机载多谱勒雷达为什么是平板?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/01 03:11:55
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中国装备的“甲虫”ZHUK-8II雷达

  歼八ⅡM火控系统中最重要的是带有寄生敌我识别天线的"甲虫-8Ⅱ"/FG-8型PDR(脉冲多普勒雷达),该雷达是米格-29M上使用的N-010"甲虫"的适应改进产品(米格-29K和最新型米格-29SMT-2等也使用该型雷达),由俄罗斯著名Phazotron雷达联合集团(又称"相位电子雷达集团")生产,它采用平板缝隙阵列天线,工作在X波段(这是美国称呼,按照北约标准则是I波段,该波段频率范围是8-10吉赫兹;类似的标准差异如JL-7雷达,按照美国/北约标准其波段分别为Ku波段和J波段,此波段频率范围为10-20吉赫兹),
  系统总重量250千克,
  平均功率1千瓦,峰值功率5千瓦,
  平均故障间隔时间120小时,
  对3平方米雷达反射面积的目标搜索距离为74千米(对应5平方米则为84千米),跟踪距离大于50千米,后半球搜索距离为40千米。
  
  FG-8含有11种工作方式,具体是:
  空对空方式有3种:
  1)边扫描边搜索(RWS):按照角坐标和距离跟踪被发现的目标(对于雷达显示器而言,"角坐标-距离"的目标显示方式被称为"B型显示");
  2)边扫描边跟踪(TWS):能够同时跟踪10个目标并显示其中2个,并可引导2枚主动雷达末制导导弹同时攻击2个目标,这使歼八ⅡM可以使用相应武器进行超视距多目标攻击。但需要注意的是在TWS工作状态下,雷达的工作距离通常都要小于最大搜索作距离,比如F-14A的AN/AWG-9雷达对于5平方米反射面积的最大搜索距离为213千米(使用PDS-脉冲多普勒搜索方式),但是在TWS状态其作用距离为167千米;F/A-18的AN/APG-65雷达最大搜索距离为110千米左右,在TWS状态下作用距离则小于75千米;
  3)空战机动方式(ACM):用于在机动中截获目标,它又包含有以下几种方式:  3-a)垂直截获扫描(VSL):用于在本机进行侧滚之类机动或者目标灵活机动时在大俯仰角、小方位角(窄波束)的垂直扇形中扫描并快速刷新目标信息(比如每2秒扫描一次);
  3-b)瞄准线工作方式:雷达在一个很小的方位角内对目标进行扫描截获,截获后立刻转入自动跟踪;此方式还可以对地攻击,此时雷达可测量地面目标与载机之间的距离
  3-c)最佳扫描方式:这种方式的详细情况缺乏说明,参照西方先进雷达的工作方式,可以确定这种方式就是平显截获方式,其工作原理是雷达在等于平显全视场的方位角和俯仰角组成的范围内进行扫描,在一定的距离内锁定首先进入波束范围内的目标并显示在HUD上,当目标继续靠近一定距离时,还可以进入机炮导向方式并在HUD上显示机炮瞄准点
  空对地方式有8种:
  1)真实波束地图测绘(MAP):采用LPRF工作,提供低分辨率地形信息;
  2)多普勒锐化地图测绘(DBS):提供中等分辨率地形图象;
  3)合成孔径地图测绘(SAR):可提供高分辨率地形图象,这是FG-8的特色之一,相比之下,西方APG-65、APG-66、APG-67、APG-68和我国JL-10A等都没有这种功能,但前4者分别具有67:1,8:1、40:1和64:1的DBS地图测绘能力(比值越大,表明分辨率越高,其中APG-65的数据考虑了其地图扩展能力)。而根据公开出版的《航空周刊》的报道,JL10A在1994也分别在1994年和1997年分别实现了8:1和32:1的DBS成像能力。
  4)地图冻结与扩展:可以将得到的地面目标图象进行冻结或者放大,前者允许歼八ⅡM采用低空跃升拉起-锁定的战术,后者则可以实现更加精确目标瞄准
  5)空对地斜测距(AGR);
  6)海面搜索方式(SEA):可以随海情自动调节消除杂波,并对海上单个目标进行精确跟踪,这使歼八ⅡM可以以空对舰导弹对海上目标进行攻击;
  7)地面移动目标指示(GMTI):在APG-65/66/67/68以及"幻影"2000-9上改进的RDY雷达也都有这项功能,对于通常的PDR而言,由于地面移动目标速度相对于战斗机自身速度非常慢,因此在数据处理中往往会把它们与其它各种信号一起滤除,但是GMT采用更加精确的滤波技术,可以将诸如车辆之类缓慢移动目标的回波从其它信号中间剥离出来,从而允许战斗机这种点目标进行攻击。在海湾战争中,美国E-8就是依靠这种能力来监控伊拉克的车队运动情况,而F-16战斗机也正是运用这种能力对伊拉克车队成功地进行了多次猎杀;
  8)精密速度更新(PVU):采用多普勒方式测定载机本身相对于地面的速度,可以用于对地武器投放计算和对INS实施飞行中的校正
  除此之外,FG-8还采用了频率捷变(FM)技术来抑制敌方电子干扰`
  总体来看,FG-8雷达的性能已经超过F-16A/B上的APG-66,略低于F-16C/D上的APG-68,而整个火控系统已经完全达到早期第3代战斗机水平,使歼八ⅡM具有了使用合适的武器进行超视距多目标对空作战和精确对地攻击的能力。歼八ⅡM这种以新一代战斗机电子设备的改进来提高作战效能的改进方式实际上也是各国在飞机改进中间走的一条相通的路子。
  由于FG-8和新型火控系统的采用显著地提升了歼八ⅡM的作战效能,因此预计中国空军自己也会装备歼八ⅡM,而根据外电报道,中国已经从俄罗斯进口了100套"甲虫-8Ⅱ"雷达用于改进歼八Ⅱ。
  搜索俯仰角范围为-40度-+58度,方位角范围为-90度-+90度,分别为歼八Ⅱ的2.45倍和1.5倍。
  FG-8雷达是一种全波形雷达,即同时具有高、中、低3种脉冲重复频率(即HPRF、MPRF和LPRF),这与台湾"幻影"2000-5EI装备的RDY雷达类似。
  通常,HPRF在100-3000千赫兹之间,其特点是探测时距离严重模糊但速度精确度高,适合于迎头下视工作,但是当载机降低高度时,其下视性能急剧下降且尾随性能差;MPRF在8-16千赫兹之间,特点是距离、速度探测都有一定的模糊,适合于迎头、尾追攻击(尤其是尾随性能特别突出),具有良好的全方向、全高度适应性能,可以独立使用,但是信号处理复杂(因此大多数国家在研制机载PDR时都是首先攻克MPRF技术);LPRF在250-4000赫兹之间,特点是探测距离不模糊,但速度严重模糊,适合于精密测距和地图测绘与对地攻击,但是其下视检测概率比较低。(转自中国武器大全)
都说了不要拿多普勒和相控阵并列来说了,一个式发射原理,一个是处理方式,完全不是同一个方面的特性。
相控阵是平板,但平板未必是相控阵。
人是两脚直立,两脚直立的未必是人。
LZ该补补课了。
英国狂风F3装备的AI24是PD雷达,但并不是平板天线
各位老大就多讲讲嘛,光批评也不能让俺们渴望知识的心得到满足呀。
平板天线肯定有优点,我想主要是抗杂波和干扰吧。
原帖由 adfi 于 2007-4-5 21:11 发表
关于天线雷达手册上面说的很清楚。这里抄一段文章过来:

抛物面雷达在抛物面焦点处安装发射天线,经抛物面反射成近乎平行波束,目前直升机雷达以及陆基防空雷达、机场雷达等多使用这种雷达。这种雷达现在渐渐 ...

似乎没有讲平面天线的优点。。。。。。。。。。。。
单就天线的基本性能讲.抛物面天线最好.但已经不适合现代雷达的需求了.
抛物面天线的有点是增益大,但是旁瓣也大。平面裂缝阵的有点是可以通过调整裂缝(振子)的位置和相位控制旁瓣的幅度,但是代价是增益不如抛物面天线。
既然有老大们来科普了,俺就问问:D

卡塞格伦天线是什么样的啊,和反向卡塞格伦天线什么区别啊?
抛物面天线,因为发射接收器件要装在焦平面上,有关器件与支架本射就会遮挡住相当比例的天线面。因此孔径效率的差异还不是抛物面天线失宠的主要因素。
最关键的还是收发器件与支架太占空间了,加上抛物面天线的曲面也占空间,在有限的头锥内会限制扫描的宽度和附仰角度。
另外,整个抛物面天线、收发器件与支架的整体重心也太靠前,不但限制了扫描速率的进一步提高,过大的扫描力矩也增加了机械构件的工作负担。
抛物面天线是难逃被淘汰的命运的。
卡塞格伦天线使用了两个反射面。馈源发出的电磁波先到达副反射面,由副反射面反射到主反射面上,然后再由主反射面反射出去形成平行波束。

这样做的好处是馈源的安装位置不需要象普通抛物面天线一样安装在主反射面的焦点上面,从而简化了馈源的安装,减小能量泄漏和小的旁瓣幅度,同时可以缩小天线的径向尺寸,并且在一定程度上可以通过移动主反射面或者副反射面实现波束扫描。

卡塞格伦天线的缺点在于副反射面会对主反射面的波束产生遮挡。

所谓反向卡塞格伦天线/倒置卡赛格伦天线可能是一种不规范的名称。我猜可能是twisted casseegrain天线或者格利高里天线。
受教了:b :b
原帖由 南加驯兽师 于 2007-4-6 03:07 发表
卡塞格伦天线使用了两个反射面。馈源发出的电磁波先到达副反射面,由副反射面反射到主反射面上,然后再由主反射面反射出去形成平行波束。

这样做的好处是馈源的安装位置不需要象普通抛物面天线一样安装在主反 ...


那就是卡塞格伦天线也是抛物面天线的一种,只是没有支架上的发射器?
原帖由 falconli 于 2007-4-6 11:14 发表


那就是卡塞格伦天线也是抛物面天线的一种,只是没有支架上的发射器?


是反射面天线,因为它的反射面不一定都是抛物面。

应该说馈源不是放在主反射面的焦点上,而是放在主反射面附近背对着主反射面,正对着副反射面,然后副反射面放在主反射面前方正对着主反射面。这样的结果就是馈源不用支楞在主反射面前边儿的焦点上。从而天线的径向尺寸可以做得比较小。
平板缝隙天线的优点是可获得理想的低旁瓣特性(采用MPRF波型雷达所必须的,实现方法永安老大前面已经说了),而又不增加天线的复杂程度和体积、重量(卡塞格伦也可获得低旁瓣性能,但需要增加一个屏蔽层,瑞典的PS46A是典型)。平板天线还可方便的采用多个分阵列(一般分四个),赋予雷达某些殊的能力(比如探测0接近速率目标所需的波束凹口技术,就需要至少两个阵列完成)。平板缝隙天线一般用复合材料表面加金属表层制作,故重量可做的比较轻,于加快雷达的扫描速率好处很大,适合高机动性的战斗机DF中大范围搜索近距目标,协助格斗弹的发射。3代机载雷达中水平较高的用卡式天线的有AI24和PS46A,及毛子的N001,法国的RDM,其中PS46A及N001理论上是全向雷达(有MPRF体制),PS46A的水平更高些,其余的先进雷达皆为平板缝隙天线。
此为AWG9系统的天线,其他雷达的基本和其一样。
这些知识是在学校学的吗?好专业啊!
原帖由 wgno2 于 2007-4-6 14:59 发表
这些知识是在学校学的吗?好专业啊!

那基础就是几何光学,初中物理就有涉及。

只是看谁学完以所还给了老师,再出来抄贴扮大哥,然后多说了就露底。
谁学完了能自己留下来,这就是在讨论中表现出来的功底!

这就是区别所在。
边看边学:victory: :lol
原帖由 wgno2 于 2007-4-6 14:59 发表
这些知识是在学校学的吗?好专业啊!


天线原理里面讲的一些基本概念而已。