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[科普中國]-早期預警雷達

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早期預警雷達(early warning radar) 用于早期發(fā)現(xiàn)洲際導彈、潛地導彈和遠程轟炸機等目標的遠程雷達,按其平臺可分為地基雷達和?;?/p>

簡介早期預警雷達(early warning radar) 用于早期發(fā)現(xiàn)洲際導彈、潛地導彈和遠程轟炸機等目標的遠程雷達。早期預警雷達是地面雷達預警網(wǎng)的組成部分,在其責任方位觀測區(qū)的俯仰角上形成波束搜索扇面,不間斷地對空監(jiān)視,將探測到的上千個飛行體編成星歷表,按衰變期不同,濾除衛(wèi)星、隕石和極光等空間目標。一旦發(fā)現(xiàn)有可疑的來襲目標時,立即增加探測次數(shù),算出來襲目標的彈著區(qū)和落地時間,估計威脅程度,并開始向空間防御中心報警,同時將目標參數(shù)送給目標截獲和識別雷達,供反導彈攔截系統(tǒng)和防空系統(tǒng)參考1。早期預警雷達大致經(jīng)歷了兩個發(fā)展階段。60年代采用固定陣面的機電掃描和拋物面單脈沖體制和70年代以來的電掃描體制。隨著技術的進步,早期預警雷達正向著提高抗核能力、加大目標容量、提高抗干擾能力的方向發(fā)展。

作用早期預警雷達的作用距離為4000~5000公里,對洲際導彈能提供15~25分鐘的預警時間,對潛地導彈能提供2.5~20分鐘的預警時間。對距離為400~600公里、高度40公里以下的巡航速度的轟炸機,能提供20~30分鐘的預警時間。早期預警雷達大致經(jīng)歷了兩個發(fā)展階段。60年代采用固定陣面的機電掃描和拋物面單脈沖體制。大型固定陣面機電掃描體制的早期預警雷達采用截拋物面天線,對錐形彈頭的作用距離約為4800公里,在俯仰面上形成雙波束。大型拋物面單脈沖體制的早期預警雷達的拋物面天線,口徑達25米。它對1平方米目標的作用距離為3200公里。

70年代以來,電掃描成為預警雷達的主要體制。2它又分為頻相掃描體制和相控陣體制兩種。頻相掃描體制的早期預警雷達的天線陣列寬300米、高15米、峰值功率10兆瓦、作用距離為 5000公里。有一種對潛地導彈早期預警的全固態(tài)相控陣雷達,它的工作頻率為420~450兆赫,收發(fā)陣分開,采用共饋式陣面、低旁瓣,作用距離為5500公里,能對付射程為7800公里的潛地導彈。早期預警雷達的發(fā)展方向是:采用全固態(tài)化相控陣體制、提高抗核能力、加大目標容量和采用分布式結構體系的計算機;設計復雜的發(fā)射波形,自適應于地面雜波、海浪雜波和各種干擾環(huán)境,提高抗干擾能力。

預警雷達簡介預警雷達屬于一種遠距離搜索雷達,一般都采用12兆瓦以上的超高發(fā)射功率、高幾十米寬幾百以上的電動掃描天線陣列,工作頻率在超高頻(UHF)和甚高頻(VHF)波段,用以減少大氣收的損耗。因此作用距離可達幾千公里,再配上相應的高性能計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),能在搜索的同時跟蹤100~200個目標,主要用來發(fā)現(xiàn)遠、中、近程彈道導彈,測定其瞬間位置、速度、發(fā)射點和彈著點等關鍵參數(shù),為最高軍事機關提供導彈預警情報。3

早期預警雷達部署要求TBM(戰(zhàn)術彈道導彈)的預警跟蹤主要由天基紅外預警衛(wèi)星、早期預警雷達、制導雷達(或多功能雷達)分段配合協(xié)同完成,有些情形下還需要中繼跟蹤雷達的接力跟蹤。在沒有天基紅外預警衛(wèi)星的情況下,也可采用天波超視距雷達承擔TBM助推段的探測任務,或?qū)⒃缙诶走_前置部署以盡早實現(xiàn)對TBM的預警。

關于雷達部署,國內(nèi)外文獻主要表現(xiàn)在下面幾個方面:

1)如何消耗最小的能量實現(xiàn)對區(qū)域的充分有效覆蓋;

2)研究考慮地理環(huán)境條件下傳感器的優(yōu)化配置問題;

3)多傳感器的配置規(guī)劃及其對目標跟蹤精度的影響等;

4)基于不同角度的雷達反隱身、抗干擾優(yōu)化部署研究;

5)不同角度下的雷達組網(wǎng)問題分析與部署研究。

這些方法主要是面向技術角度,不是針對反導需求。針對反導需求的雷達部署研究資料較少,主要從最近目標指示點和雷達頂空盲區(qū)2個角度對目標指示雷達的部署要求進行了分析。

早期預警雷達部署要考慮的因素很多,如雷達部署應為反導系統(tǒng)提供必須的預警時間;應能對TBM可能的發(fā)射區(qū)域進行全面監(jiān)視;早期預警雷達還需要與其它傳感器配合,以實現(xiàn)探測區(qū)域的分段銜接等。此外還有很多別的因素要考慮,如雷達探測精度需求和雷達交接班需求等。4

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學