美军机载预警雷达发展历程浅述(1)
美军机载预警雷达发展历程浅述
摘要:本文以美军典型机载预警雷达为例,简述了美国机载预警雷达及其搭载预警机型的发展历程,分析了雷达工作机理及主要战技指标,对下一代机载预警雷达发展方向作了简要评述。
关键词:预警雷达;机载雷达;预警机;发展历程;述评
I、引言
预警机是现代C4ISR电子作战系统网络的重要组成部分,不仅能够对空中的敌机、地面部队和海面舰艇进行监控,还能对己方战机进行导航和空中管制。机载预警雷达是预警机的核心,一般采用12兆瓦以上的超高发射功率,工作频率在超高频(UHF)和甚高频(VHF)波段,作用距离可达几千公里,能在搜索的同时跟踪100~200个目标,主要用来发现远、中、近程弹道导弹,测定其瞬间位置、速度、发射点和弹着点等关键参数,为最高军事机关提供导弹预警情报。
最初的机载预警雷达没有下视能力,性能较差,一般只能搜索、监视中高空和海上目标,对陆地低空飞行目标探测能力差,仅可预警,不具备指挥控制功能。20世纪60年代,采用机载运动目标显示(AMTI)技术,雷达能在海杂波背景下检测低空运动目标,但尚不具备对陆地上空目标的下视能力。20世纪70年代后,出现了抑制地面杂波干扰的脉冲多普勒雷达,可探测低空和超低空飞行目标。同时雷达还采用具有极低副瓣的平板裂缝阵列天线,在俯仰方向上利用相控扫描测量目标高度。此时的雷达具备了优越的下视性能,使得装载预警雷达的预警机成为进行预警探测和指挥空中作战的空中移动指挥所。
II、发展历程
1、初始及第一代
代表:AN/APS-20/82雷达
美军早期预警机装备应用的是通用电气(GE)公司研制的AN/APS-20雷达。1943年,AN/APS-20雷达装备于格鲁曼(Grumman)公司的“复仇者”型TBM-3W。1944年美海军在PB-1W型预警机上也采用了AN/APS-20雷达。雷达工作在S波段,峰值功率约1兆瓦,天线2.4米口径,天线为抛物面型式,波束扫描方式采用机械扫描。雷达天线安装在机腹下的天线罩中。
1949年,美海军在WV-1/Ⅱ型机上,安装了经改进的AN/APS-20雷达(AN/APS-70/70A)。雷达上已装有早期的动目标显示电路,具有初步的杂波滤除功能。
1957年,美国海军采用了新的预警机SF-1。雷达是AN/APS-20的改进型AN/APS-82。雷达天线罩为固定的、扁平椭圆流线型线罩,长径和高度分别为9.5米与1.5米。此时的天线罩已不再挂在机腹,而是架在机背上。天线口径4.3×1.2米。雷达对小型飞机的探测距离达150千米左右,并且采用单脉冲技术,可测出目标的飞行高度。
2、第二代
代表:AN/APS-125/138/145雷达
预警机系统第一个飞跃是60年代初的E-2系列。最初与之搭配的是1971年通用电气公司推出的AN/APS-120雷达。雷达采用动目标检测(MTD)技术,对每一距离单元上的信号进行多普勒频率滤波,以区别杂波和飞行目标。
美海军E-2C Hawkeye AEW系统采用AN/APS-125雷达。雷达选用UHF波段,低PRF。采用Rand公司生产的APA-171天线,安装在机背的旋转天线罩内。天线为双层背靠背八木端射阵列,由7800个组件构成。主天线一侧的前方装有Hazeltine公司制造的RT-988IFF天线(小型八木阵列)。主天线为水平极化,IFF 天线为垂直极化。雷达天线(主天线)具有较低副瓣。采用偏置相位中心天线(DPCA)技术补偿平台运动,改善杂波影响。天线罩由玻璃钢材料制成,直径7.32米,厚0.76米,呈圆盘形。天线罩支撑在机背上,支撑架可伸缩。总重2吨。液压马达驱动转速6转/分。发射机为主振放大式,发射低PRF线性调频宽脉冲信号,有四个备选频率,末级为束射四极管7648。中心处理系统能自动保持对600个独立目标的跟踪。处理系统可提供40多个突袭任务和不同形式的截击。
1990年后的E-2C换装AN-APS-145,对飞机目标的探测和确认距离为556公里以上。雷达的扫描包线为6百万立方英里。该雷达具有全发射孔径控制天线,可减少旁瓣引起的偏差干扰。
地质雷达
探地雷达使用提纲 1、适用范围及适用条件 2、设计规范及收费标准 3、不同地质情况的雷达波形特征 1、适用范围及适用条件 1.1适用范围： 探地雷达法适用于基岩深度、水位深度、软土层厚度与深度，断裂构造等地质工程探查，城市路面塌陷、岩溶塌陷、土洞、滑坡面等地质灾害调查，地下水污染带监测，地基加固效果评价，路面、机场跑道、洞室衬砌检测，堤坝隐患，地下泄露，地下管线及其他埋设物探测，考古探查等。 1.2适用条件： （1）探测目的体与周边介质之间应存在明显介电常数差异，电性稳定，电磁波发射信号明显； （2）目的体在探测深度或距离范围内，其尺寸应满足探测分辨率的要求； （3）测线上天线经过的表面应相对平缓，无障碍，且易于天线移动； （4）测区内不应存在大范围金属构件、无线电发射频源等较强的电磁波干扰，或通过处理无法消除的干扰； （5）不应存在极低阻屏蔽层； （6）单孔或跨孔检测时不得有金属套管； 2地质雷达测线测点设计规范及收费标准 2.1测线测点设计规范 2.1.1工程物探应根据任务要求、探测方法、目的物的规模与埋深等因素综合确定工作比例尺，测网布置应与工作比例尺一致，测网密度应能保证异常的连续、完整和便于追踪； 2.1.2布置测线时，测线方向宜避开地形及其它干扰的影响，应垂直于或大角度相交于目的物或已知异常的走向，岩溶、采空区、防空洞等走向多变体的探测宜布设两组相互正交的测线； 2.1.3测线长度应保证异常的完整和具有足够的异常背景； 2.1.4探测范围内有已知点时，测线应通过或靠近该已知点的布设；
2.1.5点测时，测点布设位置、测量应满足资料解释推断的需要； 2.1.6工作比例尺确定后，宜参照表1选择测网密度。 表1 工作比例尺与测网密度 比例尺线距（m）点距（m）点测（点/km2）1∶25000 250 25－50 10－20 1∶10000 100 10－20 80－120 1∶5000 50 10－20 300－400 1∶2000 20 5－10 2000－2500 1∶1000 10 1－5 －－ 1∶500 5 0.5－2 －－ 2.2收费标准 地质雷达探测收费参见《工程勘察设计收费标准》第7章——工程物探，收费标准见表2 表2 地质雷达收费标准 地质雷达 工作方式工程勘探路面质量点测点20 （元/点）20（元/点） 连续km 13500（元/km）6300（元/km）探淤深度>10m，附加调整系数为1.3；不足4个组日按4个组日计
美国战斗机(共5集)——05
F-105: 研制国家：美国，名称：雷公（Thunderchief） 一、概述： F-105是从一开始就作为战术空军司令部超音速战斗轰炸机而设计的第一种飞机，50年代初美国的战略思想是立足于打核战争，战术空军也要具备战术核轰炸能力。只制造了两架原型机F-105“雷公”于1952年作为共和航空公司的AP-63设计开始发展。1955年10月22日，第一架YF-105A（共两架）飞行，装一台普拉特?惠特尼J57-P-25 发动机。但在1956年5月出现的F-105B-1飞机上，采用了推力更大的J75-P-3 发动机和面积律的理论。这是1954财政年度最初15架飞机订货中的第3架飞机，其余的飞机（到F-105B-6）是到1957年完成的，供系统试验用。 F-105有B、D、F和G四种主要型别，共生产833架。其中F-105B是昼间战斗轰炸机，共生产78架。该机装备MA-8 火力控制系统，其主要部件是E-50（K-19）前置计算瞄准具、E-34（AN/APG-34）雷达测距器、E-30拉起轰炸计算机和KB-3照相枪。后来B型飞机又增加了AN/ARW-77“小斗犬”导弹控制器。F-105D是全天候战斗轰炸机，1959年6月首次试飞，共生产610架。该机装备AN/ASG-19 全天候火力控制系统和AN/ARW-77“小斗犬”导弹控制器，提高了对地攻击能力。系统的主要部件是瞄准具、搜索和测距雷达、拉起轰炸计算机和轰炸双向定时器。F-105F是双座教练和战斗轰炸机。1963年6月首次试飞，共生产143架。该机火力控制设备与D型相同。F-105G是由F-105F改装的反雷达攻击机。装备有各种电子战设备和AGM-45“百舌鸟”、AGM-78 标准反辐射导弹。各型F-105均于1965年全部停产。后来F-105的任务逐渐被变后掠翼战斗轰炸机F-111所代替。到1984年，所有的F-105退出了现役。 二、性能指标（F-105D） 尺寸数据：翼展10.65米，机长19.58米，机高5.99米，机翼面积35.76平方米、后掠角45度、展弦比3.18。 重量数据：空重12474千克，正常起飞重量17250千克，最大起飞重量23834千克。 性能数据：最大平飞速度（高空）M2.0/2120 千米/小时，（低空）M1.08，最大爬升率175米/秒，实用升限15850米，作战半径386～1460千米，转场航程3700千米。起飞滑跑距离800米，着陆滑跑距离700米。 武器装备：1 门20毫米6 管机炮（备弹1029 发），弹舱内可挂1 颗1000 千克或4 颗110 千克炸弹或核弹，翼下挂架可挂各种常规炸弹、“小斗犬”空对地导弹、“响尾蛇”空对空导弹等，最大载弹量5900 千克。 动力装置：1台J75-P-19W 涡喷发动机，加力推力107.8千牛，喷水加力推力117.9千牛。
地质雷达发展历程
探地雷达的历史最早可追溯到20世纪初。1904年，德国人Hülsmeyer首次将电磁波信号应用于地下金属体的探测。1910年，Leimback和L鰓y以专利形式提出将雷达原理用于探地，他们用埋设在一组钻孔中的偶极天线探测地下相对高导电性质的区域，正式提出了探地雷达的概念。1926年Hülsenbeck第一个提出应用脉冲技术确定地下结构的思路，他指出介电常数不同的介质交界面会产生电磁波反射。由于地下介质具有比空气强得多的电磁衰减特性，加之地下介质情况的多样性，电磁波在地下的传播比空气中复杂的多，之后二三十年尽管在美国出现过一些相关的专利，这项技术很少被运用到其它领域,直到50年代后期，探地雷达技术才慢慢重新被人们所重视。探地雷达在矿井(1960,J.C.Cook)、冰层厚度(1963,S.Evans)、地下粘土属性(1965,Barringer)、地下水位(1966,Lundien)的探测方面得到了应用。1967年，一个与stern最初用于冰川探测的仪器类似的系统被设计研制出来，1972年Procello将其于探测月球表面结构。同样在1972年，Rex Morcy和Art Drake开创了GSSI(Geophysical Survey Systems Inc.)公司，主要从事商业探地雷达的销售。随着电子技术的发展，数字磁带记录问世，加之现代数据处理技术的应用，特别是拟反射地震处理的应用，探地雷达的实际应用范围在70年代以后迅速扩大，其中有：石灰岩地区采石场的探测(1971,Takazi;1973,kithara;)、淡水和沙漠地区的探测(1974,R.M.Morey;1976,P.K.Kadaba)、工程地质探测(1976,A.P.Annan 和J.L.Davis;1978,G.R.Olhoeft,L.T.Dolphin)、煤矿井探测(1975,J.C.Cook)、泥炭调查(1982,C.P.F.Ulriken)、放射性废弃物处理调查(1982,D.L.Wright;1985,O.Olsson)、以及地面和井中雷达用于地质构造填图(1997,M.Serzu )、水文地质调查(1996,A.Chanzy ;1997,Chieh-Hou Yang )、地基和道路下空洞及裂缝调查、埋设物探测、水坝的缺陷检测、隧道及堤岸探测等。自70年代以来、许多商业化的通用数字探地雷达系统先后问世，其中有代表性的有：美国Geophysical Survey System Inc公司的SIR系统、Microwave Associates 的MK系列，加拿大Sensor & Software的Pulse Ekko系列，瑞典地质公司(SGAB)的RAMAC/GPR系列，日本应用地质株式会社OYO公司的GEORADAR系列及一些国内产品(电子工业部LTD系列，北京爱迪尔公司CR-20、CBS-900等)。这些雷达仪器的基本原理大同小异，主要功能有多通道采集、多维显示、实时处理、变频天线、多次叠加、多波形处理等，另外还有井中雷达系统，多态雷达系统，层析成像雷达系统等。 国内探地雷达的研究始于70年代初。当时，地矿部物探所、煤炭部煤科院，以及一些高校和其他研究部门均做过探地雷达设备研制和野外试验工作，但由于种种原因，这些研究未能正式用于实际。90年代以来，由于大量国外仪器的引进，探地雷达得到了广泛的应用与研究。1990-1993年，中国地质大学(武汉)在国家自然科学基金资助下，开展了大量的理论研究和工程实践，取得了不少成果。探地雷达主要应用领域有隧道(1998，隋景峰；2001，刘敦文等)、水利工程设施(1997，赵竹占等)、混凝土基桩(2000，李梁等)、煤矿(1998，刘传孝等)、公路(1996牛一雄等；1997，沈飚等)；岩溶(1994，王传雷，祁明松；1995，李玮，梁晓园)；工程地质(1994，胡晓光；1999，刘红军，贾永刚)；钻孔雷达(1999，宋雷，黄家会)等。
雷达术语大全
1 A型显示器(距离显示器) A scope(range indicator) 2 交流二极管充电A.C. diode charging 3 交流阻抗A.C. impedance 4 交流谐振充电A.C. resonant charging 5 A/R型显示器A/R scope 6 电枢控制Aarmature control 7 绝对误差Absolute error 8 吸收性复盖层Absorbent overlay(coverage) 9 减震器Absorber 10 吸收式衰减器Absorptive attenuator 11 交流控制系统AC control system 12 加速度信息Acceleration information 13 附件Accessory 14 捕捉目标试验Acquisition object test 15 截获概率试验Acquisition probability test 16 低仰角截获试验Acquisition test at the lowest elevation 17 有源滤波器Active filter 18 有源校正网络Active corrective network 19 有源干扰Active jamming 20 阵列单元的有效阻抗Active-impedance of an array element 21 执行元件Actuator(driving) element 22 自适应天线Adaptive antenna 23 自适应天线系统Adaptive antenna system 24 自适应能力Adaptive capability 25 自适应检测器Adaptive detector 26 自适应跳频Adaptive frequency hopping 27 自适应干扰机Adaptive jammer 28 自适应动目标显示Adaptive MTI 29 加法器Adder 30 导纳Admittance 31 气悬体干扰Aerosol jamming 32 通风车Air blower carriage 33 空气滤渍器Air filter 34 空中交通管制雷达Air traffic control radar 35 机载引导雷达Airborne director radar 36 机载动目标显示Airborne MTI 37 机载雷达Airborne radar 38 机载测距雷达Airborne range-finding radar 39 机载警戒雷达Airborne warning radar 40 机载截击雷达Airborne-intercept radar 41 空心偏转线圈Air-core deflection coil 42 护尾雷达Aircraft tail warning radar(ATWR) 43 飞机跟踪试验Aircraft tracking test 44 全空域录取All-zone extraction
CAS探地雷达说明书
CAS探地雷达采集软件说明书 RadarSample 12.10.31 中国科学院电子学研究所 Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences
目录 1 连接WIFI无线网络 (3) 2 RadarSample主界面说明 (4) 2.1 标题栏 (4) 2.2 工具栏 (4) 2.3 图形显示区 (6) 2.4 状态栏 (6) 3 雷达参数设置 (6) 4 调色板设置 (8) 5 保存路径设置 (8) 6 系统设置 (9) 7 GPS设置 (10) 8 滤波设置 (10) 9 背景去除设置 (11) 10 拉伸显示 (12) 11 增益曲线 (13) 12 操作实例 (14)
1 连接WIFI无线网络 在连接WIFI无线网络之前，首先要设置IP地址，如图1-1所示，IP地址设置为“192.168.1.X”，最后一个字段可以是2~255之间的任意数；子网掩码设置为“255.255.255.0”。 图1-1 设置IP地址 然后连接WIFI无线网络。如图1-2所示，点击系统工具栏上的图标，弹出如图1-3所示的操作界面，然后点击相应频率雷达的网络名（网络名为Shielded_+天线频率），最后点击网络名下面的“连接”按钮即可。 图1-2 系统工具栏 图1-3 WIFI连接图
2 RadarSample 主界面说明 RadarSample 采集软件主界面如图2-1所示，可分为4个主要功能区：标题栏、工具 栏、图形显示区和状态栏。 图2-1 RadarSample 采集软件主界面 2.1 标题栏 图2-2 标题栏 标题栏主要显示当前保存的文件名和软件版本，如图2-2所示。 2.2 工具栏 图2-3 采集软件工具栏 工具栏 图形显示区 状态栏 文件名 标题栏 软件版本
雷达发展史
利用电磁波探测目标的电子设备。它发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至雷达的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。雷达是英文RADAR(Radio Detection And Ranging)的译音，意为“无线电检测和测距”。雷达的优点是白天黑夜均能检测到远距离的较小目标，不为雾、云和雨所阻挡。雷达是现代战争必不可少的电子装备。它不仅应用于军事，而且也应用于国民经济（如交通运输、气象预报和资源探测等）和科学研究（如航天、大气物理、电离层结构和天体研究等）以及其他一些领域。 发展简史雷达的基本概念形成于20世纪初。但是直到第二次世界大战前后，雷达才得到迅速发展。早在20世纪初，欧洲和美国的一些科学家已知道电磁波被物体反射的现象。1922年，意大利G.马可尼发表了无线电波可能检测物体的论文。美国海军实验室发现用双基地连续波雷达能发觉在其间通过的船只。1925年，美国开始研制能测距的脉冲调制雷达，并首先用它来测量电离层的高度。30年代初，欧美一些国家开始研制探测飞机的脉冲调制雷达。1936年，美国研制出作用距离达40公里、分辨力为457米的探测飞机的脉冲雷达。1938年,英国已在邻近法国的本土海岸线上布设了一条观测敌方飞机的早期报警雷达链。 第二次世界大战期间，由于作战需要，雷达技术发展极为迅速。就使用的频段而言，战前的器件和技术只能达到几十兆赫。大战初期，德国首先研制成大功率三、四极电子管,把频率提高到500兆赫以上。这不仅提高了雷达搜索和引导飞机的精度，而且也提高了高射炮控制雷达的性能，使高炮有更高的命中率。1939年，英国发明工作在3000兆赫的功率磁控管，地面和飞机上装备了采用这种磁控管的微波雷达,使盟军在空中作战和空-海作战方面获得优势。大战后期，美国进一步把磁控管的频率提高到10吉赫，实现了机载雷达小型化并提高了测量精度。在高炮火控方面，美国研制的精密自动跟踪雷达SCR-584,使高炮命中率从战争初期的数千发炮弹击落一架飞机，提高到数十发击中一架飞机。
中国机载雷达轨迹
在我国的雷达界，很早就形成了自力更生的传统。从20世纪50年代初，我国就开始自主研制雷达，当时很多人没见过雷达，更不知道该怎么做。经过几十年的艰苦奋斗，目前我国已发展为既是雷达大国，也是雷达强国。每年例行举办的系列国际雷达会议，我国是与美国、英国、法国和澳大利亚并列的5个轮流主办国之一。在三坐标雷达、低空雷达、机载预警雷达、数字阵列雷达、相控阵雷达和精密跟踪雷达等领域都迈入了国际先进行列。亲爱的读者，如果你不太看得上我国的雷达技术水平包括机载雷达技术水平，我愿做一个国产雷达荣誉的捍卫者，跳出来与你争论一番。 先解决有无问题 20世纪50年代中国战斗机机载雷达发展的初期阶段，由于我国的战斗机是仿制苏联的型号，所以，机载雷达也以仿制苏联战斗机机载雷达为主。这一时期，机载雷达的加装，主要是满足夜间飞行员目视能力下降情况下的国土防空作战需要。 我国随苏联米格-17和米格-19战斗机引进的机载雷达系统，最早都是测距器，只能测量目标距雷达的距离（速度也可由距离与时间的比值算出），不能测量目标的方位和高度，作用距离不超过两千米。歼5和歼6飞机先是采用装备米格-15、米格-17和米格-19飞机上的срд-1/1m及其改进型测距器，自20世纪50年代后期开始装备рп-1/5型及其改进型雷达，对图-4飞机的作用距离也不超过10千米。此时，雷达技术开始采用圆锥扫描体制和普通脉冲方式。受到雷达系统本身技术性能差和载机空间不足的限制，我国早期夜间战斗机上使用的机载雷达存在有效作用距离短、抗杂波和干扰能力弱、低空探测效果差、可靠性不高和缺乏配套机载武器的问题，并不能完全满足我军战斗机部队执行国土防空作战的需求。但这一时期，世界先进国家的雷达水平也不过尔尔。从实际使用来看，我国装备的苏制机载雷达的夜间战斗机，在拦截国民党军夜间低空侦察机的作战行动中，实战效果有限，在受到敌方飞机施放电子干扰和地面背景杂波影响的情况下，常常不能正确判定目标。可以说，此时的机载雷达，只能说是对目视能力的一定补偿，暂时解决了我军机载雷达的有无问题。 落差渐大 20世纪六七十年代国外机载雷达技术在这个时期是迅速提高阶段，单脉冲技术、脉冲压缩技术已经成熟并在机载雷达上使用，脉冲多普勒技术则开始进入装备的试生产，而相控阵技术也已经起步。由于中苏关系变化，一时间中国机载雷达科研和生产单位失去了外来的技术支持，在加上国内政治形势的变化，机载火控雷达的发展速度变慢。我国的机载雷达技术在艰难中继续前行。 20世纪60年代初，我国开始研制歼7飞机。最早的机型歼7i采用苏联срд-5a/5mk 型雷达测距器的国产型cl-2，作用距离有3千米和8千米两档；歼7系列的最早出口型歼7a 和此后的国内型号歼7ii则都采用国产的222型测距器。 1966年3月，为满足强5攻击机的使用需要，我国在对国外样机进行测绘和研制工作的基础上，1970年夏试制完成两部样机，1976年完成各项空中试验并转入小批生产，陆续装备强5飞机，雷达型号为317。1974至1976年，将317雷达小型化并研制出两部样机，命名为317甲型。1979年完成空中试验，但未定型生产。317型雷达长期装备强5飞机，为我国近海对海对面防卫发挥了突出作用。它采用单脉冲体制，具有空空上视搜索与跟踪功能，不具备下视能力；但具备地形测绘、等高面测绘、地形回避和空地测距等多种功能。 几乎与此同时，我国开始研发歼8战机，这是我国20世纪60年代中期战斗机研制项目中最重要的型号。为了提高歼8战斗机的战术性能和全天候作战能力，国内也开始研制与之
雷达总结
雷达气象学是一门与大气探测、大气物理，天气系统探测相关联的学科 Radar：通过无线电技术对目标物的探测和定位。测定目标位置的无线电技术范畴 气象雷达:是用于探测气象要素和各种天气现象的雷达，“千里眼、顺风耳”。 雷达气象学：利用气象雷达，进行大气探测和研究雷达波与大气相互作用的学科，它是大气物理学、大气探测和天气学共同研究的一个分支。雷达气象学在突发性、灾害性天气的监测、预报和警报中具有极为重要的作用。 气象雷达的分类：探空雷达、测雨雷达、声雷达、多普勒雷达、激光雷达 南方：S波段为主，北方：C波段为主 雷达机的主要构成 RDA -雷达数据采集子系统RPG -雷达产品生成子系统PUP -主用户处理器子系统其次包括：通讯子系统、附属安装设备RDA 主要结构：天伺系统、发射机、接收机、信号处理器 定义：用户所使用的雷达数据的采集单元。 功能：产生和发射射频脉冲，接收目标物对这些脉冲的散射能量，并通过数字化形成基数据。 雷达的硬件系统！ RDA的扫描方式：雷达在一次体积扫描中使用多少角度和时间。 RDA的天气模式：1.晴空模式：VCP11或VCP21 2.降水模式：VCP31或VCP32 新一代雷达：降水模式 VCP：雷达天线体扫模式 RPG（雷达产品生成系统） 定义：（指令中心）由宽带通讯线路从RDA接收数字化的基本数据，对其进行处理和生成各种雷达数据产品，并将产品通过窄带通讯线路传给用户 功能：产品生成、产品分发、雷达控制台（UCP） PUP（主用户处理系统） 功能：获取、存贮和显示雷达数据产品。预报员通过这一界面获取所需要的雷达产品，并将它们以适当的形式显示在监视器上 用处：(1)产品请求(获取)，(2)产品数据存贮和管理，(3)产品显示，(4)状态监视，(5)产品编辑注释。 粒子对电磁波有散射，衰减，折射的作用 散射：当电磁波束在大气中传播，遇到空气介质或云滴、雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些介质或粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射现象。 主要物质：大气介质、云滴、水滴，气溶胶等。其它散射现象：光波、声波等 散射的类型：瑞利散射：d<<λ；米(Mie)散射：d≈λ 瑞利散射 散射函数或方向函数： 后向散射能量：雷达天线接收到的只是粒子散射中返回雷达方向（θ＝π）的那一部分能量，这部分能量称为后向散射能量。瑞利散射性质 ①粒子的散射能力与波长的四次方成反比。波长越短，散射越强。 ②粒子的散射能力与直径的6次方成正比。粒子半径越大，散射越强。 ③粒子的前向散射和后向散射为最大，粒子无侧向散射。散射截面为纺锤形。 散射截面或后向散射截面 定义：设有一个理想的散射体，其截面为σ，它能全部接收射到其上的电磁波能量，并全部均匀地向四周散射，该理想散射体散射回雷达天线处的电磁波能流密度，恰好等于同距离上实际散体返回雷达天线的电磁波能流密度，则该理想散射体的截面σ就是实际散射体的后向散射截面。 意义：用来表示粒子后向散射能力的强弱。后向散射截面越大，粒子的后向散射能力越强，在同样条件下，所产生的回波信号也越强。 反射率η：单位体积内全部降水粒子的雷达截面之和。 反射率因子（Z）：Z的不同取值，意味着不同天气状况。通常Z的取值从0dBz~70dBz，因此要求天气雷达必需有非常大的检测范围。新一代天气多普勒雷达的接收机动态范围是90~100dBz以内。
美军面向第四代战斗机的数据链建设及启示
第7卷第3期长沙航空职业技术学院学报 Vo1.7No .3 2007年9月 CHANGS HA AERONAUT C AL VOC ATI O NAL AND TECHN I C AL C OLLEGE JOURNAL Sep.2007 收稿日期:2007-06-26 作者简介:卢鹏(1980-),江苏宜兴人,在读硕士研究生,研究方向为作战指挥学。 美军面向第四代战斗机的数据链建设及启示 卢鹏,王瑾 (空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077) 摘要:介绍美军现役主要战术数据链及美军针对四代机的数据链改进和试验情况,分析美军第四代战斗机的技战术性能,得到美军对下一代数据链建设方向的重点,对我军今后数据链建设具有借鉴意义,从而更有针对性地加强我军的数据链建设,提高我空军的整体战斗力。 关键词:第四代战斗机;F -22;战术数据链;数据链建设方向 中图分类号:V271.4 文献标识码:A 文章编号:1671-9654(2007)03-043-04 The I n sp i re of The U .S .Ar m y ’s Da t a L i n k Con structi on Ba sed On The Fourth Genera ti on F i ghters LU Peng,WANG J in (Teleco mm unication Engineering Institute,A ir Force Engineering U niversity,X i ’an Shaanxi 710077) Abstract:The paper intr oduced the U.S .ar my ’s p ri m ary tactics data link and the instance of u .s .ar my’s a meli orating the data link f or the f ourth generati on fighters .it als o analysed the f ourth genera 2ti on fighters ’p ivotal technol ogy and tactics .So one can know the e mphases of the U.S .ar my ’s later data link constructi on .A ls o we can get s o me apocalyp se fr om that t o construct china’s ar my ’s data link .So we have pertinence t o construct our ar my ’s data link and t o enhance china’s air force ’s whole battle effectiveness . Key words:Fourth Generati on Fighters;F -22;Tactics Data L ink;devel op directi on f or data link 目前美军正对第四代战斗机的数据链进行改 进,这无疑对我军面向第四代战斗机的航空战术数据链建设有着很大的借鉴作用。 1 第四代战斗机的典型技战术性能分析 第四代战斗机与第三代战斗机相比作了很大的改进,主要体现在以下几方面(以F -22为例分析): 1)具有隐身性能 F -22的雷达的反射面积仅0.1平方米,可以做到先敌发现、先敌攻击,大大增 强作战的突然性、隐蔽性,提高作战效能。 2)具有超音速巡航能力 即发动机不开加力时,飞机能以M1.58作超音速巡航30分钟。可大大提高空中发射导弹的初始速度,把敌机拦截在更远 的空域,这在双方迎头相遇的超视距空战中尤为重 要。 3)装备更先进的电子设备和机载武器 F -22的电子扫描相控阵火控雷达具有多功能、大空域、多目标、高数据率、抗干扰能力强和抗损伤能力好的优点。机载武器数量多、速度快、精度高,具有多目标攻击能力、超视距攻击能力、全向攻击能力和发射后不管能力,作战性能和威力大幅度提高。 4)具有高机动性和机敏性 F -22在爬升率、盘旋角速度、滚转角速度、加速特性、盘旋半径、爬升特性、盘旋角加速度和滚转角加速度等性能上都优于F -15战斗机。
船用雷达的发展历史、现状及未来展望
船用雷达的发展历史、现状及未来展望
船用雷达的发展历史、现状及未来展望 摘要：船用雷达用于测定船位、引航和避让，是船长的眼睛。船用雷达的出现是航海技术发展的重大里程碑。本文主要介绍船用雷达的发展历史、现状以及未来发展趋势。 关键词：船用雷达、发展历史、现状、趋势 The devel opment of marine radar, history, current status and future trends Abstract: Marine radar is used to determine the ship's position, the pilot and avoidance, it is the captain's eyes. The emergence of marine radar is a major milestone in the development of maritime technology. This paper describes the development of marine radar, history, current status and future trends. Key Word: marine radar, history, current status, future trends 船用雷达又称航海雷达，是装于船上用于航海活动，进行航行避让、船舶定位、狭水道引航。 船用雷达由天线、发射机、接收机、显示器和电源5部分组成。天线是用来发射、接收电磁波，现代雷达发射和接收一般合用一个天线，由收发开关转换。天线由马达驱动,作360°连续环扫。发射机，采用脉冲体制。近距离档用较短脉冲，以提高距离分辨力；远距离档用较长脉冲，以增大作用距离。工作波段以X波段和S波段为主，前者有较高的方位分辨力，有利于近距离探测；后者受雨雪杂波和海浪杂波的干扰较小，电磁波经过
美国F22猛禽战斗机介绍
F22 Design The Lockheed Martin F-22 Raptor is a single-seat, twin-engine, all weather stealth tactical fighter aircraft developed for the United States Air Force (USAF). The result of the USAF's Advanced Tactical Fighter program, the aircraft was designed primarily as an air superiority fighter, but has additional capabilities including ground attack, electronic warfare, and signals intelligence roles.[6] Lockheed Martin is the prime contractor and is responsible for the majority of the airframe, weapon systems, and final assembly of the F-22, while program partner Boeing provides the wings, aft fuselage, avionics integration, and training systems. The aircraft was variously designated F-22 and F/A-22 prior to formally entering service in December 2005 as the F-22A. Despite a protracted development as well as operational issues, the USAF considers the F-22 a critical component of its tactical air power, and states that the aircraft is unmatched by any known or projected fighter. The Raptor's combination of stealth, aerodynamic performance, and situational awareness gives the aircraft unprecedented air combat capabilities.[8] Air Chief Marshal Angus Houston, former Chief of the Australian Defence Force, said in 2004 that the "F-22 will be the most outstanding fighter plane ever built." The high cost of the aircraft, a lack of clear air-to-air missions due to delays in
雷达技术概述
雷达技术的发展历程及其在现代战争下的发展趋势研究 摘要：文章简要介绍了雷达系统和技术的发展历程，分析了雷达系统与技术发展的特点，提出了现代战争下雷达技术发展展望。 关键词：雷达技术相控阵合成孔径发展历程发展趋势 引言 自从雷达诞生至今，在70 多年的发展历程中，随着科技的不断发展、需求的不断变化，出现了多种体制的新功能雷达，雷达的技术性能、体积和重量、可靠性、维修性、抗恶劣环境的生存能力等也发生了天翻地覆的变化。特别是其在现代战争中的广泛应用，使得对雷达技术的研究具有了重要的意义。 一、雷达系统与技术的发展历程 1．20 世纪30 年代及以前 19 世纪后期，物理学家麦克斯韦、法拉第和安培等人，预言并用数学公式描述了移动电流产生的电磁波的存在情况。1935 年英国和美国科学家第一次研制出能够探测空中飞机的实用米波雷达，至此宣告了雷达的诞生。1936 年美国海军研究实验室研制了T / R （收发）开关，可使雷达系统的接收和发射分系统共用一副天线，大大简化了雷达系统结构。1939 年英国科学家发明了大功率磁控管，克服了甚高频雷达波束和频带窄的缺点，使实用雷达步入了微波频段。 2．20 世纪40 年代 20 世纪40 年代美国辐射研究室把微波新技术应用于军用机载、陆基和舰载雷达取得成功，其代表产品是SCR -270 机载雷达、SCR -584 炮瞄雷达和AN / APQ-机载轰炸瞄准相控阵雷达。20 世纪40 年代主要的雷达技术有动目标显示技术、中继技术以及单脉冲跟踪技术理论的提出。动目标显示技术应用于各型对空警戒雷达，后来应用于着陆引导、岸防等型雷达，其优势是能有效抑制地海杂波，抑制大山、建筑物、风雨雪等静止和慢动目标的干扰能将机载情报传送到地面观测站，能有效加强地空之间的信息联系。 3.20 世纪50 年代 20 世纪50 年代是雷达理论发展的鼎盛时期，雷达设计从基于工程经验阶段，进人了以理论为基础，结合实践经验的高级阶段。50 年代产生的主要理论有匹配滤波器概念、统计检测理论、模糊图理论和动目标显示理论等。各种新技术的应用，出现了诸如脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达等新休制雷达。 4.20世纪60年代 20 世纪60 年代雷达系统发展的主要标志是数字处理技术革命和相控阵雷达的应运而生。为了探测洲际弹道导弹，为防空系统提供预测情报，产生了相控阵雷达体制。新一代雷达发展方向是全固态电扫相控阵多功能雷达。雷达信号和数据处理的数字化革命、半导体元件、大规模和超大规模集成电路的应用，使雷达技术的发展日臻完善并达到比较高的水平。
机载激光雷达选择参考
机载激光雷达选择参考 目前市场上销售的机载激光雷达来自多个厂家，有多种品牌和种类。那么，如何从中选择技术先进、性价比好、故障少又售后服务完善的设备呢？ 一、机载激光雷达系统生产厂家介绍 目前提供机载激光雷达设备的厂家主要有：徕卡、Optech（加拿大）、IGI、天宝、TopEye和Riegl。 这些厂家的特点是什么呢？ （a）自己生产机载激光扫描仪，然后购买其他厂家的GPS/IMU及硬件和软件，集成机载激光雷达。这类厂家有徕卡，Optech（加拿大），Topeye（瑞典）和Riegl（奥地利）。 在这些生产激光扫描仪的厂家中，生产规模最大的和研究能力最强的是Riegl公司，他向许多厂家提供了一系列产品，如： LMS-Q系列机载激光扫描仪：LMS-Q240, LMS-Q280, LMS-Q120i，LMS-Q160(超轻型，防摔型，无人机专用)等。 新型的具备数字化全波形数据获取和实时处理能力的VQ系列机载激光扫描仪：VQ180, VQ280, VQ480，LMS-Q560和VQ680i等。 目前，徕卡只生产一种激光扫描仪，而其他厂家也大多只生产两款机载激光扫描仪作为自己的系统集成使用。Optech虽然能够生产具备数字化全波形数据的激光扫描仪，但不是标准配置，用户需要另外付费。但即便如此，也已经落后Riegl公司六年。 这里还要指出的是：徕卡公司在2005年前一直使用的是加拿大Applanix POS系统，由于美国的禁运政策，向中国出口的POS系统都进行了许多修改，性能明显下降，并且伴随不稳定的情况。为了保证激光雷达性能的可靠性，徕卡在2004年后测试了许多不同公司（包括Honeywell）的POS系统。在２００５年７月又从加拿大TerraMatics公司（1998年成立）购买了其POS系统的IP（知识产权），避开北美区域，由自己（在瑞士）来研发和委托生产型号为iPAS 的POS系统。目前国内所销售的徕卡的ALS５０－ii和６０系统基本都是配置iPAS定位系统。
大气波导对雷达的影响研究
大气波导对雷达的影响研究 一、概述 海洋大气环境对舰载雷达、 通信、 电子侦察等设备有着显著的影响， 其影响主要通过大 气环境影响电磁波的传播而产生的， 尤其是大气波导造成的电磁波异常传播对电子设备的影 响尤为突出。 自人类开始使用雷达时， 电磁波的大气波导传播效应就已经被观测到了， 早期 一个著名的事例是在第二次世界大战中，位于印度孟买的一部频率为200 MHz 雷达能够发 现 1700 英里外阿拉伯海域的目标回波（
1951 年 6 月） [1] 。另一著名事例是 2000 年 10 月， 俄罗斯苏 -27 飞机利用在美小鹰号航母上空出现的大气波导现象形成的电磁盲区孔，突防成功， 对美小鹰号航母进行多次侦察拍照， 而小鹰号航母编队中的警戒雷达由于大气折射作用 产生的电磁盲区无法及时侦测到苏 — 27 飞机 [2] 。
所谓的大气波导现象是指： 电磁波受大气折 射的影响， 传播轨迹发生弯曲， 正常折射条件下电磁波在大气中是弯向地球的， 当弯向地球 的电磁波轨迹的曲率超过地球的曲率时， 电磁波将部分陷获在地球和一定高度的大气层内传播， 就如同电磁波在金属波导中传播一样。 大气波导现象是普遍存在的自然现象， 它的出现 使部分电磁波被陷获在大气波导中， 电磁波在波导内的传播衰减明显减小， 从而使主动雷达 探测范围和被动雷达截获范围明显增大， 同时也造成了雷达测量误差的增加。 研究大气波导 对电子装备的影响及其在作战中的应用是非常必要的，尤其是在现代高技术条件下， 各种杀 伤破坏力极大的反舰导弹广泛装备舰艇，
使得先敌发现、 先机制敌、 实施超视距作战成为各 国海军争夺的焦点之一。 而要实现舰载雷达的超视距探测， 就需要充分研究和利用大气波导。 二、大气折射及大气波导 （一）大气折射 影响大气环境中的电磁波传播特性的主要大气因子是大气折射率。对频率在 1 — 100GHz 范围内的电磁波， 大气折射指数
探地雷达毕业报告
地球物理与空间信息学院应用地球物理系 毕业实习报告 题目：探地雷达实习报告 姓名：胡浩 班级：061071-22 学号：20071002609 指导教师：邓世坤 二○一一年四月二十二日
前言 探地雷达是利用超高频脉冲电磁波探测地下介质分布的一种地球物理勘探方法。实践证明，它可以分辨地下1m尺度的介质分布，因此探地雷达方法以其特有的高分辨率在浅层于超浅层地质调查中有着极其广阔的应用前景。 探地雷达利用一个天线发射高频宽带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。电磁波在介质中传播的时，其路径、电磁场强度于波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。因此，根据接收到的波的旅行时间、幅度、与波形资料，可推断介质的结构。 第一章探地雷达的探测原理 探地雷达探测是一种快速、连续、非接触电磁波探测技术，具有采集速度快、分辨率高的特点。探地雷达向地下发送脉冲形式的高频宽带电磁波，电磁波在地下介质传播的过程中，当遇到存在电性目标体时，如空洞、分界面时，电磁波便会发生反射，返回到地面时由接收天线所接收；对接收到的电磁波进行信号处理与分析，根据信号波形、强度、双程走时等参数来推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态，从而达到对地下隐蔽目标体的探测。 如图A所示，由发射天线向地下介质中发射一定中心频率的电磁脉冲波，电磁波在地下介质中传播时，遇到介质中的电磁性（电阻率、介电率及磁导率）差异分界面发生反射和透射等现象；被反射的电磁波传回地表，由接收天线接收；通过电脑进行操作和控制；接收天线所接收的地下反射回波信号经由光纤传输到仪器控制台，转换成时间序列信号；这种时间序列即构成每一测点上的雷达波形记录道，它包含该测点处所接收到的雷达波的幅度、相位及旅行时间等信息。由电脑收集并存储每一测点上雷达波形序列，形成一个由若干记录道构成的雷达剖面（见图B）。通过对地质雷达剖面进行处理与推断解释，便可获得探测剖面线下方有关的地质特征与信息（或地下目标体的内部结构特征信息）。
简介美国空军主要机型
简介美国空军主要机型 美军绘图炫耀庞大战力战机多种多样琳琅满目谷火 平原创09-28 14:02美国是目前世界上最强大的空军大国。仅仅美空军就拥有服役战机超过5000架，而且战机种类非常丰富。不仅有战斗机和轰炸机，预警机、运输机、侦察机、空中加油机等辅助性机型也大量装备使用。这些机种形成了有效的相互支持，构筑了强大的作战及防御网络系统。 据媒体报道，世界时事与地理网站绘制了三张示意图，涵盖了美国空军庞大的战机配置情况。这些图片直观的反映了美国空军的规模。 第一张图显示了战斗机及其支持机型。美空军目前有7个 F-22猛禽（Raptor）隐形战斗机队。F-22战斗机是单座双发动机隐形战斗机，可挂载AIM-9X红外空对空导弹、 AIM-120CD中程空对空导弹等武器，配备AN/APG-77主动相控阵雷达等尖端设备，是世界上战斗力最强的战斗机。2014年9月，F-22战斗机首次参战，参与了打击ISIS恐怖组织的行动。39个F-16战斗机队。F-16战隼（F-16 Fighting Falcon）是世界顶尖的轻型战斗机，机动性极强，可执行各种打击任务。F-16作战半径900公里，最大速度可达两倍声速，能在一分钟内爬升到15240米高空。 F-16可携带空对空和空对地导弹，以及各种炸弹。例如
AIM-7麻雀中程空对空导弹、AIM-9响尾蛇导弹、AGM-65 小牛空对地导弹、AGM-84鱼叉反舰导弹以及CBU-87、89集束炸弹等武器。12个A-10雷电（Thunderbolt）攻击机队。该机专门用于近距离空中支援，如攻击敌方坦克、地面人员等。A-10攻击机可挂载6枚AGM-65小牛空对地导弹、2 枚AIM-9L响尾蛇飞弹、集束炸弹等，可携带电子干扰设备。A-10参加了波斯湾、科索沃、阿富汗、利比亚战争等，表现出极强的生存力，以及对地打击能力。 第二张图描绘了庞大的空中加油平台、轰炸机及作战训练机群。该网站总结，美空军一共有30个空中加油机队，扩大 了空战领域，保证了美军全球到达能力的实现。 11个轰炸机队装备了B-1 枪骑兵（Lancer）、B-2幽灵（Spirit）隐形战略轰炸机，以及B-52H 「同温层堡垒」（Stratofortress）远程战略轰炸机三个机种。B-52的服役期间已经长达60年，但是经过不断更新，仍发挥着重要的作用。 第三张图是关于运输机队，包括20个C-17全球霸王III （Globemaster III）和38个C-130大力神（Hercules）运 输机队。（加）