“甲虫-AE”有源相控阵雷达简介
- 格式:docx
- 大小:27.59 KB
- 文档页数:10
有源相控阵雷达原理有源相控阵雷达(Active Electronically Scanned Array,AESA)是一种先进的雷达技术,它采用了相控阵天线和主动相控技术,具有较高的抗干扰能力和快速目标搜索、跟踪能力。
相比传统的机械扫描雷达,有源相控阵雷达具有更快的响应速度和更灵活的目标探测能力,因此在现代军事应用中得到了广泛的应用。
有源相控阵雷达的原理基于相控阵天线和主动相控技术。
相控阵天线是由大量的单元阵列组成的,每个单元阵列都可以独立控制,通过改变每个单元阵列的相位和幅度,可以实现对雷达波束的灵活控制。
而主动相控技术则是通过对每个单元阵列的相位和幅度进行实时调控,以实现对雷达波束的实时调整和目标跟踪。
这种灵活的波束控制能力使得有源相控阵雷达可以快速地对多个目标进行跟踪和搜索,极大地提高了雷达的性能和效率。
有源相控阵雷达的原理还体现在其发射和接收的方式上。
传统的雷达通常采用单一的天线进行发射和接收,而有源相控阵雷达则采用了多个单元阵列,可以实现多波束的同时发射和接收。
这种多波束的发射和接收方式可以大大提高雷达的搜索速度和目标跟踪能力,同时也增强了雷达的抗干扰能力和隐身目标的探测能力。
除此之外,有源相控阵雷达还采用了先进的信号处理和数据处理技术。
相控阵天线可以实现对雷达波束的快速调整,同时也可以实现对雷达信号的实时处理和分析。
这种高效的信号处理和数据处理技术使得有源相控阵雷达可以实现对多个目标的快速跟踪和搜索,同时也可以实现对复杂环境下的抗干扰和隐身目标的探测。
总的来说,有源相控阵雷达的原理基于相控阵天线和主动相控技术,通过灵活的波束控制、多波束发射和接收以及先进的信号处理和数据处理技术,实现了对多个目标的快速跟踪和搜索,具有较高的抗干扰能力和快速响应的特点。
在现代军事应用中,有源相控阵雷达已经成为了主流的雷达技术,其在提高雷达性能和效率方面发挥着重要的作用。
有源固态相控阵雷达的系统系统框图:
相控阵雷达天线:相控阵雷达天线由许多辐射器构成,通过移相器控制阵列中各辐射器的相位,得到所需的方向图和波束指向。
通过控制移相器的相移,改变发射电磁波的相位,完成对空搜索。
T/R组件:有源相控阵雷达天线每个辐射器后面都安装一个T/R组件,用于产生和接收电磁波。
控制移相器的相移,改变发射电磁波的相位,改变的就是T/R组件发射电磁波的相位。
此外,无源阵与有源阵的区别也在这里。
无源阵,收发共用一个或几个发射机和接收机。
有源阵,每个阵元都连有可提供所需辐射功率的收发(T/R)固态组件,即都是有源的
波束控制:控制相控阵雷达波束指向,
频率综合器:提供雷达所需的全相参信号以及信号波形。
相参信号:各PRT之间相位关系相对固定。
相参处理的意义在于脉冲积累时提高信噪比,提高多普勒频率的准确度。
信号发射:各阵元辐射功率在空间进行合成,各阵元的相位和振幅分布可按要求控制。
发射出去的是球形波,各个通道进行合成,改变了信号的传输方向。
点源发出去的是球形波。
发射的调制信号:发射信号只发射上边带,下边带要虑去,否则接收回来,虑不掉。
进行载波的时候,是cosf1*cosf2,将信号调制到9.4Ghz。
接收校准、发射校准:校准的是各个通道之间幅相不一致性。
有源相控阵雷达原理相控阵雷达是一种使用多个天线单元来产生波束扫描并形成方向图的新型雷达技术。
其中有源相控阵雷达利用天线单元中的光源、光电传感器和信号处理器来实现波束扫描和控制。
其原理基于两个主要的因素:相位控制和干涉。
本文将详细介绍有源相控阵雷达的原理。
一、原理概述相控阵雷达系统由许多小型天线组成。
它持续地改变每个天线单元的相位和振幅,以使扫描波束在空间中旋转和扇形地向外扩展。
系统中的所有天线单元按照确定的几何方式排列,就可以组成一个阵列。
通过改变每个天线的相位和振幅,可以在各个空间方向上创建一个梳状的波纹状的阵列,并通过将不同的相位和振幅施加到阵列的不同单元中,产生可控向某一方向的波束。
有源相控阵雷达包括天线单元和信号处理器两个主要部分。
天线单元中的光源负责产生微波信号,光电传感器用于接收信号,并将其转化为电信号。
信号处理器负责分析电信号,对波束进行扫描和控制。
通过不同的信号处理算法,相控阵雷达可以实现距离测量、距离速度特征提取、目标探测等功能。
相控阵雷达最重要的特征是其波束扫描能力。
基于天线阵列的干涉原理,相位差控制不同天线之间发射出的电磁波的相位,从而能够控制波束的方向和宽度,实现扫描。
二、原理详解1.波束扫描原理有源相控阵雷达发射电磁波是通过天线单元阵列中的各单元以不同的相位和振幅同时发射。
在到达目标处的反射波达到不同天线时,由于不同天线之间的时间和相位差别,因此反射波的相位和振幅也不同,这就产生了一种几何干涉的效应。
干涉的结果就是,在某个特定方向上的反射波的相位和振幅被放大,而在其他方向上的反射波则被相互抵消。
因此可以实现向某个特定方向上发射一定角度的电磁波,而其余方向则几乎没有发射。
由于天线组织成的阵列具有波束扫描能力,其能够跟随目标扫描方向,并在相应方向上发射束式波,从而获得高方位分辨率。
波束宽度是相控阵雷达的另一个重要原理。
较短的阵列长度具有较高的方向分辨率,但会导致波束宽度增大, 阵列长度较长,则会减小波束宽度,但相应的方向分辨率会变低。
机载有源相控阵火控雷达-AESA是机载雷达的发展方向,图为美国AN/APG-79雷达,注意其天线呈仰角安装近日,有新闻报道中航雷电院张昆辉同志的先进事迹,其中提到张院长从“2001年开始着手相控阵雷达的研发,2008年完成飞机验证试飞,雷电院向部队机关和集团公司做了汇报,在军方引起了强烈反响,并受到军方各级领导的高度关注。
空军景文春副司令专程到无锡了解情况、听完汇报后说:“当初×代机立项时,我有两点担忧,一是发动机问题,二是相控阵雷达问题。
今天看来,雷达问题已经解决了,我们已经有了自己的相控阵雷达”。
空军首长和空装首长的关注,给了雷电院极大鼓舞和鞭策。
该项目在完成它机验证试飞后,原国防科工委在北京组织召开了成果鉴定会,与会专家在认真了解试飞情况后给与了高度评价:“相控阵雷达研制,开创了国内机载火控雷达的新纪元,填补了国内X波段相控阵火控雷达的空白,为我国×代机的研制打下了坚实基础,标志着我国第×代战斗机提升战斗力的时机已经到来”。
此项目还荣获该年度国家国防科技成果一等奖。
“字里行间,透露出国家和空军对该型雷达的重视,从空军首长的话和国防科工委专家组的话分析;该雷达应试是X波段有源相控阵雷达,既可以用于正在研制的我国第四代战斗机配套,也可以用于现役的第三代战机的升级。
其意义非凡,是建国60周年收获的又一大喜讯。
AESA除了用于新机、新雷达外,还可用于现役飞机和雷达的升级,图为美国的AN/APG-63V2,其用AESA替代了原来的机械扫描天线(下图)我们知道二战一个重要的发明就是雷达的运用,1935年为了对付德国的潜艇,英国开始研制机载雷达-空海搜索雷达,1937年该机进行首次试验,1939年装备部队,1940年英国人发明了磁控管,为研制微波机载雷达打下了技术基础,由于当时英国经济技术实力已经衰落,因此将这个技术转让给了美国,美国麻省理工学院福射试验室很快在其基础上研制了厘米波机载雷达SCR-520,并在其基础上研制了机载火控达雷达SCR-720,不过这个时候机载火控雷达还不是真正意义上或者说功能完善的雷达,它只能测距,所以也被称之为雷达测距器,50年代随着电子技术的发展,出现了能进行天线扫描和角度跟踪的单脉冲雷达,虽然这些雷达在功能比早期的测距器有很大的提高,但其仍旧有一个比较大的缺点就是没有下视能力,也就对低空和近地目标的探测能力差。
相控阵雷达相控阵雷达又称作相位阵列雷达,是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线面方式,故又称电子扫描雷达。
相控阵雷达有相当密集的天线阵列,在传统雷达天线面的面积上可安装上千个相控阵天线,任何一个天线都可收发雷达波,而相邻的数个天线即具有一个雷达的功能。
扫描时,选定其中一个区块(数个天线单元)或数个区块对单一目标或区域进行扫描,因此整个雷达可同时对许多目标或区域进行扫描或追踪,具有多个雷达的功能。
由于一个雷达可同时针对不同方向进行扫描,再加之扫描方式为电子控制而不必由机械转动,因此资料更新率大大提高,机械扫描雷达因受限于机械转动频率因而资料更新周期为秒或十秒级,电子扫描雷达则为毫秒或微秒级。
因而它更适於对付高机动目标。
此外由於可发射窄波束,因而也可充当电子战天线使用,如电磁干扰甚至是构想中发射反相位雷达波来抵消探测电波等。
相控阵雷达的特点(1)能对付多目标。
相控阵雷达利用电子扫描的灵活性、快速性和按时分割原理或多波束,可实现边搜索边跟踪工作方式,与电子计算机相配合,能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标,并能同时制导多枚导弹攻击多个空中目标。
因此,适用于多目标、多方向、多层次空袭的作战环境。
(2)功能多,机动性强。
相控阵雷达能够同时形成多个独立控制的波束,分别用以执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导弹等多种功能,一部相控阵雷达能起到多部专用雷达的作用,而且还远比它们能够同时对付的目标多。
因此,可大大减少武器系统的设备,从而提高系统的机动能力。
(3)反应时间短、数据率高。
相控阵雷达可不需要天线驱动系统,波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,从而缩短了对目标信号检测、录取、信息传递等所需的时间,具有较高的数据率。
相控阵天线通常采用数字化工作方式,使雷达与数字计算机结合起来,能大大提高自动化程度,简化了雷达操作,缩短了目标搜索、跟踪和发控准备时间,便于快速、准确地实施畦达程序和数据处理。
“甲虫-AE”有源相控阵雷达主要用于装备俄最新式的米格-35战斗机。
据介绍,装备该型雷达可显著提升战机的作战能力。
此前进行的飞行测试显示,装备“甲虫-AE”后的米格-35对一般空中目标的探测距离不少于250-300千米,而且对隐形目标也具有较好的探测能力。
“法扎特隆无线电制造科学研究所”公司介绍说,“甲虫-AE”的探测距离要明显大于现役第四代战机的雷达。
此外,该雷达凭借其出色的合成孔径能力还能够绘制较高精度的地图。
“甲虫-AE”不但能分辨移动目标,而且还能通过二次识别确定出它们的准确型号,尤其是,它能够确定出一个集群目标中单个目标的数量。
RQ-4B全球鹰Block 40无人机(UAV)东方网3月12日消息:据周三宣布的一份价值2450万美元的合同,诺斯罗普·格鲁门公司航空系统部门将与雷神公司空间机载系统部门合作,联合开发和安装一种先进空对空和空对地雷达系统,用于诺·格公司的RQ-4B全球鹰Block 40无人机(UAV)。
位于马萨诸塞州汉斯科姆空军基地的美国空军电子系统中心要求诺·格公司和雷神公司开发并演示用于全球鹰Block 40无人机的“多平台雷达技术嵌入项目(MP-RTIP)”技术。
MP-RTIP项目正在开发一种模块化有源电子扫描阵列(AESA)雷达系统,可扩展应用于不同类型飞机,尤其是“全球鹰”无人机和“联合监视目标攻击雷达系统(Joint STARS)”飞机。
雷神公司空间机载系统部门是MP-RTIP项目的主要分包商,负责雷达系统的硬件开发。
正在生产的MP-RTIP系统基于诺·格公司以前开发的雷达技术,包括空军E-8联合星飞机和现有的“全球鹰”雷达。
(工业和信息化部电子科学技术情报研究所陈皓)“鹞鹰”无人机近日,中航工业自主研制的“鹞鹰”无人机首次成功实现了高精度全极化合成孔径雷达和高光谱光学载荷双装载科学试验飞行!该试验飞行历经4小时30分,标志着国家“863计划”地球观测与导航技术领域“无人机遥感载荷综合验证系统”重点项目取得了重大突破!攻克了无人机实现双装载遥感飞行技术难题,第一次成功实现了高精度、多载荷、同平台遥感成像,获取了有重要科研价值的数据!由中科院光电研究院牵总,北京信息技术研究所、中航贵州飞机有限责任公司等多家单位参与的“863计划”地球观测与导航技术领域“无人机遥感载荷综合验证系统”重点项目,旨在通过开展遥感载荷性能指标综合飞行验证关键技术研究,建成我国无人机遥感载荷综合验证系统,实现无人机民用遥感系统技术工程性突破,拓展无人机技术的应用领域,与有人航空遥感形成互补的完整体系,促进我国遥感技术及其应用的产业化发展。
漫談隱形戰機(XII):有源相控陣雷達(二十一)有源相控陣雷達(AESA)「有源相控陣雷達」(Active Electronically Steered Array,簡稱AESA)是目前世界上最先進的雷達,它的好處非常多,不但在傳統的雷達模式,譬如多目標的跟蹤,有非常明顯的優勢,而且具有某些特殊運作能力是傳統雷達不可能做到的,譬如多模式快速交叉運行,使得雷達的功能倍增。
「有源相控陣雷達」在網路上曾經被廣泛討論,但都是“專家”們高來高去說一些故弄玄虛的話,令絕大多數的讀者莫測高深以此來炫耀他們的學問,這是“專家”們的通病(希望別人崇拜而又不願意透露一丁點自己的知識)。
大陸網站多的是這類裝神弄鬼而又言語刻薄的“專家”,造成許多軍事愛好者的困擾,尤其是對入門者。
YST有點看不下去,於是決定藉此機會對這個非常重要的軍事技術有所交代。
今天YST就從系統工程的角度來介紹並分析「有源相控陣雷達」。
這其實一點也不難,YST 將用最簡單的幾何與三角函數來揭開這個簡單的、不值錢的「謎」,讀者只要沒忘了高中數學必定一聽就懂了。
\甲. 何謂「有源相控陣雷達」?所謂「有源相控陣雷達」就是由一群很小的能夠發射電波和接收電波的組件(Transmit and Receive Module,簡稱T/R Module)排列而成。
這些T/R組件可以從幾百個到超過一萬個,它們排列的形狀可以是圓形、橢圓形、距形或任何因實際情況而決定的形狀,非常具有彈性。
電子工業在最近的三十年有飛躍的進步,「有源相控陣雷達」的原理雖然很簡單、歷史也很悠久,但是真正達到令人矚目的應用是最近十幾年的事,因為工作在X波段的T/R組件可以成功製作在拇指大小的晶片上,這就非常了不起了。
「有源相控陣雷達」最關鍵的技術就在如何製造T/R組件上,這其中產生功率的大小和製造的成本尤其重要。
目前的技術每個T/R組件的發射功率只有幾個瓦特(大概5瓦特左右,不會超過10瓦特);製造成本YST不太清楚,以前要數千美元一個,這種天價大概只有美國裝備得起,現在也許降到幾百美元一個,應用就開始大眾化了。
有源相控阵雷达和无源相控阵雷达的工作原理嗨,朋友们!今天咱们来聊聊雷达里特别酷的两种类型——有源相控阵雷达和无源相控阵雷达。
这就像是探索两个神秘的科技宝藏,可有意思啦。
先来说说无源相控阵雷达吧。
想象一下,无源相控阵雷达就像是一个指挥着很多小士兵(天线单元)的将军。
这个将军(雷达发射机)只有一个,它发出信号,就像将军下达命令一样。
然后呢,这些小士兵(天线单元)就负责接收反射回来的信号。
这些天线单元啊,它们都按照一定的规则排列着。
就好比是一群整齐站列的小卫士。
发射机发出的信号到达天线单元后,会被调整方向,这个调整方向的过程就像是在转动一面面小镜子,把信号朝着目标发射出去。
当信号碰到目标后反射回来,天线单元再把这些反射信号收集起来,传给雷达的接收系统。
这时候啊,雷达就可以根据反射信号的一些特性,比如强度、时间差等,来判断目标的位置、速度等信息。
不过呢,无源相控阵雷达也有它的小缺点。
因为只有一个发射机,就像一个人干活,有时候会有点忙不过来。
而且啊,如果发射机出了问题,那整个雷达就可能会受到很大的影响,就像将军病了,士兵们也会有点不知所措呢。
再来说说有源相控阵雷达。
这可就像是一个有很多小领导(有源收发组件)的大团队啦。
每个有源收发组件都像是一个小领导,它们既能发射信号,又能接收信号,厉害吧!这些小领导各自带着自己的小团队(天线单元)工作。
每一个有源收发组件都可以独立地控制自己发射的信号的强度、相位等参数。
这就好比每个小领导都可以按照自己的想法去指挥手下的士兵做事。
这样的好处可多啦。
比如说,可以同时对多个目标进行精确的探测和跟踪。
就像一群小领导各自负责一个任务,效率特别高。
而且啊,如果有一个或者几个有源收发组件出了问题,其他的还可以继续工作,就像一个团队里,即使有几个人请假了,其他人也能把工作撑起来。
我有个朋友啊,他刚开始接触雷达的时候,对有源相控阵雷达特别好奇。
他就问我:“这有源相控阵雷达咋就这么厉害呢?”我就跟他打了个比方。
机载有源相控阵雷达特征分析机载有源相控阵雷达(Active Electronically Scanned Array, AESA)是一种新一代雷达技术,其具有高性能和灵活性,广泛应用于军事和民用领域。
本文将对机载有源相控阵雷达的特征进行分析。
首先,机载有源相控阵雷达具有高性能的特点。
相比传统的雷达技术,有源相控阵雷达采用了先进的电子扫描技术,可以实现快速的扫描速度和高分辨率的目标探测能力。
其能够准确地定位和跟踪目标,并能提供高质量的目标信息,对于各种复杂的作战环境下的目标监测和识别起到了至关重要的作用。
其次,机载有源相控阵雷达具有灵活性强的特点。
相对于传统的机械扫描雷达,有源相控阵雷达无需机械扫描,而是通过控制阵列中的天线元件的相位和幅度来进行电子扫描。
这种灵活的扫描方式使得雷达能够快速切换不同的扫描模式和模式,适应不同的任务需求,并能够有效应对多目标跟踪和干扰抵抗等复杂作战环境。
此外,机载有源相控阵雷达还具备多功能的特点。
相比传统雷达,有源相控阵雷达可实现多种雷达功能,如目标、跟踪、识别、干扰抵抗等。
相控阵雷达能够通过改变波束形状和方向,实现不同的扫描和目标探测模式。
同时,机载有源相控阵雷达还可以与其他传感器和战斗系统进行集成,大大提高了整个系统的综合作战能力。
此外,机载有源相控阵雷达还具有隐身性能优异的特点。
相比传统雷达,相控阵雷达的整体结构更为紧凑,天线面积更小,发射功率更低,发射信号更难被敌方探测到。
同时,相控阵雷达还具备自适应调整的能力,能够根据环境变化和敌方干扰的情况,相应地调整工作参数,提高自身的干扰抵抗能力,进一步增强了雷达系统的隐身性能。
总之,机载有源相控阵雷达具有高性能、灵活性强、多功能、隐身性能优异等特点,是一种前沿的雷达技术。
随着雷达技术的不断发展和完善,机载有源相控阵雷达将在未来的军事和民用领域中发挥更为重要的作用。
同时,也需要继续加强对机载有源相控阵雷达的研究与应用,进一步提高其性能和适应性,以满足不断变化的作战需求。
机载多功能有源相控阵火控雷达集空中,地面,海面目标摘要:1.机载多功能有源相控阵火控雷达的概述2.雷达功能及技术特点3.雷达在军事领域的应用4.我国在机载雷达技术的发展现状与展望正文:随着现代战争信息化、网络化、智能化的发展,机载雷达作为航空武器系统的重要组成部分,其功能和性能对于战场胜负具有举足轻重的影响。
本文将对机载多功能有源相控阵火控雷达进行简要介绍,分析其功能及技术特点,并探讨在军事领域的应用以及我国在该领域的发展现状与展望。
一、机载多功能有源相控阵火控雷达的概述机载多功能有源相控阵火控雷达(Airborne Multifunction Active Phased Array Fire Control Radar,简称AMAPCFCR)是一种集空中、地面、海面目标探测、跟踪、识别和火控于一体的先进雷达系统。
它采用有源相控阵技术,具备高分辨率、高精度、抗干扰能力强等优点,可实现多种任务需求。
二、雷达功能及技术特点1.空中目标探测:机载多功能有源相控阵火控雷达可对高速、高机动性的空中目标进行精确探测和跟踪,为航空武器系统提供实时、准确的目标信息。
2.地面目标探测:雷达具备对地面目标进行探测、识别和分类的能力,可实时提供战场态势信息,支援对地攻击任务。
3.海面目标探测:通过海面波束扫描,雷达能够对海面目标进行探测和跟踪,为海上作战提供有力支持。
4.抗干扰能力:有源相控阵火控雷达采用多个独立通道,具备较强的抗干扰能力,可在复杂电磁环境中正常工作。
5.多功能火控:雷达可支持多种武器系统的火控需求,实现对多种目标、多种武器的协同控制。
6.集成化:机载多功能有源相控阵火控雷达采用模块化设计,系统集成度高,便于维护和升级。
三、雷达在军事领域的应用1.航空作战:机载多功能有源相控阵火控雷达可为战斗机、轰炸机等航空平台提供实时、准确的目标信息,提高作战效能。
2.预警指挥:雷达可实现对空、地、海多目标的情报收集和处理,为预警指挥系统提供数据支持。
有源相控阵雷达的工作原理
嘿,朋友!今天咱就来好好唠唠有源相控阵雷达的工作原理。
你想啊,这有源相控阵雷达就像是一个超级敏锐的“观察者”。
比如说,它就像是一个有着无数双眼睛的巨人,每一双眼睛都能精准地捕捉到周围的一切动静!
它的核心就在那些小小的天线单元上。
这些天线单元啊,就如同一个个小战士,整齐地排列在那里。
每个小战士都可以独立地发射和接收电磁波!哇塞,这可太厉害了!就好像一群小伙伴,各自负责一块区域,把收集到的信息汇总起来,那可不得了啊!
当目标出现时,这些小战士们就迅速行动起来。
它们可以快速地调整发射的信号方向和强度,这就好比足球场上的球员根据球的位置快速调整自己的站位和动作一样灵活!然后准确地锁定目标。
你说神奇不神奇?
而且哦,它的探测能力超强!能在很远的距离就发现目标,这简直就是千里眼啊!它能区分出不同的目标,不会搞混,可比我们人类厉害多啦!
你想想看,如果没有这样厉害的有源相控阵雷达,那我们的飞机怎么能在天空中安全飞行呢?军队又怎么能保卫我们的国家呢?所以说,它真的是超级重要的呀!这下你明白了吧!。
有源相控阵雷达原理
相控阵雷达是一种利用阵列天线和相控技术进行目标检测和测距的雷达系统。
相控阵雷达通过发射并接收一系列窄束信号,并通过调整相位和振幅来控制每个窄束的发射和接收方向,从而实现对目标的准确定位和跟踪。
相控阵雷达系统由多个天线组成的阵列组成,每个天线被称为阵元。
阵列中的每个阵元都可以独立控制发射和接收信号的相位和振幅。
相控阵雷达通过调整阵元的相位差和振幅来产生一个或多个窄束,每个窄束的方向可以独立控制。
在雷达工作时,首先通过发射信号激励阵列中的每个阵元。
这些发射信号具有不同的相位和振幅,从而形成特定方向的窄束。
然后,这些发射窄束在空间中传播并与目标相互作用。
当发射窄束碰到目标时,一部分能量会被目标散射回来,并被接收天线阵列接收。
接收信号通过每个阵元的接收天线获取,并经过相应的放大和滤波处理。
然后,通过调整阵元的相位和振幅,对接收信号进行合成和组合。
这个过程类似于波束形成(Beamforming)操作,将接收到的信号聚焦到特定方向,从而提高雷达系统的灵敏度和分辨率。
通过对合成后的接收信号进行处理和分析,可以提取出目标的位置、速度和其他特征信息。
相控阵雷达系统可以通过动态调整发射和接收窄束的方向,实现对多个目标同时进行跟踪和探
测。
此外,相控阵雷达还具有快速扫描和快速响应的能力,适用于各种复杂环境下的目标探测和追踪任务。
漫话机载有源相控阵雷达AESA(Active-electronically-scanned-array),一般称为有源相控阵雷达,这是一种公认的对未来空中作战有着革命性影响的新技术。
自上世纪80年代以来,伴随着电子工业日新月异的进展,机载雷达也越来越多的采用相控阵技术。
相对于采用平面缝隙阵列天线雷达而言,有源相控阵雷达具有非常明显的优势:在相同大小的面积上,相控阵天线可以集成上千个辐射阵元,每一个辐射单元都具有发射和接收电磁波的功能,同时使用电子控制系统改变相位来实现雷达波束的空间扫描。
这种原理具备快速波束控制能力,可以快速将波束在探测范围内的任意点转移,只需几毫秒的时间;而传统雷达依靠机械伺服系统俯仰转动实现波束扫描的方式,不仅耗费时间,由于机械构件转动时会产生雷达反射信号,不利于平台隐身。
同常规天线雷达比较而言,有源相控阵雷达中每个T/R组件中接收机直接和功率放大器相连,大大减小了干扰和噪声对有用信号的影响,从而将信号无误的传送到处理模块中。
各国发展概况正是由于有源相控阵雷达所具备的巨大技术优势,世界各主要军事强国纷纷投入大量资源进行开发,以确保在未来的空中作战中争取主动权,其中尤以美国为甚。
1998年,装有APG-63V2有源相控阵雷达的F-15C战斗机正式编入现役,标志着有源相控阵雷达战机的诞生。
但是其作为第一代型号技术还不成熟,系统重量过大,据传改装的F-15C不得不在机尾增加配重,这是一个很遗憾的地方。
在现代战机的设计中重量控制是非常重要的一个命题,气动外形确定以后,额外增加的重量会影响到整体气动性能。
这批F-15C部署在阿拉斯加埃尔门多夫空军基地,隶属于美国空军第3战术联队,相信白令海峡对面的俄军雷达兵经常会和它们发生亲密接触。
总体上看,美国有源相控阵雷达研制计划十分庞大,不仅在研战机会安装,大批现役战斗机也会分批改装。
按照五角大楼的计划,到2010财政年度,美军将会有200架以上的战机采用AESA技术。
【Combat Aircraft Radars】战鹰之“眼”——全球战斗机雷达新进展不管未来战争样式如何变化,掌握制空权与否都会对战争的进程和结局产生重大影响。
在夺取空中优势、摧毁敌方武力、实施战略威慑与战争制胜过程中,空中战鹰——战斗机发挥的重要作用是不言而喻的。
而战斗机正是凭借其“火眼金睛”——雷达,占尽先机优势,达到“先敌发现,先敌打击、先敌摧毁、先敌制胜”的目的。
机载雷达使战斗机具备“先敌发现,先敌打击、先敌摧毁、先敌制胜”的能力从二战时期雷达产生至今,战机雷达的功用和性能都已大为改观。
目前先进战机雷达多采用有源相控阵(AESA)技术。
AESA的诸多优势,包括无需转动天线即可增大视场(FOV)、多任务模式之间可快速切换、“适应性降级”、确保获得最大空/海/地态势感知等,使其在今后一段时间内仍将是战机雷达的主导技术。
美国雷声公司是有源相控阵(AESA)技术的领跑者正是拥有了先进的雷达,才使第五代战斗机成为真正意义上的多功能战斗机。
不过,相比传统机械扫描雷达,AESA雷达价格较为昂贵,因而在军费紧张情况下,机扫雷达仍有相当的吸引力。
美国诺斯罗普·格鲁曼公司有源相控阵(AESA)针对台湾推出的繁体中文技术产品手册战机雷达的频段通常选择X波段(8.5~10.68GHz)。
这是因为,在雷达设计中,很难找到适用海、陆、空所有环境的完美方案,其频率选择通常需要折衷权衡考虑,而其中一个重要考虑因素则是大气水分(湿度)对雷达射频能量的影响,因为它会降低雷达性能。
相对而言,X波段对大气湿度有良好的穿透性,因此独具优势。
同时,X波段天线尺寸灵活,可安装在飞机前端,不会影响战机性能。
此外,X波段雷达的监视范围达185.2公里以上,有助于战斗机在远距离上准确探测和识别目标。
战机雷达的频段通常选择X波段(8.5~10.68GHz)当今世界领先战斗机雷达近期发展情况如下:美国作为战斗机雷达前沿技术的风向标,美国正在实施多项战斗机雷达升级计划,近期最主要是美空军“战斗机航空电子设备按计划扩展”(CAPES)计划。
有源相控阵雷达各模块及其作用
1.天线阵列:天线阵列是有源相控阵雷达的关键组成部分,由一组互相平行分布的小天线组成。
每个小天线都可以独立改变发射和接收的方向和相位,通过调整天线的发射信号相位差构成波束,从而实现目标探测。
天线阵列的设计和布局直接影响雷达的方向和分辨率。
2.发射机:发射机是有源相控阵雷达的电子组件,主要功能是将电能转换为相应的射频信号,并控制信号的相位和功率。
发射机的关键技术包括射频信号的产生、放大和相位控制。
通过控制发射信号的相位和功率,可以形成具有特定方向和波束宽度的射频辐射。
3.接收机:接收机负责接收由目标反射回来的雷达信号,并将其转换为电信号进行处理。
接收机需要具备高增益、低噪声以及高动态范围等特点,在接收过程中还需要进行放大、滤波、混频等信号处理操作。
4.信号处理装置:信号处理装置负责对接收到的雷达信号进行数字信号处理,提取目标信息。
这个模块的主要功能包括信号滤波、脉冲压缩、多普勒速度解算等。
通过对接收到的雷达信号进行复杂的数学运算和算法处理,可以提高雷达系统的探测性能和目标识别能力。
此外,有源相控阵雷达还可以配备其他辅助模块,如目标识别装置、环境监测模块等,以进一步提高雷达系统的性能和功能。
总的来说,有源相控阵雷达通过合理的天线阵列设计、灵活的发射和接收信号控制,以及精确的信号处理,实现对目标的高精度测量和探测。
它具有波束形成灵活、目标探测精确等优点,被广泛应用于航空航天、军事、气象和交通等领域。
“甲虫-AE”有源相控阵雷达
主要用于装备俄最新式的米格-35战斗机。
据介绍,装备该型雷达可显著提升战机的作战能力。
此前进行的飞行测试显示,装备“甲虫-AE”后的米格-35对一般空中目标的探测距离不少于250-300千米,而且对隐形目标也具有较好的探测能力。
“法扎特隆无线电制造科学研究所”公司介绍说,“甲虫-AE”的探测距离要明显大于现役第四代战机的雷达。
此外,该雷达凭借其出色的合成孔径能力还能够绘制较高精度的地图。
“甲虫-AE”不但能分辨移动目标,而且还能通过二次识别确定出它们的准确型号,尤其是,它能够确定出一个集群目标中单个目标的数量。
RQ-4B全球鹰Block 40无人机(UAV)
东方网3月12日消息:据周三宣布的一份价值2450万美元的合同,诺斯罗普·格鲁门公司航空系统部门将与雷神公司空间机载系统部门合作,联合开发和安装一种先进空对空和空对地雷达系统,用于诺·格公司的RQ-4B全球鹰Block 40无人机(UAV)。
位于马萨诸塞州汉斯科姆空军基地的美国空军电子系统中心要求诺·格公司和雷神公司开发并演示用于全球鹰Block 40无人机的“多平台雷达技术嵌入项目(MP-RTIP)”技术。
MP-RTIP项目正在开发一种模块化有源电子扫描阵列(AESA)雷达系统,可扩展应用于不同类型飞机,尤其是“全球鹰”无人机和“联合监视目标攻击雷达系统(Joint STARS)”飞机。
雷神公司空间机载系统部门是MP-RTIP项目的主要分包商,负责雷达系统的硬件开发。
正在生产的MP-RTIP系统基于诺·格公司以前开发的雷达技术,包括空军E-8联合星飞机和现有的“全球鹰”雷达。
(工业和信息化部电子科学技术情报研究所陈皓)
“鹞鹰”无人机
近日,中航工业自主研制的“鹞鹰”无人机首次成功实现了高精度全极化合成孔径雷达和高光谱光学载荷双装载科学试验飞行!该试验飞行历经4小时30分,标志着国家“863计划”地球观测与导航技术领域“无人机遥感载荷综合验证系统”重点项目取得了重大突破!攻克了无人机实现双装载遥感飞行技术难题,第一次成功实现了高精度、多载荷、同平台遥感成像,获取了有重要科研价值的数据!
由中科院光电研究院牵总,北京信息技术研究所、中航贵州飞机有限责任公司等多家单位参与的“863计划”地球观测与导航技术领域“无人机遥感载荷综合验证系统”重点项目,旨在通过开展遥感载荷性能指标综合飞行验证关键技术研究,建成我国无人机遥感载荷综合验证系统,实现无人机民用遥感系统技术工程性突破,拓展无人机技术的应用领域,与有人航空遥感形成互补的完整体系,促进我国遥感技术及其应用的产业化发展。
该项目历时两年,先后完成了理论研究和技术攻关,此次圆满完成考核飞行任务,是中航工业贵飞成立并定位为无人机制造、试验、试飞和服务基地后的首次成果公开,有关技术的突破和成果的取得必将推动我国无人机航空遥感技术和应用的发展,提高无人机遥感数据与信息产品的规范化水平;可满足农业、测绘、资源、环境、减灾以及大型基础设施建设对高分辨率和高时效性遥感检测的需求,有巨大的应用潜力和市场需求。
承担该项目的“鹞鹰”无人机由中航贵州飞机有限责任公司自主研制,是目前国内最大的民用遥感无人机,通过创新利用无人机进行综合遥感载
荷飞行技术研究,开拓了无人机技术应用的新领域,为无人机在民用遥感领域规模性应用奠定了基础。
近年来,无人机系统技术迅猛发展,国外无人机在民用领域的应用非常广泛。
中国航空工业集团公司将无人机系统产业列为重要发展领域,依托完整的航空科研、试验、生产制造和服务体系,自主创新,引领国内中高端无人机发展的技术方向;已初步形成了满足多种需求的无人机系统产品,目前已推出可用于维稳反恐、边界巡逻、森林防火、灾情评估等领域的固定翼无人机,无人直升机和无人浮空器等系列产品。
随着多型先进可靠的产品陆续进入市场,无人机必将在民用领域大放异彩。
JY-11B无源相控阵雷达
由南京电子第14所研制,主要用于在复杂的现代战争环境中对低空、超低空飞行目标进行预警、探测,为中远程三坐标雷达补盲,同时其具备优良的高机动性能,可实现快速布防,承担应急作战任务。
该雷达配备6×6轮式底盘,机动性能较好。
其工作在E/F波段,具有很高的抗干扰性能,最大探测距离为210千米,最大探测高度12千米,展开时间10分钟,操作班组4人。
JY-11B系统对目标的定位精度分别为:距离误差50米,方位角误差0.3度,高度误差500米,距离分辨率为100米,方位角分辨率1.8度。
国产歼14战机147X型机载有源相控阵雷达
我空军在远东地区直面"猛禽",在其领先一代的技术打压下,依靠空军现有三代,二代半战斗机搭配成的机群作战,将极有可能在未来的冲突中付出残重的代价,而一旦失去了制空权,在现代战争中,就意味着失去了一切。
中国四代机的出笼,已迫在眉睫。
一.作为四代机,最大的资本就是隐身性,F/A-22的最大威胁也在于此,掌握了隐身技术,也就掌握了研制四代机的关键,而我国在这方面取得了巨大的进展。
以下是美联社的一篇报道。
美联社报道,美国中央情报局考尔森上校于昨日白宫国防会议上,就中国歼-10隐身技术验证飞机的隐身技术进行了汇报。
歼-10隐身技术验证机由成都飞机工业公司研制。
主要验证了座舱隐身技术、雷达罩隐身技术和进气道隐身技术。
舱隐身技术方面:北京航空航天大学完成了座舱雷达反射截面积(PCS)的计算分析,并对风挡骨架上采用齿状边缘的座舱内结构采用吸波材料进行了研究。
雷达罩隐身技术方面:完成原理样罩的传输特性、天线方向图和RCS 测试,测试结果与原理样罩的电性能基本一致。
进气道隐身技术:开展了进气道流场计算。
完成了进气道吸波材料涂覆和模型测试、进气道喷涂吸波材料的可靠性试验。
试验结果表明,整机的隐身技术指标完全达到设计目标,座舱、进气道研究也达到技术指标要求。
而主持成飞歼10隐身设计的应该是桑建华研究员(成都飞机设计研究所)
以下是其简介:1982年7月至今,任成都飞机设计研究所研究员。
历任总体设计专业组组长、总装备部隐身技术专业组付组长等职。
在国家重点型号歼七C、歼七D、歼×型等飞机的研制中,主持和参加飞机总体设计;在国防预研隐身技术研究中,作为飞机总体隐身技术负责人,为“歼×”隐身技术发展作出了重要贡献。
荣获多项部级科技成果奖和立功,1997获中国航空工业总公司年航空工业有突出贡献专家。
大量的技术积累以及先进的气动设计(有风洞实验图片为证),我们的四代机隐身性能将极可能达到RCS0.1平方米,直追"猛禽"的隐身境界。
二.F/A-22配装的APG-77机载有源相控阵雷达最大探测距离(RCS=3平米)的目标达200公里,可同时跟踪攻击30个空中目标,或16个地面目标。
我国在此方面正奋起直追,传14所的用于沈飞国产歼14战机的147X 型机载有源相控阵雷达渐已纯青,已经取得了技术性突破,鉴于14所在相控阵雷达的经验和实力,这则消息有很大的真实性。
介绍下14所:14所对外称南京电子技术研究所。
该所以研究远程雷达和相控阵技术见长。
1975年投入运行的弹道导弹相控预警雷达就是他们的杰作。
89年该所又设计成功1471/KLJ1型机载脉冲多普勒雷达并投入生产。
目前,14所正主导机载相控阵雷达、星载逆合成孔径雷达(ISAR),以及空间目标监视相控阵等国家级重点工程的研制任务。
希望早日见到实机。
另外,在雷达上,俄罗斯也是一个选择,其一直积极向我推销祖克MFE无源相控阵雷达,与APG-77在多功能性上有差距,但在探测距离上,差距不大。
三.四代机要求有超机动性和超音速巡航能力,超机动性来源于推力矢量技术,2003年11月,由中国航空工业第一集团沈阳发动机设计研究所新建的矢量推力发动机试车台通过了国家验收。
这是我国继美、英、俄、法之后,第五个拥有该型试车台的国家。
而美国《防务周刊》披露,中国已研制出新型矢量推力发动机(PW5000),其性能超过俄RD-33MK双涵道涡轮喷气发动机。
在发动机方面,仿AL-31的WS-10已成功,并且改进空间很大,基本能解决我们四代机的动力问题。
四.机载武器上,F/A-22搭载的AIM-120C与国产SD-10差别不大,一般需要与我机接触到50公里以内(AIM-120C的不可逃逸区)发射导弹,为我战机探测到它和发射导弹创造了条件。
在火控,电子干扰等设备上,我们科研水平仍有差距,但在有预警机和电子战机的协同下,对飞机的总体作战性能应该影响不大。
目前网上流传各种在我军没有四代机的情况下,对付F/A-22的办法,都很有意义,但我个人认为,就像对付坦克最好的办法就是我方的坦克,反潜的最好武器就是潜艇一样,对抗“猛禽”的最好办法还是加快四代机的研制速度,早日拥有我们自己的“猛禽”。
避免付出过于承重的代价。
四代机的研制是个大的系统工程,其技术要求之高,可能已达到我国
航空工业的技术极限,其涉及面之广,相关单位之多,也是极其少见的,我们只有拿出当年搞歼10的决心来,团结一致,锲而不舍的努力下去,才能成功。