- 中文名
- 军用雷达
- 外文名
- Radio Detection and Ranging
- 缩 写
- RADAR
- 性 质
- 军用电子装备
- 地 位
- 现代战争中重要的电子技术装备
- 学 科
- 通信技术
雷达是英文Radar的音泽，意为“无线电探测和测距”（Radio Detection and Ranging）。它是利用电磁波对障碍物（目标）的反射特性来发现目标的一种电子设备，通常由收发天线、发射机、接收机和显示器组成。其工作原理是：首先由雷达发射机发射出一串短促脉冲式的电磁波（称为人射波）照射目标（譬如一架正在飞行的飞机），并利用雷达接收机接收从目标反射回来的电磁波（称为回波）。然后根据雷达发射电磁波和接收回波的时间差以及电磁波在空间的传播速度，计算出雷达到目标的距离，而目标的方向则由雷达接收回波的天线指向角测出。由此即得到目标所在的空间位置，从而可对目标的距离、角度和速度进行跟踪。因此，雷达能探测到的目标类型非常广泛，包括飞机、舰艇、装甲车辆、导弹、卫星以及建筑物、桥梁、铁路、山川、雨云等。而军用雷达是专门为特定的军事用途而设计制造的无线电探测和定位装置。军用雷达种类繁多，按其发射接收天线所在位置可分为单基地雷达、双基地雷达和多基地雷达；按其发射波形分为连续波雷达、调频连续波雷达和脉冲波雷达；按其装载的平台可分为地基雷达、机载雷达、舰载雷达和星载雷达；按其使用的波长可分为短波雷达、米波雷达、分米波雷达、微波雷达和毫米波雷达；按其探测的目标类型和目的可分为预警雷达、截获雷达、跟踪雷达、制导雷达、寻的雷达、成像雷达和地形回避雷达等；按其最大有效距离可分为视距雷达和超视距雷达。军用雷达是获取陆、海、空、天战场全天候、全天时战略和战术情报的重要手段之一，是防天、防空、防海和防陆武器系统和指挥自动化系统的首要传感器。它不但可以预警、截获、跟踪、识别、引导拦截空中、海面、地面和外空的各类飞行目标，而且具有依靠空中或外空平台对地大面积固定目标进行成像的能力。目前其分辨率及测量精度虽不及光学和红外传感器，但军用雷达的全天候、全天时以及大空域高数据率的性能则是其他传感器无法替代的，因而军用雷达在军事领域担负着极其重要的角色，具有广泛的应用前景。 [1]
典型的雷达是脉冲雷达，主要由天线、收发转换开关、发射机、接收机、定时器、显示器、电源等部分组成。发射机产生强功率高频振荡脉冲。具有方向性的天线，将这种高频振荡转变成束状的电磁波（简称波束），以光速在空间传播。电磁波在传播过程中遇到目标时，目标受到激励而产生二次辐射，二次辐射中的一小部分电磁波返回雷达，为天线所收集，称为回波信号。接收机将回波信号放大和变换后，送到显示器上显示，从而探测到目标的存在。为了使雷达能够在各个方向的广阔空域内搜索、发现和跟踪目标，通常采用机械转动天线或电子控制波束扫描的方法，使天线的定向波束以一定的方式在空间扫描。定时器用于控制雷达各个部分保持同步工作。收发转换开关可使同一副天线兼作发射和接收之用。电源供给雷达各部分需要的电能。 目标的距离是根据电磁波从雷达传播到目标所需要的时间（即回波信号到达时间的一半）和光速（每秒30万公里）相乘而得的。目标的方位角和仰角是利用天线波束的指向特性测定的。根据目标距离和仰角，可测定目标的高度。当目标与雷达之间存在相对运动时，雷达接收到目标回波的频率就会产生变化。这种频移称为多普勒频移，它的数值与目标运动速度的径向分量成正比。据此，即可测定目标的径向速度。
军用雷达雷达有多种不同的分类方法。按照任务不同，可分为：
用于警戒和引导的雷达
主要有：①对空情报雷达。用于搜索、监视和识别空中目标。它包括对空警戒雷达、引导雷达和目标指示雷达，还有专门用来探测低空、超低空突防目标的低空雷达。②对海警戒雷达。用于探测海面目标的雷达。一般安装在各种类型的水面舰艇上或架设在海岸、岛屿上。③机载预警雷达。安装在预警机上，用于探测空中各种高度上（尤其是低空、超低空）的飞行目标，并引导己方飞机拦截敌机、攻击敌舰或地面目标。 它具有良好的下视能力和广阔的探测范围。 ④超视距雷达。利用短波在电离层与地面之间的跳跃传播，探测地平线以下的目标（图2）。它能及早发现刚从地面发射的洲际弹道导弹（见洲际导弹）和超低空飞行的战略轰炸机等目标，可为防空系统提供较长的预警时间，但精度较低。⑤弹道导弹预警雷达。用来发现洲际、中程和潜地弹道导弹，并测定其瞬时位置、 速度、发射点、弹着点等弹道参数。
用于武器控制的雷达
军用雷达用于侦察的雷达
主要有：①战场侦察雷达。陆军侦察分队用于侦察和监视战场上敌方运动中的人员和车辆。②炮位侦察校射雷达。 地面炮兵用于侦察敌方火炮发射阵地位置，测定己方弹着点的坐标，以校正火炮射击。③活动目标侦察校射雷达。 用于测定地面或海面的活动目标，并测定炮弹炸点或水柱对目标的偏差以校正地炮或岸炮射击。④侦察与地形显示雷达。安装在飞机上，用于侦察地面、海面的活动目标与固定目标和测绘地形。它采用合成孔径天线，具有很高的分辨力；所获得的地形图像，清晰度与光学摄影相接近。
用于航行保障的雷达
军用雷达用于气象观测的雷达
军用雷达
军用雷达50～60年代，航空和空间技术迅速发展，超音速飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船等都以雷达作为探测和控制的重要手段。60年代中期以来研制的反洲际弹道导弹系统，使雷达在探测距离、跟踪精度、分辨能力和目标容量等方面获得了进一步提高。
军用雷达要完成的基本功能主要是：
（1）目标检测，在雷达观测空域内确定有无感兴趣的目标；
（2）目标参数测量，亦称目标参数估计，用于确定目标位置，运动参数和提取其他目标特征参数；
（3）目标分类、识别，用于确定目标类型，分辨真假目标等。
为了实现这些日益增高的新要求，各项雷达新技术获得了很大发展，并逐渐应用于各类先进雷达之中。这些新技术主要表现在以下9个方面：
（1）雷达频段的扩展
在频率的高端，向毫米波、红外、激光雷达扩展；在低端则向VHF、UHF与HF（短波）波段扩展。
（2）雷达自动目标识别（ATa）
根据雷达观测数据及从雷达回波中提取的特征，对目标进行分类、识别、判别属性是实现战场管理，精确打击的重要条件，是当今雷达发展重大课题。
（3）雷达成像技术
采用大的瞬时带宽信号，可获得目标的距离高分辨一维像，再利用目标不同部位回波中多普勒频移的差异获得目标在角度上的高分辨率，即利用合成孔径雷达（SAR）和逆合成孔径雷达（ISAR）的原理可获得很高的二维分辨能力，实现目标的距离一角度二维成像，并可能获取目标在地面高度和距离方面的二维像、探测林中隐蔽目标，甚至探测地下目标，这极大地拓展了雷达的应用范围。
（4）超低副瓣天线技术
高增益、超低副瓣天线（最大副瓣低于一40 dB）是雷达抗干扰、抗ARM，抗杂波的关键技术。
（5）超宽带雷达技术
雷达信号的瞬时相对带宽大于25%的雷达称为超宽带雷达。超宽带雷达在目标识别、雷达成像、抗干
扰、抗ARM等方面均有重要意义。
（6）相控阵天线技术
除超低副瓣相控阵天线外，有源相控阵天线，共形相控阵天线和宽带相控阵天线的发展有重要意义。有源相控阵天线中每一个天线单元均有一个发射/接收组件（T/R组件），具有高性能、高可靠、低成本的T/R组件，数字波束形成（DBF），自适应波束形成，大时宽带积信号的数字产生与数字处理等技术正在快速发展，并在相控阵天线的大量采用是降低先进雷达成本的重要措施。
（7）先进的信号处理与数据处理技术
随着计算机、集成电路技术的飞速发展，高速、大容量并行处理的实时处理成为可能。将其用于相控阵天线，可实现自适应数字波束形成。这将天线理论与信号处理相结合，出现了具有多种自适应能力的信号处理天线，为提高雷达的性能提供了新的潜力。
（8）雷达系统建模与仿真技术
利用现今迅速发展的计算机技术和仿真技术，可以在雷达研制过程中的设计阶段，合理确定各项战术技术指标，协调各分系统之间的指标分配、优化雷达系统设计，缩短雷达设计周期；在系统软件优化和系统性能评估中仿真技术更有重要作用。采用先进的雷达系统建模与仿真技术是克服先进雷达研制周期长，技术风险大，成本高的关键措施。
（9）雷达新工艺，新结构，新材料
为实现雷达的高机动能力，解决在一些复杂平台上安装所遇到的体积、重量的限制和恶劣物理环境的影响，解决大功率散热问题等，都要依赖于新工艺，新结构和新材料。同时，这些新技术也是提高雷达性能，缩短雷达研制周期，降低成本的重要措施 [2]。
