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国内外三坐标雷达发展现状pdf

发布时间:2019-07-25 02:10 来源:未知 编辑:admin

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  年 月 舰 船 电 子 对 抗 2006 2 Feb. 2006 第 卷第 期 29 1 SHIPBOARD ELECTRONIC COUNTERMEASURE ol. 29 No. 1 国内外三坐标雷达发展现状 李 特 ! (船舶重工集团公司723 所9扬州 225001) 摘要! 三坐标雷达可获得目标距离\方位及仰角等参数9和两坐标雷达相比具有更大的探测范围和更好的目 标分辨能力o当代新型三坐标雷达具有搜索范围大\数据率高\反应时间短等特点o介绍了三坐标雷达普遍 采用的技术9并列举了国内外几种三坐标雷达o 关键词! 三坐标雷达;探测范围;发展 中图分类号! 文献标识码! 文章编号! ( ) TN958. 8 A CN32-1413 2006 01-0023-04 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Development situation of three-dimensional radar at Home and abroad LI Te ( 9 9 ) The 723 Institute of CSIC Yan Zhou 225001 China g C 9 9 abstract The three-dimensional radar can obtain the distance aZimuth elevation an le and g 9 other arameters of the tar et. Com arin With tWo-dimensional radar it can rovide more p g p g p lar er detectin covera e and more hi her resolution. Modern three-dimensional radar os- g g g g p sess the characteristics of Wide searchin covera e9 g g hi h data rates and fast res onse. This g p 9 a er introduces eneral technolo ies usin in the three-dimensional radar and lists several p p g g g three-dimensional radars at home and aboard. C ; ; Ke words three-dimensional radar detectin covera e develo ment y g g p 测出多个目标的 个坐标9判断目标的威胁程 3 0 引 言 ! ! 度9为导弹和舰炮提供目标数据;还可为己方飞 现代高技术战争就是信息战9就是信息战条 机导航9以拦截空对舰导弹射程以外的敌机o 件下的精确打击o导弹的攻防对抗已经成为未 目前9国内海军舰艇上仍有许多雷达只提供 来高技术局部战争的重要作战模式o而作为主 两维坐标信息(方位\距离)9这种雷达主要发展 要信息源的雷达已经被推向了战争的最前沿9现 于 世纪 年代o它的显著特点是采用机械 20 70 代高技术战争对现代雷达提出了更加严酷的 式旋转天线搜索空域的仰角范围 要求o 为20 45 o随着战场的不断变化9两坐标雷达 ! 在三坐标雷达出现以前9需要用搜索雷达与 已不能完全满足需要o伴随着发射机技术和信 测高雷达配合才能测出空中目标的3 个坐标(方 号处理技术的不断发展9特别是各种电扫技术或 位角\高低角和距离)o60 年代起9由于航空兵 机电扫描结合技术的日益成熟和小型化9低空近 器的速度提高了许多9采用这种老式的探测方法 程防空系统用于目标指示的搜索雷达已由两坐 难以应付近代的多批次\多方向\多层次的空中 标向三坐标雷达发展o 攻击o于是9各国竞相研制了数据处理率高\探 1 三坐标雷达的主要技术及特点 测速度快\精度高\抗干扰能力强的三坐标雷达o ! 使用这种远程三坐标雷达除担任预警任务时能 三坐标雷达的搜索空域范围可扩大到60 ! 收稿日期C 2005 06 30 舰 船 电 子 对 抗 第 卷 24 29 !!! ! 70 对超低空目标和悬停直升机的探测技术也 理系统对舰载武器系统的目标导引 大力神 有极大的进步 如法国的响尾蛇 NG 采用机扫 三坐标多功能雷达的作用距离可超过 200 km 相扫方案 俄罗斯的道尔采用机扫 频扫实现搜 探测高度可达 仰角为 具有极低的旁 20 km 70 索雷达的三坐标化 目标指示雷达的上述改进 瓣 敌我识别天线被集成在主天线阵中 为了不 极大地提高了目标指示信息的质量 对提高系统 影响载舰的隐形性 主天线阵的雷达截面积很 反应速度 扩大系统拦截空域发挥了重要作用 小 并且还有一个具有低可观测性的雷达天线屏 三坐标雷达作为舰上的远程对空搜索雷达 蔽罩 已成为海军水面舰艇防空作战的主要探测器材 SMART-L 三坐标雷达是由荷兰 Si naal 公 g 它的主要任务是探测和跟踪空中目标 并将目标 司研制的 三坐标雷达采用了 波 SMART-L D 信息进行处理 为早期预警 空中作战和指示武 段的固态发射机 具有自动探测跟踪功能 可以 器系统探测识别目标提供一个完整的空情图 对 400 km 范围内的1 000 批目标进行跟踪 它 此外 在协同作战中 各军种可相互共享情报资 采用了大功率的固态发射机 体积较大的天线和 源 实现战区空情的透明化 全数字化的信号处理链路 使得整个雷达的探测 三维雷达具有较强的组网能力和良好的通 区域呈半球形 尽可能地减少盲区 并具有测量 信传输能力 可将获取的目标数据及时传送到友 目标高度的能力 邻雷达及目标控制系统 其主要功能包括 三坐标空中预警 在干扰 三坐标雷达广泛采用固态发射机 为满足 条件下 可选择合适的发射方式 具有快速反应 对生存能力 可靠性和可维护性等的要求 三坐 的能力 能为火控系统快速提供目标的信息 探 标雷达广泛采用了相控阵技术 在信号处理方 测范围的评估 可以探测 跟踪盘旋或在空中慢 面 三坐标雷达普遍采用脉冲压缩 线性调频 非 速飞行的直升机 探测 跟踪弹道导弹 杂波干扰 线性调频及相位编码 脉间与脉组捷变频 频率 条件下 采用正切提前量法探测 跟踪空中的目 分集 自适应动目标显示 动目标检测和脉冲多 标 被动干扰的预警 动目标识别和动目标成像 普勒信号处理等技术 大动态范围接收机 恒虚 水面预警和水面预警成像 自动探测敌我识别和 警率 副瓣消隐及副瓣对消等也是三坐标雷达信 进行敌我识别信号的处理 号处理所采用的重要技术 雷达天线转速为 测量 SMART-L 12 r min 0 70 范围的目标高度 ! 2 国外三坐标雷达 ! 三坐标远程搜索雷达是由美国 AN SPS-48 法国泰利斯公司研制的名为 大力神 的新 ITT-吉尔富兰公司研制的三坐标远程搜索雷 型舰载三坐标多功能雷达 工作在 波段 作 达 其主要功能是提供空中目标的三坐标数据以 E F 为护卫舰主要的空中搜索 水面监视及火控传感 及给武器控制系统提供目标指示 装备舰种包 器使用 它是根据该公司的Master A 陆基三坐 括航空母舰 导弹巡洋舰 导弹驱逐舰等大型舰 标多功能防空雷达改进而成的 利用固态发射 艇 通过提高发射机功率 低副瓣天线和自适应 机 采用了旋转式天线 转速为 能以单扫 数字处理等技术手段 有效地探测和跟踪从恶劣 360 s 方式探测并确定目标 干扰环境下发射的高空反舰导弹 1991 年 又 它可在单扫方式下执行多种任务 包括三坐 采用了数字动目标显示和多普勒处理技术 从而 标多波束三维搜索 超过 200 km 目标探测 跟 使其能够探测和跟踪低飞的反舰巡航导弹 踪谈判与分类 分类时采用分辨率小于 的 雷达的天线 波形 三坐标笔形波束跟踪 雷达至导弹中段制 组成 比一般由点馈源和反射体组成的天线具有 导上行传输 杀伤评估 对远距离干扰发射台的 更高的增益和更低的旁瓣 方位上为 360 机械 被动跟踪 水面目标跟踪 环境匹配 地形 海杂 扫描 仰角上采用频扫 由计算机控制发射频率 波 雨及人为干扰等 借助作战管理系统对来自 可以发射多个笔形波束 阵面左侧突出的带状 外部传感器的目标导引信号的接收 通过作战管 部分是天线的波导馈源 它们由蛇形波导延迟线 第 期 李特 国内外三坐标雷达发展现状 1 25 组成 每根波导分别接在方形波导法兰上 可 息 与敌我识别器协同工作对目标敌我属性进行 采用 种工作方式 由计算机程序控制 敌我识 识别 可向指挥所提供目标航迹参数 8 别天线装在阵面上端 该雷达工作在 波段 该雷达采用裂缝波导平面阵列天线 km 探测高 射波束 在仰角上相控电扫 在方位上机械扫描 度 30 km 搜索范围宽达 350 km 可以同时锁定 采用舰速补偿 杂波速度补偿 三脉冲对消 多路 40 个目标 增益为 38. 5 dB 脉冲重复频率为 滤波器组 CEAR 相关 积累的工作方式进行动 1 250!2 000 HZ 采用水平极化方式 目标处理 用相关融合处理解决了三坐标雷达回 另外 Si naal 公司的 S1850M 雷达 美国 波散布而造成的目标分裂对精度的影响 g 公司的 雷达 俄罗斯的 近年来发布的国内自行研制的陆用三坐标 Ra theon AN SPS-49 Y MR-710 雷达都是舰载三坐标雷达的佼佼者 雷达 也展示出我国在雷达电子设备方面取得的 陆用车载三坐标雷达技术的广泛运用更是 长足进步 加快了各国战时预警系统的建设 德国 奥列斯 YLC-2 机动式固态三坐标相控阵雷达 用 特 三坐标全方位相控阵移动式雷达充分体现了 于引导和监视 对 2 m2 的 目标作用距离为 雷达技术的先进水平 该雷达是把战略相控阵 300 km 可发现低空目标 有良好的跟踪功能和 雷达移植到战术上应用的成功例子 它的主要 高可靠性设计 目标录取量为 批 天线 s 任务是对空搜索 识别和跟踪高精度的移动目标 抗风力 并采取了一系列反电子干 25! 35 m s 和抗强干扰环境条件下的高速低空飞行目标 并 扰措施 以增强遭敌干扰下的生存能力 性能与 记录其威胁和控制己方火力 国外同类产品相当 其特点是 天线为全方位相控阵 能实现二 JY-11 全固态中程中 低空三坐标雷达是一 维优先点扫描 其天线装在机动车顶上 可机械 种高机动性地基固态低空三维监视雷达 可为国 扫描 360 从而实现了全空域监视 方位和仰 土防空信息网络提供低空目标信息 为防空高炮 角单脉冲技术提高了目标监视精度 自适应信号 或地空导弹提供目标指示 处理全部实现数字化 连续测定杂波信号 利用 它采用双波段 低旁瓣 低于-35 dB 发射 已存储的杂波图消除剩余干扰 并且不断更新杂 低截获信号 能用可选择的多接口协议和格式自 波图 目标识别及雷达功能控制均 由计算机 动操作与其它雷达或操作中心建立通信 探测距 完成 离 180 km 探测高度12 km 仰角范围0 30 ! 该雷达采用积木式结构组件 工作波段 测距精度 方位精度 可在 范围 I J 200 m 0. 5 360 作用距离 测速范围 天线形式 内处理 多批目标 30 km 900 m s 100 为平面阵列 扫描方式为有限相扫和 360 方位 JL-3D-90A 相扫三坐标雷达是一种在垂直 机扫 测角方式为单脉冲 抗干扰措施采用有限 方向实现频率 相位扫描的全相参三坐标对空情 扫描 单脉冲测角 脉间变频 重复频率 摆动边 报雷达 用于引导和监视 对 3 m2 的目标作用距 瓣消隐和对消 自适应信号处理和杂波图更 离 目标录取量 批 300 km 100 10 s 新等 JY-14 远程三维监视雷达是一种工作在 S 波段的国土防空雷达 它是自动化战术防空系 3 国内三坐标雷达 ! 统或重要地域防空网络中的骨干 该雷达采用 国内基于一维相扫体制的新一代舰载对空 了低旁瓣天线 宽带频率捷变 频率分集 脉冲压 对海警戒三坐标雷达具备了自适应 缩 自适应动目标指示 低功率假目标和抗干扰 MTI MTD 功能 用于完成对空 对海警戒与 目标指示等 等先进技术 从而保证了雷达在最严重的电子战 使命 环境中正常工作 其主要任务是发现并检测海面 空中目标 4 结束语 连续测量目标的方位 距离 仰角 高度的功能坐 ! 标参数 向舰用作战指挥系统提供目标回波信 雷达是现代防空作战系统的重要组成部分 舰 船 电 子 对 抗 第 卷 26 29 !!! ! 国外三坐标雷达经历了曲折的发展道路 自20 更好地对抗低空突防 以达到保卫国家领空~ 领 世纪 年代以来 发展到今天的有源相控阵雷 海的目的 50 达 这是雷达技术的突破性进展 参考文献 当代新型三坐标雷达具有体积小~ 重量轻~ ] 牛海 马颖 外军舰载三坐标雷达 ] 外军电子 1 . J . 结构简单~ 造价低廉~ 体制灵活多样~ 维护方便以 ! 战 : 及数据率高~ 反应时间短等优点 2002 1 47 49 ] 华学增 新型舰载相扫三坐标雷达技术研究 ] 2 . J . 由于 四大威胁 的不断升级 雷达应该向着 ! 雷达与对抗 : 2000 4 9 15 多功能相控阵雷达~ 双基地雷达~ 超视距雷达等 ] 蒋庆全 新体制雷达发展初探 ] 中国雷达 3 . J . 2003 ! 新的体制发展 总之 随着科学技术的不断发 : 4 1 8 展 在对付低空近程飞行物的技术研究中新产品 ] 喻腊梅 国外低空近程三维雷达研制动态综述 4 . ! ] 火控雷达技术 : 将层出不穷 人们期待着更加完善的产品 以便 J . 2002 1 57 63. !上接第 页 发波导高度的偏差要求小于 那么不稳定 22 2 m !! 稳定层结初始条件: 层结下 个模型标准偏差 都符合要求;稳 T =21 T =20 3 ! 2 a s s / 其仿真结果如表 定层结下 和伪折射率模型 而 R~ = 70 U = 10 m s 3 P-J ! 2 Jeske s 所示 模型不符合要求 表 稳定层结仿真结果 综上分析 在实际测量中由于条件限制 存 3 ! 在一定的随机扰动误差 对于随机扰动误差敏 模型 平均值m !m Z s R~ 感性小的模型应是最优选择 在不同大气稳定 Jeske 29. 356 5 3. 726 1 15. 68 层结下应选择敏感性较小的模型 P-J 20. 259 1 0. 257 8 5. 98 由于试验数据有限 结论广泛性有待进一步 伪折射率 26. 137 6 1. 276 8 10. 44 考证 但本方法为合理选择蒸发波导模型 进而 为评估电子系统作战效能 掌握战场制电磁权奠 波导高度相对扰动误差所产生的标准偏差 定了理论基础 和最大相对误差是衡量模型敏感性的标准 由表 ~ 表 可得:稳定条件下 模型最 参考文献 1 2 Jeske 敏感 其次是伪折射率和 P-J 模型; 不稳定条件 ] 戎华 大气波导对电子系统作战性能的影响 ] 1 . J . 下 P-J 和Jeske 模型较伪折射率模型敏感 ! 现代雷达 : 2005 2 15 18. ] 刘成国 用伪折射率和相似理论计算海上蒸发波 2 . 3 结束语 ! ! 导剖面 ] 电子学报 : J . 2001 7 970 972. ] 盛裴轩 大气物理学 ] 北京:北京大学出版社 3 . M . 本文通过对蒸发波导高度 种算法进行仿 ! 3 真 简要说明了蒸发波导高度与气海温差~ 湿度~ 2003. ] 梁晋文 测量误差及数据处理 ] 北京: 中国计 4 . M . 风速等气象要素的敏感性关系 ! 量出版社 1995. 模型敏感性是衡量模型优劣的标准 敏感的 模型不是最优选择 由于电磁波传播模型对蒸 国内外三坐标雷达发展现状 作者: 李特, LI Te 作者单位: 船舶重工集团公司723所,扬州,225001 刊名: 舰船电子对抗 英文刊名: SHIPBOARD ELECTRONIC COUNTERMEASURE 年,卷(期): 2006,29(1) 被引用次数: 1次 参考文献(4条) 1.喻腊梅 国外低空近程三维雷达研制动态综述[期刊论文]-火控雷达技术 2002(01) 2.蒋庆全 新体制雷达发展初探 2003(04) 3.华学增 新型舰载相扫三坐标雷达技术研究 2000(04) 4.牛海;马颖 外军舰载三坐标雷达 2002(01) 本文读者也读过(10条) 1. 刘云申.邢文革 Wen-ge 三坐标雷达探测战术弹道导弹应用分析[期刊论文]-现代雷达 2005,27(9) 2. 吴道庆.WU Dao-qing 地面对空情报三坐标雷达技术发展研究[期刊论文]-现代雷达2008,30(11) 3. 刘琪.孙仲康.Liu Qi.Sun Zhongkang 双基地两坐标雷达定位优化算法[期刊论文]-电子学报1999,27(2) 4. 安红.孟建.王春丽.李其勤 三坐标雷达对抗仿真系统研究[期刊论文]-电子对抗技术2002,16(1) 5. 曹俊锋.朱丽刚.Cao Junfeng.Zhu Ligang 三坐标雷达阵地选择研究[期刊论文]-火控雷达技术2010,39(1) 6. 张光义.ZHANG Guang-yi 二维电扫三坐标雷达技术应用分析[期刊论文]-现代雷达2005,27(12) 7. 张伟.邹林.汪学刚Xue-gang 频相扫三坐标雷达目标中频回波模拟研究[期刊论 文]-电子科技大学学报2008,37(2) 8. 刘琪.孙仲康 双基地两坐标雷达对三维目标的最优化定位算法[期刊论文]-电子科学学刊2000,22(3) 9. 张光义 三坐标雷达技术的发展[会议论文]-2005 10. 潘新龙.李侠.万山虎.蔡万勇.PAN Xin-long.LI Xia.WAN Shan-hu.CAI Wan-yong 三坐标雷达实际垂直探 测威力模型及算法研究[期刊论文]-现代雷达2010,32(4) 引证文献(1条) 1.罗建明.杨建军 反辐射导弹告警技术研究[期刊论文]-飞航导弹 2007(12) 本文链接:/Periodical_jcdzdk200601006.aspx

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