什么是主動(dòng)雷達(dá)尋的或雷達(dá)制導(dǎo)的空對(duì)空導(dǎo)彈系統(tǒng)？

　　有源雷達(dá)尋的系統(tǒng)由地面雷達(dá)系統(tǒng)與大尺寸天線組成， 帶有多個(gè)雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈外殼的主動(dòng)雷達(dá)發(fā)射臺(tái)和 主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)彈本身。地面雷達(dá)可以是固定的，也可以是移動(dòng)的。通常安裝在現(xiàn)場(chǎng)的固定雷達(dá)稱為空中監(jiān)視雷達(dá)。雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈裝有雷達(dá)收發(fā)器，不像半主動(dòng)雷達(dá)尋的導(dǎo)彈 其中僅包含雷達(dá)接收器。收發(fā)器是指由兩個(gè)發(fā)射器組成的設(shè)備 和接收器功能。

　　該圖描述了有源雷達(dá)尋的系統(tǒng)組件。如圖所示，它由三部分組成，即固定或移動(dòng)雷達(dá)、導(dǎo)彈發(fā)射臺(tái)和雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈。讓我們了解主動(dòng)雷達(dá)尋的系統(tǒng)的工作原理。

　　? 地面雷達(dá)站連續(xù)點(diǎn)亮空氣中的電磁能，從而得到 當(dāng)目標(biāo)在其范圍內(nèi)時(shí)，從目標(biāo)反射。

　　? 一旦地面雷達(dá)系統(tǒng)檢測(cè)到遠(yuǎn)程目標(biāo)，它就會(huì)向?qū)棸l(fā)射臺(tái)提供信號(hào) 向目標(biāo)釋放空對(duì)空導(dǎo)彈。

　　? 一旦雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈到達(dá)目標(biāo)附近，它就會(huì)利用機(jī)載雷達(dá)收發(fā)器來 微調(diào)其射程以更接近目標(biāo)并摧毀它。

　　? 為了取得成功，空對(duì)空雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈在目標(biāo)附近爆炸，摧毀所有目標(biāo) （即火箭）在其附近或直接擊中目標(biāo)。

　　主動(dòng)雷達(dá)尋的或雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈的好處或優(yōu)勢(shì)

　　以下是主動(dòng)雷達(dá)尋的或雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈的優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)勢(shì)：

　　?與地面雷達(dá)制導(dǎo)的陸對(duì)空導(dǎo)彈相比，它更準(zhǔn)確。

　　?由于內(nèi)置雷達(dá)收發(fā)器，它非常接近目標(biāo)。因此，它更有可能摧毀目標(biāo)。

　　?一旦發(fā)射，它將負(fù)責(zé)摧毀目標(biāo)本身，不再需要發(fā)射平臺(tái)。這為啟動(dòng)提供了時(shí)間 平臺(tái)跟蹤其他目標(biāo)。

　　有源雷達(dá)尋的缺點(diǎn)或缺點(diǎn)

　　以下是有源雷達(dá)尋的缺點(diǎn)或缺點(diǎn)：

　　?與半主動(dòng)雷達(dá)尋的系統(tǒng)相比，由于使用雷達(dá)收發(fā)器，它更昂貴。

　　?由于使用電池進(jìn)行操作，它具有較低的ERP（有效輻射功率）和有限的覆蓋范圍。

　　?沒有地面雷達(dá)系統(tǒng)的幫助，擊中遠(yuǎn)程目標(biāo)是不夠的。

　　半主動(dòng)、被動(dòng)和主動(dòng)雷達(dá)尋的導(dǎo)彈的區(qū)別

　　雷達(dá)尋的制導(dǎo)是防空導(dǎo)彈最常用的制導(dǎo)系統(tǒng)形式。根據(jù)其工作操作，有三種類型的雷達(dá)尋的導(dǎo)彈系統(tǒng) 即半主動(dòng)、被動(dòng)和主動(dòng)。

　　半主動(dòng)雷達(dá)尋的

　　圖-1描述了半主動(dòng)雷達(dá)尋的正常工作操作。以下是半主動(dòng)雷達(dá)尋的的特點(diǎn)。

　　?它僅使用接收器，其中目標(biāo)被雷達(dá)或其他外部光源照射。

　　? 來自目標(biāo)的反射能量由安裝在導(dǎo)彈上的接收器接收。

　　?與接收器連接的計(jì)算機(jī)用于確定 目標(biāo)的相對(duì)軌跡。導(dǎo)彈系統(tǒng)使用這些信息來攔截 準(zhǔn)確定位。

　　? 用于長(zhǎng)空對(duì)空和地對(duì)空導(dǎo)彈系統(tǒng)。

　　? 用于“全天候”制導(dǎo)系統(tǒng) 防空系統(tǒng)。

　　示例：

　　RSAF 使用的第一代 SAM

　　主動(dòng)雷達(dá)尋的

　　圖-2描述了有源雷達(dá)尋的正常工作操作。以下是主動(dòng)雷達(dá)尋的特色。

　　? 它傳輸能量并接收反射的能量。與半主動(dòng)不同，上面是由導(dǎo)彈本身完成的，因?yàn)樗瑫r(shí)容納發(fā)射器和 接收器部件。

　　? 該雷達(dá)尋的系統(tǒng)不需要外部源。

　　示例：

　　? AMRAAM 空對(duì)空導(dǎo)彈 ? 飛魚反艦導(dǎo)彈

　　AMRAAM AIM-120是主動(dòng)和半主動(dòng)歸位的組合。它支持約50公里的中程。

　　無源雷達(dá)尋的

　　圖-3描述了無源雷達(dá)尋的正常工作操作。以下是無源雷達(dá)尋的特色。

　　? 它使用來自目標(biāo)的熱輻射。導(dǎo)彈正在使用熱能來確定目標(biāo)的參數(shù)。

　　? 它獨(dú)立于任何外部指導(dǎo)系統(tǒng)。

　　? 它只接收信號(hào)，不能傳輸類似于半主動(dòng)雷達(dá)尋的系統(tǒng)信號(hào)。

　　示例：

　　? RSAF 部署的米斯特拉爾是一種被動(dòng)紅外尋的制導(dǎo)系統(tǒng)。

　　? AIM9L/M 無源紅外尋的導(dǎo)引頭

　　? 可以輕松探測(cè)到半主動(dòng)和主動(dòng)尋的導(dǎo)彈。

　　? 被動(dòng)尋的導(dǎo)彈難以探測(cè)，更容易打破鎖定。

　　AESA雷達(dá)和PESA雷達(dá)的區(qū)別 |AESA 雷達(dá)與 PESA 雷達(dá)

　　比較了AESA雷達(dá)與PESA雷達(dá)，并提到了AESA雷達(dá)和PESA雷達(dá)之間的區(qū)別。AESA 代表有源電子掃描陣列，而 PESA 代表無源電子掃描陣列。

　　PESA雷達(dá)

　　PESA雷達(dá)使用通用的共享射頻源，其中信號(hào)使用以下命令進(jìn)行修改 數(shù)控移相器模塊。

　　以下是PESA雷達(dá)的特點(diǎn)。

　　? 如圖-1所示，它使用單個(gè)發(fā)射器/接收器模塊。

　　? PESA雷達(dá)產(chǎn)生無線電波束，可以電子控制 在不同的方向。

　　? 這里的天線元件與單個(gè)發(fā)射器/接收器接口。這里的PESA與AESA不同，AESA使用單獨(dú)的發(fā)送/接收模塊 每個(gè)天線元件。所有這些都由計(jì)算機(jī)控制，如下所述。

　　? 由于使用頻率單一，極有可能 被敵方射頻干擾器干擾。

　　?掃描速度慢，只能跟蹤單個(gè)目標(biāo)或 一次處理單個(gè)任務(wù)。

　　AESA 雷達(dá)

　　如前所述，AESA使用電子控制陣列天線 其中無線電波束可以電子控制以指向 在不同方向上相同，無需移動(dòng)天線。它被認(rèn)為是PESA雷達(dá)的高級(jí)版本。

　　AESA 使用許多單獨(dú)的小型發(fā)送/接收 （TRx） 模塊。

　　以下是AESA雷達(dá)的特點(diǎn)。

　　? 如圖-2所示，它使用多個(gè)發(fā)射器/接收器模塊。

　　? 多個(gè)發(fā)射/接收模塊與多個(gè)天線接口 稱為陣列天線的元件。

　　? AESA雷達(dá)同時(shí)產(chǎn)生不同無線電頻率的多個(gè)波束。

　　? 由于具有在寬范圍內(nèi)產(chǎn)生多個(gè)頻率的能力 范圍，它被敵方射頻干擾器干擾的可能性最小。

　　?它具有快速的掃描速率，可以跟蹤多個(gè)目標(biāo)或多個(gè)任務(wù)。

　　有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱 AESA 雷達(dá)框圖。

　　以下是現(xiàn)代PESA和AESA雷達(dá)類型之間的相似之處。

　　? 現(xiàn)代PESA和AESA通常都是脈沖雷達(dá)。

　　? 現(xiàn)代PESA和AESA都是頻率捷變和頻率跳躍的 在不同時(shí)間的不同頻率。

　　?兩者都可以有窄帶和寬帶模式。

　　? 兩者都可用于ECM，被動(dòng)掃描，波束成形等。

　　單基地雷達(dá)與雙基地雷達(dá)-單基地雷達(dá)和雙基地雷達(dá)的區(qū)別

　　單基地雷達(dá)

　　圖-1描繪了單基地雷達(dá)框圖。如圖所示，它使用相同的天線進(jìn)行發(fā)射和接收。由于兩個(gè)方向都使用單個(gè)天線，因此需要雙工器將發(fā)射鏈與接收鏈分開，并且 反之亦然。

　　單基地雷達(dá)方程表示如下：

　　PR= （ pt* g2* λ2*σM）/（（4*π）3*d4*Lt*Lr*Lm）

　　其中，

　　PR=接收天線接收的總功率

　　G =天線增益

　　λ = 波長(zhǎng) = c/頻率，其中 c = 3 x 108

　　pt= 峰值發(fā)射功率

　　d = 雷達(dá)與目標(biāo)

　　之間的距離 Lt=發(fā)射機(jī)損耗

　　Lr=接收器損耗

　　Lm=中等損失

　　σM= 目標(biāo)的雷達(dá)橫截面。

　　雙基地雷達(dá)

　　圖-2描繪了雙基地雷達(dá)框圖。如圖所示，它使用兩個(gè)獨(dú)立的天線作為發(fā)射器和接收器，并且位于不同的位置。

　　示例：CW雷達(dá)可用作雙基地雷達(dá)以及單基地雷達(dá)（當(dāng)天線之間的距離非常小時(shí)）。

　　雙基地雷達(dá)方程表示如下：

　　其中，

　　PR=接收天線接收的總功率

　　Gt=發(fā)射天線增益

　　Gr=接收天線的增益

　　λ = 波長(zhǎng) = c/頻率，其中 c = 3 x 108

　　pt= 峰值發(fā)射功率

　　dt= 物體（即）與雷達(dá)發(fā)射天線

　　之間的距離 dr= 雷達(dá)的物體和接收天線之間的距離。

　　Lt=發(fā)射機(jī)損耗

　　Lr=接收器損耗

　　Lm=中等損失

　　σB= （4*π*Ae2）/λ2

　　這里 Ae是對(duì)象投影區(qū)域。

　　多普勒雷達(dá)

　　多普勒雷達(dá)非常簡(jiǎn)單，利用連續(xù)波進(jìn)行傳輸。因此，多普勒雷達(dá)也被稱為CW雷達(dá)。該雷達(dá)基于以下原理。返回信號(hào)的頻率，即來自固定目標(biāo)的回波與發(fā)射波相同，而 來自運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的返回信號(hào)的頻率將根據(jù)多普勒頻率進(jìn)行偏移。通過測(cè)量發(fā)射頻率和反射接收頻率之間的差異，雷達(dá)提取目標(biāo)的相對(duì)速度。

　　由于連續(xù)發(fā)射的形式，基本的多普勒雷達(dá)對(duì)距離測(cè)量沒有用。這個(gè)概念用于下面描述的警察雷達(dá)，用于跟蹤快速移動(dòng)車輛的速度。它用于爬升率米，也用于測(cè)量飛機(jī)的速度。

　　如圖所示，如果目標(biāo)是固定的，則發(fā)射波的數(shù)量與反射的接收波的數(shù)量相同。如果目標(biāo)正在移動(dòng)，則反射波的數(shù)量會(huì)根據(jù)目標(biāo)向或遠(yuǎn)離的目標(biāo)移動(dòng)而減少或增加 雷達(dá)。

　　讓我們假設(shè)目標(biāo)正在向雷達(dá)移動(dòng)。在這種情況下，雷達(dá)和目標(biāo)之間的距離正在減少，這取決于 移動(dòng)目標(biāo)的速度大小。雷達(dá)經(jīng)歷返回的反射波頻率的明顯偏移，稱為多普勒頻移。當(dāng)發(fā)射波以GHz為單位時(shí)，這種多普勒頻移大約約為1KHz量級(jí)?；谶@種頻率速度的變化來確定目標(biāo)，并且還可以找到其移動(dòng)方向。下面用多普勒雷達(dá)方程對(duì)此進(jìn)行了描述。

　　多普勒頻移，fd= 2* f0/c = dR/dt = 2*（dR/dt）/λ0= 2*V*余量θ/λ0

　　哪里 v 是目標(biāo)使角 θ 相對(duì)于位置矢量 （R） 的相對(duì)速度。

　　當(dāng)目標(biāo)沿雷達(dá)方向移動(dòng)時(shí)，角度 θ 將在 0 到 90 度之間，信號(hào)頻率 f0將增加量 fd. 當(dāng)目標(biāo)遠(yuǎn)離雷達(dá)時(shí)，θ 將在 90 到 180 度之間，f0將減少 fd. 當(dāng)速度垂直時(shí)，f不會(huì)有變化0和 fd為零。

　　在多普勒雷達(dá)中，可以通過測(cè)量多普勒頻移和極性來確定距離速率。

　　基于多普勒的警用雷達(dá)

　　圖2描繪了警用雷達(dá)中使用的模塊。它用于檢測(cè)和測(cè)量移動(dòng)車輛的速度。如圖所示，微波信號(hào)發(fā)生器用作發(fā)射器。這里使用基于岡恩二極管的振蕩器來產(chǎn)生微波信號(hào)。微波信號(hào)通過射頻環(huán)行器通過喇叭天線傳輸。傳輸信號(hào)泄漏部分用于 與反射信號(hào)進(jìn)行比較。RF混頻器產(chǎn)生這兩個(gè)輸入信號(hào)頻率的和和差。總和分量被忽略，并使用差分量，這是由于多普勒頻移造成的。這種類型的雷達(dá)被稱為警用雷達(dá)。處理后的多普勒頻率被饋送到雷達(dá)示波器或顯示單元。該顯示單元提供移動(dòng)車輛的速度。

　　以下公式可用于警用雷達(dá)計(jì)算車輛的速度。

　　速度（以英里/小時(shí)為單位）= 0.26 *（多普勒頻移，單位為 Hz）/（微波頻率，單位為 GHz）

　　FMCW雷達(dá)系統(tǒng)

　　FMCW雷達(dá)基本上是一種調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)。這里載波信號(hào)頻率f0由頻率 f 調(diào)制m（t） 使得發(fā)射頻率f我可以如下所示。

　　f我= f0+ fm（t）。

　　多普勒雷達(dá)不用于距離或距離測(cè)量。這是由于多普勒雷達(dá)中缺乏標(biāo)記發(fā)射和接收時(shí)間戳。此時(shí)間戳差異用于確定范圍信息。為了克服這個(gè)問題，利用頻率隨時(shí)間的變化來確定范圍。下面的FMCW雷達(dá)波形中也描述了相同的情況。

　　FMCW雷達(dá)系統(tǒng)的范圍可以通過以下公式給出：

　　范圍= c * fd/2*a;

　　其中 a= fd/Te

　　FMCW雷達(dá)的工作功率比脈沖雷達(dá)低。它用于非常短距離的目標(biāo)。

　　探地雷達(dá)系統(tǒng)

　　探地雷達(dá)稱為GPR是一種開發(fā)的雷達(dá) 分析地面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。它采用頻率范圍從1到約1000MHz的無線電波。它有助于繪制地面結(jié)構(gòu)和地面要素。

　　圖描述了探地雷達(dá)系統(tǒng)使用的典型部件。與其他無線系統(tǒng)類似，該雷達(dá)將由發(fā)射器和接收器部分組成。發(fā)射器部分包括源信號(hào)生成、調(diào)制和射頻上變頻，然后饋送 信號(hào)到天線以傳輸?shù)綀?jiān)實(shí)的地面。這與無線系統(tǒng)相反，在無線系統(tǒng)中，信號(hào)被傳輸?shù)娇諝庵小?/p>

　　接收部分由信號(hào)采樣、信號(hào)數(shù)字化、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信號(hào)處理顯示和雷達(dá)示波器顯示組成 根據(jù)需要提供相關(guān)信息。

　　探地雷達(dá)系統(tǒng)的工作原理如下：

　　? 發(fā)射器將RF（射頻）信號(hào)發(fā)射到固體地面

　　? 檢測(cè)并記錄回波的不同時(shí)間實(shí)例并利用這些信息 以構(gòu)建圖像。

　　? 根據(jù)信號(hào)時(shí)間延遲提供示波器的圖像信息 和用戶的信號(hào)強(qiáng)度。

　　應(yīng)用

　　以下是該雷達(dá)的應(yīng)用：

　　? 測(cè)量北極地區(qū)和其他地方

　　的冰雪厚度 ? 定位埋在地下

　　的公用設(shè)施 ? 評(píng)估礦場(chǎng)

　　? 進(jìn)行法醫(yī)調(diào)查

　　? 挖掘考古遺址

　　? 搜索埋藏的地雷

　　? 預(yù)測(cè)雪崩

　　編輯：黃飛