雷達技術(shù)發(fā)展情況概說(shuō)

　　自從雷達誕生至今，在70 多年的發(fā)展歷程中，隨著(zhù)科技的不斷發(fā)展、需求的不斷變化，出現了多種體制的新功能雷達，雷達的技術(shù)哇能、體積和重量、可靠性、維修性、抗惡劣環(huán)境的生存能力等也發(fā)生了天翻地覆的變化。特別是近年來(lái)，雷達在航電系統綜合化的過(guò)程中變化非常大，如雷達作為獨立系統，起初失去了顯示分系統，接著(zhù)又失去了信號和數據處理分系統，現在僅剩下接收、發(fā)射和天線(xiàn)等主要分系統。同時(shí)雷達作為一種有源傳感器，與激光、紅外、紫光和聲學(xué)等不同傳感器信息融合，增強了探測陣能和環(huán)境適應性?？梢?jiàn)雷達已與電子系統打破了明顯界限，雷達系統作為獨立設備有逐步消亡的趨勢。因此，有必要仔細研究雷達發(fā)展的歷史，分析雷達系統與技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，總結雷達發(fā)展的普遍規律，展望雷達系統發(fā)展的方向。

　　一、雷達系統與技術(shù)的發(fā)展歷程

　　1.20 世紀30 年代及以前

　　19 世紀后期，物理學(xué)家麥克斯韋、法拉第和安培等人，預言并用數學(xué)公式描述了移動(dòng)電流產(chǎn)生的電磁波的存在情況。1935 年英國和美國科學(xué)家第一次研制出能夠探測空中飛機的實(shí)用米波雷達，至此宣告了雷達的誕生。1936 年美國海軍研究實(shí)驗室研制了T / R (收發(fā))開(kāi)關(guān)，可使雷達系統的接收和發(fā)射分系統共用一副天線(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了雷達系統結構。1939 年英國科學(xué)家發(fā)明了大功率磁控管，克服了甚高頻雷達波束和頻帶窄的缺點(diǎn)，使實(shí)用雷達步入了微波頻段。

　　2.20 世紀40 年代

　　20 世紀40 年代美國輻射研究室把微波新技術(shù)應用于軍用機載、陸基和艦載雷達取得成功，其代表產(chǎn)品是SCR -270 機載雷達、SCR -584 炮瞄雷達和AN / APQ-機載轟炸瞄準相控陣雷達。20 世紀40 年代主要的雷達技術(shù)有動(dòng)目標顯示技術(shù)、中繼技術(shù)以及單脈沖跟蹤技術(shù)理論的提出。動(dòng)目標顯示技術(shù)應用于各型對空警戒雷達，后來(lái)應用于著(zhù)陸引導、岸防等型雷達，其優(yōu)勢是能有效抑制地海雜波，抑制大山、建筑物、風(fēng)雨雪等靜止和慢動(dòng)目標的干擾能將機載情報傳送到地面觀(guān)測站，能有效加強地空之間的信息聯(lián)系。

　　3.20 世紀50 年代

　　20 世紀50 年代是雷達理論發(fā)展的鼎盛時(shí)期，雷達設計從基于工程經(jīng)驗階段，進(jìn)人了以理論為基礎，結合實(shí)踐經(jīng)驗的高級階段。50 年代產(chǎn)生的主要理論有匹配濾波器概念、統計檢測理論、模糊圖理論和動(dòng)目標顯示理論等。各種新技術(shù)的應用，出現了諸如脈沖多普勒雷達、合成孔徑雷達等新休制雷達。

　　4.20世紀60年代

　　20 世紀60 年代雷達系統發(fā)展的主要標志是數字處理技術(shù)革命和相控陣雷達的應運而生。為了探測洲際彈道導彈，為防空系統提供預測情報，產(chǎn)生了相控陣雷達體制。新一代雷達發(fā)展方向是全固態(tài)電掃相控陣多功能雷達。雷達信號和數據處理的數字化革命、半導體元件、大規模和超大規模集成電路的應用，使雷達技術(shù)的發(fā)展日臻完善并達到比較高的水平。

　　5.20 世紀70 年代

　　隨著(zhù)數字技術(shù)的快速發(fā)展，雷達自動(dòng)檢測與跟蹤技術(shù)得到完善。美國林肯實(shí)驗空研制成功的動(dòng)目標檢測系統，是70 年代數字信號處理發(fā)展成就的杰出范例。

　　6.20 世紀80 年代

　　20 世紀80 年代無(wú)源相控陣雷達研制成功并裝備于載機。如1978年美國裝備于B-lB 上的AN / A-164 雷達具有PD 、相控陣多功能及多種新技術(shù)。80 年代毫米波雷達開(kāi)始研制、試驗，氣象雷達采用了數字化處理和彩色顯示技術(shù)。80 年代后期,超高速集成電路技術(shù)的發(fā)展，使雷達信號處理能力取得重大突破并實(shí)用化,數字電路使處理機休積縮小到原來(lái)的l/10 ,同時(shí)雷達進(jìn)行模塊化、多功能和軟件工程化設計，使機載雷達的平均故障間隔時(shí)間達到100 小時(shí)以上。

　　7.20 世紀90 年代

　　20 世紀90 年代是各種雷達體制發(fā)展的成熟時(shí)期，各種新技術(shù)的應用及數字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)了雷達技術(shù)的迅猛發(fā)展。例如有源相控陣體制雷達的成熟、毫米波雷達的研制成功、氣象雷達的發(fā)展、機載雷達與多傳感器的數據融合等，使雷達具有多功能、綜合化、高可靠、抗干擾、遠距離、多目標和高精度等先進(jìn)特性，滿(mǎn)足了軍事和經(jīng)濟等方面的要求。

　　二、雷達系統與技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

　　1.作戰需求、技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟性是雷達系統發(fā)展的主要推動(dòng)力雷達是在電磁場(chǎng)理論的基礎上，結合相關(guān)技術(shù)，為滿(mǎn)足軍事需求特別是為滿(mǎn)足第二次世界大戰的現實(shí)需要而發(fā)展起來(lái)的，可以說(shuō)是戰爭和技術(shù)的產(chǎn)物。隨著(zhù)微波技術(shù)的應用，電子學(xué)、電子元器件、線(xiàn)路數字化和集成電路的發(fā)展，動(dòng)目標顯示技術(shù)、脈沖多普勒技術(shù)的發(fā)展，模糊圖理論、統計檢測理論、匹配濾波器以及大功率調速管放大器的應用，出現了許多新體制的先進(jìn)雷達，推動(dòng)了雷達系統的快速發(fā)展。但隨著(zhù)雷達研發(fā)成本的大幅提高，經(jīng)濟性問(wèn)題也越來(lái)越突出。應以明確的作戰需求為牽引，積極大膽、采用現代新技術(shù)，研制出成本低、性能優(yōu)越、可靠性高的雷達系統，以滿(mǎn)足不同環(huán)境下的需求.

　　2.科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和應用是雷達系統發(fā)展的基礎從雷達系統發(fā)展的歷程可以看出，總是有了理論上的突破，才會(huì )有雷達的大發(fā)展。在雷達系統的發(fā)展過(guò)程中，只有在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的基礎上，才會(huì )有雷達新技術(shù)，才會(huì )出現雷達新體制。例如收發(fā)開(kāi)關(guān)的出現，才會(huì )有雷達收發(fā)共用一副天線(xiàn)系統;大功率磁控管的出現，才大大提高雷達的探測性能。有了20 世紀60 年代的數字處理技術(shù)、大規模集成電路、微型計算機，才有80 年代雷達系統的不斷完善和成熟。雷達技術(shù)必定是以新技術(shù)的發(fā)展和應用為基礎的，由此可見(jiàn)，新世紀的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、航天技術(shù)、納米技術(shù)和新材料技術(shù)，必將深刻影響雷達系統的發(fā)展。

　　3.與其他傳感器綜合、融合是雷達系統的發(fā)展趨勢雷達作為“有源”傳感器與激光、紅外、光學(xué)和聲學(xué)傳感器組合，可以增強其目標探測能力，增強其隱蔽性和抗干擾能力。美國的B-2 轟炸機、F-22 戰斗機以及F-35 戰斗機都具有復雜的多傳感器系統和數據融合與處理能力。俄羅斯的米-29 和蘇-27 飛機也裝備了光電、紅外與雷達綜合火控系統。歐洲的三種主要戰斗機EF-2000 、“陣風(fēng)”和JAS -39 也都具有光電、紅外與雷達綜合火控系統。

　　三、雷達系統與技術(shù)發(fā)展的展望

　　經(jīng)過(guò)近70 年的發(fā)展，雷達系統出現了許多新體制，如脈沖壓縮雷達、合成孔徑雷達、毫米波雷達、全相參雷達、相控陣雷達、超視距雷達、三坐標雷達、雙/多基地雷達和單脈沖雷達等。而在雷達發(fā)展中應用了許多新技術(shù)，如脈沖多普勒技術(shù)、低截獲概率技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)、自動(dòng)檢測和跟蹤技術(shù)、信號處理新技術(shù)和提高可靠性的新技術(shù)等。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新世紀的雷達系統會(huì )得到更多的技術(shù)支持，得到更好的發(fā)展。相控陣雷達、毫米波雷達、合成孔徑雷達、雙/多基地雷達等將是主要發(fā)展的體制，共形陣天線(xiàn)和敏感蒙皮會(huì )迅速發(fā)展并得到應用，雷達的組網(wǎng)技術(shù)、多傳感器的綜合化融合技術(shù)將是發(fā)展方向。通過(guò)“三化”(通用化、系列化和模塊化)技術(shù)設計，不斷提高雷達的可靠性、維修性等，也是雷達系統發(fā)展的主題。

　　雷達的“四抗”，即偵察一反偵察、隱蔽一反隱蔽、摧毀一反摧毀、干擾一反干擾，是現代雷達發(fā)展的突出特點(diǎn)。雷達存在的電子干擾和抗干擾措施;雷達信號的截獲與隱蔽;雷達向武器系統提供攻擊目標與防止被摧毀而提高其在戰場(chǎng)中的生存能力等都是矛盾的兩個(gè)方面。隨著(zhù)電子技術(shù)的迅速發(fā)展，雷達就是這樣在矛盾中互相促進(jìn)、不斷發(fā)展。雷達系統只有不斷發(fā)展新技術(shù)、創(chuàng )造新體制、不斷適應新的軍事和經(jīng)濟需求，才會(huì )不斷取得新的更大的發(fā)展。