舰载预警机雷达

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舰载预警机雷达装载在舰载预警机上，主要用于完成早期预警任务，由于常规舰载雷达受视距和盲区的限制，难以远距离发现并预警低空来袭目标.而具有良好下视能力的预警机和预警直升机雷达能远程发现及预警低空来袭目标，并引导(只能区域引导)己方战斗机实施拦截。因此，舰载预警机雷达是完成舰艇编队分层防御中第一层即外层防空任务的极其重要的装备现以美国为例(舰载预警直升机雷达以英国为例)来论述舰载预警机雷达的发展历程、主要特点和典型装备等。

第一代舰载预警机雷达

1945年1月世界上第一架舰载预警机TBM-3B在美航母上服役它采用AN/APS-20雷达，天线直径2.4米，对低空飞机的探测距离大于100千米，对大型水面舰艇可达360千米，由于当时还没有杂波消除技术，所以探测能力受到海杂波的影响，雷达数据也要传送到舰上才能进行处理20世纪50年代初，“空中袭击者”陆续服役并成为当时舰载预警机的主力，它采用的雷达为AN/APS-20的改进型AN/APS-20A/B。

AN/APS-20机载预警搜索

名　　称　机载预警搜索雷达

体　　制　AMTI

波　　段　S

研制单位　GE、Hazeltine

装备时间　1949年

装备机种　AD-3W、P2V、WV-2、PBM-5、AF-2W、HR2S-1W、EA-1等

现　　状　退役

技术特点

该雷达是美国最早的机载预警搜索雷达。它可以与数据链配套使用，雷达信息可通过数据链传送到远处的指挥中心，此时雷达要向数据发射机提供时间编码方位脉冲和视频信息。它也可以与信标配套工作。

整个雷达包括天线、发射机、接收机、电子控制放大器、方位距离显示器、雷达控制盒以及两个陀螺仪。天线采用抛物面型式。接收机有两个带宽，一般状态使用2兆赫，MTI使用1.4兆赫。用FTC电路、STC电路和瞬时动作AGC电路提高雷达抗干扰能力。显示器PPI型，采用180毫米P7 CRT。

该雷达共有APS-20、-20A、-20B、-20C、 -20D、-20E、-20F等七个型别。其构成和性能基本相同，只是由于装备不同军种的不同飞机而稍有改进。APS-20于1949年开始装备海军的AD-3W、AD-4W、P2V-3、P2V-4、WV-2、PBM-5。APS-20A于1950年开始装备海军的P2V、PBM-5。APS-20B于1951年装备海军的AD-5W、P2V、WV-2。APS-20C于1950年装备海军的AF-2W、AF-4W、P2V-5。APS-20E于1952年装备海、空军的HR2S-1W。后来APS-20B改进为APS-70，APS-20E改进为APS-82。

性能数据

工作频率　2880±30MHz

峰值功率　0.8～1kW

脉冲宽度　0.67、2μs

PRF　　　 300±30、900±90Hz

接收机带宽　2±0.2、1.4±0.3MHz

波束宽度　方位3.5°，俯仰8°

天线增益　30dB

极　　化　水平

扫描范围　方位360°；俯仰±15°

扫描速率　2、4、6、7～15r/min

探测距离

战　斗　机　120km

中型轰炸机　160km

2千顿驱逐舰 370km

第二代舰载预警机雷达

第二代舰载预警机雷达的性能比第一代有很大提高。采用了动目标显示或脉冲多普勒体制，具有良好的下视能力，为提高舰载预警机的指挥控制能力，美研制了E-2A预警机，装备的是AN/APS-96雷达，1964年交付美海军使用，采用12单元八木天线阵。由于采用了特高频段和脉冲压缩技术，大大提高了作用距离。1969年服役的E-2B装备了AN/APS-111雷达，该雷达采用了动目标显示，大大改进了在严重海杂波下发现运动目标的性能。1971年E-2C预警机首航，其上装备的AN/APS-120雷达具有改进的动目标显示和恒虚警设备1977年开始ANIAISes120向AN/A邢一125雷达的升级(装备对象为E-2C0型)，动目标显示由模拟式改进成数字式，提高了对干扰的抑制能力。该雷达对高空轰炸机、低空轰炸机、舰船、低空战斗机和低空巡航导弹的发玫哭互离分别为740千米、360千米、410千米和270千米。从1983年起，开始生产AN/APS-138雷达(装备对象为E一ZCI型)，以取代ANIAPSwe125雷达，它具有低脉冲重复频率.最大探测距离为460千米(对战斗机)或270千米(对导弹)或以刃千米(无源探测)，测速范围0一200节(无模糊)，处理目标能力300-600个(同时)。1992年取代AN/APS-138的AN/APS-145雷达(装备E-ZCn型)服役，该雷达较理想地解决了杂波抑制问题.提高了抗干扰性能，为减少虚警.研制了一个环境处理器;为使雷达具有在650千米以外发现目标的能力，使用了更低的脉冲重复频率，并且在扫描过程中可转换脉冲重复频率以解决“盲速”问题;为获得足够的回波，天线转速从6转/分降至5转/分。此外，该雷达在增加探测距离、提高自动化程度、增强电磁环境中的自适应能力等方面均有所进展1994年末启动了舰载预警机雷达的现代化计划(装备E-2C2X〕型)，其主要特点为:大功率固态发射机;宽波段数字接收机;APS-1518信道和21信道旋转偶极子天线;时空自适应处理器(STAP);使用单脉冲技术和先进的跟踪技术，增加跟踪连续性，使定位精度增加一个数量级;针对特别感兴趣的目标和区域可以向后观察和驻留等。

AN/APS-120/125/138机载预警、跟踪、引导雷达

名　　称　机载预警、跟踪、引导雷达

体　　制　低PRF，动目标检测

波　　段　B/C (UHF)

研制单位　General Electric

研制时间　1968～1971年(AN/APS-120)，1974～1977年(AN/APS-125)，1978～1982年(AN/APS-138)

装备时间　1973年(AN/APS-120)，1977年(AN/APS-125)，1981年(AN/APS-138)

装备机种　E-2C Hawkeye；P-3 AEW&C

价　　格　7～8百万美元(AN/APS-138，1987年价)

现　　状　目前已将早期各型雷达全部改进为AN/APS-138，并继续生产。

技术特点

AN/APS-125雷达是美国海军E-2C Hawkeye AEW系统专用雷达，其前身可追溯到早期的E-2A和E-2B预警机装备的AN/APS-96雷达。

AN/APS-96雷达是1964年专为E-2A设计的机载预警雷达，这是世界上最早的一部AMTI雷达，它采用UHF波段，低PRF，线性调频脉冲压缩信号，全机都采用分立元组件，模拟处理，计算机存储器为磁鼓。杂波改善系数仅有20分贝。1969年对雷达数据处理系统改用了Litton公司的L-304通用计算机。部分电路也改用数字电路。

1965年美国海军着手进行数字反杂波技术研究，研制了试验性雷达AN/APS-111，采用了DMTI，并改进了发射机的稳定性。

1971年在试验雷达AN/APS-111基础上，美国GE公司制成了AN/APS-120雷达，载机改称E-2C Hawkeye，1973年正式投入运行。AN/APS-120具有自动反海上杂波能力，和手动反陆地杂波能力。

1974年美国GE公司采用先进的雷达处理系统(ARPS)改造AN/APS-120。采用数字电路和大规模集成电路组装雷达，用动目标检测(MTD)取代MTI，使杂波改善系数提高20分贝。另外采用副瓣对消技术改进天线性能。这时的雷达能自动检测海面和陆地低空目标。

1981年又改造为AN/APS-138。主要为改善副瓣电平。用全口径相位和幅度控制(Trac-A)阵列，以提高天线性能。发射机备选频率增至10个。工作方式多样化。MTD中的FFT改用32路。到1984年全部已生产的E-2C雷达都改进为AN/APS-138。另外该雷达还被美国Lockheed公司购买安装在P-3 Orion(猎户座)反潜机上，改装成P-3 AEW&C(雷达售价750万美元)。

预计1988年新型AN/APS-139将取代-138。APS-139改用新型滤波器，改善边瓣对消技术，增加自动监控/选择器以改善检测性能。安装Goodyear航空公司生产的组合处理器(ASPRO)可使跟踪能力提高4倍，并改用彩色显示。1988年可全部完成系统硬件和软件的改进工作。

到1990年投入运行的将是AN/APS-145。其改进的目标是：扩大检测范围；改进自动检测/跟踪能力；提高反杂波性能。改进后预计雷达反杂波能力接近E-3A Sentry雷达。

90年代雷达改进的主要方面之一是采用共形天线。美国海军已于1986年开展这一研究，预计三年可取得成果。

性能数据

工作波段　UHF(四点跳频)

作用距离　当载机飞行高度为9150ft时

741km (高空轰炸机)

463km (低空轰炸机)

408km (低空战斗机)

360km (海面舰船)

269km (低空巡航导弹)

受干扰时作用距离下降50%

无源检测距离可达900km

处理目标

能　　力　同时处理300～600个雷达/IFF目标，并对其中30个进行空中截击。

测角精度　方位0.5°(利用波束分裂技术)

测速范围　6～200kn (无模糊测速)

发 射 机　主振放大链，脉间频率稳定度10-9。末级为7648型束射四极管

峰值功率　约1MW

重复频率　约300Hz

天线型式　APA-171天线，为双层背靠背八木阵列。IFF天线亦为小八木阵列

天 线 罩

尺　　寸　直径7.3m，厚度0.79m

天线副瓣　-34dB (平均副瓣)

电　　平　积分主/副瓣比-60dB

脉冲宽度　方位4°

平台运动

补　　偿　径向速度补偿用TACCAR

切向速度补偿用DPCA

检测处理　双延迟对消DMTI加16点FFT合成的动目标检测(MTD)

杂波改善

系　　数　50～55dB

测高方式　直射与反射波时差计算高度

反 干 扰

措　　施　低副瓣天线，MTD，四点跳频，无源定位等

新一代预警机雷达采用先进的相控阵天线取代笨重的背负式旋转天线与载机体共形为一体，提高了作用距离，增强了对隐身目标和小型目标的探侧能力;自适应能力强，能根据目标特征、电磁环境和威胁的实际情况等，对多目标的同时搜索、跟踪与识别迅速达到最佳状态;抗干扰能力强，能对干扰实施调零、扫描速度快，可在2-4秒内对新探侧到的目标的初始跟踪;具有同时执行多种任务的能力以及可靠性高等。美国研制的D754是一种舰载垂直起降、双尾翼相控阵雷达遥控预机，它所采用的相控阵雷达天线安装在机翼前缘和水平尾翼，可提供360°的覆盖该雷达工作在特高频段.可在电子于扰环境和恶劣气象条件下探测和识别诸如巡航导弹那样的低空小目标.探测距离达240千米又如美国海军的S-3相控阵雷达预警机，采用S-3“北欧海盗”反潜机，机身上方安装一个呈三角的天线罩，罩内装有一部十分灵巧的L波段有源扫描相控阵雷达。

来源：雷达与探测

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