軍用雷達分類(lèi)

利用電磁波發(fā)現目標并測定其位置、速度和其他特性的軍用電子裝備。“雷達”一詞是英文RADAR (radiodetection and ranging的縮寫(xiě)）的音譯,原意是無(wú)線(xiàn)電探測和測距。雷達具有發(fā)現目標距離遠，測定目標坐標速度快,能全天候使用等特點(diǎn)。因此在警戒、 引導、武器控制、偵察、航行保障、氣象觀(guān)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(shù)裝備。

　　原理和組成　典型的雷達是脈沖雷達，主要由天線(xiàn)、收發(fā)轉換開(kāi)關(guān)、發(fā)射機、接收機、定時(shí)器、顯示器、電源等部分組成（圖 1脈沖雷達原理方框圖）。發(fā)射機產(chǎn)生強功率高頻振蕩脈沖。具有方向性的天線(xiàn)，將這種高頻振蕩轉變成束 狀的電磁波（簡(jiǎn)稱(chēng)波束），以光速在空間傳播。電磁波在傳播過(guò)程中遇到目標時(shí)，目標受到激勵而產(chǎn)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(xiàn)所收集，稱(chēng)為回波信號。接收機將回波信號放大和變換后，送到顯示器上顯示，從而探測到目標的存在。為了使雷達能夠在各個(gè)方向的廣闊空域內搜索、發(fā)現和跟蹤目標，通常采用機械轉動(dòng)天線(xiàn)或電子控制波束掃描的方法，使天線(xiàn)的定向波束以一定的方式在空間掃描。定時(shí)器用于控制雷達各個(gè)部分保持同步工作。收發(fā)轉換開(kāi)關(guān)可使同一副天線(xiàn)兼作發(fā)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(shí)間（即回波信號到達時(shí)間的一半）和光速（每秒30萬(wàn)公里）相乘而得的。目標的方位角和仰角是利用天線(xiàn)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(dòng)時(shí)，雷達接收到目標回波的頻率就會(huì )產(chǎn)生變化。這種頻移稱(chēng)為多普勒頻移，它的數值與目標運動(dòng)速度的徑向分量成正比。據此，即可測定目標的徑向速度。

　　戰術(shù)技術(shù)性能　主要包括:雷達的最大作用距離,最小作用距離，方位角和仰角工作范圍，精確度，分辨力，數據率，反干擾能力，生存能力，機動(dòng)性、可靠性、維修性和環(huán)境適應性；以及雷達的工作體制,載波頻率,發(fā)射功率,信號形式，脈沖重復頻率，脈沖寬度,接收機靈敏度,天線(xiàn)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(shí)偏離其實(shí)際值的程度。分辨力，指雷達在方位、距離和仰角上分辨兩個(gè)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(wú)源干擾以及自然界存在的地物、海浪與氣象干擾的能力。通常采取的反干擾措施有：將各種不同頻段、不同類(lèi)型的雷達組成雷達網(wǎng)，互相利用數據，對干擾飛機進(jìn)行多站定位；展寬雷達工作頻段，快速電子跳頻，降低天線(xiàn)副瓣電平，增大發(fā)射功率、脈沖壓縮、脈沖多普勒濾波等。

　　分類(lèi)　雷達有多種不同的分類(lèi)方法。按照任務(wù)不同，可分為：

　　用于警戒和引導的雷達　主要有：①對空情報雷達。用于搜索、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(zhuān)門(mén)用來(lái)探測低空、超低空突防目標的低空雷達。②對海警戒雷達。用于探測海面目標的雷達。一般安裝在各種類(lèi)型的水面艦艇上或架設在海岸、島嶼上。③機載預警雷達。安裝在預警機上，用于探測空中各種高度上(尤其是低空、超低空)的飛行目標，并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范圍。 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(xiàn)以下的目標(圖2超視距雷達工作原理示意圖)。它能及早發(fā)現剛從地面發(fā)射的洲際彈道導彈 (見(jiàn)洲際導彈）和超低空飛行的戰略轟炸機等目標，可為防空系統提供較長(cháng)的預警時(shí)間，但精度較低。⑤彈道導彈預警雷達。用來(lái)發(fā)現洲際、中程和潛地彈道導彈，并測定其瞬時(shí)位置、 速度、發(fā)射點(diǎn)、彈著(zhù)點(diǎn)等彈道參數。(見(jiàn)彩圖美國AN/FPS-彈導彈預警相控陣雷達)
用于武器控制的雷達　主要有：①炮瞄雷達。用于連續測定目標坐標的實(shí)時(shí)數據，通過(guò)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。用于引導和控制各種戰術(shù)導彈的飛行。有地面型和艦載型（圖 3地對空導彈制導雷達）。③魚(yú)雷攻擊雷達。安裝在魚(yú)雷艇和潛艇上,用于測定目標的坐標,通過(guò)指揮儀控制魚(yú)雷攻擊。④機載截擊雷達。安裝在殲擊機上，用于搜索、截獲和跟蹤空中目標，并控制航炮、火箭和導彈瞄準射擊。⑤機載轟炸雷達。安裝在轟炸機上，用于搜索和識別地面或海面目標，并確定投彈位置。⑥末制導雷達。安裝在導彈上，在導彈飛行的末段，自動(dòng)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(chǎng)測量中，用于連續測定飛行中的彈道導彈的
坐標、速度，并精確預測其未來(lái)位置。

　　用于偵察的雷達　主要有：①戰場(chǎng)偵察雷達。陸軍偵察分隊用于偵察和監視戰場(chǎng)上敵方運動(dòng)中的人員和車(chē)輛（圖4戰場(chǎng)偵察雷達）。②炮位偵察校射雷達。 地面炮兵用于偵察敵方火炮發(fā)射陣地位置，測定己方彈著(zhù)點(diǎn)的坐標，以校正火炮射擊 (見(jiàn)彩圖英國“辛伯林炮位偵察校射雷達)。③活動(dòng)目標偵察校射雷達。 用于測定地面或海面的活動(dòng)目標，并測定炮彈炸點(diǎn)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，用于偵察地面、海面的活動(dòng)目標與固定目標和測繪地形。它采用合成孔徑天線(xiàn)，具有很高的分辨力；所獲得的地形圖像，清晰度與光學(xué)攝影相接近。

　　用于航行保障的雷達　主要有：①航行雷達。安裝在飛機上，用于觀(guān)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,用于觀(guān)測島嶼和海岸目標，以確定艦位,并根據所顯示的航路情況，引導、監督艦艇航行。③地形跟隨與地物回避雷達。安裝在飛機上，用于保障飛機低空、超低空飛行安全。它和有關(guān)機載設備結合起來(lái)，可使飛機在飛行過(guò)程中保持一定的安全高度，自動(dòng)避開(kāi)地形障礙物。④著(zhù)陸（艦）雷達。在復雜氣象條件下，用于引導飛機安全著(zhù)陸或著(zhù)艦。通常架設在機場(chǎng)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，用于判定所發(fā)現目標的敵我屬性。它由配屬于各種雷達的詢(xún)問(wèn)機和安裝在己方各種飛機、艦艇上的應答機(或詢(xún)問(wèn)應答機)組成，以密碼問(wèn)答方式完成對目標的識別。

　　用于氣象觀(guān)測的氣象雷達，可探測空中云、雨的狀態(tài)，測定云層的高度和厚度，測定不同大氣層里的風(fēng)向、風(fēng)速和其他氣象要素。它包括測雨雷達、測云雷達、測風(fēng)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、航天雷達、氣球載雷達等。按工作頻段不同，可分為米波雷達、分米波雷達、厘米波雷達、毫米波雷達等。按發(fā)射信號形式不同，可分為脈沖雷達、連續波雷達、脈沖壓縮雷達等。

　　按天線(xiàn)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。

　　簡(jiǎn)史 20世紀20年代末至30年代初，許多國家開(kāi)展了對雷達的研究。1936年,英國人R.A.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(圖5英國“本土鏈”對空警戒雷達),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公里。到1941年,沿英國海岸線(xiàn)部署了完整的雷達警戒網(wǎng)。1938年，英國又研制出最早的機載對海搜索雷達ASV MarkⅡ。同年,美國海軍研制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公里,對艦艇的探測距離大于20公里。在此期間，蘇聯(lián)、德國、日本等國也各自研制出本國的雷達用于戰爭。

　　20世紀40年代，由于微波多腔磁控管的研制成功和微波技術(shù)的發(fā)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(yōu)點(diǎn)，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。美國在 1943年中期研制成最早的微波炮瞄雷達AN/SCR-584，工作波長(cháng)為10厘米，測距精度為±22.8米，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。1944年,德國發(fā)射V-1導彈襲擊倫敦時(shí),最初英國擊落一枚V-1導彈平均需要發(fā)射上千發(fā)炮彈，而使用這種炮瞄雷達后，平均僅需50余發(fā)炮彈。

　　50～60年代，航空和空間技術(shù)迅速發(fā)展，超音速飛機、導彈、人造衛星和宇宙飛船等都以雷達作為探測和控制的重要手段。60年代中期以來(lái)研制的反洲際彈道導彈系統，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(jìn)一步提高。

　　發(fā)展趨勢　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(xué)和固態(tài)技術(shù)成果，將實(shí)現雷達的小型化；利用計算機管理和控制雷達，將實(shí)現操作、校準、性能和故障檢測的自動(dòng)化，并發(fā)展自適應抗干擾技術(shù)；在中小型地面、艦載、機載雷達中，相控陣技術(shù)將獲得廣泛應用,以實(shí)現雷達的多功能;將提高雷達對目標實(shí)際形象、尺寸大小、運動(dòng)姿態(tài)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；并將發(fā)展新的雷達體制如多基地雷達、無(wú)源雷達、擴頻雷達、噪聲雷達等。