雷達 軍用雷達
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| U235 於 2002/06/14 21:25 | |
| 雷達 軍用雷達 | |
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| U235 於 2002/06/14 21:25 | |
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雷達 軍用雷達(radar and military radar)/航空航太 電子學與計算機 軍事 “雷達”一詞是英文RADAR的音譯(Radio Detection And Ranging的縮寫)，原意是無線電探(檢)測和測距。雷達是利用無線電電磁波發現目標探測，並測定目標位置、速度和有關參數的軍、民、科技用電子設備。它發射電磁波對目標進行照射，並利用目標對電磁波的反射接收其回波、轉發和自身輻射來發現目標，並從接收信號中提取目標的位置、速度、形狀和旋轉等參數，由此獲得目標至雷達的距離、距離變化率(徑向速度)、方位、高度等資訊。優點是白天黑夜均能檢測到遠距離的較小目標，不為霧、雲和雨所阻擋。 具有發現遠距離目標，測定目標坐標速度快，能全天候使用等特點。因此在警戒、引導、武器控制、偵察、航行安全、氣象觀測、敵我識別等方面獲得廣泛應用，成為現代戰爭中一種重要的電子技術裝備。 雷達是現代戰爭必不可少的電子裝備。它不僅應用於軍事，而且也應用於民生經濟，如：交通運輸、氣象預報和資源探測(如：紅外線雷達微波http://www.geog.ntu.edu.tw/course/遙測學/講義/class.htm)、科學研究，如：航太、大氣物理、電離層結構(http://www.ss.ncu.edu.tw/~jyliu/new_page_6.htm電離層雷達實驗室)、天體研究(http://ncuol.ncu.edu.tw/astronomy/0429/sld010-2.htm金星雷達圖、http://www.phys.ncku.edu.tw/~astrolab/e_book/distance/captions/radar_ranging.html雷達回波距離)等，以及其他一些領域。 發展簡史 雷達的基本概念形成於20世紀初。早在20世紀初，歐洲和美國的一些科學家已知道電磁波被物體反射的現象。20世紀20年代末至30年代初﹐許多國家開展了對雷達的研究。雷達直到第二次世界大戰前後，是為了對付空中威脅而發展起來的；在第二次世界大戰中，英國建立的雷達警戒網和炮瞄雷達，雷達才得到迅速發展，對防空起了重要的作用。戰後雷達的發展更為迅速，種類越來越多，用途更加廣泛，在航空方面出現了火力控制雷達、防空雷達和機載雷達等。 1922年，義大利馬可尼，發表了無線電波可能檢測物體的論文。美國海軍實驗室發現用雙基地連續波雷達能發覺在其間通過的船隻。 1925年，美國開始研製能測距的脈衝調制雷達，並首先用它來測量電離層的高度。 30年代初，歐美一些國家開始研製探測飛機的脈衝調制雷達。 1936年，美國研製出作用距離達40km、分辨力為457m的探測飛機的脈衝雷達。 1936年，英國 沃森 瓦特設計的“本土鏈”對空警戒雷達，部署在英國泰晤士河口附近，投入使用。該雷達頻率為22－28兆赫，對飛機的探測距離可達250 km。 1938年，英國已在鄰近法國的本土海岸線上布設了一條觀測敵方飛機的早期報警雷達鏈。 1938年﹐英國又研製出最早的機載對海搜索雷達ASV MarkⅡ。 同年，美國海軍研製出最早的艦載警戒雷達XAF，安裝在“紐約”號戰列艦上，對飛機的探測距離為137 km，對艦艇的探測距離大於20km。在此期間，蘇聯、德國、日本等國也各自研製出本國的雷達用於戰爭。 第二次世界大戰期間，由於作戰需要，雷達技術發展極為迅速。就使用的頻段而言，戰前的器件和技術只能達到幾10MHz。大戰初期，德國首先研製成大功率3、4極電子管，把頻率提高到500MHz以上。這不僅提高了雷達搜索和引導飛機的精度，而且也提高了高射炮控制雷達的性能，使高炮有更高的命中率。 1939年，英國發明在3,000MHz工作的功率磁控管，地面和飛機上裝備了採用這種磁控管的微波雷達，使盟軍在空戰和海戰方面獲得優勢。大戰後期，美國進一步把磁控管的頻率提高到10GHz，實現了機載雷達小型化並提高了測量精度。 20世紀40年代，由於微波多腔磁控管的研製成功和微波技術的發展，出現了微波雷達。它具有測量精度高、體積小、操作靈活等優點，因而雷達的用途逐步擴大到武器控制、炮位偵察、投彈瞄準等方面。 40年代後期出現了動目標顯示技術，這有利於在地雜波和雲雨等雜波背景中發現目標。高性能的動目標顯示雷達必須發射相干信號，於是研製了功率行波管、速調管、前向波管等器件。 1941年，二次世界大戰末期，沿英國海岸線部署了完整的雷達警戒網。 美國在1943年中期研製成最早的微波炮瞄雷達AN/SCR－584，工作波長為10cm，測距精度為±22.8m，測角精度為±0.06度，它與指揮儀配合，大大提高了高炮射擊的命中率，在高炮火控方面，美國研製的精密自動跟蹤雷達SCR－584，使高炮命中率從戰爭初期的數1,000發炮彈擊落一架飛機，提高到數10發擊中一架飛機。 1944年，德國發射V－1導彈襲擊倫敦時，最初英國擊落一枚V－1導彈平均需要發射上1,000發炮彈﹐而使用這種炮瞄雷達後，平均僅需50餘發炮彈。 50年代出現了高速噴射飛機，已較廣泛地採用了動目標顯示、單脈衝測角和跟蹤以及脈衝壓縮技術等。 50－60年代，航空和空間技術迅速發展，超音速飛機、導彈、人造衛星和太空船等都以雷達作為探測和控制的重要手段。 60年代適應航空航太的需要，出現了長基線的干涉儀和相控陣雷達；又出現了低空突防飛機和中、遠程導彈以及軍用衛星，促進了雷達性能的迅速提高。 60－70年代，在雷達新體制、新技術方面；電子計算機、微處理器、微波集成電路和大規模數字集成電路等應用到雷達上，使雷達性能大大提高，同時減小了體積和重量，提高了可靠性。 60年代中期以來研製的反洲際彈道飛彈系統，使雷達在探測距離、跟蹤精度、分辨能力和目標容量等方面獲得了進一步提高。 70年代固態相位陣列雷達和脈衝都卜勒雷達問世；雷達與計算機結合，使雷達具有多種功能。為適應航空太空事業發展的需要，在提高雷達的作用距離和定位精度的同時，研製出飛行器攜帶的各種特定功能的雷達，如空中預警雷達、機載火力控制雷達、用於導航的多普勒導航雷達、地形跟隨和地形迴避雷達、防撞雷達，用於地形探測的合成孔徑雷達、用於空間飛行的空間交會雷達、登月雷達等。 中國雷達技術從50年代初才開始發展，研製的雷達已裝配部隊。已經研製成防空用的2坐標和3坐標警戒引導雷達、地對空飛彈導引雷達、遠程導彈初始段目標測量雷達和再入段目標測量與回收雷達。研製的大型雷達還用於觀測中國和其他國家發射的人造衛星及導彈。民用方面，遠洋輪船的導航和防撞雷達、飛機場的航行管制雷達以及氣象雷達等均已生產和應用。機載合成孔徑雷達已能獲得大面積清晰的測繪地圖。新一代雷達均已採用計算機或微處理器，並應用了中、大規模積體電路的數位式資訊處理技術，頻率已擴展至mm波段。 工作原理和組成 雷達天線把發射機提供的電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波。這些反射波載有該物體的資訊並被雷達天線接收，送至雷達接收設備進行處理，提取人們所需要的有用資訊並濾除無用資訊。(http://service.cwb.gov.tw/about/radar/oldrawork.htm傳統雷達作業流程圖) (http://www.qsl.net/vr2ls/RADAR/radar-01.html雷達的工作原理) 典型的雷達是脈衝雷達，主要由天線、收發轉換開關、發射機、接收機、定時器、顯示器、電源等部分組成。發射機產生強功率高頻振盪脈衝。具有方向性的天線，將這種高頻振盪轉變成束狀的電磁波(簡稱波束)，以光速在空間傳播。電磁波在傳播過程中遇到目標時，目標受到激勵而產生二次輻射，二次輻射中的一小部分電磁波返回雷達，為天線所收集，稱為回波信號。接收機將回波信號放大和變換後，送到顯示器上顯示，而探測到目標的存在。為使雷達能夠在各個方向的廣闊空域內搜索、發現和跟蹤目標，通常採用機械轉動天線或電子控制波束掃描的方法，使天線的定向波束以一定的方式在空間掃描。定時器用於控制雷達各個部分保持同步工作。收發轉換開關可使同一副天線兼作發射和接收之用。電源供給雷達各部分需要的電能。 目標的距離是根據電磁波從雷達傳播到目標所需要的時間(即回波信號到達時間的1/2)和光速(300,000km/sec)相乘而得的。目標的方位角和仰角是利用天線波束的指向特性測定的。根據目標距離和仰角，可測定目標的高度。當目標與雷達之間存在相對運動時，雷達接收到目標回波的頻率就會產生變化。這種頻移稱為多普勒頻移，它的數值與目標運動速度的徑向分量成正比。據此，即可測定目標的徑向速度。 目標定位 對地面和海面目標定位，就是測量它相對於雷達的距離和方位。對空中目標的定位則需要同時測量距離、方位和高度，這種雷達稱為3坐標雷達。測量距離實際是測量發射脈衝與回波脈衝之間的時間差，因為電磁波以光速傳播，據此就能換算成目標的精確距離。目標方位是利用天線的尖銳方位波束來測量。在同樣窄的波束條件下，用單脈衝方法可得到比單一波束更高的測量精度。仰角靠窄的仰角波束測量。根據目標的仰角和距離就能通過計算得到目標高度，精確的仰角同樣可用單脈衝方法獲得。 都卜勒頻率 當雷達和目標之間有相對運動時，雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同，兩者的差值稱為都卜勒頻率。若目標作接近雷達的運動，則接收到的回波頻率高於發射頻率，多普勒頻率是正值，相反為負值。從都卜勒頻率中可提取的主要資訊之一是雷達與目標之間的距離變化率(也稱徑向速度)，它們之間的關係： fd=2dR/λdt 式中fd為都卜勒頻率，λ為發射波長，dR/dt為距離變化率。 當目標與幹擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時，雷達利用它們之間都卜勒頻率的不同能從比目標回波強得多的幹擾雜波中檢測和跟蹤目標。方法可分為非相干動目標顯示和相干動目標顯示。非相干動目標顯示是依靠目標和幹擾物兩者都卜勒頻率不同而產生的差拍頻率，這個差拍頻率可以直接從顯示器上看出。這種方式的優點是經濟簡單，缺點是性能不佳，因為必須有干擾物存在時才能通過差拍頻率檢測到目標，而當干擾雜波比目標回波強得多時，則會使差拍頻率幅度變化極小而難以檢測。因此，性能優良的雷達均採用相干動目標顯示的方法。雷達要在強大干擾雜波中檢測目標回波，必須有好的相干性，這就要用晶體振盪倍頻放大式發射機。在信號處理上，較簡單的是用雜波濾波器，通常稱為動目標顯示技術；更複雜的是在雜波濾波器之後再串接一列在頻率上相鄰接的窄帶濾波器組，這樣就能獲得更好的效果。這種方式在低重複頻率時通常稱為動目標檢測技術，地面動目標檢測雷達有時還配有地雜波圖以提高性能；在高脈衝重複頻率時，通常稱為脈衝多普勒技術。性能先進的機載俯視雷達均採用脈衝都卜勒技術。 主要組成 脈衝調制雷達的主要組成包括發射機、脈衝調制器、收發開關、天線、接收機、顯示器和定時器等部分。 發射機 它可以是一個磁控管振盪器。這是微波雷達發射機早期的方式，簡單的雷達仍在沿用。現代的高性能雷達要求有相干信號和高的頻率穩定度。因此就需要用晶體振盪器作為穩定頻率源，並通過倍頻功率放大鏈得到所需的相干性、穩定度和功率。放大鏈的末級功率放大管最常用的是功率行波管或速調管。頻率低於600MHz時﹐可以使用微波3極管或微波4極管。 脈衝調制器 它產生供發射機開關用的調制脈衝。它必須具有發射高頻脈衝所需要的脈衝寬度，並提供開關發射管所需的調制能量。使用真空管或晶體管作為放電開關，稱為剛管調制；使用氫閘流管對人工線儲能作放電開關，稱為軟管調制。此外，也可用電磁元件作脈衝開關調制。對調制脈衝的一般要求是起邊和落邊較陡，脈衝頂部平坦。 收發開關 它在發射脈衝時切斷接收支路，儘量減少漏入接收支路的發射脈衝能量；當發射脈衝結束時斷開發射支路，由天線接收的回波信號經收發開關全部進入接收支路。收發開關通常由特殊的充氣管組成。發射時，充氣管電離打火形成短路狀態，發射脈衝通過後即恢復開路狀態。為了不阻塞近距離目標回波，充氣管從電離短路狀態到電離消除開路狀態的時間極短，通常為微秒量級，對於某些雷達體制為納秒量級。 天線 雷達要有很高的目標定向精度，這就要求天線具有窄的波束。搜索目標時，天線波束對一定的空域進行掃描。掃描可以採用機械轉動方法，也可以採用電子掃描方法。大多數天線只有一個波束，但有的天線同時有幾個波束。分佈在天線副瓣中的能量應儘量小，低副瓣天線是抗幹擾所需要的。 接收器 一般採用超外差式。在接收機的前端有一個低噪聲高頻放大級。放大後的載頻信號和本振信號混頻成中頻信號。模擬式信號處理(如脈衝壓縮和動目標顯示等)在中頻放大級進行，然後檢波並將目標信號輸至顯示器。採用數字信號處理時，為了降低處理運算的速率，應該把信號混頻至零中頻；為了保持相位資訊，零中頻信號分解成二個互相正交的信號，分別進入不同的兩條支路，然後對這兩條支路作數字式處理，再將處理結果合併。 顯示器 把雷達獲得的經過處理的有用資訊顯示給雷達觀察員的設備。通常是把這些資訊顯示在陰極射線管熒光屏上。較為簡單的雷達是在模擬處理後將資訊直接輸送至顯示器。最常見的顯示器是搜索雷達用的平面位置顯示器，它的優點是能把雷達四週的目標全部直接顯示出來。雷達處在顯示器中心原點上，細小的光亮弧條表示飛機目標。目標所處的方位判讀與地圖的讀法相同，即正上方表示正北。亮點目標和中心點之間的距離表示雷達至目標間的距離。對於先進的雷達，資訊經數字處理後還輸送給平面位置顯示器，用以消除螢光幕上剩餘的雜波和噪聲。另外，還可將地圖重疊到顯示器上。如果是3坐標雷達，還可在目標旁用數碼表示目標高度。新型表格顯示器還能將目標的批號和其他有用的資訊全部以數位形式表示出來(多批目標表格顯示)。 定時器 雷達是一種複雜的系統，由許多具有不同功能的分機組成。這些分機必須按照一定的節拍，或同時或先後進行工作。定時器就是以觸發脈衝的形式，為這些分機提供所需的精確節拍的設備。 應用 現代雷達的應用極為廣泛，不僅作為武器裝備應用於軍事，成為目標搜索、跟蹤、測量和武器引導、控制以及敵我識別等不可缺少的設備，而且在民用和科學研究方面也有十分重要的作用，如機場和海港的管理、空中交通管制、天氣預報、導航及天文研究等都需要使用雷達。 民用和科學研究 1.機場和港口管理：現代機場的飛機起落頻繁，而且要求在黑夜或能見度差的雲霧天氣安全正點起落。因此，空中交通管制雷達就成為現代機場必備的設備，以實現全面的空中交通管制。現代機場配有較遠距離的航線監視雷達、機場上空四周的空中監視雷達和觀測跑道上飛機的高分辨力航空港監視雷達等。海港和河港的船舶進出也十分頻繁，必須使用分辨力高的雷達和應答器提供監視、指揮、進港導航等服務，以避免碰撞、擱淺等意外事故。 2.氣象預報：氣象雷達能對惡劣天氣提前發出警報，例如都卜勒氣象雷達：可觀測400－500km以外的颱風中心並測知其行進速度和方向。船和飛機上裝有氣象雷達，可測知前進航道上的暴風雨區，從而採取繞道行駛的航線。都卜勒氣象雷達作業流程http://service.cwb.gov.tw/about/radar/dobolowor.htm 3.天文研究：天文雷達是研究較近天體的有力工具，它能精確測定天體離測定點的距離。現代雷達測月球距離的精度已達公尺級，這是其他方法無法達到的。它還能測知天體的形狀和自轉的方向與速度等。 4.導航：艦船上一般均裝有導航雷達，這種雷達有較高分辨力，避免在航行中與鄰近的船隻或小島碰撞。有些飛機上裝有多普勒導航雷達，多以連續波工作，天線產生前後左右幾個波束，藉以測定航線的偏差。 | |
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| U235 於 2002/06/14 21:26 | |
| Re:雷達 軍用雷達 | |
軍事應用 1.搜索和引導：對空搜索雷達的用途是盡早發現敵方飛機，對海搜索雷達用以發現敵方艦船。搜索雷達通常是2坐標的，即測定入侵武器的實時方位和距離。發現敵機後若要引導己方攔截機去迎擊，還需要測定敵機高度，需要用3坐標雷達進行引導。3坐標引導雷達可兼作搜索之用，第3個坐標(仰角)可用多波束、頻掃和相掃等方法獲得。 2.跟蹤測量和火控：在發射導彈和衛星時，為了知道其是否進入正確的軌道，在起飛段需要有精密的跟蹤測量雷達，測定目標的方位、距離、高度、速度等資訊。這種雷達通常採用單脈衝測角方式，並把自動化跟蹤的數據輸入計算機，獲得目標的未來軌跡。高射炮或地空導彈的火控雷達也用單脈衝測角，它不僅精度高，而且抗干擾能力強。 3.敵我識別：敵我識別器用於探明目標是敵機還是我機(友機)，這是一種利用2次雷達原理工作的設備。敵我識別器包括詢問機和應答器，實際上是一種特殊的發射、接收設備。詢問機通過天線向目標發射編碼詢問信號，我(友)機上裝的應答器在收到詢問信號後發回特殊的編碼回答信號。回答信號經詢問機接收並解碼後在顯示器上顯示出我機的標誌。 4.戰鬥機下視、下射和測繪：機載雷達具有下視能力，以發現低空飛行的飛機、巡弋飛彈或地面高速行駛的車輛，這時會有很強的地雜波從天線進入接收機中。另外，由於雷達載機的高速飛行，地雜波譜會發生很大擴散。這些都會增加機載雷達從地雜波中檢測動目標的難度。機載下視雷達的另一重要用途是地形測繪，其原理是利用雷達載機高速運動對地面各點所產生的不同的多普勒頻率變化，使方位分辨力比天線真實方位波束的分辨力提高數百倍甚至上千倍。雷達測繪地圖可接近光學照相所能達到的清晰度，且不受氣象條件和黑夜的限制。但飛機對機載雷達的體積重量限制極嚴，因而必須採用優越的結構設計、精密的加工和先進的設備。微波集成、線性電路集成和大規模數位積體電路集成以減輕重量、縮小體積和提高可靠性的重要技術途徑。 戰術技術性能 主要包括：雷達的最大作用距離，最小作用距離，方位角和仰角工作範圍、精確度、分辨力、數據率、反干擾能力、生存力、機動性、可靠性、維修性和環境適應性；以及雷達的工作體制，載波頻率，發射功率，信號形式，脈衝重複頻率，脈衝寬度，接收機靈敏度，天線的波束形狀和掃描方式，顯示器的形式和數量等。精確度：指雷達測定目標的方位、距離和高度等數據時偏離其實際值的程度。分辨力：指雷達在方位、距離和仰角上分辨兩個相鄰目標的能力。反干擾能力：指雷達抑制敵方施放的有源干擾和無源干擾以及自然界存在的地物、海浪與氣象干擾的能力。通常採取的反干擾措施有：將各種不同頻段、不同類型的雷達組成雷達網，互相利用數據，對干擾飛機進行多站定位；展寬雷達工作頻段，快速電子跳頻，降低天線副瓣電平，增大發射功率、脈衝壓縮、脈衝多普勒濾波等。 分 類 雷達有多種不同的分類方法。 按接收機和發射機的位置分為單基地和多基地雷達 現代雷達多採用接收機與發射機在一起並共用一個天線的單基地雷達。按接收信號能源的性質可分為1次雷達和2次雷達。發射信號後，靠接收目標散射回波的雷達稱1次雷達；如果回波是來自目標上的發射機轉發的輻射信號則稱2次雷達。2次雷達和有源目標合作以詢問應答方式工作，採用事先規定的不同的碼組和頻率進行詢問應答，因而能夠提高回波信號功率，消除目標反射的閃爍以及地物和氣象的反射幹擾。在詢問和應答碼之後還可發射指令、目標識別和指示遙測數據的碼組。2次雷達廣泛應用於空中交通管制系統、無人駕駛飛機、導彈的跟蹤以及指令和遙測統一控制系統。 可分為連續波雷達和脈衝雷達兩大類 單一頻率連續波雷達是一種最為簡單的雷達形式，容易獲得運動目標與雷達之間的距離變化率(即徑向速度)。它的主要缺點是： 1.無法直接測知目標距離，如欲測知目標距離，則必須調頻，但用調頻連續波測得的目標距離遠不及脈衝雷達精確。 2.在多目標的環境中容易混淆目標。 3.大多數連續波雷達的接收天線和發射天線必須分開﹐並要求有一定的隔離度。 脈衝雷達容易實現精確測距，而且接收回波是在發射脈衝休止期內，不存在接收天線與發射天線隔離的問題，因此絕大多數脈衝雷達的接收天線和發射天線是同一副天線。由於這些優點，脈衝雷達在各種雷達中居於主要地位。這種雷達發射的脈衝信號可以是單一載頻的矩形脈衝，如普通脈衝雷達的情形；也可以是編碼或調頻形式的脈衝調制信號，這種信號可以增大信號帶寬，並在接收機中經匹配濾波輸出很窄的脈衝，從而提高雷達的測距精度和距離分辨力，這就是脈衝壓縮雷達。此外，雷達發射的相鄰脈衝之間的相位可以是不相干(隨機)的，也可以是具有一定規律的相干信號。相干信號的頻譜純度高，能得到好的動目標顯示性能。 依據信號的形式分為脈衝雷達、連續波雷達、脈衝壓縮雷達、動目標顯示、脈衝都卜勒雷達 脈衝雷達輻射較短的高頻脈衝，然後天線轉接到接收機接收信號，因此發射和接收信號在時間上是分開的。脈衝雷達用於測距，尤其適於同時測量多個目標的距離。 連續波雷達的優點是有較好的測速和速度分辨能力，但不便於同時測量多個目標的距離。連續波雷達多用作多普勒導航雷達和具有抗地物干擾能力的空空導彈尋的雷達。 脈衝壓縮雷達利用非線性相移信號的可壓縮性，將長時寬的脈衝壓縮為幅度增高的窄時寬的脈衝，從而增加雷達信號的檢測能力。在脈衝雷達中，能在強地物雜波中分離弱運動目標信號的雷達有動目標顯示雷達和脈衝多普勒雷達。例如：有下視能力的空中預警雷達和機載火力控制雷達。 雷達按功能分為監視雷達和跟蹤雷達兩類 監視雷達在大範圍內監視整個空中的情況，又稱搜索雷達。它主要用於構成防禦飛機和導彈的雷達預警線，擔負機場上空監視和空中交通管制、空間目標監視和戰場活動監視任務。 跟蹤雷達則連續、精確地給出特定目標的坐標，並根據這些數據確定目標的航路和位置，主要用於武器控制、靶場跟蹤和測量、導彈尋的裝置等。跟蹤雷達採用的體制是圓錐掃描和單脈衝。根據跟蹤目標的數據形式，跟蹤雷達還可分為連續跟蹤雷達和邊掃描邊跟蹤雷達。前者提供某些特定目標的連續跟蹤數據；後者提供一個或多個目標的跟蹤數據。跟蹤雷達在跟蹤前需要由搜索雷達(又稱截獲雷達)提供目標的大致方位。 按軍事任務不同，可分為： 警戒和引導的雷達 1. 對空情報雷達：用於搜索、監視和識別空中目標。它包括對空警戒雷達、引導雷達和目標指示雷達，還有專門用來探測低空、超低空突防目標的低空雷達。 2. 對海警戒雷達：用於探測海面目標的雷達。一般安裝在各種類型的水面艦艇上或架設在海岸、島嶼上。 3. 機載預警雷達：裝在預警機上，用於探測空中各種高度上(尤其是低空、超低空)的飛行目標，並引導己方飛機攔截敵機、攻擊敵艦或地面目標。它具有良好的下視能力和廣闊的探測範圍。 4. 超視距雷達：利用短波在電離層與地面之間的跳躍傳播，探測地平線以下的目標。它能及早發現剛從地面發射的洲際彈道飛彈、超低空飛行的戰略轟炸機、巡弋飛彈等目標，可為防空系統提供較長的預警時間，但精度較低。 5. 彈道導彈預警雷達：用來發現洲際、中程和潛射彈道飛彈﹐並測定其瞬時位置、速度、發射點、彈著點等彈道參數。(如：美國AN/FPS飛彈預警相位陣列雷達) 武器控制的雷達 1. 炮瞄雷達：用於連續測定目標坐標的實時數據，通過射擊指揮儀控制火炮瞄準射擊。有地面型和艦載型。 2. 導彈制導雷達：用於引導和控制各種戰術導彈的飛行。有地面型和艦載型。 3. 魚雷攻擊雷達：用在魚雷艇和潛艇上，用於測定目標的坐標，通過指揮儀控制魚雷攻擊。 4. 機載截擊雷達：用在攔截機上，用於搜索、截獲和跟蹤空中目標，並控制機炮、火箭和飛彈瞄準射擊。 5. 機載轟炸雷達：用在轟炸機上，用於搜索和識別地面或海面目標，並確定投彈位置。 6. 末端導引雷達：裝在導彈上，在導引飛彈行的末段，自動控制導彈飛向目標。 7. 彈道導彈跟蹤雷達：在反導武器系統和導彈靶場測量中，用於連續測定飛行中的彈道導彈的坐標、速度，並精確預測其未來位置。 偵察雷達 1. 戰場偵察雷達：陸軍偵察分隊用於偵察和監視戰場上敵方運動中的人員和車輛。 2. 炮位偵察校射雷達：地面炮兵用於偵察敵方火炮發射陣地位置，測定己方彈著點的坐標，以校正火炮射擊。 3. 活動目標偵察校射雷達：用於測定地面或海面的活動目標，並測定炮彈炸點或水柱對目標的偏差以校正地炮或岸炮射擊。 4. 偵察與地形顯示雷達：安裝在飛機上，用於偵察地面、海面的活動目標與固定目標和測繪地形。它採用合成孔徑天線，具有很高的分辨力，所獲得的地形圖像，清晰度與光學攝影相接近。 航行安全雷達 1. 航行雷達：安裝在飛機上，用於觀測飛機前方氣象情況、空中目標和地形地物，以保障飛機安全飛行。 2. 航海雷達：安裝在艦艇上，用於觀測島嶼和海岸目標，以確定艦位，並根據所顯示的航路情況，引導、監督艦艇航行。 3. 地形跟隨與地物迴避雷達：裝在飛機上，用於保障飛機低空、超低空飛行安全。它和有關機載設備結合起來，可使飛機在飛行過程中保持一定的安全高度，自動避開地形障礙物。 4. 著陸(艦)雷達：在複雜氣象條件下，用於引導飛機安全著陸或著艦。通常架設在機場或航空母艦甲板跑道中段的一側。 有些雷達上還裝有雷達敵我識別系統，用於判定所發現目標的敵我屬性。它由配屬於各種雷達的詢問機和安裝在己方各種飛機、艦艇上的應答機(或詢問應答機)組成，以密碼問答方式完成對目標的識別。 用於氣象觀測的氣象雷達(光散射雷射雷達、都卜勒氣象雷達)，可探測空中雲、雨的狀態，測定雲層的高度和厚度，測定不同大氣層裡的風向、風速和大氣溫度等其他氣象要素。它包括測雨雷達、測雲雷達、測風雷達等。 此外，按雷達架設位置的不同，可分為：地面雷達、機載雷達、艦載雷達、導彈載雷達、航太雷達、氣球載雷達等。按工作頻段不同，可分為：m波雷達、dm波雷達､cm波雷達､mm波雷達等。按發射信號形式不同，可分為：脈衝雷達、連續波雷達、脈衝壓縮雷達等。按天線波束掃描控制方式不同，可分為：機械掃描雷達、機電掃描雷達、頻掃雷達和相控陣雷達等。 發展趨勢 現代雷達正向數字化、固體化和計算機控制的方向發展。計算機使雷達的操作、維護和使用自動化，提高雷達的可靠性，縮短其反應時間。自適應雷達能在環境變化和幹擾情況下迅速自動調整，能充分發揮最佳功能。超寬頻帶、多頻率和極化編碼技術能提高雷達識別目標的能力。mm波的高功率源的突破，使雷達頻率正向mm波領域、甚至向紅外和雷射等光波領域發展(光散射雷達http://www.phy.ncu.edu.tw/oc-lab/光散射.htm)。 相位陣列雷達特別是固態相控陣雷達具有極高的可靠性，它的天線有可能與裝載雷達的飛機或衛星等載體的形狀完全貼合(稱為共形天線)，是受到人們重視的新型雷達。動目標檢測和脈衝都卜勒雷達具有在極強雜波中檢測小的動目標的能力，已得到進一步發展。雷達波長將向更短的方向擴展，從3mm至雷射波段。mm波雷達和雷射雷達的信號雖然在大氣層內有嚴重衰減，但更適於裝在衛星或太空船上工作，只用很小的天線就能得到極高的定位精度和分辨力。雷達設備模組化、小型化、高機動性和高可靠性是主導的發展趨勢。為了提高軍用雷達的抗干擾性能和生存能力，除改進雷達本身設計外，把多種雷達組合成網，則可獲得更多的自由度。天線和資訊處理的自適應技術，導彈真假彈頭和飛機機型、架數的識別技術，也是雷達技術的重要研究課題。 雷達的工作頻段將繼續向電磁頻譜的兩端擴展；應用微電子學和固態技術成果，將實現雷達的小型化；利用計算機管理和控制雷達，將實現操作、校準、性能和故障檢測的自動化，並發展自適應抗干擾技術；在中小型地面、艦載、機載雷達中，相控陣技術將獲得廣泛應用，以實現雷達的多功能；將提高雷達對目標實際形像、尺寸大小、運動姿態和誘餌識別的能力，增強雷達抗核襲擊和抗反輻射導彈摧毀的能力；並將發展新的雷達體制如多基地雷達、無源雷達、擴頻雷達、噪聲雷達等。 想更深入研究請參考：雷達96(105)－3－3http://www.wordpedia.com/search/cpedia.asp?keyword=雷達&contain;=on | |
NO:88_3
| U235 於 2002/06/16 12:33 | |
| Re:雷達 軍用雷達 | |
連結相關發言欄 雷達的問題問一下flak | |
NO:88_4
| U235 於 2002/06/16 13:36 | |
| Re:雷達 軍用雷達 | |
早期預警雷達(early warning radar) http://www.wordpedia.com/search/cpedia.asp?keyword=早期預警雷達&contain;=on 用於早期發現洲際導彈、潛射導彈和遠程轟炸機等目標的遠程雷達，是地面雷達預警網的組成部分。它的特點是作用距離遠和目標容量大。早期預警雷達在其責任方位觀測區的俯仰角上形成波束搜索扇面，不間斷地對空監視，將探測到的上千個飛行體編成星曆表，按衰變期不同，濾除衛星、隕石和極光等空間目標。其在對空監視的過程中，一旦發現有可疑的來襲目標時，就可以立即增加探測次數，算出來襲目標的彈著區和落地時間，估計威脅程度，並開始向空間防禦中心報警，同時將目標參數送給目標截獲和識別雷達，供反導彈攔截系統和防空系統參考。早期預警雷達的作用距離為4,000－5,000km，對洲際導彈能提供15－25分鐘的預警時間，對潛地導彈能提供2.5－20分鐘的預警時間。對距離為400－600km、高度40km以下的巡航速度的轟炸機，能提供20－30分鐘的預警時間。 早期預警雷達大致經歷了兩個發展階段。 60年代採用固定陣面的機電掃描和拋物面單脈衝體制。大型固定陣面機電掃描體制的早期預警雷達採用截拋物面天線，對錐形彈頭的作用距離約為4,800km，在俯仰面上形成雙波束。大型拋物面單脈衝體制的早期預警雷達的拋物面天線，口徑達25m。它對1m2目標的作用距離為3,200km。 70年代以來，電掃描成為預警雷達的主要體制。它又分為頻相掃描體制和相控陣體制兩種。 頻相掃描體制的早期預警雷達的天線陣列寬300m、高15m、峰值功率10兆W、作用距離為 5,000km。 有一種對潛地導彈早期預警的全固態相控陣雷達，它的工作頻率為420－450MHz﹐收發陣分開﹐採用共饋式陣面、低旁瓣，作用距離為5,500km，能對付射程為7,800km的潛地導彈。 早期預警雷達的發展方向是：採用全固態化相控陣體制、提高抗核能力、加大目標容量和採用分散式結構體系的計算機；設計複雜的發射波形，自適應於地面雜波、海浪雜波和各種幹擾環境，提高抗幹擾能力。 | |
NO:88_5
| U235 於 2002/06/16 13:37 | |
| Re:雷達 軍用雷達 | |
彈道導彈預警雷達(ballistic missile early-warning radar) http://www.wordpedia.com/search/cpedia.asp?keyword=彈道導彈預警雷達&contain;=on 一種遠距離搜索雷達。用於發現洲際、中程和潛地彈道導彈，測定其瞬時位置、速度、發射點和彈著點等參數，為國家軍事指揮機關提供彈道導彈來襲的情報。也用於擔負空間監視和人造地球衛星等飛行器編目的任務。 彈道導彈預警雷達配有高性能的計算機數據處理系統，探測來襲目標的置信度高，虛警率低。平時，將空間運行的航天器和空間雜物編成星歷表，不斷預測其衰變期，避免其再入大氣層隕毀時誤判為導彈攻擊。預警工作時﹐在其責任方位區內﹐形成1－2個低仰角搜索扇面﹐進行警戒。發現目標後，測定其位置，數據處理系統計算彈道軌跡，並與星歷表中的衛星軌道、極光及流星餘跡進行比較識別。如判定是導彈攻擊，則進行跟蹤，或移交給彈道導彈跟蹤雷達，作進一步的精確判斷，計算出來襲導彈的發射點、彈著點、再入時間和落地時間，並將上述情報發往預警中心。 彈道導彈預警雷達按性能和工作體制，可分為機電掃描和電掃描兩種： 1.機電掃描預警雷達，採用固定的天線陣面，利用饋源位置的變化形成波束掃描，有兩個波束在固定的低仰角上作方位扇掃。根據目標通過兩個波束的時間、位置和速度，計算出近似的彈道軌跡，但預測彈著點的精度較差，有時還需配置遠程跟蹤雷達，提高測定軌道的精度。如美國的AN/FPS-50型彈道導彈預警雷達，天線高50m、寬122m、方位覆蓋範圍38度，作用距離4,800km。 2.電掃描預警雷達，是一種多功能雷達，有頻相掃陣和相控陣兩種類型。它在較寬的責任方位區形成搜索扇面，發現目標後，在搜索的同時能跟蹤100－200個目標，對多彈頭目標有較高的識別能力和測量精度。如美國的全固態相控陣的AN/FPS-115型潛地導彈預警雷達，採用雙陣面結構，方位覆蓋範圍達240度，作用距離大於4,000km。 彈道導彈預警雷達通常架設在國土邊緣地區，用若干部雷達組成預警網，每部雷達負責指定的責任方位區，用數據傳輸通信系統與預警指揮中心聯繫在一起，完成國土的全方位預警。所提供的預警時間，對洲際導彈為15－20分鐘，對潛地導彈為2.5－20分鐘。 20世紀50年代後期，出現洲際彈道導彈之後才開始研製彈道導彈預警雷達。60年代初期，美國研製的AN/FPS-50型雷達首先投入使用。60年代後期，美蘇兩國先後裝備電掃描預警雷達。70年代末，美國增設了全固態相控陣潛地導彈預警雷達，蘇聯架設了先進的頻相掃預警雷達。彈道導彈預警雷達的發展趨勢，主要是進一步提高對來襲導彈的判定能力和改進計算機數據處理系統，以適應對多彈頭和遠程潛地彈道導彈的預警任務。 | |
NO:88_6
| U235 於 2002/06/16 13:43 | |
| Re:雷達 軍用雷達 | |
以遠中近程“偵蒐預警設備”對陸上(中國)、天空、海域(含水下)，嚴密監視我們的敵人“中國”，是必需的基本安全保證！ http://tw.news.yahoo.com/2002/06/14/polity/bcc/3300210.html詹氏防衛週刊：美將售我11套長程早期預警雷達 http://tw.news.yahoo.com/2002/06/14/polity/ctnews/3300099.html美同意售我偵蒐預警雷達 http://tw.news.yahoo.com/2002/06/06/finance/cnyes/3283885.html美售台3套AN/MPN-14進場控制雷達系統總值1億800萬美元 http://tw.news.yahoo.com/2002/06/06/polity/twdaily/3282833.html美擬售台空中管制雷達提升空管能力不致影響兩岸軍事平衡 http://tw.news.yahoo.com/2002/06/05/polity/ctnews/3282043.html美同意售我3套雷達 http://tw.news.yahoo.com/2002/06/05/international/ftv/3281424.html美國防部透露 將售我3具軍用雷達 華航CI 611解體前的最後12秒 相關計算公式 | |
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