艦載雷達

艦載雷達

艦載雷達(shipborne radar)是裝備在船舶上的各種雷達的總稱,它們可探測和跟蹤海面、空中目標,為武器系統提供目標數據,引導艦載機飛行和著艦,躲避海上障礙物,保障艦艇安全航行和戰術機動等。各種艦艇上裝備的雷達種類和數量,取決於艦艇的戰鬥使命、武器裝備和噸位大小。通常小型戰鬥艦艇裝1~2部 ;大、中型戰鬥艦艇裝10多部,有的多達20餘部。

基本介紹

  • 中文名:艦載雷達
  • 外文名:shipborne radar
  • 定義:裝備在艦艇上的各種雷達的總稱
  • 用於:探測和跟蹤海面和空中目標
  • 目的:為武器系統提供目標坐標等數據
定義,歷史,分類,發展,

定義

裝備在艦艇上的各種雷達的總稱。用於探測和跟蹤海面和空中目標,為武器系統提供目標坐標等數據,引導艦載機 飛行和著艦,保障艦艇安全航行和戰術機動等。

歷史

1935年,德國在 “貝雷”號試驗船上首次進行艦載雷達試驗,這是一種對海警戒雷達,當時對海上艦船的探測距離僅9公里。世界上最早實用艦載雷達的是德國研製的 “海上節拍”式對海警戒雷達。它在1936年夏首先裝備了 “海軍上將施佩爾伯爵”號袖珍戰列艦等3艘大型軍艦。
1938年,美國海軍研究試驗室最早研製出頻率為195兆赫,對飛機探測距離達137公里,對水面艦艇探測距離大於20公里的XAF型艦載警戒雷達, 安裝在“紐約”號戰列艦上。
第二次世界大戰期間,美、英、蘇、日等國海軍的部分艦艇,陸續裝備了對空、對海警戒雷達,主要用於及早發現敵方飛機和艦艇,以保障適時和有效的攻擊。如在1941年3月28日馬塔潘角海戰中,英國艦隊由於裝備了艦載雷達,得以在黑夜中探測到義大利艦隊的位置,爭取了主動,取得了擊沉意巡洋艦3艘、驅逐艦2艘的戰果。
大戰末期至20世紀50年代,各國海軍艦艇先後裝備了炮瞄雷達、 魚雷攻擊雷達和飛彈制導雷達。60年代,有些艦艇裝備了三坐標雷達。這種雷達既能擔負警戒任務,又能為武器系統指示目標和對艦載機導航,成為艦艇作戰指揮系統中的重要設備。
70年代,許多國家的海軍十分重視對電子干擾和掠海飛行反艦飛彈的防禦,套用了頻率捷變、單脈衝跟蹤、脈衝壓縮、動目標顯示、脈衝都卜勒、多目標跟蹤,數位技術和光電技術(電視、紅外、雷射)等先進技術成果,先後研製並裝備了一些抗干擾性能比較好、具有探測低空飛機和掠海飛行反艦飛彈能力的新型警戒雷達和跟蹤雷達。
發展趨勢:發展多功能雷達,以提高雷達效能,減少艦上雷達的數量;進一步提高抗干擾能力,抑制海浪雜波,克服低空多路徑效應,改善低空探測和跟蹤性能等。

分類

按戰術用途分為:
①警戒雷達。有對空警戒雷達和對海警戒雷達,用於發現和監視海面、空中目標,與敵我識別系統相配合判定目標的敵我屬性,給飛彈制導雷達和炮瞄雷達 提供目標指示等。
②飛彈制導雷達。有艦艦飛彈制導雷達和艦空飛彈制導雷達,用於跟蹤海面和空中目標,為飛彈武器系統的計算機或射擊指揮儀提供目標的坐標和運動數據。
③炮瞄雷達。用於跟蹤海面和空中目標,為艦炮射擊指揮儀或火控計算機提供目標的坐標數據和炸點偏差數據。
④魚雷攻擊雷達。裝在魚雷艇潛艇上,用於搜尋、跟蹤海面目標 ,為魚雷攻擊指揮儀提供目標的坐標和運動數據。
⑤航海雷達。用於觀測島岸目標,以確定艦位,並根據航路情況,利用計算機進行避碰解算和顯示,引導艦船安全航行。
⑥艦載機引導雷達。一般裝在航空母艦上,用於對艦載機進行指揮引導。
⑦著艦雷達。一般裝在航空母艦上,用於在複雜氣象條件下引導艦載機安全著艦。
各種艦艇上裝備的雷達種類和數量,取決於艦艇的戰鬥使命、武器裝備和噸位大小。通常小型戰鬥艦艇裝1~2部 ;大、中型戰鬥艦艇裝10多部,有的多達20餘部。

發展

艦載相控陣雷達,shipborne phased array radar,裝備在艦上,天線採用相位控制的方法實現波束掃描的雷達。其工作原理是在發射時設法使各輻射器的電磁波信號到達目標時同相,疊加後信號最強,因而使天線波束的最大值方向指向目標;接收時各輻射器收到的回波信號同相合成。其特點是一遠、二快、三精、四高、五多。遠是指作用距離遠,快是指對目標的探測速度快,精是指測得的目標數據精確,高是指高可靠性和高自適應能力,多是指同時捕獲的目標多。其組成與常規雷達基本一樣,包括接收裝置、發射裝置、天線、波控系統、中端設備等。這種雷達的出現是現代雷達技術發展的一項重大成就,由於能同時具有目標搜尋、識別、捕獲,跟蹤引導和指導等多種功能,一步多功能相控陣雷達能替代多部分別完成不同任務的雷達,從而可以解決原先艦上各種功能的眾多雷達天線架設和信號相互干擾的矛盾。更重要的還在於採用多功能相控陣後,有利於信息顯示、數據處理與縮短反應時間,從而能有效地對付高密度的飽和攻擊。同時,未來海上信息戰的發展,迫使艦載雷達不僅要用自適應波束處理,而且還套用自適應波束形成技術,才能在複雜電子環境中完成各項任務。這是機械掃描雷達無法實現的,而多功能相控陣雷達,尤其是採用數字波束形成的多功能相控陣雷達,可通過將信號波形處理與天線波束的自適應處理相結合起來,從根本上改進雷達的性能以適應未來海上信息戰惡劣的電磁環境。此外,採用相控陣後,還可用電子穩定系統來取代笨重的機械穩定系統,這對艦載雷達來說也是十分重要的。因此,艦載相控陣雷達的發展十分迅速。正沿著有源陣列、高度自適應、共性天線、智慧型蒙皮、綜合套用高新技術等方向發展,有著廣闊的前景。不過也存在著整機過於龐大、複雜,因而造價高、維護費用大等缺點,並有下列關鍵問題需解決:研製廉價而高性能的固態收/發組件;數字波束形成和實時自適應處理;縮小體積、減輕重量和降低成本;提高可靠性和可維修性等。

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