷达信 号特征 带 来的挑 战 和影响 。
关键 词 : 载有 源相 控 阵雷达 ; 机 波形特征 ; 射功 率 ; 发 灵敏度 ; 侦收 ; 干扰 Th a ln e f o Aib r e AES e Ch l g r m r o n e A
实现第 四代战 斗机强 大功能 的是 以机 载有源 相控 阵雷达 ( E A) 核心 的综 合航 空 电子 系统 , AS 为
其 中 ,/ F A一2 2战斗 机 的 A / P N A G一7 7和 F一3 5
战斗机 的 A / P N A G一8 多 功能雷达 不但具 有强 大 1
的雷达功 能 , 还具 有 电子战和通 信功能战斗机 的主要 标志 。 是 近年来 , 过航 电系统 升 级 的第 三 代 主力 战 经 斗机 F A一1E F装 备 了 A / P / 8/ N A G一7 9有源 相控 阵雷达 , 一1C装备 了 A / P 6 ( ) F 5 N A G一 3 v 2有源相 控 阵 雷 达 , 国的 “ 法 阵风 ” 斗 机也 装 备 了 R E 战 B2 有 源相控 阵雷达 , 欧洲“ 台风 ” 战斗机 、 典 J S 瑞 A 一
机载多功能有源相控阵火控雷达集空中,地面,海面目标
机载多功能有源相控阵火控雷达集空中,地面,海面目标摘要:1.引言:介绍机载多功能有源相控阵火控雷达的重要性2.主要功能:描述雷达在空中、地面、海面目标探测的优势3.技术特点:列举雷达的高效、精确、抗干扰能力强等特点4.应用场景:阐述雷达在军事、民用领域的广泛应用5.我国发展现状:介绍我国在该领域的研究进展及取得的成果6.未来发展:展望机载多功能有源相控阵火控雷达的发展趋势和挑战7.结论:总结全文,强调雷达在国家安全和国防建设中的重要作用正文:随着科技的飞速发展,我国在雷达技术领域取得了举世瞩目的成果。
机载多功能有源相控阵火控雷达作为一种高精度、高效率的探测设备,已成为现代战争和国际竞争的热点。
它具有强大的空中、地面、海面目标探测能力,为我国国防建设提供了有力保障。
机载多功能有源相控阵火控雷达的主要功能在于集空中、地面、海面目标的探测、跟踪、识别于一体。
在空中,它可以帮助我军迅速发现和跟踪敌方飞行器,为拦截和打击提供精确数据;在地面,它能够监测战场动态,为我军地面作战提供实时情报;在海面,它具备对舰艇、潜艇等目标的探测能力,有效提高我国海上防御能力。
得益于多项先进技术,机载多功能有源相控阵火控雷达具备高效、精确、抗干扰能力强的特点。
在复杂多变的战场环境下,它能够实现快速定位、锁定目标,确保作战效果。
此外,该雷达具备高度集成、轻量化的设计,便于安装和维护,降低了使用成本。
在军事领域,机载多功能有源相控阵火控雷达已成为我国空军、海军航空兵、陆军航空兵等部队的重要装备。
在民用领域,雷达技术也取得了广泛应用,如气象观测、环境监测、交通指挥等。
随着我国雷达技术的不断突破,未来其在国家安全和国防建设中的作用将愈发突出。
面对国际竞争和未来战争的发展趋势,我国将继续加大机载多功能有源相控阵火控雷达的研发力度。
在提高雷达性能、减轻重量、降低成本、增强抗干扰能力等方面取得更多突破。
此外,结合人工智能、大数据等先进技术,实现雷达系统的智能化、网络化、一体化,将为我国国防事业注入新的活力。
机载有源相控阵雷达特征分析
机载有源相控阵雷达特征分析机载有源相控阵雷达(Active Electronically Scanned Array, AESA)是一种新一代雷达技术,其具有高性能和灵活性,广泛应用于军事和民用领域。
本文将对机载有源相控阵雷达的特征进行分析。
首先,机载有源相控阵雷达具有高性能的特点。
相比传统的雷达技术,有源相控阵雷达采用了先进的电子扫描技术,可以实现快速的扫描速度和高分辨率的目标探测能力。
其能够准确地定位和跟踪目标,并能提供高质量的目标信息,对于各种复杂的作战环境下的目标监测和识别起到了至关重要的作用。
其次,机载有源相控阵雷达具有灵活性强的特点。
相对于传统的机械扫描雷达,有源相控阵雷达无需机械扫描,而是通过控制阵列中的天线元件的相位和幅度来进行电子扫描。
这种灵活的扫描方式使得雷达能够快速切换不同的扫描模式和模式,适应不同的任务需求,并能够有效应对多目标跟踪和干扰抵抗等复杂作战环境。
此外,机载有源相控阵雷达还具备多功能的特点。
相比传统雷达,有源相控阵雷达可实现多种雷达功能,如目标、跟踪、识别、干扰抵抗等。
相控阵雷达能够通过改变波束形状和方向,实现不同的扫描和目标探测模式。
同时,机载有源相控阵雷达还可以与其他传感器和战斗系统进行集成,大大提高了整个系统的综合作战能力。
此外,机载有源相控阵雷达还具有隐身性能优异的特点。
相比传统雷达,相控阵雷达的整体结构更为紧凑,天线面积更小,发射功率更低,发射信号更难被敌方探测到。
同时,相控阵雷达还具备自适应调整的能力,能够根据环境变化和敌方干扰的情况,相应地调整工作参数,提高自身的干扰抵抗能力,进一步增强了雷达系统的隐身性能。
总之,机载有源相控阵雷达具有高性能、灵活性强、多功能、隐身性能优异等特点,是一种前沿的雷达技术。
随着雷达技术的不断发展和完善,机载有源相控阵雷达将在未来的军事和民用领域中发挥更为重要的作用。
同时,也需要继续加强对机载有源相控阵雷达的研究与应用,进一步提高其性能和适应性,以满足不断变化的作战需求。
机载多功能有源相控阵火控雷达集空中,地面,海面目标
机载多功能有源相控阵火控雷达集空中,地面,海面目标摘要:1.机载多功能有源相控阵火控雷达的概述2.雷达功能及技术特点3.雷达在军事领域的应用4.我国在机载雷达技术的发展现状与展望正文:随着现代战争信息化、网络化、智能化的发展,机载雷达作为航空武器系统的重要组成部分,其功能和性能对于战场胜负具有举足轻重的影响。
本文将对机载多功能有源相控阵火控雷达进行简要介绍,分析其功能及技术特点,并探讨在军事领域的应用以及我国在该领域的发展现状与展望。
一、机载多功能有源相控阵火控雷达的概述机载多功能有源相控阵火控雷达(Airborne Multifunction Active Phased Array Fire Control Radar,简称AMAPCFCR)是一种集空中、地面、海面目标探测、跟踪、识别和火控于一体的先进雷达系统。
它采用有源相控阵技术,具备高分辨率、高精度、抗干扰能力强等优点,可实现多种任务需求。
二、雷达功能及技术特点1.空中目标探测:机载多功能有源相控阵火控雷达可对高速、高机动性的空中目标进行精确探测和跟踪,为航空武器系统提供实时、准确的目标信息。
2.地面目标探测:雷达具备对地面目标进行探测、识别和分类的能力,可实时提供战场态势信息,支援对地攻击任务。
3.海面目标探测:通过海面波束扫描,雷达能够对海面目标进行探测和跟踪,为海上作战提供有力支持。
4.抗干扰能力:有源相控阵火控雷达采用多个独立通道,具备较强的抗干扰能力,可在复杂电磁环境中正常工作。
5.多功能火控:雷达可支持多种武器系统的火控需求,实现对多种目标、多种武器的协同控制。
6.集成化:机载多功能有源相控阵火控雷达采用模块化设计,系统集成度高,便于维护和升级。
三、雷达在军事领域的应用1.航空作战:机载多功能有源相控阵火控雷达可为战斗机、轰炸机等航空平台提供实时、准确的目标信息,提高作战效能。
2.预警指挥:雷达可实现对空、地、海多目标的情报收集和处理,为预警指挥系统提供数据支持。
面向用户的机载有源相控阵雷达保障体系
面向用户的机载有源相控阵雷达保障体系
王凯;朱杰;柳尚光
【期刊名称】《电子质量》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】目前,我国主流战机均装备了有源相控阵雷达。
首先,介绍了雷达装备的可靠性和可维修性;然后,针对该型号雷达技术性能先进、结构复杂、装备数量多且装
备用户分散等保障难点,建立了一种面向用户的机载有源相控阵雷达保障体系,包括
雷达自保障体系和工厂保障体系;最后,对雷达自保障体系中机载雷达健康管理系统
和工厂保障体系中的保障资源进行了讨论,对于提高有源相控阵雷达的战备完好性、节省寿命周期费用具有重要的意义。
【总页数】4页(P57-60)
【作者】王凯;朱杰;柳尚光
【作者单位】南京国睿防务系统有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN959.73
【相关文献】
1.机载有源相控阵雷达关键性能指标测试方法
2.浅析机载有源相控阵雷达的特点及对抗技术
3.机载有源相控阵雷达天线测试系统设计
4.机载有源相控阵雷达的BIT
设计5.机载有源相控阵火控雷达技术发展
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浅析歼15舰载机火控系统配有源相控阵雷达
近日,网上出现了国产舰载机部队的报道,从相关报道来看歼-15已经设计定型,批量生产装备部队,从而结束中国海军和航空工业无舰载机的历史。
根据中国航空技术发展报告《2012-2013》,歼-15舰载战斗机配备了电子扫描雷达,显现它是第一批配备相控阵火控雷达的国产战斗机。
不过从立项的时间来看(歼-15在2009年试飞,立项应该在21世纪初),所以它配备应该是无源相控阵雷达。
目前作战飞机配备的机械扫描火控雷达,受到机械控制精度及惯性的限制,因此在快速扫描的时候,雷达探测精度较差,所以难以对付多个方向、多批次目标。
因此虽然现在机械扫描的雷达性能介绍也有可以跟踪数十批目标,同时攻击数目标的说法,但是它的角度范围非常小,所以通常认为机械扫描雷达多目标能力象征意义大于实际。
中国海军歼15飞鲨舰载机陆上集结,至少出现7架。
中国海军歼15飞鲨舰载机陆上集结,至少出现7架。
为了提高作战飞机的多目标攻击能力,就需要电子扫描雷达,电子扫描的优点就是波束指向迅捷,精度高,二维电子扫描雷达还可以在探测到目标之后,迅速调头确认,而不象机械扫描雷达那样必须等下一个扫描周期。
从而在大大提高了雷达对于目标的目标能力和速度,电子扫描雷达分为有源相控阵和无源相控阵两种,有源相控阵雷达的每个辐射器都配装有一个发射/接收组件,因此损耗小,可靠性好,但是系统比较复杂,成本高,无源相控阵雷达只有一个中央发射机和接收机。
发射的能量由计算机分配到天线上的每一个辐射器,技术比较简单,成本和费用较低,不过可靠性较低,另外在频宽、信号处理等方面低于有源相控阵雷达,所以现在有源相控阵雷达是趋势,而无源相控阵雷达被视为前者的过渡。
国产机载无源相控阵雷达的发展始于上世纪60年代,甚至比脉冲多普勒雷达还要早,当时为了给水轰-5配套,国内有关部门研制了采用一维无源相控阵天线的698侧视对海搜索雷达。
70年代末研制出样机,虽然这个雷达没有设计定型,但是却为国产机载无源相控阵雷达的发展积累了经验,打下了基础。
进入80年代,着眼于新型歼击机的配套,国产机载火控雷达的攻关重点放在了机械扫描脉冲多普勒雷达的研制上面,相控阵雷达作为技术发展方向,也进行了技术预研,开展了无源相控阵雷达样机的研究。
从相关图片来看,国产无源相控阵雷达样机采用的空馈方式,主要是回避加工难度高的高频微波器件,从而降低雷达的造价、重量和成本,不过它的缺点就是馈源及其支撑对于天
线的遮挡问题难以解决,从而对天线及雷达的性能造成较大的影响。
国产机载无源相控阵火控雷达天线样机国产机载无源相控阵火控雷达天线样机
进入90年代,为了加快国产雷达的发展,国内有关单位与俄罗斯在机载相控阵雷达领域进行了技术合作,俄罗斯雷达厂商-NIIP曾经将一部PERO无源相控阵天线交给中方进行测试,它也采用了空馈技术。
由于空馈缺点较大,所以国内有关单位放弃了这个方案,国产无源相控阵雷达最终采用的是强制馈电方式,进入新世纪,国内相关单位相继研制成功无源相控阵雷达的样机,在有源相控阵雷达及T/R模块方面也取得了较大的进展。
因此有技术人员建议跨过无源相控雷达,直接上有源相控阵,不过包括著名专家贲德等同志认为当时国内电子技术实力并不雄厚,这样的跨越式发展难度太大,实际上日本在发展J/APG-1有源相控阵雷达的时候,也遇到过挫折,所以建议国内还是按照两步走的方针。
先研制无源相控阵,然后再研制有源相控阵比较稳妥一定,国家最终采纳了这个建议。
根据相关资料,14所研制的无源相控阵火控雷达,具备较好的多目标探测和攻击能力,可以同时跟踪10个目标,同时攻击4个目标,而607所为L-15研制的无源相控阵火控雷达,天线孔径为400毫米,发射机功率为400W。
对于RCS=5的目标可以提供75公里的探测距离,具备超视距空战、近距格斗、空对地/海精确打击等能力,在空空模式下可以提供边搜索边跟踪、单/双目标跟踪、带垂直扫描的近距空战等模式,空地模式下可以提供真实波束绘图、地图冻结/放大。
多普勒波束锐化、合成孔径成像、地面/海面移动目标跟踪等模式,具备较强的探测、多目标和多模式能力。
L-15无源相控阵火控雷达L-15高级教练机无源相控阵火控雷达
歼-15作为一种重型战斗机,它的雷达天线孔径、发射机功率远高于L-15的雷达,因此它的机载雷达探测距离、多目标攻击能力肯定要高于后者。
另外国产无源相控阵雷达优良的多模式能力也为歼-15扩展用途打下了基础,这对舰载战斗机来说非常重要。
不过无源相控阵雷达毕竟是明日黄花,已经逐渐被淘汰,国内电子技术在新世纪迅猛发展,也为有源相控阵雷达的规模装备打下了坚实基础。
所以新一代国产作战飞机大量配备的是有源相控阵雷达,因此笔者认为歼-15的无源相控阵可能只是一个过渡,未来还是会改进为有源相控阵。