相控阵雷达的概况
相控阵技术,早在30年代后期就已经出现。1937年,美国首先开始这项研究工作。但一直到50年代中期才研制出2部敬蠢实用型舰载相控阵雷达。60年代,美国和前苏联相继研制和装备了多部相控阵雷达,多用于d道导d防御系统,如美国的 AN/FPS-46、AN/FPS-85、MAR、MSR,前苏联的“鸡笼”和“狗窝”等。这些都属于固定式大型相控阵雷达,其共同点:采用固定式平面阵天线,天线体积大、辐射功率高、作用距离远。其中美国的AN/FPS-85和前苏联的“狗窝”最为典型,70年代,相控阵雷达得到了迅速发展,除美苏两国外,又有很多国家研制和装备了相控阵雷达,如英、法、日、意、德、瑞典等。其中最为典型的有:美国的AN/TPN-25 、AN/TPQ—37和GE—592、英国的AR-3D、法国的AN/TPN—25、日本的NPM-510和J/NPQ-P7、意大利的RAT—31S、德国的 KR一75等。这一时期的相控阵雷达具有机动性高、天线小型化、天线扫描体制多样化、应用范围广等特点。80年代,相控阵雷达由于具有很多独特的优点,得到了更进一步的应用。在已装备和正在研制的新一代中、远程防空导d武器系统中多采用多功能相控阵雷达,它已成为第三代中、远程防空导d武器系统的一个重要标志。从而,大大提高了防空导d武器系统的作战性能。在21世纪,相控阵雷达随着科技的不断发展和现代战争兵器的特点,其制造和研究将会更上一层楼。
相控阵原理
相控阵,就是由许多辐射单元排成阵列形式构成的走向天线,各单元之间的辐射能量和相位关是可以控制的。典型的相控阵是利用电子计算机控制移相器改变天线孔径上的相位分布来实现波束在空间扫描,即电子扫描,简称电扫。相位控制可采用相位法、实时法、频率法和电子馈电开关法。在一维上排列若干辐射单元即为线阵,在两维上排列若干辐射单元称为平面阵。辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上.这种天线称为共形阵天线。共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点,能以一部天线实现全空域电扫。通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。综上所述,相控阵雷达因其天线为相控阵型而得名。
分类
相控阵雷达大体可分为两大类,即全电扫相控阵和有限派稿启电扫相控阵。全电扫相控阵又可称固定式相控阵,即在方位上和仰角上都采用电扫,天线阵是固定不动的。有限电扫相控阵是一种混合设计的天线,即把两种以上天线技术结合起来,以获尘如得所需要的效果,起初把相扫技术与反射面天线技术相结合,其电扫角度小,只需少量的辐射单元,因此可大大降低设备造价和复杂程度。
天线阵,根据扫描情况可分为相扫、频扫、相/相扫、相/频扫、机/相扫、机/频扫、有限扫等多种体制。相扫系列利用移相器改变相位关系来实现波束电扫。频扫是利用改变工作频率的方法来实现波束电扫。相/相扫是利用移相器控制平面阵两个角坐标实现波束电扫。相/频扫是利用移相器控制平面阵一个坐标而另一坐标利用频率变化控制来实现波束电扫.机/相扫是在方位上采用机扫、仰角上采用相扫。机/频扫是在方位上采用机扫、仰角上采用频扫。
相控阵雷达的特点
相控阵雷达之所以具有强大的生命力,因为它优胜于一般机械扫描雷达。它具有以下特点:
(1)能对付多目标。相控阵雷达利用电子扫描的灵活性、快速性和按时分割原理或多波束,可实现边搜索边跟踪工作方式,与电子计算机相配合,能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标,并能同时制导多枚导d攻击多个空中目标。因此,适用于多目标、多方向、多层次空袭的作战环境。
(2)功能多,机动性强。相控阵雷达能够同时形成多个独立控制的波束,分别用以执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导d等多种功能。一部相控阵雷达能起到多部专用雷达的作用,如“爱国者”的一部多功能相控阵雷达可以完成相当于“霍克”和“奈基”-2型9部雷达的功能,而且还远比它们能够同时对付的目标多。因此,可大大减少武器系统的设备,从而提高系统的机动能力。
(3)反应时间短、数据率高。相控阵雷达可不需要天线驱动系统,波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,从而缩短了对目标信号检测、录取、信息传递等所需的时间,具有较高的数据率。相控阵天线通常采用数字化工作方式,使雷达与数字计算机结合起来,能大大提高自动化程度,简化了雷达 *** 作,缩短了目标搜索、跟踪和发控准备时间,便于快速、准确地实施畦达程序和数据处理。因而可提高跟踪空中高速机动目标的能力。
(4)抗干扰能力强。相控阵雷达可以利用分布在天线孔径上的多个辐射单元综合成非常高的功率,并能合理地管理能量和控制主瓣增益,可以根据不同方向上的需要分配不同的发射能量,易于实现自适应旁瓣抑制和自适应抗各种干扰,有利于发现远离目标和小雷达反射面目标(如隐形飞机),还可提高抗反辐射导d的能力。
(5)可靠性高。相控阵雷达的阵列组较多,且并联使用,即使有少量组件失效,仍能正常工作,突然完全失效的可能性最小。此外,随着固态器件的发展,格控阵雷达的固态器件越来越多,甚至已生产出全固态儿控阵雷达,如美国的。“爱国者”雷达,其天线的平均故障间隔时间高达15万小时,即使有10%单元损坏也不会影响雷达的正常工作。
当然,相控阵雷达不是十全十美的,也有其缺点。主要是造价贵,典型的相控阵雷达比一般雷达的造价要高出若干倍。此外,相控阵雷达对于短程d道导d的袭击可以说是无能为力,这也是美国及台湾为什么担心大陆方面在福建沿海部署东风导d的原因。而1991年,海湾战争期间,伊拉克用“飞毛腿”导d袭击以色列的时候,其“爱国者”导d根本无法有效将其击
在提供雷达管制服务之前,应建立和保持对航空器雷达识别(Radar Identification),直到雷达服务终止。雷达识别是指将某一特定的雷达目标或雷达位置符号与某特定航空器相关联的过程。如果此后丢失雷达识别应该立刻重新识别航空器或者终止雷达服务,并且相应地通知飞行员,在适当时发布指令。雷达识别必须通过下面至少一种方法建立。
(一数则盯)一次监视雷达识别程序(PSR)
(二) 二次监视雷达识别程序(SSR)
一、一次监视雷达识别程序(PSR)
一次雷达可以分成三类:
机场监视雷达(ASR:Airport Surveillance Radar),它的作用距离为100海里,主要是塔台管制员或进近管制员使用。
航路监视雷达(ARSR:Air Route Surveillance Radar),设置在航管控制中心或相应的航路点上。它的探测范围在250海里以上,高度可达13000米。它的功率比机场监视雷达大,在航路上的各部雷达把整个航路覆盖,这样管制员就可以对航路飞行的飞机实施雷达间隔。
机场地面探测设备(ASD),它的功率小,作用距离一般为1英里,主要用于特别繁忙机场的地面监控,它可以监控在机场地面上运动的飞机和各种车辆,塔台管制员用来控制地面车辆和起降飞机的地面运行,保证安全。它主要的作用是在能见度低的时候提供飞机和车辆的位置信息,由于它的价格较高,机场通常没有这种设备。
使用一次监视雷达时,可以通过下列程序识别航空器:
a.航空器起飞后,其雷达目标在起飞跑道端2千米以内被发现;
b.当观察到仅有一个雷达目标,与雷达视频图上某点的相对位置与航空器的报告位置一致,其显示的航迹与航空器报告的航迹或计划航迹相符。
c.观察到仅有一个雷达目标,按照指示做不小于3 0度的识别转弯;(注:使用此识别时应注意避免航空器转弯时脱离管制区或雷达覆盖区,或使航空器低于最低安全高度,或最低引导高度)
d.通过雷达识别移交。
二、二次监视雷达识别程序(SSR)
二次雷达也叫做空管雷达信标系统(ATCRBS:Air Traffic Control Radar Beacon System)。它最初是在空战中为了使雷达分辨出敌我双方的飞机而发展的敌我识别系统,当把这个系统的基本原理和部件经过发展后用于民航的空中交通管制后,就成了二次雷达系统。
管制员从二次雷达上很容易知道飞机的编号、高度、方向等参数,使雷达由监视的工具变为空中管制的手段,二次雷达的出现是空中交通管制的最重大的技术进展,二次雷达要和一次薯和雷达一起工作,它的主天线安装在一次雷达的上方,和一次雷达同步旋转。二次雷达发射的脉冲是成对的,它的频率是1030MHz,每一对脉冲之间的时间间隔是固定的,这个间隔决定了二次雷达的模式。目前民航使用的是两种模式,一种间隔为8毫秒,称为A模式;另一种间隔21毫秒,称为C模式。
二次雷达系统的另一重要组成部分是飞机上装的应答机,应答机是一个在接受到相应的信号后能发出不同形式编码信号的无线电收发机,应答机在接收到地面二次雷达发出的询问信号后,进行相应回答。这些信号被地面的二次雷达天线接收,经过译码,就在一次雷达屏幕出现的显示这架飞机的亮点旁边显示出飞机的识别号码和高度,管制员就会很容易地了解飞机的位置和代号。为了使管制员在询问飞机的初期就能很快地把屏幕上的光点和所对应的飞机联系起来,机上应答机还具有识别功能,驾驶员在管制员要求时可以按下“识别”键,这时应答机发出一个特别位置识别脉冲(SPI),这个脉冲使地面站屏幕上的亮点变宽,以区别于屏幕上的其他亮点。使用二次监视雷达的,可以通过下盯橡列程序识别航空器:
a.观察到雷达显示有航空器按指示调定的应答机编码;
b.观察到仅有一个雷达目标,显示有航空器按指示使用特殊位置识别功能的信息;
c. 对于设定某一指定编码的航空器,观察其遵守指令的情况;
d.通过雷达识别移交。
三、PSR与SSR主要性能比较 在下列情况下,管制员应当向航空器通报其位置:
(一)航空器第一次被识别时;
(二)航空器驾驶员要求提供服务时;
(三)航空器报告的位置与雷达管制员根据雷达观察到的位置有显著差别时;
(四)雷达引导后,如果现行指令使航空器偏离其原规定的航路,指示航空器恢复自主领航时;
(五)结束雷达服务前,如果观察到航空器偏离原规定的航路时。实施雷达管制(可能雷达引导、雷达间隔或者进行速度控制)
通过下列方式进行雷达识别的可不用通报航空器位置:
(一)根据航空器的位置报或起飞识别;
(二)通过使用指定的二次雷达编码或S模式,并且观察到航空器显示位置与其现行飞行计划一致;
(三)通过雷达识别的移交。
提供给航空器的位置情报,可以采用下列方式之一:
(一)相对于一个显著的地理位置;
(二)到一个重要点、航线上一个导航设备的方位和距离;
(三)距一个已知位置的方向和距离;
(二) 作最后进近的航空器距接地点的距离。 为提供不间断的雷达服务,应实施雷达管制移交。只有当认为航空器在接受管制员的雷达覆盖区内时,一名管制员才能试图将雷达识别移交个另一名雷达管制员。进行航空器雷达识别移交的方法如下:
a.两个雷达管制席相邻或者使用同一显示器时,移交方直接在接受方显示器上指出雷达位置指示符的名称;
b.两个雷达显示屏上都标有同一地理位置或导航设备,利用通信设备说明航空器距上述位置的相对方位和距离,必要时,应当指明航空器的航向;
c.利用自动化手段指定雷达位置指示符的名称;
d.当S模式覆盖有效时,将装有S模式航空器识别功能的航空器通知接受方;
f.移交方雷达管制员指示航空器变换编码或用特殊位置识别,接受方雷达管制员予以证实。 当雷达管制员要把某架航空器的管制权移交给非雷达管制员时,实施移交前,要确保该航空器与任何其它受管制航空器之间具有非雷达间隔。雷达管制服务中断或终止时应当立即通知航空器,但在下列情况可不必通报:
a.航空器改为目视飞行;
b.航空器已经着陆,或已经按指令转换到其他频率上;
c.航空器已经结束精密雷达进近。
默认情况下,创建的图表是利用示例数据通过WPS表格绘制的。1.改变数据源
(1)直接输入数据:在WPS表格中,单击某个单元格,输入数据,自动替换原有数据。如果仅修改该单元格中的部分数据,先单击该单元格,然后按F2键,通过光标键移动插入点,用退格键删除插入点前面的内容,按删除键删除插入点后面的内容,也可以在插入点处添加新的内容。
(2)复制其他数据:切换到其他的WPS表格(WPS文字)文档中,或Excel、Word文档中,选定、复制数据,然后返回到正在编辑的表格文档中,单击需要放置复制数据的起始单元格,执行粘贴 *** 作。
2.编辑数据表
(1)选定单元格或区域
单元格:单击该单元格。
单元格区域:单击区域左上角的单元格,按下鼠标左键并拖到区域的右下角,最后释放鼠标左键。
整行:单击数据表的行号。
整列:单击数据表的列标。
整个数据表:单击数据表左上角的全选按钮。
(2)删除数据表中的数据
选定需要删除数据的单元格、行、列、区域、数据表,通过下拉菜单“编辑-清除-内容”命令,或通过鼠标右键菜单“清除内容”命令,或按键盘上的删除(Delete)键,都可以删除被选定的数据。
(3)在数据表中删除行、列
选定需要删除的源盯皮整行或整列,使用下拉菜单“编雹差辑-删除”命令,或使用鼠标右键菜单“删除”命令,删除选定的整行或整列则困。
(4)在数据表中插入行、列
单击需要插入新行的行号或需要插入新列的列标,使用下拉菜单“插入-行”或“插入-列”命令,也可以使用鼠标右键菜单“插入”命令,插入新的行和列。
3.重设数据源
上述 *** 作结束后,单击WPS表格中的图表,然后从下拉菜单中选择“图表-数据源”命令,从d出的“数据源”对话框中对“数据区域”和“系列”进行重新设置。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)