炮位侦察校射雷达发展动向

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【doc】炮位侦察校射雷达的现状和发展趋势

【doc】炮位侦察校射雷达的现状和发展趋势

炮位侦察校射雷达的现状和发展趋势p,文L)I—f71993年9月火控雷速技术第22卷炮位侦察校射雷达的现状和发展趋势型室鲞(中国兵器i业第296所西安710100)【摘要】文章综述j国内外炮位侦校雷达的现状,并分析预测了未来的发展超‘势..’铤关键词蝗垡塑塞垫堑孽堡雷达发展趋势塑堡堡:刺1前言(重要性及特点)为了有效地进行反炮兵战.对敌方地面炮兵阵地的侦察,应能在敌炮首次试射,还没有来得及效力射,就能精确地确定敌炮阵地坐标,并迅速地报告给射击指挥中心,准备实施打击.一般来说,炮位侦校雷达在十秒钟之内即可首发定位(弹丸尚未落地),友方的压制火力应在敌炮转移阵地之前就压制住敌方的火力,乃至摧毁敌炮阵地.在效力射之前,雷达应对试射炮进行校射.雷达侦察手段与其他手段相比的优点是:全天候,快速,高精度,无需深入敌纵深.因此,炮位帧校雷达的发展受到了许多国家的高度重视,已研制和装备了多种型号.并还在研制新的型号.炮位侦校雷达从战术技术上可以归纳如下主要特点:a.定位距离远,要接近或太于火炮的射程.b.雷达目标为弹丸或火箭,其Rcs很小,约为0.O01~0.0lm.左右,因此对雷达的威力要求很高定位精度高,以保证作战要求.d.能首发定位.且反应时间短.为了消灭敌人,保存自己,这是至差重要的.e.应能同时对付宽方位角范围内多目标.f.应具有较强的抗无源干扰和有源干扰的能力.g.良好的战术性能(可靠性,可维修性,机动性和生存能力等)根据上述特点,雷达在方案和技术实现上就必须实现如下技术特点;a.具有较低相位噪声和杂散电平的高功率发射机.b.低噪声,太线性动态范围接收机,输出为正交I/Q两路相参检波器.c.高增益,高效率,低副瓣电平并能实现对多目标搜索和跟踪的电扫描天线d.极低相位噪声和杂散电平的频率源系统e.对地杂波较高的改善因子要求,除了要有全相参系统(含发射机,接收机,频率源系车文于1993年8月13日收到尹~l993年9月火控雷达技术第22卷统)之外,还要有先进的MTID动目标检测系统.f.计算机控制的全自动化检测和数据处理功能以及全雷达站的自动化操控g.BITE系统及可靠性设计.随着现代战争战术和技术的发展,.对炮位侦校雷达的发展也提出了越来越高的要求.雷达的体制在不断地发展和完善,雷达的技术和性能也在不断地提高在分析预测未来发展趋势之前,先回顾一下发展史中的典型型号和现状对于承前启后是有益的.2炮位侦校雷达的发展现状从炮位侦校雷达的发展看,它经历了三种雷达体制的发展过程:(1),单目标的跟踪雷达体制;(2),福斯特扫描器天线体制I(3),电扫描阵列天线体制.单目标的跟踪雷达体制是第二次世界大战期间发展起来的.它的主要代表型号有美国的AN/MPQ一10A,AN/TPQ--31,AN/TPs一61和苏联的APCOM--1和APCOM--2.这些雷达捕获能力差,只能同时探测和跟踪一个目标,战术应用受到限制.现在看来,技术陈旧,体制落后.目前,均已被淘汰.福斯特扫描体制雷达的典型代表型号为英国的CYMBELINE,它的特点是体积小重量轻,机动性好,可以满足对追击炮的定位和精度要求.但缺点是,由于双层波束法的工作原理,仅能截得弹道轨迹上两点的位置坐标,采用两点直线外推,仅能适合追击炮的定位,而不能适用于低伸弹道的炮种.另外,不具有多目标处理能力,工作方位扇形区不够太,人工操作和识别目标,反应时间较长(约18~20s).这种雷达目前在世界范围内巳有20多个国家的陆军装备使用,在7O年代.CYMBLINE还是比较受欢迎的型号,其主要原因,一是它突出的机动性.二是各种地炮和战术的发展还没有达到现今的水平,对付迫击炮还是有效的.随着各种地炮的发展.射程增大了,各种炮战术上的发展,显然这种体的雷达已越来越不能适应现代战争的要求了当然,实战发展和要求已使研制CYMBELLNE的EMI公司看到了这一直,他们因此制订了全面的改进计划,一方面改造目前部队在编的雷达,使能至少服役到】995年;另一方面,改进设计,在原MKI型的基础上发展新的改进型MK2和MK3.MK2型仍是机械式的福斯特扫描器,而MK3型是电扫描阵列馈源.MK3型改进的重点是增大定位距离和杂波抑制能力,采用了晟新的器件和技术.其改进点主要归纳如下:a.采用FET接收机,增大定位距离.相应地,把B型显示器的量程增大到3O公里b.改进了杂渡抑制设备,改善了对大雨和地形杂渡的抑制能力.c.电扫描阵列馈源天线系统把原来的方位扇扫范围从720mils(40.5)增大到1050mils(59).d.将模拟计算机改为数字计算机.相应地用键盘作为人机界面.e.增大了操作手用的显示器到雷达间的距离.由15米增为30米然而,基于两点的外推方式未能改变,所以仍仅能适用于迫击炮.尽管宣称改善了多目标能力,双层波束法从原理上毕竟难千实现对多目标的相关处理估计可能是在某种特定条件下的改善,因此带有很大的局限性电扫描体制炮位侦校雷达的典型代表型号是美国休斯飞机公司经过8年计划研制成功的2第3期刘爱清炮位掳察校射雷达的现状和发展起势AN/TpQI36和37雷达.两部雷达同时被研制在当初还不为人们充分理解,它的工作概念是两个系统同时配置以构成一个整体配置,这是它的特色.TPQ--36配置在距前沿2~4km处,负责近程武器.而TPQ一37则配置得靠后一些,距前沿8~12kin处,主要负责远程武器.在一个师责任区60km长的战线上,前面配置三部Q一36后面配置两部Q--37,构成所谓.火力探测系统”(FIREINDERSYSTEM).比较来说,美国人搞炮位侦校雷达最早,搞的型号也最多,并且实战经验和研制经验也最多,因此问题解决得比较彻底.可以说,TPQ一36/37雷达确实代表了当代雷达技术的先进水平.它们均采用了电扫描阵列天线,先进的数字信号处理和数据处理技术,计算机及其复杂的软件控制实现了全机的自动化检测和数据录取.并有效地去除了由乌和飞机等产生的虚假信号,而保证对多个弹丸的跟踪和弹道外推.这些技术有机地结合起来成为该雷达的重要支柱.1)一36/37与CYMBEUNE比较,显然是在技术体制上领先的一代新产品,以下列表仅比较一下技术体制上的差异,而不比较象定位距离等具体指标.从表1明显可见.电扫描体制的TPQ--36/37技术体制的先进性.由于所用技术复杂,其体积和重量上都较CYMBELINE为大,造价也高.表1CYMBELINE与AN,1’PQ一36/37各项性能比较CYMBELlNEAN/PQ一36/37天线体制福斯特扫描器电扫描阵列天线方位扫描范围4O.5’90.~一段轨迹十几到三十几点得到的弹丸点迹数2点(取决于弹种和射角)2点直线外推.因此弹道方程外推.外推方法和结果仅适用于高射角的追击炮对各种A炮均可保精度. 相参系统吗?非掘参系统全相参脉冲多l,勒系统MTD信号处理机.对地杂披的抑制能力较差具有较高的改善因子没有多目标航迹相关处理能力.因多目标处理能力可选Io-I”目标的处理能力.此原则上没有多目标处理能力.全自动化捡{疆I和录取操作自动化程度人工操作(雷达开机和初始化为人工操作除外)系统反应时间18~2os13i993年9月火控雷达技术第22卷由于TPQ一36/37优异的战术技术性能,不仅美国陆军和海军陆战队均已大量装备,而且世界上有2O多个国家购置了TPQ--36/(或37)雷达,其中包括:南朝鲜,巴基斯坦,泰国,中国,埃及,沙特以色列,荷兰,西班牙,澳大利亚等国家美军装备n一36/37雷达是始于1980年,但从1984年便开始了一系列旨在战术应用方面的改进计划.TPQ一36/I型雷达的改进主要着重于在目标探测能力,机动性和生存能力方面,并通过通信设备连到C.I系统上,而不是在雷达体制和原理上作改进.在目标探测能力方面,作用距离视不同的火炮比I型雷达提高30~50%.在行军状态下,可同时处理目标数据以及传递目标数据和指挥控制数据.在小型化和机动性方面,I型雷达采用了固态天线,取消了行波臂和高压电源;采用超高速集成电路(VHSIC),不仅减小了体积,并提高了信息处理的速度和能力jl型雷达只装在一辆车上,机动性能得到提高在生存能力方面该雷达采用了低截获概率天线提高反电子干扰和抗反辐射导弹攻击的能力,能预测到反辐射导弹的威胁并自动关机再加上机动性的提高,雷达的生存能力有较大的提高.在通信方面,它将采用数字话音无线电台与AFA TDS和TACFIRE战术射击指挥系统,连计算机系统,多管发射火箭系统(M_LRS)和无人驾驶侦察机等建立通信联络.它还将与未来的全源分析系统(ASAS建立联系,实时地给予指挥员敌方间接射击位置的观察.在雷达与遥控装置之间配备了光缆,操作手可在5O米远处进行操作该改进型还具备自动斟地和水平校准能力.以上改进计划预计1995年完成.美军的下一步改进计划是i型雷达,开始于1992年下半年,预计年完成,主要目标是探测性能接近于TPQ--37,从而能替代TPQ36和37两者更进一步的Ⅳ型雷达,将要加装气象数据测量设备.Ⅱ型和Ⅳ型雷达体积大的问题仍难解决.其他国家也研制了若干型号,如日本的JMPQ--7及改进型,瑞典和挪威的ARTHUR,中国的7n’I型和西欧三国的COBRA这些型号都采用先进的电扫描阵列天线和全相参脉冲多勒体,而其中COBRA又是唯一采用有源阵天线的.COBRA是西欧三国于I990年2月i3日签订的研制台同,研制阶段将持续到l995年,1995~1997年为投产准备阶段,1998~2001年开始生产.该雷达的研制目标是让其战斗性能超过美国的TPQ--37.但价格要低于TPQ--37~价格.综上所述,若干个国家都在积极地开展研制工作,随着雷达技术的发展和关键器件的进步,使电扫描阵列天线体制的炮位侦校雷达臻至完善.然而随着现代战争特别是电子战的发展,对雷达的战术要求也变得越来越高了,特别是反雷达导弹和隐身技术的发展将严重地威胁着炮位侦校雷达,涉及到雷达的生存问题.战术要求越多越高,就要增加技术措施或设备,尽管有些分系统随着技术进步可减小体积重量,然而总的趋势,设备是增加的趋势体积重量,机动性和生存能力将是炮位侦察校射雷达发展的很大困难.3炮位侦校雷达的未来发展趋势.随着现代战争的发展和武器的进步,以及雷达技术和工业的发展进步,将影响着雷达的发展.地面炮兵武器及其战术发展,以及电子战的发展将更直接地决定了炮位侦校雷达的发展趋势综合以上因素,笔者认为将会有如下发展趋势:第3期刘爱清炮位侦察校射雷达的现状和发展趋势a.有源阵天线逐渐取代无源阵天线.其原因可归纳为两个方面:一是单片微波集成电路(MMIC)技术的成熟和商品化.它可以使发射机和接收机变成分布式的收发组件置于阵天线内.OaAsMMIC在较高频段(c和X波段)上应用也已成熟.这样一来,减少了笨重的高压电源和末级大功率管.既减轻了整机的重量,也减少了高频损耗.其二是与无源阵相比具有一系列的优点.有源阵的一个非常重要的优点是,它具有一种固有的故障软化功能.比如阵面内5的T/R组件有故障,假定是随机分布的,那么仅会引起天线旁瓣电平变坏3dB.当T/R组件坏到多达lO时.探,龌4距离减少到整个性能的9O.而T/R组件的MTBF 为50,∞O~1000.000小时,这就意味着有源阵系统的可靠性是以年而不是以几百小时来度量的.目前oa舾IvIMIC的T/R组件价格仍是有源阵推广的关键,预计在未来的5年内T/R组件产品的价格会大大地降下来.有源阵应用的趋势是肯定无疑的.b.信号处理和数据处理技术向高要求,高水平发展,井在计算机控制下实现智能化的多模式工作.信号处理和数据处理技术是炮位侦校雷达的关键技术支住之一,雷达系统设计将对它们提出更高的技术要求,如要处理的信息量,实时性,精度,多模式工作以及对各种无源干扰的改善因子等.都要有不同程度的提高.超大核模和超高速集成电路技术和计算机技术的发展会对信号处理和数据处理创造良好的基础.部分计算机软件是数据处理的重要组成部分.软件设计的准则的合理性和完备性对于全自动化检测和处理的雷达系统来说是十分重要的.只有在计算机控制下实现了高水平的信号处理和数据处理,才有可能在雷达全自动化的基础上实现智能化的多模式工作.c.进一步增大定位距离.随着火炮射程的增大,相应地就要增大雷达的定位距离.另外由于隐身材料的出现,炮弹外壳涂上一层隐身材料将作为一种有效地反炮位侦校雷达的手段,不久的将来将成为现实.因此,为了炮位侦校雷达的发展和生存,研究对付的手段已提到日程.不能单靠增大雷达的威办.因为隐身材料将使炮弹的RCS减少1O~20多dB.还应该重视外推的潜力,使之在保精度的前提下外推得更远.而靠硬件增大定位距离,代价太大,效果有限.d.雷达本身配届高精度的定位定向系统.炮位侦校雷达是配属于野战炮兵工作的.由于战斗的突发性和生存能力,雷达要经常转移阵地.以往由专门的测地分队给雷达站赴定位定向的方法已很不适应实战的要求了,因此侦校雷达本身配属高精度的定位定向系统已属必然趋势.随着精度,价格等问题向实用靠近,将渐成水到渠成之势.e.增加气象雷达的功能.目前炮位侦校雷达所需的气象数据是由专门的气象分队提供的,这样也很不方便.在侦校雷达战斗工作状态之前,如能具备气象雷达的功能,测定所需空域的气象数据,这样就省去了气象分队和专门的气象雷达,对于提高垒武器系统的效费比大有好处.而且从雷达实现上也是完全可能的.f.炮位桢校雷达与地炮射击指挥中心台二为一是未来的必然趋势.这种趋势就象高炮防空系统二位一体成为现实的原因一样,随着计算机技术的发展,地炮射击指挥中心的计算机设备将越来越小.如能把雷达操作车厢适当加大,将指挥所的设备也移到此车厢内,那么两者之间原来的通讯设备可以省去,工作层次简化了,人员也可缩编.指挥员在雷达车厢内直接了解前线有关敌炮位信息,有利于提高作战效能g.在设计中要对雷达的生存能力给予极大的重视.雷达的生存能力应该涉及到以下几方面的概念:a).被发现的可能性因此要求雷达提高隐蔽性和反侦察能力).被命中或击毁的5l993年9月火控雷达技术第22卷可能性.相应地要求雷达提高机动性,抗反辐射导弹能力和缩短撤收时间等.c).减小易毁性(可靠性,防护措施).d).可修理性.近年来,各军事大国军方对军用雷达设备生存能力方面有关的设计要求愈加强调,因为生存能力在战争中变得越来越重要了.保存不了自己.还谈什么消灭敌人.所以.雷达设计师应深入了解和研究在不来战争中使用的武器系统处于一个什么样的环境,并认真对待军方的意见.否则,一旦把武器系统置于战争环境中,再想提高它们的生存能力,那就为时太晚了.因此.保证生存能力的最好办法就是在规划和设计阶段就认真地建立系统的生存能力指标,然后通过适当的分析进行必要的权衡和实施.h?进一步提高系统的可靠性和维修性.以提高装备的有效度.军方作为军用电子设备的用户,在某种程度上关心装备使用有效度往往重于某一具体的技术指标.这是完全可以理解的.作为研制单位应该充分理解并把它当成重要指标来看待.在具体可靠性和维修性设计中,应尽快贯衡实施可靠性与维修性指标体系的新概念和设计方法(译见中电总公司军工电子可靠性专家组丁定浩教授着”军用电子装备可靠性维修性指标体系分析一一书).4.结束语本文根据研制某新型相控阵体制炮位桢察校射雷达的经验和体台,以及国内外的冀眨动向,概述了炮位桢校雷达的战术和技术特点,国内外的发展现状,并提出有关未来发展的若干看法.文中的某些观点不一定正确.仅供参考.参考文献EllDONParry.WeaponLocatingRadars}NewSolutionforanO]dProblem. MIL TECH,1987I3{26—35[2][3]E4]E5]6COBRA TheArtilleryF0fceMultip]ier.IDR,l990●7:761--764COBRA{ TECH,1990?4:6O一6l FirefJnderFuture.IDR.1989;l:1555—1556ActiveArrays}TheKeytoFutureRadarSystemsDcve]opment.JournalofEl ectronicDefensel992}1t}91—95。

雷达技术简介及发展展望

雷达技术简介及发展展望

摘要:文章简要介绍了雷达技术发展简史和雷达技术在现代国防中的地位和作用,简述了几种先进雷达的体制和技术的基本原理以及国外的先进雷达应用情况,提出了现代战争下雷达技术发展展望。

0 前言雷达(Radar)是英文“Radio Detection and Ranging”缩写的译音,意思是无线电检测和定位。

近年来更广义的Radar的定义为:利用电磁波对目标检测/定位/跟踪/成像/识别。

雷达是战争中关键的侦察系统之一,它提供的信息是决策的主要基础。

雷达可用于战区侦察,也可用于战场侦察。

装有雷达导引头的导弹、灵巧炸弹能精确地、有效地杀伤目标。

在反洲际弹道导弹系统,反战术弹道导弹系统中,雷达是主要的探测器。

雷达技术在导航、海洋、气象、环境、农业、森林、资源勘测、走私检查等方面都起到了重要作用。

下面简要叙述雷达技术发展简史。

雷达技术首先在美国应用成功。

美国在1922年利用连续波干涉雷达检测到木船,1933年6月利用连续波干涉雷达首次检测到飞机。

该种雷达不能测距。

1934年美国海军开始发展脉冲雷达。

英国于1935年开始研究脉冲雷达,1937年4月成功验证了CH(Chain Home)雷达站,1938年大量的CH雷达站投入运行。

英国于1939年发展飞机截击雷达。

1940年由英国设计的10cm波长的磁控管由美国生产。

磁控管的发展是实现微波雷达的最重要的贡献。

1940年11月,美国开发微波雷达,在二次世界大战末期生产出了10cm的SCR-584炮瞄雷达,使高射炮命中率提高了十倍。

二战中,俄、法、德、意、日等国都独立发展了雷达技术。

但除美国、英国外,雷达频率都不超过600MHz。

二战中,由于雷达的很大作用,产生了对雷达的电子对抗。

研制了大量的对雷达的电子侦察与干扰设备,并成立了反雷达特种部队。

二战后,特别是五、六十年代,由于航空航天技术的飞速发展,用雷达探测飞机、导弹、卫星、以及反洲际弹道导弹的需要,对雷达提出了远距离、高精度、高分辨率及多目标测量的要求,雷达进入蓬勃发展阶段,解决了一系列关键性问题:脉冲压缩技术、单脉冲雷达技术、微波高功率管、脉冲多卜勒雷达、微波接收机低噪声放大器(低噪声行波管、量子、参量、隧首二极管放大器等)、相控阵雷达。

美军雷达武器现状及发展趋势

美军雷达武器现状及发展趋势

美军雷达武器现状及发展趋势美军雷达武器是美国军事力量的重要组成部分,它们在现代战争中扮演着至关重要的角色。

随着科技的不断发展,美军的雷达武器也在不断进行更新和改进,以适应不断变化的战场需求。

本文将对美军雷达武器的现状及发展趋势进行全面解析。

一、美军雷达武器现状1. 陆军雷达系统美军陆军拥有多种不同类型的雷达系统,包括AN/TPQ-53 主动相控阵雷达、AN/TPQ-50 静止式多功能雷达、AN/TPQ-48 轻型远程雷达等。

这些雷达系统在侦察、监视、指挥和控制等方面发挥着重要作用,为美军提供了重要的战场信息支持。

2. 海军雷达系统美军海军拥有一系列先进的舰载雷达系统,包括SPY-1 相控阵雷达、AN/SPS-48 3D雷达、AN/SPS-73 海域搜索雷达等。

这些雷达系统不仅能够帮助舰船进行远程目标探测和跟踪,还可以进行空中、水面和水下目标的探测和追踪,为海军作战提供了重要的支持。

1. 多功能化未来,美军雷达武器将更加注重多功能化,即在同一个雷达系统上集成多种不同的功能模块,实现目标搜索、跟踪、识别和导引等多种功能,提高雷达系统的灵活性和多样化能力。

2. 网络化美军将加大对雷达系统的网络化建设力度,即不同雷达系统之间能够实现信息共享和协同作战,将雷达系统纳入整体作战网络中,提高保障作战的一体化能力。

3. 自动化未来,美军将更加注重雷达系统的自动化能力,即通过人工智能和自主控制技术,使雷达系统能够更加智能化和自主化,减轻作战人员的负担,提高作战效率和可靠性。

4. 抗干扰未来,美军将更加注重对雷达系统的抗干扰能力,即加强雷达系统对电子战和网络攻击的抵御能力,确保雷达系统在复杂电磁环境下能够稳定可靠地运行。

5. 小型化未来,美军将加大对雷达系统小型化和轻型化的研究力度,即研发更加紧凑、轻便、便携的雷达系统,以适应未来作战场景的需要。

美军雷达武器在不断发展和改进,以适应不断变化的战场需求,将更加注重多功能化、网络化、自动化、抗干扰和小型化等方面的发展。

雷达技术的发展与应用

雷达技术的发展与应用

雷达技术的发展与应用近年来,雷达技术已成为重要的科学技术领域之一,广泛应用于军事、民用和科研领域。

雷达技术的快速发展,使其应用范围不断扩大,其在现代信息化时代的作用越加显著,成为维护国家安全和推动科技进步的重要手段。

一、雷达技术的概念和发展历程雷达技术(Radar)是一种利用电磁波进行探测和测量的技术,包括雷达发射机、天线、接收机和信号处理系统等部分。

雷达技术的诞生源于20世纪20年代的欧洲,最初被用于航空领域,随着科学技术的不断进步,雷达技术逐渐被应用于军事、气象、航空、航海、勘探和通讯等领域,极大地拓展了雷达技术的应用领域。

二、雷达技术的应用1.军事领域雷达技术在军事领域中的应用范围非常广泛。

从防空到海上监视,从导弹拦截到轰炸机探测,雷达技术被广泛应用于军事装备中。

例如,以美国的F-35战斗机为例,其雷达系统可以扫描360度全方位,探测范围高达500公里,能够探测到并跟踪多达20架敌机。

军事领域中的雷达技术不仅在探测和监测方面发挥了重要作用,也为战争中的指挥决策提供了重要的技术支持。

2.民用领域雷达技术在民用领域中的应用也越来越广泛。

例如,天气雷达可以探测到降雨、风向、温度等信息,为气象预报提供了重要的数据支持;机场雷达可以为飞机导航和空中交通控制提供可靠的信息;汽车雷达可以在低能见度环境下为驾驶员提供前方障碍物的信息,提高行车安全性。

3.科研领域在科研领域中,雷达技术不仅被应用于气象、海洋、地球物理等领域的研究中,还可以利用雷达成像技术对大自然的各种景象进行研究。

例如,雷达成像技术可以用于观测冰川的运动、冰雪下水的流动等,以及观测太空飞行器和流星的轨迹等。

三、雷达技术的未来发展趋势1.发展多波段雷达技术未来雷达技术的发展将面临更加复杂的场景和多样化的目标,因此多波段雷达技术将成为未来雷达技术发展的重要方向。

多波段雷达技术的应用可以提高雷达的探测能力和识别性能,以满足不同目标对雷达的要求。

2.发展超材料和元器件技术超材料和元器件技术的发展将促进雷达探测和成像的精度和灵敏度提高。

雷达技术发展历程及未来发展趋势

雷达技术发展历程及未来发展趋势

雷达技术发展历程及未来发展趋势一、发展历程雷达技术是一种利用电磁波进行探测和测量的技术,广泛应用于军事、航空、气象、导航、地质勘探等领域。

雷达技术的发展可以追溯到二战期间,随着科学技术的不断进步,雷达技术也在不断发展演变。

1. 早期雷达技术(20世纪30年代至50年代)早期的雷达技术主要以机械扫描雷达为主,使用脉冲信号进行目标的探测和测量。

这种雷达技术虽然在二战期间发挥了重要作用,但由于技术限制,其性能和精度相对较低。

2. 进阶雷达技术(20世纪50年代至80年代)进入20世纪50年代后,随着电子技术的快速发展,雷达技术得到了长足的进步。

首先是引入了连续波雷达技术,通过连续的电磁波进行目标的探测和测量,提高了雷达的探测距离和精度。

同时,雷达的工作频率也得到了提高,从毫米波段逐渐发展到毫米波段和光波段,进一步提高了雷达的性能。

3. 现代雷达技术(20世纪80年代至今)进入20世纪80年代后,雷达技术进一步迈入了现代化阶段。

随着计算机技术的快速发展,雷达的信号处理能力得到了大幅提升,实现了更高的目标探测和跟踪精度。

此外,雷达技术还引入了多普勒效应,可以对目标的运动状态进行测量和分析,提高了雷达的目标识别能力。

二、未来发展趋势随着科学技术的不断进步,雷达技术在未来仍将继续发展演进,以下是未来雷达技术的一些发展趋势:1. 高频高分辨率雷达未来的雷达技术将继续提高工作频率,从而实现更高的分辨率。

高频高分辨率雷达可以更准确地识别和跟踪目标,对于军事、航空等领域具有重要意义。

2. 多模态雷达多模态雷达是指同时使用多种不同工作频率或者波束模式的雷达系统。

通过多模态雷达可以综合利用不同频率的优势,提高雷达的性能和可靠性,适应不同的应用场景。

3. 主动相控阵雷达主动相控阵雷达是指通过控制阵列中的每一个发射/接收单元的相位和幅度来实现波束的电子扫描。

相比传统的机械扫描雷达,主动相控阵雷达具有更快的扫描速度和更高的灵便性,可以实现更高的目标探测和跟踪能力。

炮兵的眼睛——美国炮兵侦校定位雷达及其应用

炮兵的眼睛——美国炮兵侦校定位雷达及其应用

装 备炮兵的眼睛——美国炮兵侦校定位雷达及其应用王保成炮兵侦校定位雷达也称为炮兵定位雷达、反炮兵雷达、炮位侦察雷达等,其利用雷达技术,追踪对方发射的、尚在飞行中的炮弹,然后依据各类火炮弹道特性和规律,反向推算出发射阵地准确位置,为己方火力(炮兵、航空兵等)提供射击诸元进行精确打击;同时,该雷达也可以探测己方炮弹弹道以校正射击。

美国在炮兵侦校定位雷达(以下简称反炮兵雷达)研发领域起步较早,20世纪80年代美国陆军就开始装备反炮兵雷达。

目前,反炮兵雷达装备给野战炮兵旅、师属炮兵和旅级战斗队野战炮兵营编制内的目标侦察排,是各级指挥官进行反火力作战的主要侦察装备。

美军炮兵反炮兵雷达基本情况美国陆军反炮兵雷达有AN/TPQ-36/37、AN/TPQ-48/49/50和AN/TPQ-53,编号中,AN代表陆、海军专用,T为机动式,P代表雷达,Q代表特殊用途。

AN/TPQ-36/37系列雷达都是20世纪70年代由美国休斯飞机制造公司设计,诺·格和雷神公司制造,1981年开始装备美国陆军及海军陆战队。

两种雷达相互配合,定位近程、曲射、慢速武器,如迫击炮和近程火炮,AN/TPQ-36装备在营及以上部队,A N/TPQ-37装备在旅及以上部队。

AN/TPQ-53雷达由洛·马公司制造,2009年成功测试后开始交付美国陆军,是美军目前最先进的反炮兵雷达。

该雷达设计针对迫击炮、火炮、火箭炮提供远距离和全方位火力侦察,用于替换现有的AN/TPQ-36/37系列雷达。

该雷达任务可以由软件进行定义,允许快速调整,以满足美国陆军在多域战环境中对无人机、382019.09军事文摘AN/TPQ-36雷达天线车2019.09军事文摘AN/TPQ-53雷达天线车 AN/TPQ-37雷达天线车碍物,但最小扫描角度不得小于267密位(15°)。

雷达阵地至少20米以内没有能影响反射的物体,否则将会对接收机造成损伤,并降低雷达性能。

军用雷达的未来趋势分析

军用雷达的未来趋势分析

军用雷达的未来趋势分析军用雷达在过去几十年的发展中取得了显著的进展,从最初的早期版本到如今的高性能技术,其重要性在军事应用中不可忽视。

随着科技的不断进步和需求的变化,军用雷达的未来趋势也必将不断发展和创新。

一、多功能化和多模式雷达的发展随着战争的复杂化和军事需求的多样化,未来军用雷达将趋向多功能化和多模式化的方向发展。

传统的雷达主要用于目标侦测与跟踪,但未来的军用雷达将具备更加广泛的功能,如对抗各种干扰、探测隐形目标、进行高精度制导等。

同时,多模式雷达也会成为未来发展的重点,能够在不同的环境和任务下切换不同的工作模式。

二、无人化雷达系统的兴起未来军用雷达还将逐渐实现无人化,即发展出不需要人员常驻操作的自动化雷达系统。

这样的无人化系统将提供更长时间的持续侦察和监控能力,实现更大范围的目标侦测和跟踪。

此外,无人化系统还可以降低人员伤亡风险,并在复杂环境中发挥更好的性能。

三、高精度探测和辨识能力的提升未来军用雷达将更加注重提升雷达的探测和辨识能力,以满足对目标识别的更高要求。

目前,隐形技术的发展使得目标对雷达的反射信号减弱,传统的雷达在探测和辨识上存在一定的局限性。

因此,未来军用雷达将采用更为先进的信号处理算法和系统,提高目标的辨识率和判别力。

四、多波段雷达的广泛应用未来军用雷达将广泛应用多波段雷达技术,以获得更为全面的信息和数据。

多波段雷达可以同时获取不同波段的反射信号,从而更好地探测目标的特征和性质。

例如,德国E-Scan雷达系统就采用了多波段雷达技术,可以在不同频率条件下同时进行空中和地面目标的侦测和跟踪。

五、雷达与其他传感器的融合未来军用雷达还将与其他传感器(如红外传感器、光学传感器等)进行深度融合,提高目标探测和跟踪的能力。

利用多传感器融合技术,可以充分利用各个传感器的优势,提高目标检测和追踪的准确性和可靠性。

同时,还可以通过数据共享和信息交互,实现更高效的联合作战和决策支持。

六、小型化和可穿戴雷达的发展未来军用雷达还将趋向小型化和可穿戴化的发展方向。

雷达技术的发展及其应用前景

雷达技术的发展及其应用前景

雷达技术的发展及其应用前景雷达技术是一项重要的电子技术,用于侦测并测量目标或反射体位置、速度和方向等信息,从而实现效能高、精度高的目标跟踪和实时监测。

雷达应用广泛,包括军事、民用、商用等领域。

近年来,随着技术的进步和市场的需求,雷达技术得到了迅速的发展。

本文将对雷达技术的发展历程和应用前景进行探讨。

一. 雷达技术的发展历程雷达技术起源于二战期间,主要是为战争需要而发展起来的。

最初的雷达系统受到了许多限制,主要是因为技术水平的限制和设备的不完善。

随着科学技术的进步和电子技术的不断发展,雷达技术得到了逐步完善和发展,主要包括以下几个方面:1. 信息处理能力得到提升传统雷达系统只能提供距离和速度等基本信息,而现代雷达技术则可以提供更为丰富的信息,如目标的方向、形状、材料等。

这是因为现代雷达技术不仅具备高精度的距离测量和速度测量能力,还具备复杂信号处理和数据分析能力。

2. 多功能化成为发展趋势现代雷达系统不仅具备距离测量和速度测量能力,还能实现目标识别、空中目标防御、自适应信号处理等多种功能。

多功能化是现代雷达系统发展的趋势。

3. 大规模集成电路技术的应用随着大规模集成电路技术的不断成熟和应用,雷达得到了更高的集成度和更小的体积,从而实现了雷达系统的智能化和便携化。

4. 新型雷达技术的研究和发展包括合成孔径雷达(SAR)、相控阵雷达(APR)、多普勒雷达等新型雷达技术的研究得到了极大的发展,可以更好地满足用户的需求,并为雷达技术的应用拓展提供了新的手段和途径。

二. 雷达技术的应用前景随着雷达技术的不断发展和应用,雷达技术得到了广泛的应用,并形成了一些重要的应用领域,包括以下几个方面:1. 军事领域雷达在军事领域中有着广泛的应用,主要包括侦察、监控和目标识别等。

雷达技术可以实现对空中、地面和水面的扫描和检测,为军事武器的瞄准和识别提供了重要的支持。

近年来,随着国防技术的不断升级和新型武器的研发,雷达技术的应用领域也在不断扩展。

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炮位侦察校射雷达发展动向■c}C},fIJ一包吹爱授,人‘,攻眨火控雷达技术l992年第l期(总第8O期)炮位侦察校射雷达发展动向.朱道光(机电部206所西安710l00)弋【摘要】本文介绍了法,德,英三国联合研制的COBRA(CounterBatteryRadar)雷达以及美国TPQ36,TPQ37雷达的改进,据此分析了当前国际上炮位侦察校射雷达的发展动向.1COBRA雷达7O年代末,为研究一种能够对付各种火炮的新一代炮位侦察雷达,法国,联邦德国和英国进行了这方面的可行性研究.三国政府于1985年初正式确定开始推行COBRA雷达的研制计划.三国对新型炮位侦察校射雷达的战术使用要求达成一致意见后,于l986年4月23日签署了方案论证阶段的三方谅解备忘录,并请各工业部门提出没计方案.1987年几乎花了一年时间对多个国际工业联合组织的方案进行了充分的论证和评估,最后选择了欧洲先进雷达技术集团(EURO--ART)的设计方案.EURO--ART由法国汤姆逊无线电公司,英国桑?伊美公司,西德西门子公司和美国通用电气公司组成.l988年至ll989年期间,在联帮德国的科布伦茨成立了三国”COBRA”项目办公室,决定与欧洲先进雷达技术集团商讨研制合同的条款.三国的国防部长1990年2月1日签署了研制阶段谅解备忘录.2月13日,COBRA项目办公室与欧洲先进雷达技术集团签订了研制合同.美国通用电气公司将在l991年首先建立两个COBRA天线样机,第三个样机完全由欧洲的公司制造.9O年开始的全面研制工作将持续到l995年.l993年底将对3部样机中的第l部开始进行试验.3部洋饥的试验将持续两年.l995~l997年完成COBRA的生产定型工作.l997-’~2001年将批量生产第一批计划的50多都系统.将来的市场投放量估计达200”--250部.COBRA雷达预计将在l998年服役.COI~RA雷达是一种相控阵体制的炮位侦察校射雷达,其主要任务是:(1)迅速而精确地测定敌方火炮群位置,使已方反炮群火力有效.(2)预测敌方炮弹弹着点,以便决定反敌火炮群优先顺序,摧毁威胁程度最大的敌火炮群.(3)预测已方炮弹弹着点,对已方火炮进行校身_r.’COBRA雷达系统山雷达天线,接收机与信号处理机以及操作与通信装置三部分组成.全部电子设备将装入一个方舱内,如图1所示.它具有防核,生,化袭击?防电磁脉冲和防小口径直瞄武器攻击的能力,所以雷达可以配置在距已方地战前沿5~10kin的地方.-本文于1992年2月17日收到COBRA雷达工作在C波段,并将复盖整个波段.电扫描相控阵天线面积为4.5m..天线阵由2720个砷化镓模块组成.为便于维,每四个模块结合成一组,称为四联单元(Quadra—I)ack).每个收发组件的输出功率为5w,采用空气冷却.由于采用了固态有源阵,系统电源要求从50KV A(对一个真空管发射机而言)降『氐到约30KV A.COBRA 雷达的收发组件由5种不同类型的7个微波单片集成电路构成.这种微波单片集成电路采用0.7um工艺制造.每个收发组件后有一个辐射偶极子天线,由天线罩保护.天线通过移相器作相位/相位电子扫描(俯仰/方位).COBRA雷达采用波束形成网络控制发射波和接收波的相位和幅度.由计算机管理天线辐射方向图,如采用伪随机扫描技术复盖其扇形区,捕获和跟踪空中射弹.在完成其主要任务一测定敌炮位的过程中,雷达始终进行擦地搜索,以便尽可能早地捕捉住目标,最大限度地提高定位概率.雷达在几毫秒的时间内捕捉住一个或数个目标,并且._边进行擦地搜寓,+一边确认目标信号,然后进行弹道计算,如图2所示.上述步骤最长需花费I2s左右时问,而且是在不连续的时序内完成有限次测绘,随后汁算结果被送往指挥所.雷达能在大约3min内,最多可计算出在其搜索区域内射击的40个炮兵连(320门火炮)的中心位置.定位精度与所探测射弹的物理尺寸成正比,但在最坏的情况下也不会超过几十米,主要原因是使用了激光陀螺惯性导航系统.COBRA雷达的作用距离与被探测射弹种类有关:对81~120mm追击炮弹约为20km,而对l22ram,155mm炮弹及J00mm以上弹径的火箭弹则为25kin以上.COBRA雷达具有各种先进的信号处理技术:多『,勒滤波,数字脉冲压缩,虚警消除,近目标鉴别等等,最新的数据处理技术包括环境的适应性,如波形管理和自适应算法.COBRA的软件采用Ada语言编写.,COBRA雷达的电子抗干扰能力很强,具有频率捷变,旁瓣抑制能力,并使用不对称窄波束.为防御反辐射导弹,COBRA可使用从完全关机到发射欺骗信号等一系列对抗手段.在任何情况下都要限制雷达发射时间以减少被敌方探测和定位的危险..COBRA雷达的全部设施都装在一辆重型越野汽车的平板上,全部电子设备装入一个方舱内,天线安装在方舱后部的转台上,工作时天线固定不动,对指定的搜索扇面(7y位90.,高低30.)进行电扫描.COBRA只需5min时间就可以作好开机准备,撤收仅需2min(紧急情况下仅用lmin).一般情况下,该系统由两人操作,但采用自动工作方式时,可由?人操作.研制COBRA雷达的任务分配:法国汤姆逊公司占30,联帮德国西门子公司占30,英国桑?伊美公司占15%,美国通用电气公司占25%.通用电气公司参加这一联合体,一方面是由于它在此领域内有经验,另一方面是COBRA雷达在美国有潜在市场,将用l0O部COBRA雷达代替TPQ37雷达.COBRA雷达的研制费用估计为1亿英镑,将生产3部样机.生产费用估计为4亿英镑,按50部采购数估算的.2TPQ36,TPQ37雷达的改进TPQ36雷达自80年代初开始装备美国陆军以来的第一次重大改进称为”Ⅱ型”.其目标是减小雷达系统体积,提高展开速度,从而提高雷达的生存能力.这实际上要求把雷达目前2的各部分重新组装在一辆汽车上.卡车上装载天线与收发机组,工作方舱和发电机三大部分.如图3所示,其特点是利用电动千斤顶进行平台稳定.并装有组合式水平传感器.依靠这些设备.雷达在大约140次试验中.架设时间从21rain缩减到9rain,撤收时间从1lmin缩减到3min.休斯公司已获得合同.将把美陆军l30部TPQ36雷达中的49部改装成11型雷达.然后将这些雷达装备重型师.因为M925型5t卡车过于笨重,不适合轻型师使用,美军计划将其余雷达改装成由两辆M998型“哈默”4×4高机动车加挂拖车运Ⅱ型雷达的样机已经于1988年年IfI开始试验,在一辆5吨-随LCOBRA雷达方舵反主要组成部分载.一辆汽车及拖车运载天线与收发机组,发电机.另一辆车及拖车运载工作方舱和雷达分队的装备.轻型师的l型雷达还包括套自主式测地和导航装置.它是由MAPS环型激光图2COBRA雷达工作方式示意I』!j四年时间的研究课题.美陆军在决定是否采纳这项改进计划之前,当然还会考虑其它可行方案,如英,法,德联合研制的COBRA反炮群雷达.据了解,美陆军炮位侦察校射雷达的项目管理人员认为,COBRA雷达体积过于庞大,但他们承认,Ⅲ型雷达如果加装某种报警装置,其体积也会增大.3美军大气科学研究所为炮位侦察校射雷达研制的气象数据测量设备在】986财年在联邦德国进行了试验.试验结果表明,修改软件之后,现有的雷达及其嵌入式计算机可以用米测量大气风,可以『史它定时地为火炮提供弹道修正用的数据,而不会降雷达性能,也不会影响其主要功能.美军大气科学研究所利用后向散射的雷达能量米测量风,并从地表测量中导出垂直通量分布.据称,这个方法精度上至少达到升空气球无线电探空仪的气象数据测量技术的精度.尽管如此,这方面的要求还没有列入”Ⅲ型”雷达”作战性能要求书”中.美军炮位侦察校射雷达改进工作的最后一阶段是发展”IV型”雷达.这些是以美陆军中型战术车辆系列为基础的自行式炮位侦察校射雷达.图3TPQ36”宙j圣董在一-11’9r1屯卡平3炮位侦察校射雷达发展动向从法,德,英联合研制的COBRA雷达,从美军TPQ36下11TPQ37甫达改型,可以看}u当前国际上炮位侦察校射雷达的发展动向.3.1增加作用距离由12km左右的反追击炮雷达向巾程火炮(25”---,30kin),火箭炮(3O~50km)雷达发展.3.2提高雷达生存能力在常规兵器战场上,炮位侦察校射雷达往往是被攻击的首要目标.因而,提高雷达的生存能力是第一位的要求.首先要求缩小体积,减轻重量,改善机动性能,缩短架设撤收时问和转移阵地的时间.整个雷达最好能装载在一辆车上,同时应具有空运性.另外要求雷达具有强的抗电子干扰的能力,通常采用宽频带频率捷变,复杂信号形式和管理,自适应旁瓣相4消,不对称窄波束等等措施.可以采用完全关机到发射欺骗信号来防御反辐射导弹.尽量缩短开机发射功率时间是防护自己的重要一环.再次,要求保护固态有源阵的天线罩和容纳电子设备的方舱,使其具有防电磁脉冲和核,生,化能力以及防弹片和直瞄武器攻击的能力.3.3由无源阵天线向田态有源阵天线发展雷达天线阵由儿千个功率大,体积小的收发组件组成.通常这种收发组件采用高集成度的砷『匕镓微波单片集成电路工艺,在单片上制造低噪声放大器,功率放大器,移相器和开关等可以充分利用固态器件的平均功率,发射峰值功率相对低,相对地不易被敌人截获.可靠性高,有源天线阵具有自然的冗余度,一个模块损坏,不会影响雷达功能运行.一个大约6000个收发组件的有源天线阵,萁q15模块发生故障后,雷达性能才稍有降低.如果每隔半年更换一次故障摸块,这种雷达可以使用3~4年而不会产生影响执行任务的故障.固态元件寿命也很长,维护也简单,采用许多相同的组件还可以减少制作成本和备件的绪存.采用固态有源阵,可以大大地降低能量损耗并提高效率,发电机的容量也可以大大降低,这又进一步改善了雷达性能.3.4配置高精度自定位系统和气象数据测量设备COBRA雷达将装嵛激光陀螺惯性导航系统,使其雷达定位精度最坏情况亦不超过几十米.TPQ36雷达的Ⅱ型装备一套自主式测地和导航装置,其类同于激光陀螺性导航系统.美陆军工程兵地测研究所还在研究采用新技术和革新方法来进一步改进这种MAPS(组合式定位定向系统).一种方案是使玎丁GPS全球定位系统作为MAPS的起始位置测最系统.两者的结合将最终淘汰MAPS的手工预置起始点坐标力二未来的炮位侦察校射雷达应当具有综合性能.它不仅可以完成射弹的搜索,截获,跟踪测量任务,同时也应当具备测地,导航,气象数据和弹道修正的功能.3.5确保雷达与C.系统连接.恨据作战需求,发挥各自的侦察积极性.自动工作方式时,雷达从上级直接得到所有的作战数据和雷达参数.如任务种类,{=!ji察方向,侦察地域和侦察重点,优先测定的目标,发射周期的开始和结束等等.这些数据由C.直接把其输到雷达计算饥里,充分发挥炮位侦察校射雷达的效能.综上所述,当前国际上炮位侦察校身寸雷达正向着远距离,固态有源相控阼体制,高度机动性和生存能力,高度自动化,多功能综合的方向发展.参考文献[I]’.COBRA:Counter—BatteryCo—operation”,MilitaryTechnology,I990, No.,IPP.60”---6l,译文参考”外军炮兵”l990,No.1E2]”COBRA--theartilleryforcemultiplier”,IDR,l990,No.7pp.76l~764,译文参考”外军炮兵”I99l,No.I[3].’Firefinderfuture”,IDR,1989,No.IIPP.I555----I556,译文参考”外军炮兵”l990,No.5[43”COBRAProgram”,Microwaves&.RF,I99I,No.5PP.47”--5I [5].’COOPERATIONSURLESANTENNESACTIVES”,AIR&.COS MOS,No.1273P.345。

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