现代机载火控雷达功能模式

现代机载火控雷达功能

模式

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现代机载火控雷达功能模式

机载火控雷达的功能发展历程

机载火控雷达诞生于第二次世界大战，到现在已经走过了六十多年的历程，它是现代战斗机火控系统的关健设备之一。1941年10月，美国辐射试验室开始着手世界上第一部机载火控雷达的研制工作，并于1944年将其装备在美国海军战斗机F-6F、F-7F上，这部雷达具有空－空上视搜索、测距和跟踪等机载火控雷达的最基本功能。

二战后，随着航空电子技术的快速发展，机载火控雷达的功能和性能不断得到提升，其作用越来越受到重视，但是早期的机载火控雷达在进行下视搜索时，会遇到很强的地面杂波而难以搜索到目标，作战效能受到严重制约。对机载火控雷达下视功能的迫切需求催生了脉冲多普勒体制的机载火控雷达。70年代初，第一部实用型机载脉冲多普勒火控雷达AWG-9由美国休斯公司研制成功，并装备在美国海军的F-14战机上。随后，机载脉冲多普照勒火控雷达得到迅速发展，几乎成为先进战斗机火控雷达的惟一选择，是第三代战斗机的重要指标之一，它使现代先进战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度攻击能力。

20世纪90年代以来，在数字技术和微电子技术的推动下，对机载雷达多目标攻击、抗干扰以及一体化等功能和性能的更高要求使得相控阵技术开始应用于机载火控雷达，又进一步促使了机载火控雷达更多功能的开发，现代机载火控雷达的发展已经步入了相控阵时代。

现代机载火控雷达的多功能

机载火控雷达功能从最初的只具有简单的空－空搜索、测距和跟踪等简单功能开始，发展到了现在的空－空、空－地、空－海、导航等四大类共几十种子功能(有些文献将空－地、空－海等功能统称为空－面功能)，所制导的武器由原来的机炮发展到各种导弹和精确制导炸弹，使战斗机真正具有了远程、全天候、全方位和全高度的攻击能力。

一、空－空功能(A－A)

空－空功能是机载火控雷达的基本功能，主要针对的是各类空中目标，典型的目标是战斗机、轰炸机、运输机、无人机等以螺旋桨或喷气发动机推进的飞机。随着现代战争形式的不演化，先进的空－空功能已开始将悬翼直

升机、巡航导弹、气球或飞艇等威胁已方平台或设施安全的新旧威胁都列入了搜索目标。

从空－空功能的作战过程来看，一个完整的空－空任务至少包含搜索、截获和跟踪三种子功能，虽然有些雷达将截获功能也列为一种专门方式，但是它本质上是个过渡过程，雷达工作的主功能就是搜索和跟踪，而这些功能又对应了不同的功能子模式。

搜索功能

(1)边搜索边测距模式(RWS)

RWS功能主要用于对感兴趣的空域范围进行扫描搜索，此模式因其能对外提供目标的距离而得名，实际上RWS往往还提供目标的粗略方位角、俯仰角(高度)以及速度等信息。在RWS方式下飞行员可以干预控制的方位范围、俯仰范围(高度范围)以及距离量程。

当搜索的目标高度高于本机时，习惯上称上视搜索，反之称下视搜索；当重点搜索的是迎头目标时，又称前半球搜索，反之称后半球搜索。RWS模式往往还引伸出子模式的划分，即所谓正常搜索和增程搜索，增程搜索主要用于飞机上有较为完善的自动引导系统(如数据链)的情况，此时由于雷达得到的目标引导信息相对准确，就可以自动设置较小的角度搜索范围以利于尽早发现特定距离、特定高度和方位上的目标。

(2)边搜索边跟踪模式(TWS)

TWS模式是机载火控雷达空－空功能的另一主要工作方式，它的基本工作原理与RWS相同，但是扫描模式的选择往往相对固定，飞行员可干预的选项相对较少。另外，当搜索过程中发现目标后，它还会自动建立起对数个目标(具体数量由指标规定)的跟踪，并将其中最危险的两个目标标志为高优先级目标和次优先级目标，对危险目标自动调整雷达天线扫描范围，予以尽可能覆盖，这时往往天线的扫描中心不能完全由飞行员控制，但是危险目标的排序选择可以由人工干预改变。

需要指出的是，TWS模式下的“跟踪”主要是指航迹连续更新，角度范围内自动覆盖危险目标，但是这种“跟踪”所提供的目标数据一般情况下精度偏低，往往构不成武器发射的条件。

(3)速度搜索模式(VS)

机载火控雷达采用高、中、低三种脉冲重复频率波形，其中HPRF由于存在一段杂波清晰区，非常利于高速迎头目标的检测，于是现代雷达大都设计了利用HPRF波形专门检测高速迎头目标的模式，但是此种模式与RWS不同，它不能提供目标的距离信息，故称速度搜索模式。

VS模式由于不具备测距能力，因此使用上有诸多限制，一般主要用于远距离高速目标的前期检测，起“警

示”的作用，它必须与其它工作模式配合才能最后完成武器攻击的制导任务，随着相控阵雷达的出现，此种模式有可能最终会变为雷达的一个处理过程，而不是一个可供飞行员使用的模式。

(4)空战格斗模式(ACM)

顾名思义，ACM主要用于近距离空战格斗，此时作战双方距离很近并且伴随较大的机动动作，谁掌握先机，谁就赢得胜利。因此，为适应近距离交战这一特点，ACM相对于RWS和TWS模式的主要区别有以下几点：一是虚警率要求严格，一般高于常规搜索数倍以上，相应不太强调远距离；二是要求对一定距离上的目标自动截获，且截获速度要快；三是扫描图形甚至扫描速度有严格限制；四是在近距离格斗时，载机和目标机的相对机动大幅度提高，要求雷达在保证一定数据精度的要求下仍然保持稳定跟踪。

跟踪功能

跟踪功能发挥作用的前提是雷达在搜索阶段发现目标，并成功进行目标截获，跟踪功能的子模式划分一般与雷达能同时跟踪目标的个数有关。

(1)单目标跟踪模式(STT)

STT是机载火控雷达空－空方式的一种常用工作状态，在此状态下，雷达自动控制天线保持对空中目标的持续或基本持续的定点照射，同时向武器系统提供精确的目标参

数，这些数据较为精确地反映作战目标在空中的相对或绝对坐标，以及目标相对于本机的有关运动趋势信息。

(2)双目标跟踪模式(DTT)

DTT模式的出现为飞行员同时攻击两个目标提供了可能，在这种模式下，雷达能保持对两个空中目标的同时跟踪，一般情况下天线的运动模式为“点到点”。实际上DTT 可以看成两个STT目标对雷达资源的时分复用(不同时段传输不同信号)。

(3)多目标跟踪模式(MTT)

由于现代雷达的技术水平日益增长，特别是高速处理技术和相控阵技术的引入，使得火控雷达的设计人员已不再满足于同时对两个目标的跟踪，开始研制具有MTT功能的雷达，为飞行员同时攻击两个以上的目标提供了可能，至少有利于飞行员掌握空中态势并随时切换攻击对象。

跟踪加搜索功能

即雷达在跟踪一个或数个目标的同时还能保持对特定空域的搜索，它是跟踪功能与搜索功能的结合，显然对于作战使用有着无可比拟的优越性，但是它对雷达自动处理能力的要求极高，一般更多见于新开发的相控阵雷达。

二、空－地功能(A/G)