AN/APG-77雷达简要介绍

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/19 08:10:09
APG-77是NG公司和雷声公司联合为F22研制的雷达,这里本兽简要介绍下该雷达的技术特征和未来的改进计划:
一 APG-77分系统特征:
1 天线:6位相移的T/R组件,对发生功率、效率和增益邓参数进行了折衷考虑,性价比可承受。该雷达天线集成了2000个MMIC,实际的T/R收发模块为1000个,因为该雷达采取每2个MMIC封装为1个T/R模块的方式,国内通行的2000个T/R模块的说法,实际上是指拥有2000个MMIC,而从结构上看,该雷达天线是由1000个封装了2了MMIC的T/R模块构成的。
2 射频接收机:含有5个电路模块,使用低温共烧陶瓷(LTCC)作为中频接收机的基板,这种LTCC具有导热性好和重量轻等优点。在激励器、采样数据交换器、通道形成器和阵列环流器基板/汇流环中也均使用了LTCC。在激励器中采用大量的振动隔离措施来有效控制频率综合器离散频谱的产生。
3 雷达支持电子设备:包含接收机、激励器、最终频率降频变换、控制器、同步器、模数变换(A/D)以及低压电源六大功能,共24个电路模块。
4 电源:使用高密度电源并采用分布式设计,大大提高了雷达的可靠性和可维护性,并能减少雷达全状态工作时产生的脉动噪声对航空电子系统供电汇流条的干扰。

雷达主要数据:

工作波段  X
体制      AESA PD 波束锐化 SAR ISAR
扫描范围  +-60
MTBF/H   整机400 天线2000
冷却方式  液体冷却
波束锐化  8:1 64:1(DBS2)
最高分辨率  0.3米(ISAR方式)
空对空模式:空空搜索与跟踪,空战机动ACM,RWS,VSR,STT,来袭群目标分辨,改善上视搜索,战情提示,气象探测,非合作识别等
空对地模式:增强实波束地形测绘,扩展地形测绘,多普勒波束锐化(选用地图冻结),信标,地面动目标跟踪,地面动目标显示
空对海模式:海面目标探测,固定目标跟踪,海面动目标显示,海面动目标跟踪

作用距离: 160英里(迎头目标RCS5,+-60度,大范围搜索)
           TWS模式,多目标跟踪,超过120英里
           80英里(增强实波束地图测绘方式探测地面目标)
           40英里(用GMTI方式对陆地和海面目标)
           10英里(ACM方式自动锁定探测到的第1个目标)
           31英里(STT方式自动锁定第1个目标)
跟踪目标数量:30(空中目标),16(地面目标)

二 改进计划

1第20批次的F22于2007年5月开始正式配装APG-77V1型雷达,它使用了APG81和APG80的先进技术,电子对抗能力更强,核心处理器更换为F35的处理器,运算速度更快,并且大量采用了商用货架技术降低成本,第30批次的与2008-2011年服役的F22装备的APG-77V2型雷达将拥有侧视AESA阵列,F22拥有广域情报监视收集能力。2011以后批次的F22APG-77V3的传感器网络与通信能力将全面提升。



PS:感兴趣的XDJM请不要让本兽的帖子半天就沉了,本兽1年开贴都是个位数啊,大大们多顶顶,谢谢谢谢!!APG-77是NG公司和雷声公司联合为F22研制的雷达,这里本兽简要介绍下该雷达的技术特征和未来的改进计划:
一 APG-77分系统特征:
1 天线:6位相移的T/R组件,对发生功率、效率和增益邓参数进行了折衷考虑,性价比可承受。该雷达天线集成了2000个MMIC,实际的T/R收发模块为1000个,因为该雷达采取每2个MMIC封装为1个T/R模块的方式,国内通行的2000个T/R模块的说法,实际上是指拥有2000个MMIC,而从结构上看,该雷达天线是由1000个封装了2了MMIC的T/R模块构成的。
2 射频接收机:含有5个电路模块,使用低温共烧陶瓷(LTCC)作为中频接收机的基板,这种LTCC具有导热性好和重量轻等优点。在激励器、采样数据交换器、通道形成器和阵列环流器基板/汇流环中也均使用了LTCC。在激励器中采用大量的振动隔离措施来有效控制频率综合器离散频谱的产生。
3 雷达支持电子设备:包含接收机、激励器、最终频率降频变换、控制器、同步器、模数变换(A/D)以及低压电源六大功能,共24个电路模块。
4 电源:使用高密度电源并采用分布式设计,大大提高了雷达的可靠性和可维护性,并能减少雷达全状态工作时产生的脉动噪声对航空电子系统供电汇流条的干扰。

雷达主要数据:

工作波段  X
体制      AESA PD 波束锐化 SAR ISAR
扫描范围  +-60
MTBF/H   整机400 天线2000
冷却方式  液体冷却
波束锐化  8:1 64:1(DBS2)
最高分辨率  0.3米(ISAR方式)
空对空模式:空空搜索与跟踪,空战机动ACM,RWS,VSR,STT,来袭群目标分辨,改善上视搜索,战情提示,气象探测,非合作识别等
空对地模式:增强实波束地形测绘,扩展地形测绘,多普勒波束锐化(选用地图冻结),信标,地面动目标跟踪,地面动目标显示
空对海模式:海面目标探测,固定目标跟踪,海面动目标显示,海面动目标跟踪

作用距离: 160英里(迎头目标RCS5,+-60度,大范围搜索)
           TWS模式,多目标跟踪,超过120英里
           80英里(增强实波束地图测绘方式探测地面目标)
           40英里(用GMTI方式对陆地和海面目标)
           10英里(ACM方式自动锁定探测到的第1个目标)
           31英里(STT方式自动锁定第1个目标)
跟踪目标数量:30(空中目标),16(地面目标)

二 改进计划

1第20批次的F22于2007年5月开始正式配装APG-77V1型雷达,它使用了APG81和APG80的先进技术,电子对抗能力更强,核心处理器更换为F35的处理器,运算速度更快,并且大量采用了商用货架技术降低成本,第30批次的与2008-2011年服役的F22装备的APG-77V2型雷达将拥有侧视AESA阵列,F22拥有广域情报监视收集能力。2011以后批次的F22APG-77V3的传感器网络与通信能力将全面提升。



PS:感兴趣的XDJM请不要让本兽的帖子半天就沉了,本兽1年开贴都是个位数啊,大大们多顶顶,谢谢谢谢!!
没有提到逆合成孔径模式(ISAR)?
另外,记得见过资料说APG77可以同时跟踪100个目标,国内较老的资料说过10个,现在这个资料里的30个可靠吗?
数据来源还是非常可靠的,至少是非常专业的单位收集的,ISAR就是你说的那个东西啊,亲爱的白云。

PS:错别字太多,实在抱歉啊,手打难免。
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就这么简略了,但是主要的数据都有了啊,现在哪里找得到如此全的数据了,而且还算可靠的说。一般雷达手册都是如此简略的。详细的是操作手册。。。。。

将就着看看吧,HOHO
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三十个比较靠谱,其实能连续跟踪的也就10多个。
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原帖由 hammeryk 于 2007-10-11 12:46 发表
第20批次的F22于2007年5月开始正式配装APG-77V1型雷达,它使用了APG81和APG80的先进技术,电子对抗能力更强,核心处理器更换为F35的处理器,运算速度更快,并且大量采用了商用货架技术降低成本,第30批次的与2008-2011年服役的F22装备的APG-77V2型雷达将拥有侧视AESA阵列,F22拥有广域情报监视收集能力。2011以后批次的F22APG-77V3的传感器网络与通信能力将全面提升。


唔,这个APG-77v1的消息相当的新鲜啊
http://www.globalsecurity.org/mi ... t/f-22-avionics.htm

虽然没写具体性能数据,但技术特徵写了。

AN/APG-77 Radar

The AN/APG-77 radar is the F-22's primary sensor and is a long-range, rapid-scan, and multi-functional system. A Northrop Grumman-led joint venture with Raytheon is developing the active-element electronically scanned array radar. Northrop Grumman is also responsible for the radar sensor design, software, and systems integration.

The AN/APG-77 radar is an active-element, electronically scanned (that is, it does not move) array that features a separate transmitter and receiver for each of the antenna's several thousand, finger-sized radiating elements. Most of the mechanical parts common to other radars have been eliminated, thus making the radar more reliable. This type of antenna, which is integrated both physically and electromagnetically with the airframe, provides the frequency agility, low radar cross-section, and wide bandwidth necessary to support the F-22's air dominance mission. The radar is key to the F-22's integrated avionics and sensor capabilities. It will provide pilots with detailed information about multiple threats before the adversary's radar ever detects the F-22.

The AN/APG-77 radar a novel type of electronically scanned phased array. In what is likely to be the most advanced airborne radar in the world, individual transmit and receive modules are located behind each element of the radar array. The transmit function of the solid-state microwave modules supplants the traveling wave tubes used in prior radars like the APQ-164. The active, electronically scanned array (ESA) configuration has a wider transmit bandwidth while requiring significantly less volume and prime power. The system represents about half the weight of an equivalent passive ESA design. Each of the hundreds of individual solid-state devices generates only small amounts of power, but the aggregate for the entire array is substantial.

The F-22 s APG-77 electronically scanned array antenna is composed of several thousand transmit/receive modules, circulators, radiators and manifolds assembled into subarrays and then integrated into a complete array. The baseline design used thousands of hand-soldered flex circuit interconnects to make the numerous radio frequency, digital, and direct current connections between the components and manifolds that make up the subarray. Northrop Grumman Corporation, of Baltimore, MD, has developed an improved manufacturing process for F-22 aircraft radar components. The new process could result in a cost avoidance of nearly $87 million on the planned production run for the aircraft. By replacing the hand-soldered flex circuit interconnects with automated ribbon bond interconnects, the first pass yield of the subarray assembly has been vastly improved.

The AN/APG-77 radar antenna is a elliptical, active electronically scanned antenna array of 2000 transmitter/receive modules which provides agility, low radar cross section and wide bandwidth. The radar is able to sweep 120 degrees of airspace instantaneously. In comparison to the F-15 Strike Eagle's APG-70 radar takes 14 seconds to scan that amount of airspace. The APG-77 is capable of performing this feat by electronically forming multiple radar beams to rapidly search the airspace.

The system exhibits a very low radar cross section, supporting the F-22's stealthy design. Reliability of the all-solid-state system is expected to be substantially better than the already highly reliable F-16 radar, with MTBF predicted at more than 450 hours.

The APG-77 radar offers significant advantages over previous combat radars. Among its most attractive benefits is the integration of agile beam steering. This feature allows a single APG-77 radar to carry out multiple functions, such as searching, tracking, and engaging targets simultaneously. Agile beam steering also enables the radar to concurrently search multiple portions of airspace, while allowing continued tracking of priority targets.

The Low Probability of Intercept (LPI) capability of the radar defeats conventional RWR/ESM systems. The AN/APG-77 radar is capable of performing an active radar search on RWR/ESM equipped fighter aircraft without the target knowing he is being illuminated. Unlike conventional radars which emit high energy pulses in a narrow frequency band, the AN/APG-77 emits low energy pulses over a wide frequency band using a technique called spread spectrum transmission. When multiple echoes are returned, the radar's signal processor combines the signals. The amount of energy reflected back to the target is about the same as a conventional radar, but because each LPI pulse has considerably less amount of energy and may not fit normal modulation patterns, the target will have a difficult time detecting the F-22.

The F-22 and its APG-77 radar will also be able to employ better Non-Cooperative Target Recognition (NCTR). This is accomplished by forming fine beams and by generating a high resolution image of the target by using Inverse Synthetic Aperture radar (ISAR) processing. ISAR uses Doppler shifts caused by rotational changes in the targets position to create a 3D map of the target. The target provides the Doppler shift and not the aircraft illuminating the target. SAR is when the aircraft provides the Doppler shift. The pilot can compare the target with an actual picture radar image stored in the F-22's data base.

The Air Force expects to take delivery of the first aircraft with a new radar in November 2006 but the software needed to provide the robust ground attack capability will not be completed until 2010. According to a representative of the Director, Operational Test and Evaluation (DOT&E), the key to achieving a more robust ground attack capability will center on the integration of this new radar. A December 2005 report issued by the Defense Contract Management Agency stated that problems encountered during the test and integration of the new radar has added risk to the development program. Until software and integration testing in the F-22A have been successfully completed, we consider the design unstable creating the potential for significant cost overruns and schedule delays.

/////

APG77当作通信、电子战甚至EMP直接电磁脉衝硬杀器都是发展的方向,
侧面阵列则能让F22一面大角度转开却仍能维持AIM120的中途导引。
侧面阵列感觉蛮有革命性的,战场感知能力又是一个飞跃

虽然不知道能不能弄到足够的银子给block30加装

不知道有没有进一步的资料
原帖由 白云居士 于 2007-10-11 13:04 发表
没有提到逆合成孔径模式(ISAR)?
另外,记得见过资料说APG77可以同时跟踪100个目标,国内较老的资料说过10个,现在这个资料里的30个可靠吗?


77能够用ISAR模式工作么?

印象中提出这个要求只有A-12的雷达,A-12下马以后就没看到其他型号的情况了。
原帖由 大秦猛士 于 2007-10-12 07:29 发表


77能够用ISAR模式工作么?

印象中提出这个要求只有A-12的雷达,A-12下马以后就没看到其他型号的情况了。


早期的AN/APG-77是没有的,这个功能是后来开发的,其实上面的时间表是F22的P3CI的计划,实际大约延后了2年,主要就是空军把给F22增加对地能力的计划提前了,本来现在的F22是应该先完善对空再完善对地的,实际倒了过来,而且空军又另外加了很多内容,ISAR是增加的内容,原来的计划中应该是没有的,我感觉空军有意思让F22有空客串侦察机的角色,ISAR除非侦察用,否则一般是用不到如此高精度高分辨率的模式。
另外可以确认的是APG81是具有ISAR能力的。

侧视阵雷达目前在搞的是B-2的雷达改进,这个雷达是双面阵雷达,2个天线好像是45度夹角排列的,据说使用的是全球鹰的MISP雷达和APG81雷达的技术,主要偏重侦察和监视能力。可能未来的F22也是向这个方面发展吧。
这个资料显示的另外一个特点是APG77的天线,2个MMIC一封装,这在90年代中期,已经是相当了不起的。目前APG81已经做到了4个MMIC一封装。不要小看这个封装,这直接关系到天线的重量和散热。而重量和散热是AESA雷达最为关键的技术难点之一。
原帖由 冰刃 于 2007-10-11 18:34 发表
那30的跟踪数量是 在什么模式下实现的??边测距边跟踪(RWS)还是边跟踪边扫描(TWS)子模式??


一般都是指TWS或者AESA独有的SWT模式下的数据,本兽一直以为同时跟踪数量不是什么关键数据,除非用来做战场监视。RWS模式下的跟踪是够不成射控条件的,我估计应该不是指这个数据。

另外AESA雷达和所有雷达一样,跟踪模式的探测距离也是要比搜索距离低很多的。
F22单做空优的话性能剩余太多,那么好的隐身能力不兼职点前线侦查的活说不过去

来日估计就是几架22来无影去无踪引导一堆F35小弟和无人机炮灰干脏活累活
弱弱的问一句:咱们的相控阵怎么样了?有时间表吗?
某所的东西,准确性是不用怀疑的。 H老身在庐山,有空多整点庐山真面目让偶等开开眼:DAPG77目前硬件方面的东西披露的比较多,但信号处理方面的东西披露的很少,可能的特殊信号处理方式、距离门数、FFT点数 、脉冲压缩方式等资料都未看到过,但估计以APG77特别是V1的信号处理能力,结合AESA独有的优势,APG77信号处理部分和硬件部分一样会比3代雷达有很大的提高,超强的信号处理技术+超大的平均功率(AESA重要指标,不仅和MMIC辐射功率有关,还和发热、散热水平和很大关系),APG77的探测距离有3代雷达数倍远并不夸张。
原帖由 flank1978 于 2007-10-12 12:49 发表
某所的东西,准确性是不用怀疑的。 H老身在庐山,有空多整点庐山真面目让偶等开开眼:DAPG77目前硬件方面的东西披露的比较多,但信号处理方面的东西披露的很少,可能的特殊信号处理方式、距离门数、FFT点数 、脉冲压缩 ...

你太夸大77的性能了。数据在那里,性能提高有限。内行人都知道那些参数的范围,在那些范围内距离提高3倍?两倍都是火星人科技!
另外30个是在TAS模式下,TWS现在一般只用于目标太多时TAS处理不过来的情况。TWS一般是不用的。
猎手老大可能低估了APG-77的探测距离。在那张图片上显示对RCS=1平方米目标的RWS模式达到108海里,折合成针对RCS=5平方米目标似乎可以达到300公里。
Track And Search无非就是可以发挥相控阵雷达波束和信号波形捷变系性能,但比Track While Scan耗费雷达资源。
原帖由 qinweiqiu 于 2007-10-13 11:54 发表

你太夸大77的性能了。数据在那里,性能提高有限。内行人都知道那些参数的范围,在那些范围内距离提高3倍?两倍都是火星人科技!
另外30个是在TAS模式下,TWS现在一般只用于目标太多时TAS处理不过来的情况。TWS一般 ...


我个人感觉西方雷达如果不给出具体参数,而仅仅说“探测距离扩大N倍”就很容易掺水。比如当年APG-68出来的时候据说比APG-66探测距离扩大40%,然后AN/APG-68V9的探测距离比原始型号要大30%,而APG-80据说探测距离比V9要大1倍,也有大2倍的说法。但是列举具体数字的时候,还没见过APG-80对RCS=5平方米目标超过180公里的作用范围,而反推APG-68、66的作用距离简直短得可怜。

APG-79对APG-73也有探测距离扩大3倍的说法。
原帖由 qinweiqiu 于 2007-10-13 11:54 发表

你太夸大77的性能了。数据在那里,性能提高有限。内行人都知道那些参数的范围,在那些范围内距离提高3倍?两倍都是火星人科技!
另外30个是在TAS模式下,TWS现在一般只用于目标太多时TAS处理不过来的情况。TWS一般 ...

不夸大。作为先进有源相控阵的APG77提供比传统机械PD大的多的平均功率、小的多的传输损耗、微弱很多的热噪声,在影响探测距离的关键因素比传统机械PD优越的多,即使不计算信号处理技术、波型技术等方面的进步,APG77也将有可观的探测距离提升。
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原帖由 清蒸鱼摆摆 于 2007-10-13 12:30 发表


我个人感觉西方雷达如果不给出具体参数,而仅仅说“探测距离扩大N倍”就很容易掺水。比如当年APG-68出来的时候据说比APG-66探测距离扩大40%,然后AN/APG-68V9的探测距离比原始型号要大30%,而APG-80据说探测距离 ...

APG66没有HPRF波型,最大探测距离受到限制,MPRF波型全向探测能力好,但探测高速迎头目标远不如HPRF波型。APG68加入了HPRF波型,平均功率比APG66有所提高,信号处理能力也加强很多,下视高速迎头目标探测距离可能提高一倍左右,大40%估计是上视探测距离的比较(HPRF波型平均功率大于脉冲压缩的LPRF,但信号处理复杂,测距比较麻烦)。APG80换装AESA天线,基于AESA固有优势,探测距离提升不很奇怪。标准的比较探测距离应该给出发现概率、目标RCS,保证探测时的外部条件相同,但公开资料一般没这么详细,粗略的给个最大探测距离,取中间一点的数据可能要准确些。
原帖由 flank1978 于 2007-10-13 14:00 发表

APG66没有HPRF波型,最大探测距离受到限制,MPRF波型全向探测能力好,但探测高速迎头目标远不如HPRF波型。APG68加入了HPRF波型,平均功率比APG66有所提高,信号处理能力也加强很多,下视高速迎头目标探测距离可能提 ...


66没有高脉冲重复频率么?但是一般的RWS探测总该上70公里吧,68就达到将近100公里了,V9达到130公里,然后80达到260-390公里?那就该是AWACS的作用范围了。

另外,73的探测距离比65要高,79如果是它的3倍,恐怕又是一个E-2预警机级别了。
原帖由 清蒸鱼摆摆 于 2007-10-13 14:05 发表


66没有高脉冲重复频率么?但是一般的RWS探测总该上70公里吧,68就达到将近100公里了,V9达到130公里,然后80达到260-390公里?那就该是AWACS的作用范围了。

另外,73的探测距离比65要高,79如果是它的3倍,恐 ...

66是低成本雷达,没有HPRF。66上视70KM是有的,但下视有缺陷,V系列才有改进。80的性能不及79,估计探测距离不能达到近300KM,在250KM以下。APG79目前披露的资料不多,MMIC单片功率、MMIC数量都未见过报道,模糊的说探测距离达3倍没有依据可以考证,APG73本身也是水平很高的机械PD。但是APG79研制时间较晚,技术水平不会比APG77低,探测距离很可能比较接近APG77。
原帖由 flank1978 于 2007-10-13 14:27 发表

66是低成本雷达,没有HPRF。66上视70KM是有的,但下视有缺陷,V系列才有改进。80的性能不及79,估计探测距离不能达到近300KM,在250KM以下。APG79目前披露的资料不多,MMIC单片功率、MMIC数量都未见过报道,模糊的 ...


关于MMIC为虾米黑豹大叔不来说话呢```

[:a3:] [:a3:] [:a3:]
原帖由 flank1978 于 2007-10-13 14:27 发表

66是低成本雷达,没有HPRF。66上视70KM是有的,但下视有缺陷,V系列才有改进。80的性能不及79,估计探测距离不能达到近300KM,在250KM以下。APG79目前披露的资料不多,MMIC单片功率、MMIC数量都未见过报道,模糊的 ...


撒加大叔``偶看过关于79的描述也有这样的:探测空域扩大3倍```不知道是不是可能指扫描扇面面积``那样扩大3倍就等于距离扩大1倍了
首用肯定不是棍子。:D
原帖由 flank1978 于 2007-10-13 13:40 发表

不夸大。作为先进有源相控阵的APG77提供比传统机械PD大的多的平均功率、小的多的传输损耗、微弱很多的热噪声,在影响探测距离的关键因素比传统机械PD优越的多,即使不计算信号处理技术、波型技术等方面的进步,APG ...

平均功率加1倍,3dB,传输损耗3db,热噪声1db,也就7db,我还是望高里算的。3倍要多少db?
原帖由 franksnail 于 2007-10-13 15:27 发表
首用肯定不是棍子。:D


蜗牛大大的意思是我国最先上AESA的为J-11系列?
MMIC的定义是楼上说的这样?
美帝的战机数据中水份一向很大的...听听就好...
美帝军火商首先是商人,既然是商人,那么某些商人必有的臭毛病就少不了.

我们有自己研制的X波段MMIC T/R组件.有地面阵用,机载和星载多种
大约95-97年样片MMIC性能达到88-90年美军的水平.
02-03年已经可以稳定工作在2-3W的水平(峰值5W左右),
目前公开报道的是6W左右的水平(好像是用在星载的).
现在正试图改良技术突破10W的门槛..
应该在今明两年,TG的机载AESA雷达就能上天试飞...
预计装备等到2012-2014年之后吧.
2014...........比我这大BKC预想得还要晚.............
回复 1# hammeryk


    这个.......?
技术好就是吹水!?别的不说光F22流畅的外形TG能在2030年前接近就偶弥陀佛了!!{:yan:}
独孤F22 发表于 2010-8-12 21:08


    恩,要不怎么说你家F22孤独呢;P
回复 1# hammeryk


    现在消息侧视AESA没有改上
求制造过程介绍!谢谢!
中华土鸡 发表于 2007-10-14 16:22


    上天试飞还是上运八么?12-14年间装备,难道说先上三代机?