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“火控雷达”
 
 

媒体:日本或将公开“火控雷达事件”视频资料

外媒称,日本政府正在研究是否公开中国军舰向日本海上自卫队护卫舰照射火控雷达的证据。据共同社2月10日报道,日本防卫大臣小野寺五典10日称:“就算我们公开...[详细]

专家称日方蓄意散布火控雷达虚假信息别有用心

 5日以来,日本突然大肆炒作所谓中国海军舰艇火控雷达瞄准日方舰机事,渲染中国威胁,抹黑中国形象。中国的国际问题专家普遍表示,日方蓄意散布虚假信息别有...[详细]
 
 
专题介绍
   关于“火控雷达”专题相关事件背景:                日本防相小野寺五典在5日举行的紧急记者会上表示,1月19日下午5时许,中国驱逐舰的导弹发射雷达瞄准并锁定了从一艘海上自卫队护卫舰上起飞的战斗直升机。30日上午10时许,中国驱逐舰的导弹发射雷达也瞄准了海上自卫队的一艘护卫舰。他说,由于这种射击用的瞄准雷达周波数十分强,护卫舰当时就拉响了战斗警报。经过海上自卫队的慎重分析,这种周波数是来自于中国驱逐舰的导弹发射雷达。日方今天下午向中方提出了交涉和抗议。
 
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火控雷达的原理、历史、现状与发展
中国344型火控雷达

概述

火控雷达又称炮瞄雷达。指能自动跟踪目标并精确测定目标位置,通过火控计算机控制火炮对目标准确瞄准射击的雷达。火控雷达的特点是测量精度高(测角精度1~2mrad,测距精度几米到十几米),作用距离较近(通常15~50km),具有自动跟踪能力,截获目标后能不断准确给出目标坐标数据。现代火控雷达通常都具有多种有效的抗干扰手段以及良好的低空探测和跟踪能力,并具有自动化程度高、系统反应时间段、生存能力强、可靠性高等特点。火控雷达的出现,不仅使火控系统具有全天候防御能力,也大大提高了系统的防空效力和自动化作战能力。火控雷达不仅与指挥仪、光学装置以及电视、激光、红外线等光电设备配合使用,近十多年来已开始于战场目标指示雷达等结合形成综合防空体系,以提高多目标探测能力和电子对抗能力。

原理

火力控制雷达一般包括两个系统,第一系统是用于扫描发现和侦探的雷达扫描系统,第二部分是负责武器导弹控制的火力控制系统。火力控制雷达与其他雷达的主要区别就在于火力控制系统。

“第一系统是雷达扫描系统。其工作原理与作用与多数军用雷达相同,是指利用电磁波的定向并周期旋转发射,对指定区域进行扫描。电磁波遇到物体会发生反射,且不同物体对电磁波的反射作用不同。利用这一特点可对物体进行探测发现。雷达扫描系统主要包括:发射机系统、接收机系统、天馈系统、信号处理及显示器系统、定时系统、还有电源设备等部分组成。由于电磁波波段越短,其直线传播的特性越明显,故雷达使用的一般为微波频段的电磁波。火控雷达主要使用3cm的电磁波,也即X波段。雷达扫描系统通过接受返回的电磁波,便可计算获知目标物体的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。

第二系统是火力控制系统。该系统以第一系统所扫描到的目标信息为基础,通过计算机辅助和人为控制,确定对目标采取何种火力武器打击。当使用具有跟踪功能的武器时,火力控制系统可配合雷达扫描系统对目标实行实时侦探,跟踪单个目标时采用单脉冲体制;跟踪多目标时则采用边扫描边跟踪体制。实行对目标的精确打击。

历史

1944年美国在海军夜间作战飞机上安装第一部火力控制雷达。后来,火力控制雷达在军事上获得大量发展与应用。在美国舰艇上,有谷95 -连续波照明(北约海麻雀"导弹系统),谷92 -组合天线系统(MK 75枪,以前的SM-1导弹),AN/SPG-62 -连续波照明(AEGIS),AN/SPQ-9 B -脉冲多普勒(MK 45轻量级枪)等。在飞机上,二战结束后,机载火控雷达已经从简单的枪和火箭铺设进化至使用的AN/APG-36系统的F-86D的F-35的AN/APG-81的有源电子扫描阵列。目前,它已发展为全方位、全高度、全天候以及有源、无源干扰和目标密集条件下控制飞机火力的多功能电子系统。

发展

未来的舰载火控雷达中, 相控阵雷达将会占到越来越重要的位置。这不仅仅是因为相控阵雷达不仅具备多目标拦截和抗饱和攻击能力, 同时也具备反隐身能力, 这在隐身科技和兵器发展曰新月异的当前和未来尤为重要。而类似毫米波多用途火控雷达这样能够对付超低空掠海反舰导弹的雷达, 也是未来火控雷达的发展方向之一。同时,为了应对反辐射导弹的发展, 也要强化自身的抗摧毁能力。

未来光电火控系统中, 采用基于红外焦平面阵列的第二代热像仪将成为主流。红外焦平面阵列探测器具有高得多的探测率和灵敏度,并采用了工作温度较高的小型制冷器, 可显著提高系统的探测距离和减小其重量与体积。在炎热和潮湿的环境下表现更好的3 ~ 5 微米热像仪将受到重视。非制冷热像仪将出现的越来越多, 这是因为非制冷热像仪由于不用制冷器, 可大大减小光电跟踪与火控系统的重量、体积,并降低其成本, 极具应用潜力。人眼安全激光测距仪将越来越普遍。

 
美国AN/SPY-1舰载无源相控阵雷达
美国AN/SPY-ID雷达天线

AN/SPY一1背景

美国的AN/sPY-1是舰载多功能无源相控阵雷达的典型代表,也是最先进的舰载火控雷达,是"宙斯盾"(Aegis)区域防御武器系统的核心。"宙斯盾"武器系统是一种反应快,能把标准导弹SM-2发射到空中和海面目标的高性能防空作战系统,也是美国海军第一个能对饱和攻击作出全自动响应的武器系统,可以提供80年代和90年代乃至2000年以后的宽域面空和面面防御。采用远程巡航导弹和增程面空导弹时,可提供攻击海面目标的能力。其特点是反应快、火力猛、生存能力强、可靠性高、覆盖范围大。

AN/SPY-1由洛克希德.马丁公司研制,1983年服役,有4个八边形固定阵面,在尺寸为3.65x3.65m的每个阵面配置4352个铁氧体制作的移相器,发射机采用行波管。

“ AN/SPY-1工作在E/F波段(2~4GHz),可提供方位360°、仰角90°的覆盖范围,作用距离370km,脉冲发射功率在5MW以上。它由天线单元、发射机单元、信号处理单元、控制单元和辅助单元组成,能对空中和海面目标进行自动搜索、可跟踪200个目标,并制导多枚导弹对18个目标交战,具有较强的抗干扰能力。它所控制的武器主要是标准导弹SM-2,也可控制增程面一面巡航导弹及舰载火炮。

AN/sPY-1有四种型号:AN/SPY-1A、AN/SPY-1B、AN/SPY-1D和AN/SPY-1F。 AN/SPY-1B是 AN/SPY-1A的改进型,采用新型移相器,用微带馈电,降低了天线旁瓣电平,提高了信号处理能力,增强了抗干扰能力。AN/SPY-1D是在AN/SPY-1B基础上改进而成的,采用集中式发射机,提高了信号处理能力,修改了计算机程序,采用新器件,使体积、重量和成本下降。AN/SPY-1F是护卫舰使用型,缩小天线尺寸,减轻重量。AN/SPY-1A装备从CG-47型到CG-58型的"提康德罗加"(Tieonderoga)级导弹巡洋舰15艘。AN/SPY-1B装备从CG-59型到CG一73型的"提康德罗加"级导弹巡洋舰12艘。AN/SPY-1D装备从DDG-51型开始的"阿利.伯克" (Arleigh Burke)级导弹驱逐舰22艘,日本4艘导弹驱逐舰和西班牙4艘F-100护卫舰也装备AN/SPY一1D。AN/SPY-1F是护卫舰型,澳大利亚、土耳其和韩国等均有可能选用该型雷达。

AN/SPY-1雷达装备部队后,曾多次用于实战,装备该雷达的"提康德罗加"级巡洋舰先后参加了海湾战争,美利冲突,美伊(朗)冲突等局部战争和武装冲突。据美军方声称,在美利冲突中"提康德罗加"号的宙斯盾系统首次用于实战,便取得了满意的结果,发挥了重大作用。洛克希德·马丁公司正在研制的AN/SPY-2是远程多功能有源相控阵雷达,工作在E用波段,功率孔径大、分辨率高,能完成AN/SPY-1的全部功能。

AN/SPY-1D雷达功能与组成

由雷声公司制造的舰载相控阵雷达-AN/SPY-1D是一部多功能雷达,它是美国海军"宙斯盾"武器系统的雷达部分,可对空中和海面目标进行自动搜索、检测、跟踪并完成对"标准"SM一2导弹的中段制导。它的工作频段为E/F波段波长10厘米,这一频段能够减轻海面镜像反射杂波的干扰,同时提高探测能力和扫描速度。四面阵天线可以提供方位360°、仰角90°的覆盖。SPY一1雷达对高空典型目标高度3000米以上,RCS为3平方米的最大探测距离是320千米。但受地球曲率影响,对低空掠海飞行目标的最大探测距离只有40千米。

·AN/SPY-ID雷达天线

AN/SPY-ID雷达共有4480个天线单元,每一个天线单元有一个移相器,4个移相器由一个驱动器控制。每32个天线单元组成一个组建,因此一共有140个天线组件,两个组件组成一个子天线阵,总共有70个子天线阵。每两个接收子阵组成一个发射子阵,因此总共有35个发射子阵,有35部子阵发射机。和波束,方位差波束,仰角差波束在接收子阵级别上行成,得到独立馈电的和波束,克服了抛物面单脉冲跟踪天线上难以解决的"和差矛盾"。

·雷达总体工作过程

AN/SPY-ID属于无源相控阵雷达,即列阵天线本身不产生电磁波,只负责雷达波束的收发及相位控制,雷达波由大功率雷达发射机生成,通过行波管反馈至阵列天线发出闭。雷达发射出几百个窄波束,对以本舰平台为中心的半球空域进行连续扫描。如果其中有一个波束发现目标,该雷达就立即操纵更多的波束照射该目标并自动转入跟踪,同时把目标数据送给指挥和决策分系统。指挥和决策分系统对目标作出敌我识别和威胁评估,分配拦截武器,并把结果数据送给武器控制分系统。后者根据数据自动编制拦截程序,通过导弹发射分系统把程序送入导弹。导弹发射后,发射分系统又自动装填,以便再次发射。在导弹飞行前段,采用惯性导航,武器控制分系统通过AN/SPY-ID雷达给导弹发送修正指令;进入末段后,导弹寻的头根据火控分系统照射器提供的目标反射能量自动寻的。引炸后,AN/SPY-ID雷达立即做出杀伤效果判断,决定是否需要再次拦截。该雷达采用边跟踪边扫描方式工作,始终对全空域扫描以发现新目标。在整个作战过程中,战备状态测试分系统不断监视着全系统的运转情况,一旦发现故障,立即采取措施,以确保作战系统具有很高的可靠性。

 
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