研制、試驗、銷售、裝備情況
作為F-111的補充,1984年3月美國空軍選擇McDonnell Douglas(麥克唐納-道格拉斯)的新型兩用戰(zhàn)機F-15E,執(zhí)行空對空與空對地兩種任務(wù)。按照美國空軍多階段改進計劃(MSIP:MultiStage Improvement Plan)在APG-63的基礎(chǔ)上研制改型雷達裝備F-15E,雷達命名為APG-70。
MSIP(Multi Stage Improvement Plan:根據(jù)多階段改進計劃)計劃,約有39架F-15C/D裝備只包括空對空功能的APG-70雷達;預(yù)計有392架F-15E裝備具有高分辨力地圖測繪和空對地武器投放能力的APG-70雷達,它必須包括SAR(Synthetic ApertureRadar:合成孔徑雷達)的軟、硬件。第一架裝有只包括空對空功能的APG-70雷達的F-15C/D已于1987年6月將交付Eglin(埃格琳)空軍基地。從1987年11月開始對高分辨地圖測繪和空對地武器投放進行空中試驗,試驗持續(xù)到1988年。F-15E戰(zhàn)斗機是第一次海灣戰(zhàn)爭(1991年)中的主力戰(zhàn)機,為轟炸伊拉克首都巴格達的軍事目標(biāo)和伊拉克共和國衛(wèi)隊起到了重要作用。
AN/APQ-180/180(V)
AN/APQ-180/180(V)是AN/APG-70/70(V)的變型,是專為裝備美國特種部隊的AC-130U戰(zhàn)斗運輸機研制的,該機是一種空地平臺,配裝的武器有105毫米榴彈炮、25毫米和40毫米機炮。
AN/APQ-180/180(V)在AN/APG-70/70(V)基礎(chǔ)上增加的工作方式有固定目標(biāo)跟蹤,地面移動目標(biāo)指示與跟蹤、彈著點位置、信標(biāo)跟蹤和氣象工作方式(即在能見度很差的情況下也能火控)。對AN/APG-70/70(V)作了改進,并增加了新的數(shù)字掃描變換器。
| 工作方式: | (1)空對空模式:自動截獲,超搜索,瞄準(zhǔn)線,垂直截獲(自動/手控鎖定),機炮自動射擊,邊跟蹤邊搜索,邊測距邊搜索(HPRF(High Pulse Repetition Frequency:高脈沖重復(fù)頻率)/MPRF(Medium Pulse Repetition Frequency:中脈沖重復(fù)頻率),速度搜索(HPRF(High Pulse Repetition Frequency:高脈沖重復(fù)頻率)),單目標(biāo)跟蹤,威脅估計,敵情判斷,交替有源/無源,空中格斗 (2)空對地模式:空對地測距,武器投放,實波束地圖測繪,多普勒波束銳化,地圖測繪,精確速度更新,地面固定目標(biāo)和移動目標(biāo)跟蹤,信標(biāo),畫面"凍結(jié)",海面搜索 |
| 作用距離: | (1)空對空:185公里 (2)自動截獲:9公里至37公里 (3)地圖測繪:93公里 |
| 掃描范圍: | 120°X 120° |
| 波束銳化: | ±5°至±60° |
| 重復(fù)頻率: | 多個 |
| 分辨力: | 敵情判斷時對64公里處的目標(biāo)方位分辨力為18米,16公里處的方位分辨力為2.5米;地圖測繪時在21.4公里處為2.6米 |
| 天線形式: | 圓形平板縫陣 |
| 天線直徑: | 0.84米 |
| 驅(qū)動方式: | 液壓掃描(采用3軸穩(wěn)定) |
| 掃描速率: | 140°/秒 |
| 發(fā)射管: | 柵控行波管(高平均功率) |
| 射頻帶寬: | 比APG-63增加了73% |
| 接收通道: | 低噪聲參放,雙通道,有2個相參射頻通道 |
| 處理機: | (1)運算速率:3000萬次/秒到4000萬次/秒(是APG-63的5倍) (2)數(shù)據(jù)存儲:1024KB(是APG-63的10倍) 空對空220KB 空對地110KB BIT(Built-In Test:機內(nèi)測試)200KB 暫存64KB 剩余留給將來擴容用 (3)數(shù)據(jù)處理速度:140萬次/秒 |
| 顯示器: | 平視顯示器 |
| LRU(Line Replaceable Unit:在線可更換單元): | 8個(接收機/激勵器、模擬信號變換器、發(fā)射機、可編程處理機、雷達數(shù)據(jù)處理機、電源、座艙顯示器和控制盒) |
| MTBF(Mean Time Between Failures:平均無故障時間): | 80小時(比APG-63提高了33%) |
| BIT(Built-In Test:機內(nèi)測試): | 故障檢測、故障隔離 |
體積: | 0.25立方米 |
| 重量: | 251公斤 |
| 輸入功率: | 10.5kVA |
AN/APG-70是AN/APG-63的改進型,是原美國休斯航空(Hughes Aircraft)專為美國空軍F-15E雙座型戰(zhàn)斗/轟炸機研制的多功能火控雷達,后期生產(chǎn)的F-15C/D型戰(zhàn)斗機也裝備有AN/APG-70雷達,該雷達采用高、中、低PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈沖重復(fù)頻率)波形設(shè)計。
APG-70雷達是第一部采用"高PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈沖重復(fù)頻率)距離選通"技術(shù)的脈沖多普勒(PD:Pulse Doppler)雷達。APG-70的高PRF(Pulse RepetitionFrequency:脈沖重復(fù)頻率)為200kHz,用了20000個多普勒濾波器,每個距離門500個。該技術(shù)用于遠距搜索,只用高PRF(PulseRepetition Frequency:脈沖重復(fù)頻率)一種波形,無需交替中、高2種波形就可提供比中PRF(Pulse Repetition Frequency:脈沖重復(fù)頻率)波形好得多的前半球和后半球2種環(huán)境中的探測能力。距離選通高PRF(Pulse Repetition Frequency:脈沖重復(fù)頻率)遠距搜索是一種新的工作方式,可使駕駛員探測遠距目標(biāo)并對其分類,然后轉(zhuǎn)入邊掃描邊跟蹤工作方式,并集中搜索目標(biāo)密集成串的區(qū)域。新工作方式使目標(biāo)分類識別能力提高5倍。不需要跳變就能區(qū)分出相互距離小于90米的目標(biāo)。
研制中特別強調(diào)空對地能力的增強,雷達增加了SAR(Synthetic Aperture Radar:合成孔徑雷達)高分辨力地圖測繪功能。多普勒波束銳化可在五度到六十度扇形內(nèi)的任何角度上對37公里至90公里遠的目標(biāo)區(qū)進行實時高分辨力測繪。對密集目標(biāo)的分辨能力(方位)比原來提高12倍,具備了敵情判斷能力。敵情判斷時對64公里處的目標(biāo)方位分辨力達18米,16公里處的方位分辨力可達2.5米。
雷達系統(tǒng)具有探測和測量目標(biāo)發(fā)動機葉片回波的能力。系統(tǒng)內(nèi)增加了自動電子抗干擾設(shè)備,雷達可以檢測ECM(ElectronicCountermeasures:電子干擾)對進入信號的影響,對諸如噪聲、距離門拖引和速度拖引等一般干擾都可以識別,并能響應(yīng)或更新必要的抗干擾措施。
雷達研制過程中采用了一種新型軟件編制工具,數(shù)字軟件綜合臺(DSIS:Digital Software Integrated Station),程序編制人員能在硬件完成前檢查PSP的軟件包,包括電磁干擾試驗和硬件裝配。1987年5月隨第一部生產(chǎn)型APG-70推出了只包括空空功能的"作戰(zhàn)軟件包";第二個軟件包在1988年11月推出,用于F-15E的全部空對空與空對地能力。
APG-70的機內(nèi)測試(BIT:Built-In Test)能力大大超過APG-63。APG-63的MTBF(Mean Time Between Failures:平均無故障時間)為六十小時,而APG-70的MTBF(Mean Time BetweenFailures:平均無故障時間)增加到八十小時。雷達自測試能力得到改善,測試目標(biāo)數(shù)目由兩個增加到十個。
APG-70除保留了APG-63的電源和平板縫陣天線外,其余LRU(Line Replaceable Unit:在線可更換單元)均為新設(shè)計或重大改進而成。新設(shè)計的LRU(Line Replaceable Unit:在線可更換單元)有:雷達數(shù)據(jù)處理機、可編程信號處理機、接收機/激勵器和A/D(Analog-to-Digital:模擬/數(shù)字)信號變換器。經(jīng)過重大必改進的有雷達發(fā)射機和雷達控制器。這些組件的改進均依賴于門陣列電路新技術(shù)。該基本邏輯器件用于分析雷達原始回波信號。在3.175厘米X3.175厘米的單個芯片上可裝8000門。這種陣列工作十分可靠。APG-70的射頻帶寬比APG-63增加了73%,雷達數(shù)據(jù)處理機的存儲量是1024KB,是APG-63的十倍,處理速度也快四到五倍,可靠性增加了33%。由于該機采用了許多新型電子設(shè)備、控制裝置和顯示設(shè)備,因而飛機能晝夜低空突防,實施遠程探測。
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24G測距平板雷達產(chǎn)品總體設(shè)計
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24G測距平板雷達發(fā)射線性調(diào)頻連續(xù)波信號,可以同時測速和測距,實現(xiàn)判別車道信息.采用正交的I、Q兩路信號可以判別車輛行駛的方向.側(cè)向安裝,可以同時檢測多個車道.采用雙天線方式,提高收發(fā)隔離度.
施耐德產(chǎn)品簡介
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1、施耐德 SM6開關(guān)柜: 施耐德 SM6是可擴展模塊組合式,金屬密封開關(guān)柜系列產(chǎn)品。施耐德 SM6開關(guān)柜用于工礦業(yè)二次變電站 24KV以下的用戶和配電站,并且保證人身和設(shè)備安全,便于安裝和操作。 SM6系列由包括固定或可抽出金屬封閉式 SF6開關(guān)組成,包括: 負荷開關(guān) FluarcSFl或 SFset斷路器 Rollarc400或 400D接觸器 隔離開關(guān) SM6柜用于公共配電系統(tǒng)中壓門氏壓變電站和 24KV以下的中壓用戶或配電站。除其技術(shù)特性外, SM6保 證人身和設(shè)備,并且便于安裝和操作。 SM6柜設(shè)計用于室內(nèi)安裝 (1P2xC),其實際尺寸為: 375-750mm 寬 1600mm 高 840mm 深 這樣便于在配電室或箱式變電站內(nèi)安裝,電纜從前部連接。所有的控制功能元件集中在前面板上,這樣就 簡化了操作,柜上可配備一些附件 (繼電器、線圈、儀表用互感器等 )。 標(biāo)準(zhǔn) SM6柜滿足
對飛行器進行跟蹤和精密測量的無線電設(shè)備。它為航天器定軌和目標(biāo)特性測量提供測量信息。常用的脈沖測量雷達有圓錐掃描雷達和單脈沖雷達。
脈沖測量雷達通過測量脈沖電磁波往返時間延遲得到目標(biāo)的距離信息,根據(jù)接收脈沖載波中的多普勒頻率測量目標(biāo)的徑向速度,利用等信號法獲得目標(biāo)的方位角和俯仰角數(shù)據(jù)。圓錐掃描雷達的跟蹤原理是:天線波束偏離雷達瞄準(zhǔn)軸(等信號軸)一個小的角度,并繞瞄準(zhǔn)軸快速旋轉(zhuǎn),在波束最大增益方向掃成一個圓錐體,使目標(biāo)回波幅度呈正弦調(diào)制。對信號解調(diào)和鑒相可得到瞄準(zhǔn)軸與目標(biāo)之間的角誤差信號,用以控制天線向減小目標(biāo)偏角的方向轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)角度跟蹤。單脈沖雷達則用4個相對于等信號軸對稱配置的接收□叭同時接收回波,上、下對與左、右對□叭所接收到的信號進行比較,得到誤差信號,用以控制天線轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)動到兩對□叭接收到的信號相等時就完成了角度跟蹤。在雷達跟蹤的同時,可從天線座的角編碼器讀出方位角和俯仰角數(shù)據(jù)。單脈沖比圓錐掃描方式測角精度高、數(shù)據(jù)率高、抗干擾能力強。對目標(biāo)回波信號波形的測量、分析和處理可以得到有關(guān)目標(biāo)反射截面、翻滾速度、極化特性等信息。
脈沖測量雷達有三種工作方式:①反射式:雷達接收目標(biāo)的反射信號。這種工作方式常用于近距離目標(biāo)的跟蹤,獲得火箭動力段信息和再入目標(biāo)的特性數(shù)據(jù)。②應(yīng)答式:雷達接收飛行器上應(yīng)答機轉(zhuǎn)發(fā)的信號。這種方式轉(zhuǎn)發(fā)信號強,雷達作用距離遠,抗干擾能力強,用于遠距離目標(biāo)的測量。應(yīng)答式工作又可分為相參應(yīng)答式和非相參應(yīng)答式兩種。采用相參應(yīng)答式工作時,應(yīng)答機的收、發(fā)頻率之間保持嚴(yán)格的倍數(shù)關(guān)系。③信標(biāo)式:雷達只接收飛行器上信標(biāo)機發(fā)射的信號,不能測距,只用于捕獲目標(biāo)。
為了擴大航區(qū)測量范圍,常沿航區(qū)縱列配置多臺雷達,實現(xiàn)對目標(biāo)的接力跟蹤測量,稱為雷達鏈,即當(dāng)前一站雷達在不能繼續(xù)跟蹤或“看不見”目標(biāo)之前,后一站雷達已將其捕獲。各臺雷達同步工作,給出實時截獲數(shù)據(jù)。
1972年 西屋(WestingHouse)公司以"設(shè)計-成本"概念為指導(dǎo)思想開始研制組件化雷達族系,命名為 WX(見表7)。設(shè)計目標(biāo)是低成本、簡單可靠與易于維護。主要途徑是:1.盡量減少部件,減少復(fù)雜性;2.盡可能采用數(shù)字技術(shù);3.各種功能的實現(xiàn)盡可能依賴于軟件而不是硬件。 WX 雷達族系證明,采用數(shù)字技術(shù)在給出同樣的或更好的雷達性能時,批量生產(chǎn)成本大約減少2/3;可靠性大約為原來的10倍("WX-"后面的數(shù)字表示1000部平均的指生產(chǎn)價格)。WX雷達族中,WX-200是具有中等能力的雷達,作為該雷達族系的基本型。WX-200 是一部準(zhǔn)備裝在全天候戰(zhàn)斗機和攻擊機上執(zhí)行空對空和空對地作戰(zhàn)任務(wù)并具有高峰值功率的脈沖多普勒雷達。
WX雷達族還推廣了多路總線,以數(shù)字形式連接模塊化的各個LRU(Line Replaceable Unit:在線可更換單元)。由于不用調(diào)整,所有LRU(Line Replaceable Unit:在線可更換單元)均易于更換。該族系除表中所列之外還有 WX-150和WX-175。發(fā)射平均功率為100W至1kW,空對空探測距離為25公里至160公里,天線直徑為0.36米至0.92米不等。設(shè)計規(guī)定WX雷達標(biāo)準(zhǔn)MTBF(Mean Time Between Failures:平均無故障時間)為150小時,MTTR(Mean Time To Restoration:平均恢復(fù)前時間)為1.2小時。
WX-200 未投產(chǎn)和服役,WX-50 由美國海軍在 AT-4J、DV-10和一架直升機 UH-1N上作過空中試驗。
表7 WX雷達族系
| 名稱 | 組成 | 性能 | 功能 |
| WX-200 | 天線與伺服、微波接收機、發(fā)射機、穩(wěn)定本振、計算機、信息處理機、電源、7個LRU(Line Replaceable Unit:在線可更換單元) | 中PRF(Pulse Repetition Frequency:脈沖重復(fù)頻率)脈沖多普勒、單脈沖、跳頻 | 空對空搜索、跟蹤、空對地測距、地圖測繪 |
| WX-300 | WX-200+附加數(shù)據(jù)處理機 | 重量190公斤,500部平均價格30萬美元 | 下視,探測地面動目標(biāo),合成孔徑高分辨力地圖測繪,全天候攻擊/偵察 |
| WX-400 | WX-200 的平均輸出功率增加到5kW | 重量240公斤 | 邊掃邊跟多目標(biāo),良好的前線遠距截擊能力,無空對地能力 |
| WX-160 | WX-200的變型,發(fā)射機功率較低,天線尺寸較小 | 下視 32公里(2平方米目標(biāo),Pd=85%),脈間跳頻,平均功率200W,重量102公斤,體積0.12立方米 | 與WX-200 類似,發(fā)展為 APG-66 |
| WX-100 | 非相參脈沖型,重59公斤,數(shù)字化 | 同 AN/APG-120 | |
| WX-60 | 輕型,低成本,非相參,有動目標(biāo)指示器,重60公斤 | 制空,攻擊,武器投放 | |
| WX-50 | 2部天線,2個處理機,主天線直徑0.38米,地圖測繪,照射用;另一個單脈沖天線測量相位,提供正負10度俯仰角上的地形輪廓,而不需垂直掃描 | Ka波段(35GHz)非相參,重64公斤 | 近空支援,空對地,地圖測繪,空對地測距,地形回避,探測地面動目標(biāo),地形跟隨,光電顯示 |
| 體制 | 脈沖多普勒、單脈沖、脈沖壓縮 |
| 工作頻率 | X波段,帶寬300MHz |
| 作用距離 | 上視:90公里; 下視:70公里 |
| 掃描范圍 | 正負90度 |
| 重復(fù)頻率 | 9030Hz |
| 脈沖寬度 | 0.85微秒 |
| 天線 | 變態(tài)卡塞格倫型(鍋蓋),電機驅(qū)動,口徑0.71米 |
| 發(fā)射機 | 行波管,峰值功率100kW,平均功率700W |
| 接收機 | 噪聲系數(shù)4dB,二次變頻,第一中頻1000MHz;參放噪聲系數(shù) 3.5dB;參放增益 17dB(300MHz帶寬) |
| 抗干擾 | 跳頻 |
| 元件總數(shù) | 4105個 |
| 體積 | 0.17立方米 |
| 重量 | 159公斤 |
根據(jù)波形來區(qū)分,雷達主要分為脈沖雷達和連續(xù)波雷達兩大類。當(dāng)前常用的雷達大多數(shù)是脈沖雷達。常規(guī)脈沖雷達周期性地發(fā)射高頻脈沖。相關(guān)的參數(shù)為脈沖重復(fù)周期(脈沖重復(fù)頻率)、脈沖寬度以及載波頻率。載波頻率是在一個脈沖內(nèi)信號的高頻振蕩頻率,也稱為雷達的工作頻率。
雷達天線對電磁能量在方向上的聚集能力用波束寬度來描述,波束越窄,天線的方向性越好。但是在設(shè)計和制造過程中,雷達天線不可能把所有能量全部集中在理想的波束之內(nèi),在其它方向上在在著泄漏能量的問題。能量集中在主波束中,我們常常形象地把主波束稱為主瓣,其它方向上由泄漏形成旁瓣。為了覆蓋寬廣的空間,需要通過天線的機械轉(zhuǎn)動或電子控制,使雷達波束在探測區(qū)域內(nèi)掃描。
概括起來,雷達的技術(shù)參數(shù)主要包括工作頻率(波長)、脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、發(fā)射功率、天線波束寬度、天線波束掃描方式、接收機靈敏度等。技術(shù)參數(shù)是根據(jù)雷達的戰(zhàn)術(shù)性能與指標(biāo)要求來選擇和設(shè)計的,因此它們的數(shù)值在某種程度上反映了雷達具有的功能。例如,為提高遠距離發(fā)現(xiàn)目標(biāo)能力,預(yù)警雷達采用比較低的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率,而機載雷達則為減小體積、重量等目的,使用比較高的工作頻率和脈沖重復(fù)頻率。這說明,如果知道了雷達的技術(shù)參數(shù),就可在一定程度上識別出雷達的種類。
雷達的用途廣泛,種類繁多,分類的方法也非常復(fù)雜。通??梢园凑绽走_的用途分類,如預(yù)警雷達、搜索警戒雷達、無線電測高雷達、氣象雷達、航管雷達、引導(dǎo)雷達、炮瞄雷達、雷達引信、戰(zhàn)場監(jiān)視雷達、機載截擊雷達、導(dǎo)航雷達以及防撞和敵我識別雷達等。
除了按用途分,還可以從工作體制對雷達進行區(qū)分。這里就對一些新體制的雷達進行簡單的介紹。