AN/APG-70脈衝都卜勒雷達

AN/APG-70脈衝都卜勒雷達

AN/APG-70/70(V) 機載平板縫陣脈衝都卜勒(PD:Pulse Doppler)多功能火控雷達

AN/APG-70AN/APG-63 的改進型,本是為F-15E 所研製,但後來也用於裝備 F-15C/D 型的後期型號。

AN/APG-70 的體制為脈衝都卜勒、單脈衝、脈衝壓縮、波束銳化

AN/APG-70 所支配的武器為:AIM-7F/MAIM-9LAIM-120,20毫米 M61 轉管炮

本文最後附有 AN/APQ-180/180(V) 型雷達,它是 AN/APG-70/70(V)型雷達的改型,配備於 AC-130U上。

基本介紹

  • 體制:脈衝都卜勒、脈衝壓縮等
  • 頻段:I / J
  • 研製廠商:雷神系統(Raytheon Systems)
  • 研製時間:1984年
  • 裝備時間:1987年
  • 裝備機型F-15 C/D/E/I/S
  • 配用武器空對空飛彈機炮
  • 價格:320萬美元(2002年)
技術特點,性能數據,分系統,產品簡介,

技術特點

AN/APG-70AN/APG-63的改進型,是原美國休斯航空(Hughes Aircraft)專為美國空軍F-15E雙座型戰鬥/轟炸機研製的多功能火控雷達,後期生產的F-15C/D型戰鬥機也裝備有AN/APG-70雷達,該雷達採用高、中、低PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)波形設計。
APG-70雷達是第一部採用“PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)距離選通”技術的脈衝都卜勒(PD:Pulse Doppler)雷達。APG-70PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)為200kHz,用了20000個都卜勒濾波器,每個距離門500個。該技術用於遠距搜尋,只用PRF(PulseRepetition Frequency:脈衝重複頻率)一種波形,無需交替中、高2種波形就可提供比PRF(Pulse Repetition Frequency:脈衝重複頻率)波形好得多的前半球和後半球2種環境中的探測能力。距離選通PRF(Pulse Repetition Frequency:脈衝重複頻率)遠距搜尋是一種新的工作方式,可使駕駛員探測遠距目標並對其分類,然後轉入邊掃描邊跟蹤工作方式,並集中搜尋目標密集成串的區域。新工作方式使目標分類識別能力提高5倍。不需要跳變就能區分出相互距離小於90米的目標。
研製中特彆強調空對地能力的增強,雷達增加了SAR(Synthetic Aperture Radar:合成孔徑雷達)高分辨力地圖測繪功能。都卜勒波束銳化可在五度到六十度扇形內的任何角度上對37公里至90公里遠的目標區進行實時高分辨力測繪。對密集目標的分辨能力(方位)比原來提高12倍,具備了敵情判斷能力。敵情判斷時對64公里處的目標方位分辨力18米16公里處的方位分辨力可達2.5米
雷達系統具有探測和測量目標發動機葉片回波的能力。系統內增加了自動電子抗干擾設備,雷達可以檢測ECM(ElectronicCountermeasures:電子干擾)對進入信號的影響,對諸如噪聲、距離門拖引和速度拖引等一般干擾都可以識別,並能回響或更新必要的抗干擾措施
雷達研製過程中採用了一種新型軟體編制工具,數字軟體綜合台DSIS:Digital Software Integrated Station),程式編制人員能在硬體完成前檢查PSP的軟體包,包括電磁干擾試驗和硬體裝配。1987年5月隨第一部生產型APG-70推出了只包括空空功能的“作戰軟體包”;第二個軟體包在1988年11月推出,用於F-15E的全部空對空與空對地能力。
APG-70機內測試BIT:Built-In Test)能力大大超過APG-63APG-63MTBF(Mean Time Between Failures:平均無故障時間)為六十小時,而APG-70MTBF(Mean Time BetweenFailures:平均無故障時間)增加到八十小時。雷達自測試能力得到改善,測試目標數目由兩個增加到十個
APG-70除保留了APG-63的電源和平板縫陣天線外,其餘LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)均為新設計或重大改進而成。新設計的LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)有:雷達數據處理機、可程式信號處理機、接收機/激勵器A/D(Analog-to-Digital:模擬/數字)信號變換器。經過重大必改進的有雷達發射機和雷達控制器。這些組件的改進均依賴於門陣列電路新技術。該基本邏輯器件用於分析雷達原始回波信號。在3.175厘米X3.175厘米的單個晶片上可裝8000門。這種陣列工作十分可靠。APG-70的射頻頻寬比APG-63增加了73%,雷達數據處理機的存儲量是1024KB,是APG-63十倍,處理速度也快四到五倍可靠性增加了33%。由於該機採用了許多新型電子設備、控制裝置和顯示設備,因而飛機能晝夜低空突防,實施遠程探測。

性能數據

工作方式:
(1)空對空模式:自動截獲,超搜尋,瞄準線,垂直截獲(自動/手控鎖定),機炮自動射擊,邊跟蹤邊搜尋,邊測距邊搜尋(HPRF(High Pulse Repetition Frequency:高脈衝重複頻率)/MPRF(Medium Pulse Repetition Frequency:中脈衝重複頻率),速度搜尋(HPRF(High Pulse Repetition Frequency:高脈衝重複頻率)),單目標跟蹤,威脅估計,敵情判斷,交替有源/無源,空中格鬥
(2)空對地模式:空對地測距,武器投放,實波束地圖測繪,都卜勒波束銳化,地圖測繪,精確速度更新,地面固定目標和移動目標跟蹤,信標,畫面“凍結”,海面搜尋
作用距離:
(1)空對空185公里
(2)自動截獲:9公里至37公里
(3)地圖測繪:93公里
掃描範圍:
120°X 120°
波束銳化:
±5°至±60°
重複頻率:
多個
分辨力:
敵情判斷時對64公里處的目標方位分辨力為18米16公里處的方位分辨力為2.5米;地圖測繪時在21.4公里處為2.6米
天線形式:
圓形平板縫陣
天線直徑:
0.84米
驅動方式:
液壓掃描(採用3軸穩定)
掃描速率:
140°/秒
發射管:
柵控行波管(高平均功率)
射頻頻寬:
APG-63增加了73%
接收通道:
低噪聲參放,雙通道,有2個相參射頻通道
處理機:
(1)運算速率:3000萬次/秒到4000萬次/秒(是APG-63的5倍)
(2)數據存儲:1024KB(是APG-63的10倍)
空對空220KB
空對地110KB
BIT(Built-In Test:機內測試)200KB
暫存64KB
剩餘留給將來擴容用
(3)數據處理速度:140萬次/秒
顯示器:
LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元):
8個(接收機/激勵器模擬信號變換器、發射機、可程式處理機、雷達數據處理機、電源、座艙顯示器和控制盒)
MTBF(Mean Time Between Failures:平均無故障時間):
80小時(比APG-63提高了33%)
BIT(Built-In Test:機內測試):
故障檢測、故障隔離
體積:
0.25立方米
重量:
251公斤
輸入功率:
10.5kVA

分系統

APG-70保留了APG-63的電源與天線,對發射器和控制盒作了修改,其他LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)均為新研製的。
1.雷達發射機
經修改具有高平均功率,採用液冷柵控行波管,以適應快速的PRF(Pulse Repetition Frequency:脈衝重複頻率)轉換。
2.接收機/激勵器
該全新LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)具有32個相參射頻通道,可頻率捷變,射頻頻寬增加了73%,在地圖測繪狀態的分辨力可達2.6米、信號幅度、PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)、靈敏度也可捷變。
3.天線
天線本身與APG-63一樣,但在不改動電源的情況下,驅動速率已由70°/秒增加到140°/秒
4.模/數信號轉換器
全新LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元),包括2個模擬/數字A/D:Analog-to-Digital)變換器;一個用於空對地狀態,對地面回波識別的分辨力2.6米;一個用於空對空狀態,取得最佳雜波抑制和30.5米分辨力
5.可程式信號處理機
門陣列技術的不斷進展大大提高了計算機的處理速度和存儲容量APG-70採用了1.37厘米X1.37厘米的晶片,它可載8000個門。儘管體積、重量和耗電與APG-63的信號處理一樣,但處理能力卻是APG-63處理機的5倍APG-63的處理速度為710萬次/秒複數運算;APG-703300萬次/秒複數運算,需要時還可增加到4400萬次/秒複數運算;為了滿足距離選通高PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈衝重複頻率)遠距離搜尋狀態FFT(Fast FourierTransform:快速傅立葉變換)運算的需要,處理機必須要5微秒內建立20000個都卜勒濾波器。該LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元)使用蘋果II型個人計算機,體積0.028立方米,重27公斤,25%PSP(Programmable Signal Processor:可程式信號處理機)軟體用JovialJ73高級語言編寫。
6.雷達數據處理器
這是一個全新LRU(Line Replaceable Unit:線上可更換單元),固存為1024KB,比APG-6311倍,快四到五倍。大約220KB用於空對空狀態,110KB用於空對地狀態,200KB用於BIT(Built-In Test:機內測試),64KBK用於Jovial程式語言要求的可擦除存儲器,400KB留待將來使用。90%的數據處理機軟體JovialJ73語言。

產品簡介

研製、試驗、銷售、裝備情況
作為F-111的補充,1984年3月美國空軍選擇McDonnell Douglas麥克唐納-道格拉斯)的新型兩用戰機F-15E,執行空對空與空對地兩種任務。按照美國空軍多階段改進計畫(MSIP:MultiStage Improvement Plan)在APG-63的基礎上研製改型雷達裝備F-15E,雷達命名為APG-70
MSIP(Multi Stage Improvement Plan:根據多階段改進計畫)計畫,約有39架F-15C/D裝備只包括空對空功能的APG-70雷達;預計有392F-15E裝備具有高分辨力地圖測繪和空對地武器投放能力的APG-70雷達,它必須包括SAR(Synthetic ApertureRadar:合成孔徑雷達)的軟、硬體。第一架裝有隻包括空對空功能的APG-70雷達的F-15C/D已於1987年6月將交付Eglin(埃格琳)空軍基地。從1987年11月開始對高分辨地圖測繪和空對地武器投放進行空中試驗,試驗持續到1988年F-15E戰鬥機是第一次海灣戰爭(1991年)中的主力戰機,為轟炸伊拉克首都巴格達的軍事目標和伊拉克共和國衛隊起到了重要作用。
AN/APQ-180/180(V)
AN/APQ-180/180(V)AN/APG-70/70(V)的變型,是專為裝備美國特種部隊的AC-130U戰鬥運輸機研製的,該機是一種空地平台,配裝的武器有105毫米榴彈炮25毫米40毫米機炮
AN/APQ-180/180(V)AN/APG-70/70(V)基礎上增加的工作方式有固定目標跟蹤,地面移動目標指示與跟蹤、彈著點位置、信標跟蹤和氣象工作方式(即在能見度很差的情況下也能火控)。對AN/APG-70/70(V)作了改進,並增加了新的數字掃描變換器。

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