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整理人: only(2000-07-18 13:34:17), 站内信件
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国产新一代远程警戒雷达YLC-4
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YLC-4雷达是由中国南京电子技术研究所研制的新一代远程警戒雷达, 采用了全固态、全相参、脉冲压缩体制。雷达的主要战术功能是担任飞行目标的 警戒任务,提供目标的距离和方位二维数据,配有测高雷达时能兼顾引导任务; 雷达还具有综合其它雷达情报的能力,可以作为局部雷达网中的情报中心,其辅 助功能是作为航管一次雷达,为空中交通管制提供目标的位置数据。
◆系统组成
YLC-4雷达工作单元由四部分组成,包括天线车、信号舱、发射方舱和 电站。天线车上装有线源馈电的单弯曲反射面天线,五路转动铰链、询问天线等 设备。信号方舱内装有接收机、脉冲压缩和反干扰设备、信号处理机、自动录取 和情报综合等设备。发射方舱内装有集中式固态发射机,高可靠性和大功无源限 幅器、询问机等设备。电站由二部电站方舱组成,每个方舱内各装有一部120 kW柴油发电机组,二部油机能主、备或并机工作。
◆系统设计特点
YLC-4雷达设计具有以下几个特点:
◇威力大
该雷达具有大功率口径积,探测距离远,覆盖空域大;天线在仰角上采用超 余割平方波束扫描,合理地利用了能量,因而雷达搞、低空覆盖性能好。
◇全固态
本雷达采用固态发射机,所以整个雷达都由固态电路组成,具有全固态电路 雷达的一切优点,可靠性高、寿命长、易维护等。
◇优良的抗干性性能
采用全固态、全相参体制,使雷达具有很高的频率稳定度,能快速进行脉组 、脉间伪随机和自适应捷变与MTI兼容;天线低副瓣设计,水平副瓣电平在雷 达工作频段内低于-30dB,有利于对抗积极干扰;自适应DMTI系统有较 好的抗地物杂波和抗箔干扰能力,地杂波中的动目标改善因子≥45dB,并能 自动的抑制箔条干扰;采用大时宽-带宽积的线性调频信号,长短脉冲相结合, 使近程阻挡小,探测性能好,且雷达信号不易被侦察接收机截获分析。
◇自动化程度高
雷达回波的录取采用工作、自动两种方式,可对目标进行自动检测、录取, 自动完成敌我敌识别和跟踪,具有现代化雷达所共有的自动化性能。
◇便于雷达联网
雷达能接收和综合4部其它雷达(如测高雷达、补盲雷达等)的数字情报, 结合本站情报,组成一个局部的雷达网,对网内情报综合后通过数传接口和微波 图传接口,自动传送到情报指挥中心。
◇高可靠设计
本雷达设计的每一个环节都充分考虑提高其可靠性,除选用优质的元器件外 ,还大量采用冗余设计和双工设计。发射机每个功放机柜由16个相同的功放组 件合成输出,即使有两个功放组件出现故障,不会影响整个雷达的威力;功放电 源采取并出联输出,即使两部电源出现问题,也不会影响整个雷达的威力;接收 通道为双通道全双工工作并能自动选择正常通道进行工作;终端录取显示设备是 全双一,两台录取显示互为热备份。
雷达全机可靠性指标MTBCF≥500h高的可靠性,有效地保证了雷达 优良作战性能充分发挥,大大减少维修停机的时间。
◇高可维护性
雷达在提高可靠性的同时,各系统都进行了维护性设计,可更换单元做到模 块化、标准化,一般更换插件或电路模块只需数分钟。发射、接收、信号处理、 脉压与反干扰、录取、显示等分系统都设计有机故障检测设备(BITF)。结 构设计保证维修良好的可达性,电讯设计使得可更换单元更换后无需调整就能正 常工作,保证了雷达的故障平无论修复时间MTTR≤0.5h。
◇低噪声电站
油机电站采用低噪声设计,大大降低了油机噪声,改善了操作环境。
◆系统工作过程
雷达信号产生器产生的线性调频信号经过变频和放大送给发射机,集中式全 态发射机输出信号经环流器、转动铰链,由天线向外辐射。天线为线源馈电的单 弯曲发射面天线,在工作频带内均实现低副瓣,仰角上采用超余割平方波束扫描 。
射频回波信号在接收机中经放大、混频后送给脉压设备,接收机前的限幅器 为大功率无源限幅器,既提高了雷达反异步干扰的能力,又提高了可靠性。脉压 后的信号经相检、A/D变换后再送给信号处理机(DSP)。信号处理机包括 有三通道自适应信号处理机(ASD)、恒虚警(GFAR)、杂波图等。DS P中包括正常通道、地杂波通道、动杂波通道,用杂波图可选用相应通道。杂波 图中速度杂波图用于平滑箔条杂波平均多普勒频移fd,静态、动态杂波图用于 控制接收机中的STC。YLC-4雷达信号处理机具有良好的地杂波抑制能力 ,并能自动地控制箔条干扰。
信号处理机输出的信号,送给自动录取设备进行检测、录取,并自动地对目 标进行跟踪和敌我识别。其检测器为小滑窗计数检测器。
◆采用先进的技术
◇低副瓣天线
低副前天线的设计是在CAD技术支持下完成的,利用专门开发的赋形天线 综合和分析软件,进行何必化设计。并进行了公差的计算机仿真,用不相关的随 机数产生的相应幅度、位置和相位误差,进行了上千次的计算,使分差分配趋于 合理。
在此基础上,对天线线源36点功率分配网络各优点之间的幅度、相位误差 和隔离度都提出了较高的要求。在线源调试中,采用CAD技术,专门研制了以 计算机为中心的线源近场自动测
量系统,在微波暗室中进行天线的口径场测试,由计算机采集分析数据,对 网络进行诊断以确定所需要的调整。微波暗室条件下的口径场测试,副瓣达到了 低副瓣的水平,与外场测试结果吻合。
◇集中式大功率全固态发射机
YLC-4雷达发射机由9个机柜和一个风冷装置组成,包括一个控制与激 励机柜、四个末级功放机柜和四个末级电源机柜。
每个末级功放机柜中,装有16个射频功率组件,一个辐射型功率分配器, 一个大功率辐射型功率合成顺和一个大功率馈电滑环等。
每个末级电源机柜内装有16个脉冲开关电源和同步控制器,16个电源输 出并联同步工作,产生37V、280A的高可靠、高质量电源,电源并关工作 软化了故障。
大功率组件采用强迫风冷。放大器的输入、输出网络用CAD技术进行了精 心设计。组件的冷却采用了高效度板翘式冷板,冷却效率与常规的直齿型散热器 相比,冷却效率提高了4.6倍,重量减轻了2/3,保证功率管的管壳温度小 于70℃。
◇自适应系统
YLC-4雷达要求具有强地杂波抑制箔条杂波的自适应抑制能力。前者采 用固定MTI技术,后者由于采用杂波相关估值和自适应级联滤波器相结合的自 适应方案。解决了自适应MTI算法简化和系统结构优化以自适应级联滤波器的 优化设计。
◇大容量显示器
YLC-4雷达的PPI显示器是一种数字式随机扫描显示器,要求在50 Hz刷新频率下,能同时显示64批目标参数,4批参表,一幅矢量地图(10 0余条矢量),15个汉字,一组键盘确认区等。在设计中采用了可编程逻辑控 制,矢量乘法/累加处理,快速视频压缩处理等技术,突破了常规数安式随扫描 显示器显示容量小,图形模块定位时间长,易发生光点游动、跳动和显示现面异 常闪动等弊病,工作稳定、可靠。
◇低噪声电站
YLC-4雷达电站是由两个电站方舱组成,两个电站方舱内各装一部12 0kW柴油发电机组,互为备份。方舱内分为机组室和控制室,采用了隔音和吸 音结构,排气采用了抗性、微穿孔复合消声器,降噪后方舱外噪声(声响级)小 于83dB,工作室内小于75dB,大大改善了工作人员的环境,有效地减小 了环境污染。YLC-4雷达获得了电子部科技进步特等奖、国家科技进步一等 奖,并被评为国家十大科技成就之一。
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