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发信人: jsg (我想去工作!!!), 信区: Green
标  题: 装备纵览:21世纪的舰载相控阵雷达  
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年04月26日21:50:27 星期四), 站内信件

  雷达技术的革命性飞跃 

  随着21世纪军事高技术的突飞猛进,作战飞机和反舰导弹的性能不断提高,舰
载雷达面临着反辐射导弹攻击、综合性电子干扰、反雷达隐身技术、利用雷达盲区
低空和超低空突防等多种威胁,舰载多功能相控阵雷达应运而生。 

  舰载相控阵雷达采用一个或多个平面相控阵天线,天线阵面上排列着成百上千
个阵元,每个阵元都能发射和接收雷达脉冲。通过计算机控制每个单元脉冲的相位
和振幅,可以确定雷达整体波束的形状和方向。通俗地讲,就是用看不见的电磁波
的扫描取代了雷达天线的机械转动。因此,一部多功能相控阵雷达能同时完成目标
搜索、识别、捕获、跟踪、引导、导弹制导等多种功能,并具有扫描速度快、波束
控制灵活、抗干扰能力强等特点,不仅可靠性高,而且信息显示便捷、数据处理速
度快、反应时间短,即使在严重的杂波和高密度电子干扰条件下,也能有效地对付
来自不同方向的饱和攻击。 

  在技术体制上,相控阵雷达又可依据雷达天线阵面的每一个阵元,是否直接接
有一个固定的收发组件,分为有源和无源两种。无源,就是每一个阵元没有直接接
有一个固定的收发组件,而是通过一个发射机,集中向天线阵面馈电,这样通过改
变阵元脉冲的相位,就可以控制波束的方向,但阵元脉冲的振幅不可改变,故雷达
波束的形状固定。有源,就是每一个阵元均直接接有一个固定的收发组件,这样就
能分别控制阵元脉冲的相位和振幅,故波束形状和方向都可控,可靠性更高、抗电
子干扰能力更强,并且发射功率峰值小,波束截获概率低、控制机构简单。 

  阻挡“饱和攻击”的坚盾 

  随着马岛战争中英国海军“谢菲尔德”号导弹驱逐舰被击沉和两伊战争中美国
海军“斯塔克”号导弹护卫舰遭重创,反舰导弹对水面舰艇的威胁形势空前严峻。
何况,上述战例的导弹齐射数量还只是2枚,就带来如此严重的后果;那么当反舰
导弹犹如成群的蝗虫黑压压一片,向水面战舰迎面扑来的时候,其后果更是难以想
像,传统的舰载雷达已经使得水面作战舰艇的对空防御系统漏洞百出,如果今天再
面对成群反舰导弹构成的“饱和攻击”,更是难以招架。 

  为了解决反舰导弹“饱和攻击”对航母战斗群构成的威胁和海上舰队对空防御
的难题,美国海军在1963年就开始了一个全新作战系统的概念设计,在1969年底将
其定名为“宙斯盾”(AEGIS)系统(全称为全自动作战指挥与武器控制系统)。从
1970年起,历时10年,投入8亿多美元的巨额研制经费,经10万小时实验后,“宙
斯盾”系统研制成功。1984年4月,美国海军使用这套全新系统,指挥与之配套的
垂直发射“标准Ⅱ”型舰对空导弹进行打靶实验时,一连击中了10架靶机。“宙斯
盾”系统,由AN/SPY-1A型相控阵雷达、计算机、指挥决策、武器控制、武器火控
和发射、战备状态检测、作战模拟训练系统等7大部分组成。它之所以能成为对付
反舰导弹“饱和攻击”的坚盾,其关键在于相控阵雷达。AN/SPY-1 A型相控阵雷
达,作为“宙斯盾”系统的核心,在抗“饱和攻击”时,起到两大关键作用:一是
针对来袭反舰导弹数量,同时开启足够的“目标捕获窗口”,克服了传统防空雷达
需先照射一个目标之后才能顾及下一个目标的弊端,避免了“排队”现象;二是控
制和导引航空导弹有的放矢,让来袭的反舰导弹都能及时被一一拦截。 

  鉴于“宙斯盾”系统和与之相配套的航空导弹垂直发射装置的拦截反舰导弹的
能力,美国海军有意将“宙斯盾”水面作战舰艇纳入TMD系统中的低层防御系统,
即将载有“宙斯盾”系统的战舰部署在预定的海上阵位,用来拦截跨海飞行的战术
、战略弹道导弹。 

  水面舰艇防空的革命 

  随着21世纪主动式多功能相控阵雷达的广泛应用,未来的舰载雷达将普遍采用
固定的平面式阵列天线。为了减少战舰的雷达反射截面和光学特征,达到隐身的目
的,未来水面舰艇将装备封闭式综合传感器桅杆,取代挂满各种鞭状,条状天线和
各式彩旗的传统式桅杆,而将各种雷达、通信天线设计成平面式或球形阵列天线,
组成一体化的封闭式综合传感器桅杆。1997年,美海军在斯普鲁恩斯级“阿瑟·雷
德福”号导弹驱逐舰上加装了由2个倾斜10度的复合材料六锥体连接而成的封闭式
综合传感器桅杆AEMSS试制品。美国海军正在研制封闭式综合传感器桅杆。欧洲海
军也正在研制封闭综合传感器桅杆。欧洲人还将这种全新的桅杆,形象地称之为“
乌鸦窝”。 

  “乌鸦窝”为一金字塔形封闭式桅杆,塔顶为一个较小的圆球。“乌鸦窝”将
容纳相控阵雷达天线以及各式无线电通信、数据传输、电子对抗天线和红外、雷达
、激光告警接收天线。而且同一种天线将4个一组或3个一组地成群出现,能够360
度全向探测与接收,不留死角。各种雷达波束、通信数据都能在同一时间内通过计
算机自动处理后实时显示在指挥控制中心。新型封闭式桅杆必须由先进的复合材料
建造。欧洲海军的“乌鸦窝”将由纳米技术制造的玻璃纤维、碳纤维等复合而成。
美国也在试验类似的复合材料。它可以让各种不同的雷达波束和通信信号,相互之
间不受干扰地通过,而且信号损耗极低,又能抵抗外来干扰,这在21世纪的海上信
息化战争中将具有明显的优势。 


 

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※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: ugserver.hit.edu.cn]
※ 修改:·ersy 於 04月26日21:57:34 修改本文·[FROM: sparkle.hit.edu.cn]
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