火控雷達(dá)照射原理

摘要: 火控雷達(dá)絕大部分屬于前者。一般情況下與火控雷達(dá)同時(shí)工作的還有一部雷達(dá)叫探測(cè)雷達(dá)。兩種雷達(dá)不同之處在于探測(cè)雷達(dá)的波長(zhǎng)比較長(zhǎng),探測(cè)距離遠(yuǎn),但是測(cè)量精度比較差,只能提供目標(biāo)的大致方位。一...

火控雷達(dá)絕大部分屬于前者。

一般情況下與火控雷達(dá)同時(shí)工作的還有一部雷達(dá)叫探測(cè)雷達(dá)。兩種雷達(dá)不同之處在于探測(cè)雷達(dá)的波長(zhǎng)比較長(zhǎng),探測(cè)距離遠(yuǎn),但是測(cè)量精度比較差,只能提供目標(biāo)的大致方位。一般的探測(cè)雷達(dá)只能提供兩維坐標(biāo)信息,因此不足以對(duì)武器系統(tǒng)提供足夠精確的方位對(duì)目標(biāo)實(shí)施打擊。

火控雷達(dá)與探測(cè)雷達(dá)不同,它會(huì)向武器系統(tǒng)提供精確的三維坐標(biāo)信息。用以引導(dǎo)武器系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行火力打擊。因此它的作用距離相對(duì)比較近。

對(duì)于武器系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的打擊過(guò)程通常是:探測(cè)雷達(dá)尋找目標(biāo),而后在目標(biāo)進(jìn)入火控雷達(dá)的照射范圍內(nèi)打開(kāi)火控雷達(dá)尋找目標(biāo),在找到目標(biāo)后進(jìn)行一段持續(xù)跟蹤,在獲得一段時(shí)間內(nèi)目標(biāo)持續(xù)的移動(dòng)信號(hào)后,由火控計(jì)算機(jī)測(cè)算出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡,轉(zhuǎn)入自動(dòng)跟蹤。同時(shí)引導(dǎo)火力對(duì)目標(biāo)進(jìn)行打擊。

我們通常說(shuō)的鎖定就是指雷達(dá)經(jīng)過(guò)持續(xù)照射取得足夠數(shù)據(jù)由火控計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)入自動(dòng)跟蹤的一瞬間。


不怎么專業(yè)。根據(jù)自己貧瘠的腦容量解釋下。

雷達(dá)波有一個(gè)波長(zhǎng)的東西,波長(zhǎng)越長(zhǎng)傳播距離越遠(yuǎn),波長(zhǎng)越短,傳播距離越近。

當(dāng)然波長(zhǎng)越短傳播速度越快 反之相反。

這樣得到一個(gè)結(jié)果:波長(zhǎng)長(zhǎng)的雷達(dá)波可以傳回更遠(yuǎn)得目標(biāo),但是精度不高,波長(zhǎng)短的傳播速度短,當(dāng)?shù)貍鲿?huì)的目標(biāo)信息更精確。

目前各國(guó)都裝備了有源相控陣?yán)走_(dá)。這個(gè)雷達(dá)是一種還有幾千個(gè)獨(dú)立的接受和發(fā)射元器件組成的無(wú)數(shù)次個(gè)獨(dú)立的雷達(dá)陣列。雷達(dá),只需要改變部分獨(dú)立單元的工作模式就能實(shí)現(xiàn)從搜索向跟蹤的轉(zhuǎn)變(也就是從搜索雷達(dá)向火控雷達(dá)的轉(zhuǎn)變。)

換句話說(shuō),現(xiàn)在裝備相控陣?yán)走_(dá)的戰(zhàn)機(jī)可以同時(shí)搜索多批次目標(biāo)同時(shí)跟蹤其中一個(gè)批次或者多個(gè)批次。并同時(shí)攻擊他們。

而且機(jī)載計(jì)算機(jī)的不斷更新讓搜索像跟蹤轉(zhuǎn)變只需要零點(diǎn)幾秒。

那么火控雷達(dá)什么鬼,為什么目標(biāo)機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)自己被跟蹤了呢。

很簡(jiǎn)單,戰(zhàn)斗機(jī)有一個(gè)主被動(dòng)電子戰(zhàn)艙室,一般在飛機(jī)垂尾上。這個(gè)裝置會(huì)接受360度球體方向射來(lái)的無(wú)線電波。而根據(jù)雷達(dá)波的波長(zhǎng)長(zhǎng)短將目標(biāo)劃分出威脅等級(jí)。另外根據(jù)雷達(dá)波信號(hào)的強(qiáng)弱判斷信號(hào)源距離飛機(jī)的距離,然后通過(guò)判斷雷達(dá)波種類從而估算出雷達(dá)你威脅程度。這個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜。

火控雷達(dá)的雷達(dá)波呢因?yàn)橐玫侥繕?biāo)的恒定航向,航速,距離,高度和攻擊陣地的相對(duì)位置參數(shù)等數(shù)據(jù)形成可以使用的火控參數(shù)可以讓攻擊單元使用。所以雷達(dá)波照射時(shí)間長(zhǎng),雷達(dá)波強(qiáng)度大,一旦飛機(jī)被這種雷達(dá)波持續(xù)照射。就意味著他處在隨時(shí)甚至已經(jīng)被攻擊的境地。所以飛行員會(huì)非常緊張。

通俗講,戰(zhàn)斗機(jī)被打,一般還知道對(duì)方正在看著自己,的是不是舉起手了,或者已經(jīng)打下來(lái)了,他不知道。能做的只有不斷的跑或者護(hù)住頭。

所以,戰(zhàn)機(jī)被火控雷達(dá)照射和拿槍指著頭沒(méi)區(qū)別。區(qū)別只是在于對(duì)方什么時(shí)候開(kāi)槍,或者槍是不是已經(jīng)響了。子彈已經(jīng)在自己看不到得位置飛過(guò)來(lái)。

相控陣時(shí)代 雷達(dá)波的頻率,甚至波形,編組加密方式等都可以瞬間改變,甚至可以獨(dú)立的脈沖式的不斷照射 也就是頻率不斷變化的,間隔很短照射。這樣很容易讓對(duì)方電子戰(zhàn)系統(tǒng)不工作(無(wú)法判斷威脅等級(jí))。


我是雷達(dá)工程師,我來(lái)回答!首先說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn),普通的預(yù)警雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)就代表:我已經(jīng)看到你了哦!而目標(biāo)被火控雷達(dá)照射鎖定,那就代表:我不但發(fā)現(xiàn)你了,我還瞄準(zhǔn)你了,隨時(shí)都有可能開(kāi)火!

我們知道,之前我們瞄準(zhǔn)目標(biāo),最基本的就是用眼睛看,目標(biāo)移動(dòng)到哪里,我們的眼睛跟到哪里,然后把武器瞄準(zhǔn)哪里,都是很簡(jiǎn)單的操作!但是隨著軍事技術(shù)的進(jìn)步,作戰(zhàn)距離越來(lái)越遠(yuǎn),最后發(fā)展到超視距做戰(zhàn)了,也就是人的眼睛對(duì)于直接攻擊沒(méi)有什么作用了,需要輔助瞄準(zhǔn)設(shè)備了。

所以后來(lái)誕生了像光學(xué)瞄準(zhǔn)鏡這樣最初簡(jiǎn)單的輔助設(shè)備,后來(lái)雷達(dá)誕生了,很快就被運(yùn)用到軍事方面。了解火控雷達(dá),首先還是了解一下最基本的雷達(dá)工作原理。

雷達(dá)基本原理

整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng),一般都包括雷達(dá)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī),發(fā)射機(jī)可以發(fā)射特定頻率的電磁波輻射到空中,一般空中是沒(méi)有障礙物的,一旦空中有障礙物,雷達(dá)波照射到它們身上以后,就會(huì)發(fā)生反射,反射的信號(hào),會(huì)被雷達(dá)的接收機(jī)準(zhǔn)確的接收。而接收的信號(hào),里面包含了目標(biāo)的各種信息,比如說(shuō)是目標(biāo)的大小、速度和距離等等。

這里我們就拿最基本的距離信息的獲取來(lái)舉例說(shuō)明一下:

雷達(dá)的電磁波的速度就是光速,是已知的,在雷達(dá)發(fā)射機(jī)發(fā)射一束電磁波,再到接收到目標(biāo)的反射信號(hào),兩次操作節(jié)點(diǎn)之間的時(shí)間也是確定的。這樣速度和時(shí)間都有了,兩者相乘,就是電磁波的一個(gè)來(lái)回的運(yùn)動(dòng)距離,再除以二,就是雷達(dá)到目標(biāo)的實(shí)際距離。其實(shí)這個(gè)時(shí)候如果目標(biāo)是移動(dòng)的,那么幾乎不影響距離的精度,因?yàn)榫退闶悄繕?biāo)移動(dòng)再快,在每秒移動(dòng)30萬(wàn)公里的光速面前,絕對(duì)是可以忽略不計(jì)的。

其它的目標(biāo)的大小、運(yùn)動(dòng)方向和目標(biāo)的個(gè)數(shù)等信息,這些都是可以通過(guò)一些雷達(dá)的公式和一些原理相相結(jié)合,然后運(yùn)算處理出來(lái)。那么這個(gè)時(shí)候,不斷的發(fā)射電磁波,目標(biāo)的信息就實(shí)時(shí)被雷達(dá)獲取了,不過(guò)這個(gè)時(shí)候還只是看到了目標(biāo)!

火控雷達(dá)照射原理

火控雷達(dá)就不光是看到了,還需要更準(zhǔn)確的進(jìn)行鎖定,需要更強(qiáng)的發(fā)射功率對(duì)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,確保萬(wàn)無(wú)一失!一般被鎖定的目標(biāo)本身也有雷達(dá)的接收機(jī),所以也會(huì)接收到空中有較強(qiáng)的連續(xù)性的電磁波,然后發(fā)出語(yǔ)音和燈光報(bào)警提示操作員被火控雷達(dá)鎖定,這在影視劇里面經(jīng)常看到。

此時(shí)目標(biāo)的位置、大小和運(yùn)動(dòng)方向等信息,火控雷達(dá)都知道了,雖然眼睛沒(méi)有看到目標(biāo),但是目標(biāo)已經(jīng)在雷達(dá)的屏幕上面實(shí)時(shí)顯示了。目標(biāo)的各種信息也已經(jīng)傳輸?shù)搅宋淦骺刂葡到y(tǒng)里面,目標(biāo)移動(dòng)到哪里,武器基本上就是對(duì)準(zhǔn)到哪里。當(dāng)然有些武器雖然沒(méi)有隨著目標(biāo)移動(dòng),但是已經(jīng)鎖定了,就比如垂直導(dǎo)彈發(fā)射系統(tǒng),發(fā)射后才會(huì)轉(zhuǎn)向目標(biāo)的方向進(jìn)行跟蹤。

一般武器本身安裝了火控雷達(dá)的,包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī),被稱為主動(dòng)式雷達(dá)制導(dǎo)武器,俗稱發(fā)射后不需要管。另外就是武器本身只有雷達(dá)接收機(jī),對(duì)目標(biāo)的照射需要輔助雷達(dá),比如說(shuō)很多防空導(dǎo)彈系統(tǒng),需要地面雷達(dá)的輔助,稱之為半主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)武器。下圖就是一個(gè)半主動(dòng)式的艦載防空導(dǎo)彈的工作示意動(dòng)圖:

火控雷達(dá)照射危害和影響

所以基本上被火控雷達(dá)鎖定,就和人舉槍瞄準(zhǔn)了另外一個(gè)人一樣,舉槍的人隨時(shí)可以開(kāi)火。而被瞄準(zhǔn)的人知道自己被瞄準(zhǔn),而且還不知道舉槍的人什么時(shí)候開(kāi)火,所以感覺(jué)到恐慌。這也就是為什么經(jīng)常在新聞中看到,A國(guó)強(qiáng)烈抗議B國(guó)開(kāi)啟了火控雷達(dá)照射自己,嚴(yán)重威脅A國(guó)安全,就比如去年末韓國(guó)軍艦開(kāi)啟火控雷達(dá)照射日本巡邏機(jī),日本強(qiáng)烈抗議,兩國(guó)爭(zhēng)吵了起來(lái)。

所以火控雷達(dá)在正常的情況下,也很少開(kāi)機(jī),和平時(shí)期開(kāi)機(jī)最多的還是訓(xùn)練時(shí)候。這其中尤其是和外國(guó)對(duì)峙的時(shí)候,開(kāi)啟火控雷達(dá)照射對(duì)方目標(biāo)基本上就是一個(gè)挑釁行為,幾乎是發(fā)起攻擊的最后步驟了,所以一般都不會(huì)開(kāi)機(jī)鎖定外國(guó)目標(biāo)。

另外就是對(duì)方不知道被雷達(dá)照射后,是否會(huì)被攻擊,所以可能因?yàn)榫o張,導(dǎo)致還會(huì)誤判,對(duì)使用雷達(dá)照射的這一方首先發(fā)起主動(dòng)攻擊,這樣局勢(shì)就不可控。

以上就是我個(gè)人理解的火控雷達(dá)鎖定目標(biāo)的原理以及它的影響和危害,能力有限,歡迎補(bǔ)充!


“鎖定目標(biāo)”就是進(jìn)入了雷達(dá)的“跟蹤模式”,因?yàn)樵诶走_(dá)的眾多工作模式中就包括了搜索(Search)和跟蹤(Track)這兩種主要模式,所謂的“搜索”就是在一個(gè)大范圍內(nèi)進(jìn)行反復(fù)的掃描,比如下圖所示,就是雷達(dá)正處于搜索模式,而在搜索模式中,雷達(dá)波每次掃過(guò)目標(biāo),就會(huì)在顯示屏上顯示一個(gè)亮點(diǎn):

▲雷達(dá)的搜索模式

當(dāng)然,這種類似于“360度”全方位掃描(整個(gè)立體空間內(nèi))的雷達(dá)一般是地面或者是艦載火控雷達(dá),如果是戰(zhàn)機(jī)上的機(jī)載火控雷達(dá)的話,那么其掃描范圍僅僅是機(jī)頭前方的一個(gè)錐形立體空前,如下圖所示,就是F-22的AN / APG-77雷達(dá)的工作模式簡(jiǎn)圖,從圖中我們可以看到,其機(jī)載雷達(dá)只針對(duì)機(jī)頭前部的錐形空間:▲機(jī)載雷達(dá)的工作范圍

▲機(jī)載雷達(dá)搜索目標(biāo)示意圖

所以,雷達(dá)的搜索模式其實(shí)就是在掃描整個(gè)工作空間,雷達(dá)波需要每隔一段時(shí)間才能掃描同一個(gè)地方,也就是前面提到的:雷達(dá)波每次掃過(guò)目標(biāo)時(shí)才會(huì)在顯示屏上顯示一個(gè)亮點(diǎn),而這個(gè)亮點(diǎn)每次出現(xiàn)時(shí)都是有時(shí)間差的。也正是因?yàn)樵谒阉髂J綍r(shí)雷達(dá)對(duì)目標(biāo)信息的反饋有著一個(gè)時(shí)間差,所以此時(shí)的雷達(dá)只能大概知道目標(biāo)的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而不能做出精確判斷,畢竟等雷達(dá)波下一次掃描到目標(biāo)時(shí) ,目標(biāo)的位置已經(jīng)改變了,搞不好都已經(jīng)出了武器的打擊范圍,所以,如果想要準(zhǔn)確的掌握目標(biāo)的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),雷達(dá)就必須進(jìn)入到跟蹤模式(Tracking phase),這個(gè)跟蹤模式也就是題目中提到的“鎖定”。

▲戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)的鎖定和發(fā)射武器

不過(guò),在正式鎖定目標(biāo)之強(qiáng),雷達(dá)搜索和跟蹤模式中間還有一個(gè)過(guò)渡階段,這個(gè)階段叫也叫做“采集模式”(Acquisition phase),所謂的“采集模式”就是雷達(dá)系統(tǒng)以一種預(yù)定搜索模式在指定區(qū)域中進(jìn)行反復(fù)搜索,直到重新發(fā)現(xiàn)和定位目標(biāo),定位目標(biāo)后則可進(jìn)入跟蹤模式,當(dāng)進(jìn)入跟蹤模式時(shí),此時(shí)雷達(dá)波就不是反復(fù)掃描一個(gè)區(qū)域了,而是緊緊地“盯著”目標(biāo),也就是“鎖定”,當(dāng)雷達(dá)鎖定目標(biāo)后基本上就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反饋目標(biāo)的具體信息(位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài))了,有了目標(biāo)的具體信息后,才能使用相關(guān)的武器進(jìn)行打擊,這就是題目中提到的火控雷達(dá)的鎖定。

最后,知道了什么是火控雷達(dá)的“鎖定”,我們就可以順帶來(lái)理解一下戰(zhàn)機(jī)是如何判斷自身是否被對(duì)方火控雷達(dá)鎖定的了,前面提到,當(dāng)雷達(dá)處于搜索模式時(shí),雷達(dá)波是每隔一段時(shí)間才會(huì)掃描一次目標(biāo)的,所以,此時(shí)戰(zhàn)機(jī)上的雷達(dá)告警系統(tǒng)(RWS)偵測(cè)到的是有時(shí)間差的雷達(dá)掃描信號(hào),每隔一段時(shí)間能偵測(cè)到一次;而當(dāng)被對(duì)方的雷達(dá)鎖定時(shí) ,此時(shí)雷達(dá)告警系統(tǒng)偵測(cè)到的可就是連續(xù)和急促的雷達(dá)信號(hào)了,會(huì)立即警告飛行員戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)遭到對(duì)方火控雷達(dá)的鎖定。


意為著,發(fā)射按鈕一旦安下,導(dǎo)彈即可擊中目標(biāo)。


火控雷達(dá)即是分開(kāi)兩個(gè)部分,即雷達(dá)與火控,打開(kāi)雷達(dá)尋找目標(biāo),對(duì)方并不知道你正尋找,打開(kāi)火控對(duì)方反接收雷達(dá)聲波并鎖定攻擊目標(biāo),目的就是雙方都知道對(duì)方正尋找你,