裝備在艦艇上的各種雷達的總稱。用于探測和跟蹤海面和空中目標,為武器系統提供目標坐標等數據,引導艦載機飛行和著艦,保障艦艇安全航行和戰術機動等。各種艦艇上裝備的雷達種類和數量,取決于艦艇的戰斗使命、武器裝備和噸位大小。通常小型戰斗艦艇裝1~2部;大、中型戰斗艦艇裝10多部,有的多達20余部。
基本分類
按戰術用途,可分為:①警戒雷達,有對空警戒雷達和對海警戒雷達,用于發現和監視海面、空中目標,與敵我識別系統相配合判定目標的敵我屬性,給導彈制導雷達和炮瞄雷達提供目標指示等。對海警戒雷達通常還具有抑制海浪雜波的能力,還可用于探測低空、超低空飛機和掠海飛行的反艦導彈。②導彈制導雷達,有艦艦導彈制導雷達和艦空導彈制導雷達,用于跟蹤海面和空中目標,為導彈武器系統的計算機或射擊指揮儀提供目標的坐標和運動數據,并配合導彈武器系統控制導彈飛行。③炮瞄雷達,用于跟蹤海面和空中目標,為火炮射擊指揮儀或火控計算機提供目標的坐標數據和炸點偏差數據,以控制火炮射擊。④魚雷攻擊雷達,裝在魚雷快艇核潛艇上,用于搜索、跟蹤海面目標,為魚雷攻擊指揮儀提供目標的坐標和運動數據,以控制魚雷攻擊。⑤航海雷達,用于觀測島岸目標,以確定艦位,并根據航路情況,利用計算機進行避碰解算和顯示,引導艦船安全航行。有些航海雷達還配有詢問器,能與直升機上的應答器協同工作,以指揮引導艦載直升機的飛行。⑥艦載機引導雷達,一般裝在航空母艦上,用于對艦載機進行指揮引導。⑦著艦雷達,一般裝在航空母艦上,用于在復雜氣象條件下引導艦載機安全著艦。為減小各雷達之間和雷達與艦上其他電子設備之間的相互干擾,采取了合理分配頻率、統籌天線布局以及屏蔽、濾波等電磁兼容性措施。艦載雷達的天線,通常安裝在桅桿上或專設的平臺上(見圖);對海、對低空警戒雷達的天線,通常安裝在桅桿頂部,以增大探測距離。雷達天線多采取縱橫搖機械穩定或波束指向校準,以減少艦艇搖擺對雷達性能產生的影響。為適應海洋環境,艦載雷達還具有良好的防潮、防霉、防鹽霧性能。
發展歷程
1938年,美國海軍研究試驗室最早研制出頻率為195兆赫,對飛機探測距離達137公里,對水面艦艇探測距離大于20公里的XAF型艦載警戒雷達,安裝在“紐約”號戰列艦上。
第二次世界大戰期間,美、英、蘇、日等國海軍的部分艦艇,陸續裝備了對空、對海警戒雷達,主要用于及早發現敵方飛機和艦艇,以保障適時和有效的攻擊。如在1941年3月28日馬塔潘角海戰中,英國艦隊由于裝備了艦載雷達,得以在黑夜中探測到意大利艦隊的位置,爭取了主動,取得了擊沉意巡洋艦3艘、驅逐艦2艘的戰果。
大戰末期至20世紀50年代,各國海軍艦艇先后裝備了炮瞄雷達、魚雷攻擊雷達和導彈制導雷達。早期的艦載雷達功能單一,性能較差,對目標的探測、識別和跟蹤等大都由人工操作。60年代,有些艦艇裝備了三坐標雷達。這種雷達既能擔負警戒任務,又能為航空武器系統指示目標和對艦載機導航,成為艦艇作戰指揮系統中的重要設備。
70年代,許多國家的海軍十分重視對電子干擾和掠海飛行反艦導彈的防御,應用了頻率捷變、單脈沖跟蹤、脈沖壓縮、動目標顯示、脈沖多普勒、多目標跟蹤,數字技術和光電技術(電視、紅外、激光)等先進技術成果,先后研制并裝備了一些抗干擾性能比較好、具有探測低空飛機和掠海飛行反艦導彈能力的新型警戒雷達和跟蹤雷達。
70年代以后,電子計算機技術飛速發展,艦載雷達采用數字信號處理和數據處理技術以后,性能提高,工作靈活,功能增多,對目標的探測、識別和跟蹤逐步實現自動化,并出現了能同時測定空中目標距離、方位、高度(或仰角)的三坐標雷達,典型代表為美國的AN/SPS-52、俄羅斯的“弗利蓋特”、英國的RN996等三坐標雷達。
80~90年代,隨著相控陣技術、中大規模集成電路、固態器件的發展,一些新技術體制的雷達,如相控陣雷達、微波主/被動超視距雷達、固態發射機雷達等開始裝備水面艦船,典型代表為美國的AN/SPY-1艦載相控陣雷達、俄羅斯的“米涅拉爾”微波主/被動超視距雷達、法國的DRBV-26C對海對空警戒雷達和意大利的RAN-20S對海對空警戒雷達。中國于20世紀50年代中期生產了第一批艦載雷達,安裝在魚雷快艇上,用作警戒和導航。
60年代中期以后,中國自行設計的艦載對海警戒雷達、對空警戒雷達、炮瞄雷達、導航雷達等,相繼裝備艦艇。
70~80年代,中國研制和制造的對空對海搜索雷達(目標指示雷達)、三坐標雷達、火控雷達等裝備水面艦艇,性能不斷提高。
90年代至21世紀初,中國研制的微波主/被動超視距雷達、固態發射機雷達、超寬帶雷達、相控陣雷達相繼裝備大中型水面艦艇,使艦載雷達的性能得到較大提高。
發展趨勢
發展多功能雷達,以提高雷達效能,減少艦上雷達的數量;進一步提高抗干擾能力,抑制海浪雜波,克服低空多路徑效應,改善低空探測和跟蹤性能等。
國產新型
國產新型艦載雷達是裝備在船舶上的各種雷達的總稱,它們可探測和跟蹤海面、空中目標,為航空武器系統提供目標數據,引導艦載機飛行和著艦,躲避海上障礙物,保障艦艇安全航行和戰術機動等。各種艦艇上裝備的雷達種類和數量,取決于艦艇的戰斗使命、武器裝備和噸位大小。通常小型戰斗艦艇裝1~2部;大、中型戰斗艦艇裝10多部,有的多達20余部。
德國貝雷號
1935年,德國在“貝雷”號試驗船上首次進行艦載雷達試驗,這是一種對海警戒雷達,當時對海上艦船的探測距離僅8公里。世界上最早使用艦載雷達的是德國研制的“海上節拍”式對海警戒雷達。它在1936年夏首先裝備了“海軍上將施佩爾伯爵”號袖珍戰列艦等3艘大型軍艦。第一部艦載對空警戒雷達是美國海軍研實驗室于1938研制成功的XAF型雷達,它對飛機的探測距離達137公里,首先裝備了“紐約”號戰列艦。對空、對海警戒雷達的裝備使用,可及早發現敵方飛機和艦船,以保障適時和準確地進行攻擊。
組成
一艘艦艇裝備多部雷達時,通常采取合理分配頻率和天線位置等電磁兼容性措施,以減小各雷達之間和雷達與艦上其他電子設備之間的相互干擾。艦載雷達天線通常安裝在桅桿上或專設的平臺上。艦載雷達的主要特點是:為適應艦艇運動和海洋環境條件,天線平臺常配有穩定系統或波束指向校準等設備,以減小艦艇搖擺對雷達性能的影響;設有海雜波抑制裝置,以減小海水雜波對目標探測的影響;設有航向穩定系統,以消除艦艇航向變化對雷達跟蹤和顯示帶來的影響;具有體積小、重量輕,良好的防潮、防霉、防鹽霧、抗震等性能。為適應高速、密集、隱身和全空域的復雜目標環境及強烈的主被動干擾,將廣泛采用固態有源技術,使相控陣雷達的優越性得到充分發揮,如英國正在研制的MESAR艦載相控陣雷達采用了化鎵微波集成電路有源收發模塊;采用自適應技術,提高雷達的自適應抗干擾能力,如美國研制中的FLEXAR靈活自適應雷達采用14000種不同的波形,通過可編信號處理機、多模發射機和三通道無線電接收機相結合,自適應改變雷達波形,使其與雷達工作環境匹配。艦載地波超視距雷達將實用化,以滿足反艦導彈超視距攻擊的作戰需求,如英國馬可尼公司提出的艦載地波超視距雷達的發射天線為單柱,接收天線陣長為100米,由架設在船舷上依次間隔排列的單柱天線組成。固態發射機技術、超低副瓣技術、低角跟蹤技術、超寬帶技術、低截獲概率技術等將得到進一步發展和應用。不同頻段的艦載雷達將與紅外、激光等艦載光電探測設備更完善地結合使用,組成綜合探測系統,并與艦載武器、通信、電子對抗、導航和作戰指揮控制系統協同,進一步向著一體化方向發展。
參考資料 >
艦載雷達.www.cctv.com.2010-08-22