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整理人: only(2000-05-31 11:11:59), 站内信件
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飞机采用低空突防方式已经被所有空军接收.因为飞机对无线电型号反射小,容易
被地面大量杂波讯号掩盖.但是随着多谱勒雷达运用,低空突防目标已经不在拥有
绝对优势.这里粗略讲解一下多谱勒雷达优点与缺点.
多谱勒效应是指目标相对移动速度越大,产生的频移越大.利用这点特性,雷达就可
以过滤杂波,让目标讯号清楚暴露出来.原理如图1.
由于固定物的多谱勒频移是0.那么短时间内两次回波频移相减就可以过滤固定物
杂波型号,而移动目标因为两次回波频移不同.叠加的结果是使其信号更加突出.简
直可以用鹤立鸡群形容.
多谱勒频移公式如下:
A=波长.B=发射频率.V=目标相对速度.BV=目标频移频率.
BV=B+2V/A
注意V有正负值.接近为正,远离为负.
根据此公式,大家也可以看出在比较两次叠加信号后可以精确计算出目标移动速度
.对某些高速度,近距离目标测量是非常有用的,比如无线电近炸引信.
但是按照这简单模型看,多谱勒雷达还是有缺陷.当目标回波振荡周期与雷达脉冲
振荡周期成整数倍时可以被消除.
简单说,由于雷达采用特定频率照射目标,固定目标信号传回雷达也是以同样频率
传回雷达,所以,固定目标信号是完全按照雷达信号照射频率出现的.如果移动目标
频移正好与固定目标反射信号同时出现,那么,移动目标信号将会与固定目标信号
一起消除.见图2.
另外,实际中,多谱勒振荡基准值与对比值不可能一模一样.结果导致固定目标频移
信号与移动目标信号放大强度基本一致时就无法判断那是移动目标,那是固定目标
.那么就是说,如果杂波够强,目标信号够弱,多谱勒雷达依然无法把目标信号过滤
出来.
同样道理,对与平坦地区,比如较平静的海面,湖泊等地区,反射波较均匀,多谱勒频
移少,容易过滤固定目标信号.但是对于拥有复杂地形与恶劣海况水面时,由于雷达
波产生多次反射后回到雷达,导致地面杂波强度较高.甚至由于树叶,海浪等低速目
标移动产生多谱勒频移.见图3.
解决这问题的最简单方法是增加对比次数,减少对基准点信号的放大倍数.增加频
移过滤范围.通俗点说就是降低灵敏度.把相对移动速度慢的目标过滤掉,频移原点
附近目标信号对比度降低.
这产生两个问题,
第一,相对移动速度慢的目标不代表其速度慢.例如:护航机也许就在雷达上变成透
明.
第二,当目标频移信号接近多谱勒信号振荡周期点附近时信号会消失或者变得很弱
.信号可能时大时小.无法跟踪定位.
见图4.
为了解决这两点问题,第二代多谱勒雷达采用了电脑处理设备以增强处理效果.方
法是在每一次对比前,对不同延迟信号采取不同放大率,对每个脉冲波段采取不同
频率,波长与波形.甚至对每一次脉冲信号频移细分化成几种频移效果.通过大量对
比而发现目标.这种计算机控制下的分析可以非常有效过滤低速目标也可以非常有
效的分辨出频移原点处的目标信号.
此时,计算机采用N次延迟信号对比线把频移周期分成N份,每一条延迟对比线均独
立处理信号.不但能控制原点附近信号,还可以精确控制整个周期每一等份信号处
理值.当慢速度目标出现时,无需调低整体灵敏度,只需要调低慢速目标频移区间信
号灵敏度.由分辨信号出现在那一条延迟线周期内可以得知目标回波频率.这就是
窄频分析.
当延迟线数量为2的整数次方时候,计算时间最小.于是,对采用多谱勒机制雷达效
果分析的重要一条就是它在同一周期内拥有的延迟线数量计算能力.专业术语称为
FFT(FAST FOURIER TRANSFORM).FFT线越多,其雷达抗干扰能力越强.
随着电子技术发展,雷达可以拥有细小的滤波器.可以直接以窄频滤波器建立所需
要的波形曲线.但是由于窄频滤波只选取整个波段的某一小段频率通过,使回波波
形被完全破坏,(计算机靠窄频滤波器建立的模拟波形并不是真正的波形)无法根据
时间特性测量距离,因此必须另外配备专门的时间测量装置,把特定区域回波信号
发送给时间测量装置滤波器控制,以此计算目标讯号距离,速度等资料.
到这里,多谱勒雷达进入了第二代.也是真正实用的一代.
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标 题: 多谱勒雷达运用(2)---多谱勒雷达在空中的运用
发信站: 网易虚拟社区 (Wed May 31 11:03:26 2000), 站内信件
多谱勒雷达在空中运用.
多谱勒雷达装上飞机后,又面临了许多新问题.
因为飞机相对于地面固定目标产生移动速度.于是地面杂波也有了多谱勒频移.地
面目标多谱勒频移分3种情况.
1.正面地形回波.其多谱勒频移为+2V/A(具体公式见多谱勒雷达如何分辨目标一文
)
2.正下方回波.多谱勒频移为0
3.正后方回波.多谱勒频移为-2V/A
那么随飞机航向,雷达仰角,水平转动角度不同,地面杂波多谱勒频移变动范围在+
-2V/A之间.
但是没有雷达可以做到雷达波绝对单向发射性能.总有旁瓣雷达波辐射.见图5.
雷达波除了在扫描方向拥有最大功率雷达波束外(主波瓣,MAINLOBE),还在其他方
向辐射出雷达信号(旁波瓣,SIDELOBE).如果雷达旁瓣足够宽,有可能360度分布.这
种雷达被称为大嗓门.非常容易被辐射导弹跟踪定位.也非常容易被敌方被动雷达
监视.
这种旁瓣使多谱勒雷达收到的地面杂波不是理论上的一条线信号,而是由+2V/A到
-2V/A频移范围的一道宽大杂波带.见图6.
当然由于雷达技术发展,采用窄波天线不可能在如此宽的范围内信号均如此强.这
里只是为了说明情况而做出的一个特例.
于是,多谱勒雷达在空中要过滤的频移范围更加宽.飞机速度越快,其过滤频移范围
越宽.因此空中雷达要采取多种方式消除杂波.包括增强多条延迟信号线改变滤波
性能,增加FFT分析杂波频移范围并加以过滤.对目标采取更强大功率照射让其信号
突出等多种手段.结果导致飞机的多谱勒雷达远比地面多谱勒雷达复杂.下面具体
分析不同脉冲信号对目标与杂波之间的影响.
多谱勒雷达如何分辨目标一文指出,目标相对速度接近多谱勒雷达频率整数倍时其
信号会被消除.我们把这速度称为盲速(BLIND SPEED).这现象被称为速度不确定性
.(VELOCITY AMBITIOUS).见图7.
1,2,4,5.为旁瓣方向,3为主波瓣方向.
方向3接收的目标信号与杂波信号均为最强讯号.其多谱勒频移为2VCOS B /A.
1,5,方向是旁瓣波引起的杂波频移最大最小情况.+2V/A与-2V/A
4,是空中云层.特别是雷雨云产生的多谱勒频移.
当目标S迎面而来时多谱勒频移为 2(V+VS1)COS B /A >2V/A.在频移上与杂波信号
分离.
但是当目标S远离时多谱勒频移为 2(V-VS1)COS B/A < 2V/A.频移处于杂波信号范
围内.这时就产生了盲速.见图8.
而由于雷达脉冲发射周期不同,其波形也会造成这种困扰.如图9.
多谱勒脉冲频率回波周期我们把它称为PRF(PULSE REPEAT FREQUENCY).当PRF大,
雷达监测的多谱勒频移就宽,减少了杂波出现周期,可以侦察到高速逼近目标A.此
时雷达的俯视能力最高.
它的缺点也显而易见,对于远离目标B,如果目标空速小于飞机速度2倍的话,会使回
波落在杂波范围内而被消除.所以高PRF发现不了远离目标.也就是说高PRF信号没
有全向性.
另外由于周期长,对目标距离测量有困难.无法确定目标回波在周期那一点内出现
.
于是高PRF雷达采取了调频方式(FM)测距.原理是按照固定规律改变发射频率.将回
波与发射规则比较从而确定目标回波是那个脉冲发射的.,虽然可以确定目标距离
,但是由于目标速度会产生多谱勒频移变化,也使它无法精确测距.
另一方面,由于要维持固定规律变化,每道脉冲不能随意跳动,使对方容易对高PRF
多谱勒信号进行电子干扰.但是另一方面,发射半主动雷达制导导弹时候,必须采用
高PRF模式,以便导弹能拥有较高的资料更新速度,与较好的俯视能力.
低PRF雷达测距准确,测量距离也最远,信号衰减小,而且无需采用FM调频测距.但是
由于PRF较近,两段杂波间距小,高速目标A的信号也有可能因为处于下一周期杂波
信号内而被过滤.见图10.
这种情况依然可以靠其他方式解决问题.其中对滤波的灵敏性随机变化可以防止遗
漏目标信号.仔细分析目标回波特征可以发现,移动目标由于是点反射,反射波较尖
锐,而地面反射波比较平缓.目标飞行高度较高时候,由于信号反射时间与地面差距
大,可以与地面杂波分离不混在一起.但是这种方法不适用于高PRF脉冲.见图11.
由于低PRF脉冲时间短,远距离回波距离准确性高,每一段杂波强度与反射时间接近
.可用加权平均值方式控制灵敏度,让高于标准的信号B通过滤波器.虽然随着灵敏
度取值不断变化,可能有固定目标回波短暂时间内通过过滤平均值而显示在荧屏上
,但是移动目标那尖锐信号是不会像固定目标回波那样时有时无的.这就可以准确
判断是否移动目标信号.
而高PRF脉冲间隔较长,远距离回波具有距离不准确特性,难以进行加权平均计算.
如此一来,低PRF脉冲无论对高空目标仰视目标或者低空俯视目标,无论目标相对速
度如何均有能力消除杂波影响,降低虚警率.
他的缺点是由于采取加权平均值,对目标信号回波信号要求高.远距离与高速低空
目标需要不断调整计算平均值以获得最佳观测效果.俯视能力不如高PRF.
此时,人们提出采取两种不同PRF雷达混合使用而解决问题.这也是大多数飞机雷达
采用的方式
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标 题: 多谱勒雷达的运用(3)---现代战斗机采用的多谱勒雷达
发信站: 网易虚拟社区 (Wed May 31 11:03:59 2000), 站内信件
多谱勒雷达的运用3--现代战斗机采用的多谱勒雷达.
前两篇简述了多谱勒雷达原理与技术特点.在现实运用上,多谱勒雷达仍然无法完
全解决杂波干扰问题.特别是由于不同PRF对目标信号处理效果不同.飞机上普遍采
用了具备高PRF与低PRF特性的中PRF频率.
为了解决目标定位问题,一般采用短时间内发射两种不同PRF脉冲信号,对比脉冲信
号回来时间与脉冲发射时间对比可以确定目标的准确位置,而为了能兼顾俯视能力
与过滤杂波能力,采用交错发射不同的PRF信号,以计算机做对比可以有效过滤地面
杂波信号干扰.但是对第二次杂波干扰(在下一个脉冲间隔才回来的杂波)无法过滤
.
这两种解决方法均有弊端,就是要雷达不断改变PRF,并且要以一种固定规律发射脉
冲,对目标确认要采取多次确认方式才能过滤出信号特种与取得目标数据.无论采
用那一种PRF都不可能完全消除杂波影响,也就是说,目标信号必须拥有足够强度,
才能监测.
另外一种平衡高PRF能力的方法是在脉冲发射中加入一个较长的脉冲波,这脉冲波
采用另外过滤回路处理,并以较长的脉冲间隔周期得到较远的探测距离,而为了得
到比较高的清晰度,处理回路采用压缩信号方法提高解析度.在早期预警飞机E3上
的APY1就采用此项方法弥补高PRF雷达测距不准的问题.它采用了计算机处理信号
系统与窄频过滤系统(关于宽频与窄频滤波效果见多谱勒雷达如何分辨目标一文.
).要比早期的E2探测能力强.
到1970年,F4E开始装备AWG-10/11雷达,首次采用高PRF信号让战机拥有俯视附射能
力.部分解决了无法防备北越空军采取低空袭击问题.
图12.F4雷达.
随后,装备海军的F14配备AW9雷达,开始采用双PRF信号,使F14能探测相对速度较低
的目标.让F14成为当时最有效的拦截机.
图13.F14雷达.
1980年,F15开始装备APG63雷达,此雷达引进电脑化管理,可以短时间内快速变化和
分析PRF数据,将中PRF运用到飞机上,雷达远距离搜索用高PRF,中程追踪用中PRF以
取得精确数据.同时期的F16开始装备APG66雷达.早期的APG66雷达天线小,性能要
求不高,又不要求其采用半主动雷达导弹,于是,F16成为首个只装备数码技术下纯
中PRF雷达的战机.
图14.F15雷达舱
在欧洲,英国的旋风也开始配备多谱勒雷达(FOXHUNTER).它采用的方式比较特别.
FOXHUNTER的雷达波采用极高频率发射脉冲,效果与连续波雷达一样.但是每个脉冲
之间又有极短的间隔时间.运用数码技术压缩脉冲信号,快速变频以及FFT分析.它
的俯视能力,测距能力要比早期的高PRF信号要高许多.但是受脉冲信号采用高PRF
影响,对于相对移动速度低的目标与尾追目标探测就有问题.
到80年代,F14再次改装采用APG71雷达.此雷达其实就是在早期的AWG9雷达中加入
中PRF信号.加上采用数码技术处理信号回波.大大增加了对高复杂地区的俯视能力
.
观察整个80年代技术发展状况,采用中PRF多谱勒雷达成为了主流方向.事实上,旋
风也在后期改用了拥有高,中,低PRF发射能力的多谱勒雷达.(BLUE VIXEN)
进入90年代.随着电子技术发展.多谱勒雷达又有了全新设计.美国的F15E开始装备
APG70改进型号雷达.它采用高PRF模式下工作,在每一脉冲回波中加入特殊的处理
回路简称'距闸',以解决高PRF无法精确定位的问题.并且在同时运用数码技术控制
FM测距,增加了最大追踪距离.
具体方式如下:
操作在200KHZ下等高PRF,脉冲以5微秒为间隔发射一次,电波约行程1.5KM,在这个
PRF区间内,分出40个距闸.也就是说每个距闸之间拥有37米解析度.在每个距闸中
再划分500个窄频滤波器.
也就是说,在这1.5KM间隔内F15E拥有20000个滤波器分析数据.37米距离内可以跟
踪,判断500个目标!!
这种雷达带来的好处就是不需要浪费时间切换PRF与多次照射目标.可以立即对任
何距离内的目标进入精确跟踪模式,减少目标逃脱可能,而且无需改用中PRF跟踪目
标.从而增加勒最大追踪距离.
下一篇探讨多谱勒技术在空战中运用.
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标 题: 多谱勒雷达的运用(4)---多谱勒雷达对战机战术机动动作影响
发信站: 网易虚拟社区 (Wed May 31 11:04:32 2000), 站内信件
多谱勒雷达的运用4--多谱勒雷达对战机战术机动动作影响.
在70年代中期,F14开始装备拥有H.PRF与L.PRF脉冲信号的多谱勒雷达后.对多谱勒
雷达干扰与反干扰研究就开始展开了.
根据前几篇对多谱勒雷达性能介绍,大家可以看出,简单PRF信号下的多谱勒雷达特
点
1.对相对低速目标探测率低.
2.对相对速度变化大的目标捕捉困难.
3.回波信号强度影响其探测距离.
4.不同PRF对目标观测性能有相当大变动.
5.无法绝对分离地表杂波与目标回波.有可能将目标信号丢失.
于是许多空军研究出一套规避机动方式对付多谱勒雷达
这里采用典型位置说明方法:
在迎面逼近敌军时遇到多谱勒雷达照射采用方法.
1,辐射源距离较远时
当接到H.PRF信号
立即降低高度,与辐射源机动方向成直角或者沿辐射源机动方向机动.务求让自己
的信号回波跳入对方雷达PRF频率原点上.(注意不是许多文章中写的按照[[雷达波
]]传导方向垂直机动.)
另外,雷达警告装置上设立FM侦察电路,如果发现对方FM信号不断照射自己,就表明
已经被对方捕捉到.
对方采用M.PRF信号.
采取机动方式与H.PRF信号方式相同.务求让自己溶入地表杂波之中.但是远距离接
到M.PRF信号表明对方雷达系统肯定是数码处理数据.如果对方频繁改变PRF照射自
己.并且不断改变照射功率.也表明被对方捕捉.
对方采取L.PRF
远距离使用L.PRF并不能有效捕捉目标信号,对低空目标也缺乏辨认能力.对方如果
不是采用高频率发射强脉冲照射自己,而且自己位置比对方低的情况下根本无需理
睬.
2.辐射源距离中等时.
对方采取H.PRF
如果自己正在超低空快速逼近辐射源,那么可以恭喜你.已经被对方发现了.一架距
离40KM,3平方反射目标,相对速度超过 2M 的目标在采用H.PRF照射雷达上信号强
度就像巴黎铁塔一样突出.除非对方多谱勒雷达太烂,否则也无需机动了.最好办法
是在加快速度,立即采用M.PRF/L.PRF确定对方数据然后发射导弹.因为此时就算采
取机动,也只是让对方H.PRF找不到目标而已.但是拥有记忆系统的现代雷达可以立
即转变PRF照射目标.40KM内,根本无法逃脱对方L.PRF/M.PRF跟踪.
另外如果在40KM以内对方突然由M.PRF或者L.PRF转为H.PRF连续照射自己.那么就
表明对方已经发射中程半主动雷达制导导弹.此时的机动依然是有效果的.
举例:
沿垂直面高G爬升后立即高G机动平飞方式,可以在导弹雷达上面造成目标信号频移
大范围变动.(实际上是不可能采用这动作的.爬高就已经让目标与地面杂波信号分
离了.这里只是针对多谱勒效应提出观点)
大量释放放射诱引弹,多次正确机动后,由于导弹雷达无法准确把握目标频移跳跃
幅度与诱引弹杂波影响掩盖而导致锁定失效.(注意是锁定失效,而不是丢失目标.
两者概念不同).
讲了这么多,飞机在不采用干扰情况下靠机动摆脱多谱勒雷达跟踪无非就是让自己
的信号频移跳到地面杂波信号里面,并且力图避免自己的信号回波与地面杂波在对
方雷达里产生接收时间差.
非常非常可惜的是.这种方法只对90年代以前的多谱勒技术有效果.现代多谱勒雷
达已经无法靠机动躲避了.特别在中短距离内(此距离标准与雷达性能,辐射源位置
关系相当大,不同雷达对中短距离概念不一样.),连以前靠贴地飞行,让自己反射信
号与地表反射信号时间差缩小以躲避雷达侦察的方法也落后了.在现代多谱勒雷达
面前毫无作用.
台湾曾经有过一种说法,某架幻影2000坠毁的原因是在训练采取高机动转向,以避
免SU27多谱勒信号跟踪过程中,由于驾驶员身体不适应而导致坠落.
如果这是事实,那么可以说,台湾空军对我SU27雷达性能完全不了解.对初期的SU2
7雷达这种训练的确有效.但是面对全新俄罗斯雷达功能,这方法只能制造更久时间
让SU27跟踪目标获取数据.完全没有规避效果.连我国新型雷达均可以做到不改变
PRF情况下准确跟踪,定位了.新型雷达拥有距闸波形,无需变PRF,就可以跟踪目标
.已经拥有F15E雷达的初期功能.(F15E雷达在1990年的能力与特点见多谱勒雷达的
运用3一文.)
在远距离外,飞机采用低空飞行,或者纵向机动可以躲避多谱勒雷达跟踪,但是位于
中短距离内的目标,比如台湾海峡宽度,根本没有办法靠机动方式规避目标.(台湾
飞机采取空中待机最好方式是躲在东部山脉下,由一线雷达提供数据资料采取突然
越升方式攻击才有突击效果.这是另外话题了)
而在前段时间,有篇文章介绍巴尔干地区上空AIM120效果时,有些网友惊呼MIG29根
本无法提前对AIM120报警.其实并非AIM120无法提前警告,而是由于MIG29的警告装
置落后导致AIM120主动雷达启动L.PRF信号时才报警.这时由于AIM120机动性能高
,对多谱勒信号解析能力高.无论靠机动还是干扰,MIG29是逃脱不了AIM120攻击的
.(实际上现在也有装置可以摆脱AIM120攻击.)
为什么说MIG29预警功能落后呢?因为它还是按照80年代多谱勒雷达特征设计程序
.要对方多次照射,并且不断改变PRF,加大功率,甚至接到FM信号时才提出报警.
事实上,现在的雷达只需要在H.PRF里面加入距闸.采用窄波过滤器分析回波信号,
在超远程目标确定上已经无需采取M.PRF引导了.(具体PRF特征与适用范围看多谱
勒雷达运用1.2)
结果,当对方发射AIM120,在初期惯性制导时期,MIG29警报系统无法分析对方跟踪
信号特征,导致以为太平无事而麻痹思想.这也可以看出南斯拉夫的飞行员也缺乏
对多谱勒雷达新发展知识.而AIM120开始用近程雷达引导时候,由于相控阵系统发
展与低可探测雷达信号波形发展,MIG29对AIM120雷达轻微的照射辐射视而不见.等
到对方靠近,AIM120采用多PRF过滤杂波,并且用强功率照射目标时才提出警告.结
果给人一种感觉是AIM120神出鬼没.
那么就没有办法对付多谱勒雷达了吗?当然不是.由于多谱勒雷达基本原理是靠频
移,接收信号时间差,回波波形差别,反射信号功率来判断目标数据的.
那么基本干扰原理就是当接到多谱勒雷达脉冲信号,计算出其具体数据,那么采用
主动发射信号方式在对方多谱勒雷达上产生许多目标频移.
甚至可以让频移信号覆盖整个频移波段.更有计算能力高的干扰系统可以向地面发
射模拟杂波信号,让对方雷达接收的杂波信号频移宽度大幅增加.导致对方雷达无
法判断.这种间接干扰方式甚至可以避免对方改用被动引导雷达确定自己方位.
面对这种干扰方式,多谱勒雷达采取了以下几种方式.
1.减少旁瓣.
这可以大大减少干扰区杂波强度.让采取突然降低速度方式(SU27的眼镜蛇机动)或
者直升机,移动车辆等移动速度小的目标在地表杂波中更加突出.现代多谱勒雷达
对旁瓣功率减少之大,另SU27眼镜蛇在摆脱多谱勒雷达跟踪方面功能毫无作用.
2.按照一定规律变换脉冲频率,PRF周期.
这就像在雷达波束内加上了密码.另对方无法侦测出自己的雷达信号发射规律.贸
然发射干扰波非但无法干扰雷达,还会立即在被动接收器上自我通报数据资料.
3.采取相控阵加电位扫描.
对目标的主波瓣不是采取连续跟踪方式.而是采取不同时间不同功率照射,甚至可
以同时采用多个频率不同,PRF不同的主波瓣照射目标.如果需要可以立即加大对目
标照射功率而让企图隐蔽的目标信号更加突出.
4.对于主动雷达制导导弹,采取以上方式外还另外携带多种跟踪方式,比如红外线
,紫外线,被动制导雷达等设备.
从以上方法可以看出.只要对方不了解辐射源特征,是无法干扰辐射源信号的.同样
道理,如果完全采用其他国家雷达系统(比如我们进口的A50).就等于将此雷达系统
完全公开,一点秘密也没有了.战时根本等于废物.
回到上个问题,那么对于采取先进多谱勒雷达系统的AIM120如果干扰呢?难道就等
着被打?
其实现在西方已经提出对付方法了,也在实战中检验了其效果.就是在飞机后面拖
一消耗性主动诱饵.当对方配备多谱勒主动雷达制导导弹靠进时,除了机动飞行外
,还开动拖曳诱饵干扰.导弹在被强大干扰信号下,自动转向被动探测.由于诱饵速
度与飞机一样,多谱勒雷达无法分辨那个是真目标,于是攻击辐射功率大的诱饵目
标.这诱饵在战斗中被证实非常有效.
下一篇多谱勒雷达运用将探讨如何对付预警机
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标 题: 多谱勒雷达运用(5)--对抗预警机
发信站: 网易虚拟社区 (Wed May 31 11:05:00 2000), 站内信件
多谱勒雷达运用5--对抗预警机
要对抗预警机,那么就应该针对最新机载雷达研究对抗方法.前几篇对多谱勒介绍
中,大家可以发现,按照现在电子技术干扰80年代的多谱勒雷达,完全有把握.但是
对于90年代后逐步装备部队的高性能雷达,采取电子干扰效果已经不明显.除非能
够完全掌握对方预警雷达所有性能资料.否则任何电子干扰措施只能让对方看得更
清楚.
虽然一般情况下,我们无法掌握对方雷达具体数据资料.但是我们还是可以通过多
谱勒雷达与电磁波基本特征判断对方雷达必定拥有的缺陷所在.
缺点1.无论任何雷达均受到信号强弱影响.目标信号不够强是看不到的.
目前由于采用了相控阵技术,可以采用多波束照射目标.如果控制得当,可以让照射
波在目标上产生叠加.获得比发射功率大千百倍的能量.让目标回波像漆黑夜空中
的星星那么耀眼.
但是这种方法是有适用范围限制.
第一.这种扫描受旁瓣大小,与主波瓣发射夹角限制.主波瓣指向性能不好时候,超
过某一距离后就无法采用这种照射方式.同样如果旁瓣太强.(多束跟踪同一目标区
,旁瓣往往也会因此而加强),那么在雷达上也会由于杂波太大而掩盖目标信号.
第二.受预警面积限制,如果要对目标采取这种扫描方式那么首先就必须发现目标
位置,至少也要知道目标所在区域.
超远距离按这方式搜索目标就像在天安门广场用拖把拖地.盼望有机会拖死一只蚂
蚁!
只有在一定距离上,发现可疑信号采用这种方式扫描可疑区域才有实用效果.或者
由前线提供具体扫描区域,这方法才能奏效.
缺点2.无论雷达采用何种PRF机制,对远距离低空目标均无法发现.
第3运用篇讲过F15E新型雷达采用H.PRF机制,配合距闸,再加上窄波滤波器可以精
确定位,配合采用数码技术控制的FM测量系统.解决了H.PRF无法精确计算目标距离
与判断回波时间问题.这种技术可以在保证对低空目标的探测率同时也改善了H.P
RF不善于跟踪的问题.但是无论这种距闸多谱勒雷达有多先进,受视角影响,远距离
外低空飞行的目标由于反射波与地面反射波时间差一太过接近使得雷达无法将其
分离出来.
缺点3.由多谱勒频移公式可以知道,多谱勒技术适合短波,超短波雷达运用.长波,
超长波对其效果不明显.那么就是说,多谱勒雷达受地球曲面影响依然相当大.
缺点4.采用短波型号的预警机肯定受机形限制产生盲区.
对于每种预警机盲区是不同的.美国除了在预警机背上配备大型天线外,肯定也在
其他部位配备了电子告警系统.防止有威胁目标靠近而不知道.另外,预警机通常也
采用某一固定航向巡航,以避免盲区长时间处于同样位置.
由以上4点可以看出,所有多谱勒雷达均受某种限制.对于某些宣称拥有500KM预警
半径的宣传大可以不必理会是否拥有500KM预警能力.这最大发现距离是有水份.当
然,实际操作中,有可能达到这个距离.
举例:
如果某雷达拥有双波束发射能力.一道波束负责180度.战时只要观测90度范围而无
需360度观测.那么就拥有了2道波束对90度内目标进行扫描这可以大大增加观测距
离.
说回拥有500KM观测距离的预警机,它在运用上肯定是采用固定观测与动态扫描相
结合,对距离500KM机场采取长时间监测,对其他空域采取警戒扫描.一旦发现机场
起飞飞机可以立即对飞机进行多波束照射而获得500KM预警能力.
但是对于500KM外起飞,采用低空小速度逼近的飞机,此型预警机肯定没有500KM预
警能力.
那么这型号雷达究竟有多少KM警戒距离?究竟能跟踪多少目标?究竟能发现多近的
低空目标?对发现低空目标的高度差要求是多少?
要知道这些数据最好方法就是了解此型雷达的具体性能数据.例如:
1.知道雷达主波瓣最大发射功率,夹角.旁瓣辐射大小,旁瓣强弱分布.立即就可以
知道此雷达最大发现距离,对目标回波探测强度,对目标速度探测幅度等资料.
2.知道雷达的扫描波束数量.可以计算出雷达跟踪目标数量.(此性能还受计算能力
影响).
3.知道雷达的天线面积,知道窄波过滤器大小,功率,噪声值.立即知道此雷达精确
跟踪能力,抗干扰能力极限等资料.
4.知道雷达系统计算能力.(无需知道程序代码).可以判断出此雷达拥有多少目标
解算能力.
5.知道其电磁波干扰情况,盲区情况可以知道此雷达适用范围.
....
由以上看出,如果让敌方知道雷达具体数据,那么简直就是灾难.所以我非常非常反
对我国进口A50.无论这雷达系统是由俄罗斯提供还是由以色列提供.在战争期间,
它的所有数据都不保险.我国进口A50只能说解决了我国没有预警机的问题.雷达系
统的生产必须由自己掌握才能保证数据安全.
那么除了通过非常规手段外还有什么方法得知对方的雷达数据吗?当然有,在平时
就应该开始收集对方雷达信号特征.经过积累记录.一般可以得知部分性能数据.由
我国多年前就装备的TU154电子干扰机可以知道我们已经观测某国预警机多时了.
那么在无法有效电子干扰现代预警机情况下.对抗预警机任务就落在了硬打击手段
下.现在最有名的硬打击手段是俄罗斯与我国发展起来的超远程SA导弹.
这里以FT2000导弹为例.由于现代雷达已经可以做到低旁瓣,快速开关机.所以单纯
靠被动制导是无法命中目标的.我国公布FT2000采用被动制导可以肯定不是单纯的
被动制导.具体攻击程序应该如下:
1.首先地面雷达系统发现预警机.取得数据资料.
2.发射FT2000.导弹初期采用惯性制导,人工修正方式靠近目标.
3.靠近目标时,启动导弹雷达,采用半主动方式跟踪目标.如果目标对其干扰,自动
转让被动方式.攻击段,引导头应该可以发射L.PRF信号取得具体数据.
4.为了能打的远,飞的快,预防目标机动逃脱.FT2000应该是采取高空突破方式逼近
目标.俯冲攻击,由于预警机机动能力不强,FT2000的机动性能也许不如其他种类的
SA.但是其飞行速度肯定非常高.这还可以减少敌方护航机拦截导弹机会.
按照现在预警机警戒距离与探测技术推算,导弹射程不应该低于200KM.最好能有4
00KM以上射程.按200KM距离计算,导弹巡航速度应该超过2M.低于3M.
弹头除了拥有爆破性能外,有可能设计有电磁脉冲轰击能力.以破坏对方雷达.为了
防止对方拥有电子干扰技术,应该采取激光近炸引信.
这些估计数据与我国公布的部分性能数据相差太远.也许我们公开的只是外销型数
据吧~@
本人认为如果真要采用SA方式反击预警机,那么以上性能必不可少.至于AA反预警
机技术,受战斗机雷达性能影响与携带导弹性能影响,要比SA技术难度大许多.原因
在这里不讨论了.大家可以翻看以前几篇对战斗机多谱勒雷达性能分析与本篇对预
警机多谱勒雷达性能分析就可以看出来.
下一篇多谱勒雷达运用探讨多谱勒对隐形飞行物探测性能.
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mmm...
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发信人: haoke (bit), 信区: Military
标 题: 多谱勒雷达运用(6)---如何用短波雷达发现隐形飞行物
发信站: 网易虚拟社区 (Wed May 31 11:05:58 2000), 站内信件
多谱勒雷达运用6.--- 如何用短波雷达发现隐形飞行物.
许多人每当看到美国的隐形飞机,隐形巡航导弹发展与性能介绍适合.往往第一印
象是:完蛋了.
的确,隐形飞行物对今后空战方式影响之深,另人难以想像.看都看不见如何打?但
是,隐形飞行物真的看不见吗?
有许多人告诉我,美国的隐形飞机RCS是0.1,甚至是0.01,但是究竟0.1,0.01是什么
概念?于是又有人告诉我,那就是人家的信号反射大小相当与一只鸟.甚至有人说得
更形象,就像一个在天空飞的头盔那么大.
可是,就算它的反射信号像头盔那么大,比小鸟还小鸟.难道就看不见了吗?按照电
子技术理论,任何微弱信号均可以放大到人类所能放大的极限!这早就已经可以办
到了.为什么那像小鸟还小鸟的东西我们就看不见?就不能把它放大出来?其中到底
有什么问题?
我在这里可以说,只要隐形飞行物有辐射信号,那么它就一定能被发现!决对不是发
现不了.
但是又有人说.那肯定是能发现的.但是雷达预警距离要短很多.短多少呢?足够让
隐形飞机有办法绕过雷达间隙.如果俄罗斯采取密集雷达部署,那么他的国家都受
不了!!
真是这样吗?让我们重温一下多谱勒雷达的特点吧.
1.多谱勒雷达的好处就是可以把相对速度快的目标回波从其他杂波里分离出来.
在频移轴上,把地表杂波以外的区域放大,那么信号就出来了.由于除了地表杂波信
号以及慢速度移动信号外,就剩下高速飞行物信号.它在里面无论反射波有多微弱
,当放大功率足够大时候,一样会被踢出来接收检阅.( 高速度目标在频移轴上表现
看多谱勒雷达如何分辨目标一文).
2.在时间轴上,把地表反射回波时间内的杂波剔除,那么将只剩高高在上的隐形飞
机回波.此时在高空飞行的物体,无论是飞鸟,还是飞机一样会被过滤出来,背景非
常干净,没有任何杂波.如此一来,隐形飞行物依然可以被毫不留情的踢出来接受检
阅.
现在大家可以知道.理论上,隐形飞行物只要有回波那么它就肯定可以被放大器找
出来.无论它的RCS是0.1,还是0.01.甚至是0.000001.
那么到底是什么限制了现代多谱勒雷达寻找隐形飞行物呢?
还是那可恶的0.01做出了限制.
隐形飞机的低探测率有多低?用个形象点说法.它的回波强度低于许多雷达自身噪
音.低于大气层内雷雨云的杂波.结果在实际运用中,无论将电子信号放多大,还是
被其他噪音淹没.这是所有旧雷达的悲哀.
为此,USA也兴奋的宣布,隐形飞机是不可探测的!
但是各位网友有没有注意到隐形飞机的最新计划里面增加了一项不起眼的要求?那
就是要拥有低空突防能力!
为什么美国佬要干这傻瓜?道理非常简单.隐形飞机再也不能横行天空而不被发现
了.
看前几篇文章介绍,大家可以发现,除了抑制雷达本身的噪音值外,还多了个采取多
波束照射,让目标区信号放大千百倍的方法.虽然说在远距离上采用这方法有扫描
速度缺陷.但是在现代大型地面雷达系统内已经不成问题.只需要解决了目标回波
信号强弱问题,然后解决快速扫描问题.那么在天安门用拖把拖死蚂蚁完全可以.
在海湾战争中,美国敢用F117单独对地面目标发起进攻.但是在巴尔干地区却要派
遣飞机护航.这就是现代雷达发展技术的威吓.美国再也不敢随便乱派隐形飞机进
入不安全区了.
现代雷达采用电位扫描方式,利用多波束同时照射目标.解决了隐形目标反射信号
太弱情况,也解决了气候,噪音对信号处理不利影响.另外加入对回波峰值特征判断
能力.对回波与地面回波时间差精确计算能力.大型多谱勒雷达对高空突防的隐形
飞机可以看得一清二楚!
但是人家毕竟是采用了多种隐形技术的飞机.同样照射能量对其预警距离与其他非
隐形飞机预警距离要差一大节.还是容易产生防守间隙.正如上篇文章里对预警机
警戒距离问题判断一样.对于定点方位,可以取得最大预警距离,但是对于其他方位
是无法拥有如此远距离的预警范围.如何解决问题?
问题已经有答案了.那就是采取长波雷达预警,多谱勒雷达跟踪,瞄准.
根据雷达波特点,隐形飞机对长波雷达是没有效果的.但是长波雷达也受波的特点
无法提供目标具体方位数据,无法实现跟踪,瞄准.但是长波雷达提供的大致方位却
对解决采取短波,超短波的多谱勒雷达非常有用.它可以立即根据长波雷达数据确
定扫描区域.此区域之小,对于大型多谱勒雷达来说,简单就是小菜一碟.完全可以
在几百公里外捕捉到目标.
为了能躲避地面大型多谱勒雷达对隐形飞机捕获,美国被迫要求隐形飞机能够拥有
低空突防能力.以便靠地球弧度和起伏不定的地形掩护突破防御系统.
那么如何解决采用低空突防的隐形飞机预警问题呢?
对于我国来说,依然要靠长波雷达预警.通报飞行物大致方位,但是对于上百公里外
的低空突防目标探测,一定要把预警雷达搬上天.那就是我国进口的A50.由A50负责
扫描具体区域,指引战斗.
对于隐形飞机来说,隐形就是要躲避对方雷达探测.如此一来,隐形飞机,特别是某
些大型隐形飞机对雷达探测距离隐形效果已经基本丧失.它们既不能隐蔽突防又不
能主动干扰.上百亿的家伙在我雷达系统前面只是废物.鉴于以上看法,本人认为,
进口A50最大好处是可以与长波雷达配合预警远距离外低空突防的隐形飞机.虽然
A50的雷达系统一无是处.( 对预警机评论看运用5 )
但是这里只是解决了看不看得见问题.打不打的过那是另外的问题了.对于已经进
入内陆低空飞行的隐形飞机,由于地面杂波影响,地形遮蔽.虽然理论上多谱勒雷达
依然可以跟踪,但是长波对多谱勒频移不太明显,比较难分辨目标位置.容易造成目
标脱锁.
至于另一种低探测率的飞行物,巡航导弹,UAV飞行器.可以说,在远距离上,对其探
测方式与隐形飞机一样.近距离内,多谱勒雷达可以解决问题.关键依然是突防进入
内陆地区的目标.受地形回波遮蔽与地形阻拦.比较难以发现目标.
多谱勒雷达到这里就与大家探讨完了.希望此6篇多谱勒运用文章能对尚未了解多
谱勒雷达特点的网友起到一定帮助.
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