舰载火控雷达发展研究

・310・现代导航 2014年

舰载火控雷达发展研究

皇甫一江1，杨永毅2，黄鹏刚2

（1 海军装备部, 北京 100841 2 中国电子科技集团公司第二十研究所, 西安 710068）

摘要：通过对舰载火控雷达的现状和任务需求进行分析，提出了舰载火控雷达（尤其是小口径近防系统火控雷达）未来发展的思路。火控雷达应进一步提高威力，实现多功能综合；同时舰载火控雷达也可实现协同探测；实现标准化的信息接口，采用模块化设计，提高适装性。

关键词：火控雷达；跟踪；多功能

中图分类号：E933.6 文献标识码：A 文章编号：1674-7976-(2014)04-310-03 Development and Study of Shipborne Fire Control Radar

HUANGPU Yijiang，YANG Yongyi，HUANG Penggang

Abstract: Development idea of fire control radar for short range defense system with small caliber is presented by analyzing its status and task requirements. Fire control radar shall improve power and accomplish multifunction integration. Meanwhile, shipborne fire control radar also accomplishes cooperation detection as well as standard information interface and adopts modular design to improve the adaptability.

Key words：Fire Control Radar; Track; Multifunction

0 引言

舰炮作为海军水面舰艇的传统武器，有悠久的历史。舰炮由于其射速高、反应快、携弹量大、持续作战能力强、使用效费比高等优势已成为水面战斗舰艇对岸打击、登陆火力支援、末端防空反导，以及应对低强度海上冲突不可缺少的重要武器装备。同时小口径舰炮武器系统能有效地弥补导弹等防空武器的拦截死区，已经成为水面舰艇防空体系的重要组成部分，仍将是舰艇末端防御的重要手段。随着高新武器技术的发展，未来战争对作战平台的信息化程度、综合作战性能、隐身性、远程打击能力要求更高。武器系统必须适应多功能、多任务、综合化这一发展趋势。

作为舰炮武器系统的重要组成部分，舰载火控 收稿日期：2014-06-08。雷达的能力和发展水平对舰炮武器系统的打击能力具有决定性的作用，这些都对舰载火控雷达的能力提出了很高的要求。

1 舰载火控雷达任务需求及现状

舰载火控雷达的使命任务是对敌方飞机，舰艇及来袭反舰导弹进行探测跟踪，向本舰火炮或对空导弹系统提供打击目标的实时准确的地理坐标(方位、俯仰角及距离等)，供火控系统解算后制导武器，达到有效杀伤敌方来袭目标的目的。

舰载火控雷达根据用途有主炮/副炮火控、对空/对海导弹火控等功能。目前在海军舰船上，火控雷达功能往往比较单一、专用性比较强，导致一艘舰船上需要装备多达十几部雷达来满足不同需求。由此给舰艇本身带来多种问题，如某种雷达故障，舰艇就会失去相应功能，尤其火控雷达，有可能使舰艇失去作战能力，后果极为严重。同时舰载火控雷

第4期皇甫一江等：舰载火控雷达发展研究・311・

达种类繁多，给人员培训、后勤保障、保障资源配置都带来了很大的难度。

为了应对海军舰船平台上电子设备增多而导致天线数量越来越多并造成电磁干扰严重、雷达反射面积增大、防护性差、维护困难等问题，美国海军最早开展了综合射频技术研究。从20世纪90年代启动先进多功能射频系统（AMRFS），后来演进到先进多功能射频概念（AMRFC），目前正在进行集成上层建筑系统（InTop）的体系研发。泰勒斯公司提出的总和桅杆技术IM，把舰船内所有的传感器和通信系统都整合在一起，可为舰船节省大量空间，此外，模块化的桅杆设计缩短了桅杆的安装周期，也降低了维修成本。

现代海战中反舰导弹射程已达150km以上，舰载火炮系统由于射程较近一般不参与远距离的舰艇作战，主要用于舰船防空反导作战中，来袭的目标主要是飞机和反舰导弹，是舰空导弹系统、舰炮武器系统的主要作战对象。

随着反舰导弹的射速越来越高，从亚音速、超音速到4～5倍音速， RCS也在日趋减小，给舰炮武器系统尤其是小口径近防系统的反应时间也越来越短，要求近防系统的火控雷达要进一步提高威力，增强对掠海小目标的捕获能力，缩短系统反应时间，同时还要具备多目标跟踪能力，应对多目标饱和攻击，采用多手段对付来袭威胁，虽然多功能一体化综合射频集成也具备火控能力，但由于体搜索跟踪的时间资源有限，难以全时监视跟踪突防反舰导弹，因此还应单独保留火控雷达系统，以提高舰船整体反导能力。

在美军InTop项目中，由于近防武器系统(CIWS)的特殊性，仍单独保留了CIWS系统的火控雷达，并没有进行一体化集成。荷兰IM综合桅杆系统中也单独保留了STIR火控雷达系统。

2 舰载火控雷达未来发展思路

根据对火控雷达的任务需求分析，结合微波半导体技术和信号处理技术的发展，未来火控雷达技术应有以下发展趋势。

2.1火控雷达种类归一化

目前同一舰艇型号各异、功能单一的火控雷达体系，已经很难适应现代复杂电磁环境下的作战需求。火控雷达归一化就是不同舰艇平台火控雷达进行通用化设计。

采用有源有限相控体制，雷达具有波束捷变，快速扫描的特点，以满足对多目标跟踪、远作用距离、高数据率、自适应干扰、高可靠性以及同时完成目标搜索、时标、捕获和跟踪等多种功能。

这种雷达具有高的目标和环境适应能力，它通过对目标和周围环境的历史和当前状况进行检测、分析、学习、推理和规划，利用相应结果自适应调整系统的接收和发射，使用最适合的系统配置（包括频率、信号形式、发射功率、信号处理方式等），从而提高雷达系统在复杂多变环境下探测、跟踪与识别目标的性能。这涉及到场景感知与描述技术、发射波形优化技术、波形分集技术、波形数据库技术、目标鉴别技术、自治管理技术、资源动态管理技术等。

雷达采用机械+相扫工作方式的宽带多功能相控阵体制，这种体制成本相对较低，便于中小型舰艇装备。雷达具有参数选择有波形可变、脉宽可变、重频可变以及自适应发射频率选择、瞬时寂静、反辐射诱饵、机动性等，这将大大提高雷达的有效性和生存能力。

超宽频带：工作频段X～Ku，具有丰富的频率资源，频率资源的丰富将有利于抗干扰能力的提高。利用宽带频率捷变技术，能够有效对付超低空目标，同时可利用宽带特性雷达具有一定的电磁侦测能力和抗干扰能力。

武器系统适应性：火控雷达归一化后，要适应舰载武器系统的所有要求，能够满足主炮、副炮、对空弹、对海弹所需求的目标信息。

标准化软件化设计：硬件模块标准化，软件化雷达功能设计，具有灵活多样的功能设置，自适应的工作模式，以适应不同的功能、性能探测的要求。

人机界面统一性：火控雷达归一化，便于实现多部雷达显示、操控、信息处理、人机界面标准化。

统一标准化的显控，利于操作手培训，操作手不在是战位专有化，操作手具有通用化，一手多能。

保障资源信息化：火控雷达归一化，有利用保障体系建设。

建立以信息化、数字化为基础的、科学的保障体系；增强平时和战时设备的完好和可用性。

保障资源优化配置，为部队提供优化、及时、经济、有效的保障资源；

保障人员建设更专业化，提高装备效能、降低