軍用雷達(dá)分類

利用電磁波發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定其位置、速度和其他特性的軍用電子裝備。“雷達(dá)”一詞是英文RADAR (radiodetection and ranging的縮寫）的音譯,原意是無線電探測(cè)和測(cè)距。雷達(dá)具有發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離遠(yuǎn)，測(cè)定目標(biāo)坐標(biāo)速度快,能全天候使用等特點(diǎn)。因此在警戒、 引導(dǎo)、武器控制、偵察、航行保障、氣象觀測(cè)、敵我識(shí)別等方面獲得廣泛應(yīng)用，成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中一種重要的電子技術(shù)裝備。

　　原理和組成　典型的雷達(dá)是脈沖雷達(dá)，主要由天線、收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、定時(shí)器、顯示器、電源等部分組成（圖 1脈沖雷達(dá)原理方框圖）。發(fā)射機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)功率高頻振蕩脈沖。具有方向性的天線，將這種高頻振蕩轉(zhuǎn)變成束 狀的電磁波（簡(jiǎn)稱波束），以光速在空間傳播。電磁波在傳播過程中遇到目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)受到激勵(lì)而產(chǎn)生二次輻射，二次輻射中的一小部分電磁波返回雷達(dá)，為天線所收集，稱為回波信號(hào)。接收機(jī)將回波信號(hào)放大和變換后，送到顯示器上顯示，從而探測(cè)到目標(biāo)的存在。為了使雷達(dá)能夠在各個(gè)方向的廣闊空域內(nèi)搜索、發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo)，通常采用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)天線或電子控制波束掃描的方法，使天線的定向波束以一定的方式在空間掃描。定時(shí)器用于控制雷達(dá)各個(gè)部分保持同步工作。收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)可使同一副天線兼作發(fā)射和接收之用。電源供給雷達(dá)各部分需要的電能。

　　目標(biāo)的距離是根據(jù)電磁波從雷達(dá)傳播到目標(biāo)所需要的時(shí)間（即回波信號(hào)到達(dá)時(shí)間的一半）和光速（每秒30萬公里）相乘而得的。目標(biāo)的方位角和仰角是利用天線波束的指向特性測(cè)定的。根據(jù)目標(biāo)距離和仰角，可測(cè)定目標(biāo)的高度。當(dāng)目標(biāo)與雷達(dá)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，雷達(dá)接收到目標(biāo)回波的頻率就會(huì)產(chǎn)生變化。這種頻移稱為多普勒頻移，它的數(shù)值與目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的徑向分量成正比。據(jù)此，即可測(cè)定目標(biāo)的徑向速度。

　　戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能　主要包括:雷達(dá)的最大作用距離,最小作用距離，方位角和仰角工作范圍，精確度，分辨力，數(shù)據(jù)率，反干擾能力，生存能力，機(jī)動(dòng)性、可靠性、維修性和環(huán)境適應(yīng)性；以及雷達(dá)的工作體制,載波頻率,發(fā)射功率,信號(hào)形式，脈沖重復(fù)頻率，脈沖寬度,接收機(jī)靈敏度,天線的波束形狀和掃描方式,顯示器的形式和數(shù)量等。精確度，指雷達(dá)測(cè)定目標(biāo)的方位、距離和高度等數(shù)據(jù)時(shí)偏離其實(shí)際值的程度。分辨力，指雷達(dá)在方位、距離和仰角上分辨兩個(gè)相鄰目標(biāo)的能力。反干擾能力，指雷達(dá)抑制敵方施放的有源干擾和無源干擾以及自然界存在的地物、海浪與氣象干擾的能力。通常采取的反干擾措施有：將各種不同頻段、不同類型的雷達(dá)組成雷達(dá)網(wǎng)，互相利用數(shù)據(jù)，對(duì)干擾飛機(jī)進(jìn)行多站定位；展寬雷達(dá)工作頻段，快速電子跳頻，降低天線副瓣電平，增大發(fā)射功率、脈沖壓縮、脈沖多普勒濾波等。

　　分類　雷達(dá)有多種不同的分類方法。按照任務(wù)不同，可分為：

　　用于警戒和引導(dǎo)的雷達(dá)　主要有：①對(duì)空情報(bào)雷達(dá)。用于搜索、監(jiān)視和識(shí)別空中目標(biāo)。它包括對(duì)空警戒雷達(dá)、引導(dǎo)雷達(dá)和目標(biāo)指示雷達(dá)，還有專門用來探測(cè)低空、超低空突防目標(biāo)的低空雷達(dá)。②對(duì)海警戒雷達(dá)。用于探測(cè)海面目標(biāo)的雷達(dá)。一般安裝在各種類型的水面艦艇上或架設(shè)在海岸、島嶼上。③機(jī)載預(yù)警雷達(dá)。安裝在預(yù)警機(jī)上，用于探測(cè)空中各種高度上(尤其是低空、超低空)的飛行目標(biāo)，并引導(dǎo)己方飛機(jī)攔截?cái)硻C(jī)、攻擊敵艦或地面

　　目標(biāo)。 它具有良好的下視能力和廣闊的探測(cè)范圍。 ④超視距雷達(dá)。利用短波在電離層與地面之間的跳躍傳播，探測(cè)地平線以下的目標(biāo)(圖2超視距雷達(dá)工作原理示意圖)。它能及早發(fā)現(xiàn)剛從地面發(fā)射的洲際彈道導(dǎo)彈 (見洲際導(dǎo)彈）和超低空飛行的戰(zhàn)略轟炸機(jī)等目標(biāo)，可為防空系統(tǒng)提供較長(zhǎng)的預(yù)警時(shí)間，但精度較低。⑤彈道導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)。用來發(fā)現(xiàn)洲際、中程和潛地彈道導(dǎo)彈，并測(cè)定其瞬時(shí)位置、 速度、發(fā)射點(diǎn)、彈著點(diǎn)等彈道參數(shù)。(見彩圖美國(guó)AN/FPS-彈導(dǎo)彈預(yù)警相控陣?yán)走_(dá))
用于武器控制的雷達(dá)　主要有：①炮瞄雷達(dá)。用于連續(xù)測(cè)定目標(biāo)坐標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過射擊指揮儀控制火炮瞄準(zhǔn)射擊。有地面型和艦載型。②導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)。用于引導(dǎo)和控制各種戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的飛行。有地面型和艦載型（圖 3地對(duì)空導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)）。③魚雷攻擊雷達(dá)。安裝在魚雷艇和潛艇上,用于測(cè)定目標(biāo)的坐標(biāo),通過指揮儀控制魚雷攻擊。④機(jī)載截?fù)衾走_(dá)。安裝在殲擊機(jī)上，用于搜索、截獲和跟蹤空中目標(biāo)，并控制航炮、火箭和導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)射擊。⑤機(jī)載轟炸雷達(dá)。安裝在轟炸機(jī)上，用于搜索和識(shí)別地面或海面目標(biāo)，并確定投彈位置。⑥末制導(dǎo)雷達(dá)。安裝在導(dǎo)彈上，在導(dǎo)彈飛行的末段，自動(dòng)控制導(dǎo)彈飛向目標(biāo)。⑦彈道導(dǎo)彈跟蹤雷達(dá)。在反導(dǎo)武器系統(tǒng)和導(dǎo)彈靶場(chǎng)測(cè)量中，用于連續(xù)測(cè)定飛行中的彈道導(dǎo)彈的
坐標(biāo)、速度，并精確預(yù)測(cè)其未來位置。

　　用于偵察的雷達(dá)　主要有：①戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)。陸軍偵察分隊(duì)用于偵察和監(jiān)視戰(zhàn)場(chǎng)上敵方運(yùn)動(dòng)中的人員和車輛（圖4戰(zhàn)場(chǎng)偵察雷達(dá)）。②炮位偵察校射雷達(dá)。 地面炮兵用于偵察敵方火炮發(fā)射陣地位置，測(cè)定己方彈著點(diǎn)的坐標(biāo)，以校正火炮射擊 (見彩圖英國(guó)“辛伯林炮位偵察校射雷達(dá))。③活動(dòng)目標(biāo)偵察校射雷達(dá)。 用于測(cè)定地面或海面的活動(dòng)目標(biāo)，并測(cè)定炮彈炸點(diǎn)或水柱對(duì)目標(biāo)的偏差以校正地炮或岸炮射擊。④偵察與地形顯示雷達(dá)。安裝在飛機(jī)上，用于偵察地面、海面的活動(dòng)目標(biāo)與固定目標(biāo)和測(cè)繪地形。它采用合成孔徑天線，具有很高的分辨力；所獲得的地形圖像，清晰度與光學(xué)攝影相接近。

　　用于航行保障的雷達(dá)　主要有：①航行雷達(dá)。安裝在飛機(jī)上，用于觀測(cè)飛機(jī)前方氣象情況、空中目標(biāo)和地形地物，以保障飛機(jī)安全飛行。②航海雷達(dá)。安裝在艦艇上,用于觀測(cè)島嶼和海岸目標(biāo)，以確定艦位,并根據(jù)所顯示的航路情況，引導(dǎo)、監(jiān)督艦艇航行。③地形跟隨與地物回避雷達(dá)。安裝在飛機(jī)上，用于保障飛機(jī)低空、超低空飛行安全。它和有關(guān)機(jī)載設(shè)備結(jié)合起來，可使飛機(jī)在飛行過程中保持一定的安全高度，自動(dòng)避開地形障礙物。④著陸（艦）雷達(dá)。在復(fù)雜氣象條件下，用于引導(dǎo)飛機(jī)安全著陸或著艦。通常架設(shè)在機(jī)場(chǎng)或航空母艦甲板跑道中段的一側(cè)。

　　有些雷達(dá)上還裝有雷達(dá)敵我識(shí)別系統(tǒng)，用于判定所發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的敵我屬性。它由配屬于各種雷達(dá)的詢問機(jī)和安裝在己方各種飛機(jī)、艦艇上的應(yīng)答機(jī)(或詢問應(yīng)答機(jī))組成，以密碼問答方式完成對(duì)目標(biāo)的識(shí)別。

　　用于氣象觀測(cè)的氣象雷達(dá)，可探測(cè)空中云、雨的狀態(tài)，測(cè)定云層的高度和厚度，測(cè)定不同大氣層里的風(fēng)向、風(fēng)速和其他氣象要素。它包括測(cè)雨雷達(dá)、測(cè)云雷達(dá)、測(cè)風(fēng)雷達(dá)等。此外,按雷達(dá)架設(shè)位置的不同,可分為地面雷達(dá)、機(jī)載雷達(dá)、艦載雷達(dá)、導(dǎo)彈載雷達(dá)、航天雷達(dá)、氣球載雷達(dá)等。按工作頻段不同，可分為米波雷達(dá)、分米波雷達(dá)、厘米波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等。按發(fā)射信號(hào)形式不同，可分為脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、脈沖壓縮雷達(dá)等。

　　按天線波束掃描控制方式不同，可分為機(jī)械掃描雷達(dá)、機(jī)電掃描雷達(dá)、頻掃雷達(dá)和相控陣?yán)走_(dá)等。

　　簡(jiǎn)史 20世紀(jì)20年代末至30年代初，許多國(guó)家開展了對(duì)雷達(dá)的研究。1936年,英國(guó)人R.A.沃森-瓦特設(shè)計(jì)的“本土鏈”對(duì)空警戒雷達(dá)，部署在英國(guó)泰晤士河口附近(圖5英國(guó)“本土鏈”對(duì)空警戒雷達(dá)),投入使用。該雷達(dá)頻率為22～28兆赫，對(duì)飛機(jī)的探測(cè)距離可達(dá) 250公里。到1941年,沿英國(guó)海岸線部署了完整的雷達(dá)警戒網(wǎng)。1938年，英國(guó)又研制出最早的機(jī)載對(duì)海搜索雷達(dá)ASV MarkⅡ。同年,美國(guó)海軍研制出最早的艦載警戒雷達(dá)XAF，安裝在 “紐約”號(hào)戰(zhàn)列艦上，對(duì)飛機(jī)的探測(cè)距離為137公里,對(duì)艦艇的探測(cè)距離大于20公里。在此期間，蘇聯(lián)、德國(guó)、日本等國(guó)也各自研制出本國(guó)的雷達(dá)用于戰(zhàn)爭(zhēng)。

　　20世紀(jì)40年代，由于微波多腔磁控管的研制成功和微波技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了微波雷達(dá)。它具有測(cè)量精度高、體積小、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)，因而雷達(dá)的用途逐步擴(kuò)大到武器控制、炮位偵察、投彈瞄準(zhǔn)等方面。美國(guó)在 1943年中期研制成最早的微波炮瞄雷達(dá)AN/SCR-584，工作波長(zhǎng)為10厘米，測(cè)距精度為±22.8米，測(cè)角精度為±0.06度，它與指揮儀配合，大大提高了高炮射擊的命中率。1944年,德國(guó)發(fā)射V-1導(dǎo)彈襲擊倫敦時(shí),最初英國(guó)擊落一枚V-1導(dǎo)彈平均需要發(fā)射上千發(fā)炮彈，而使用這種炮瞄雷達(dá)后，平均僅需50余發(fā)炮彈。

　　50～60年代，航空和空間技術(shù)迅速發(fā)展，超音速飛機(jī)、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等都以雷達(dá)作為探測(cè)和控制的重要手段。60年代中期以來研制的反洲際彈道導(dǎo)彈系統(tǒng)，使雷達(dá)在探測(cè)距離、跟蹤精度、分辨能力和目標(biāo)容量等方面獲得了進(jìn)一步提高。

　　發(fā)展趨勢(shì)　雷達(dá)的工作頻段將繼續(xù)向電磁頻譜的兩端擴(kuò)展；應(yīng)用微電子學(xué)和固態(tài)技術(shù)成果，將實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的小型化；利用計(jì)算機(jī)管理和控制雷達(dá)，將實(shí)現(xiàn)操作、校準(zhǔn)、性能和故障檢測(cè)的自動(dòng)化，并發(fā)展自適應(yīng)抗干擾技術(shù)；在中小型地面、艦載、機(jī)載雷達(dá)中，相控陣技術(shù)將獲得廣泛應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的多功能;將提高雷達(dá)對(duì)目標(biāo)實(shí)際形象、尺寸大小、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和誘餌識(shí)別的能力，增強(qiáng)雷達(dá)抗核襲擊和抗反輻射導(dǎo)彈摧毀的能力；并將發(fā)展新的雷達(dá)體制如多基地雷達(dá)、無源雷達(dá)、擴(kuò)頻雷達(dá)、噪聲雷達(dá)等。