雷达在船上
今天 航空 没有雷达是不可想象的。 机载雷达站（BRLS）是现代飞机电子设备中最重要的元素之一。 根据专家的说法，在不久的将来，雷达系统将仍然是检测，跟踪目标并将其引导至受控目标的主要手段。 武器.
我们将尝试回答有关机载雷达工作的最常见问题，并告诉您第一颗雷达是如何产生的以及有希望的雷达站如何让它们感到惊讶。
1。 什么时候出现了第一个雷达？
在第一颗地面雷达出现几年后，在飞机上使用雷达的想法出现了。 在我国，地面站Redut成为第一个雷达站的原型。
其中一个主要问题是将设备放置在飞机上 - 带有电源和电缆的工作站套件重约500 kg。 在当时的单座战斗机上安装这样的设备是不现实的，因此决定将该站安装在双Pe-2中。
第一个国内机载雷达称为Gneiss-2，已在1942年投入使用。 在两年内，发布了超过230 Gneiss-2台站。 在胜利的1945年，Phazotron-NIIR（现在是KRET的一部分）开始批量生产Gneiss-5s飞机雷达。 目标探测范围达到7 km。
在国外，第一个AI Mark I雷达 - 英国 - 在1939中提前投入使用。 由于它的重量很重，它被安装在Bristol Beaufighter重型战斗机拦截器上。 在1940中，新型号“AI Mark IV”进入服务阶段。 它提供了距离最高5,5 km的目标检测。
2。 什么是机载雷达？
在结构上，雷达站由位于飞机机头的几个可拆卸单元组成：发射器，天线系统，接收器，数据处理器，可编程信号处理器，控制台和控制器和显示器。
如今，几乎所有的机载雷达天线系统都是平缝天线阵，卡塞格伦天线，无源或有源相控天线阵。
现代雷达系统在一系列不同的频率下工作，允许在数百公里的距离内检测一平方米的EPR（有效扩散区域）的空中目标，并在通过期间为数十个目标提供支持。
除了目标探测之外，今天的雷达无线电还提供无线电校正，飞行任务和目标指定，用于引导机载武器，以高达一米的分辨率进行地球表面测绘，还可以解决辅助任务：跟踪地形，测量自己的速度，高度，漂移角等。
3。 机载雷达如何工作？
今天，现代战斗机使用脉冲多普勒雷达。 标题本身描述了这种雷达站的操作原理。
雷达站不能连续工作，但会产生周期性冲击 - 脉冲。 在今天的定位器中，脉冲的发送仅持续百万分之几秒，脉冲之间的暂停占用百分之几或千分之一秒。
在传播途中遇到任何障碍时，无线电波在所有方向上散射并从其反射回雷达站。 同时，雷达发射器自动关闭，无线电接收器开始工作。
脉冲雷达的主要问题之一是摆脱固定物体反射的信号。 例如，对于机载雷达，问题是来自地球表面的反射遮挡了位于平面下方的所有物体。 使用多普勒效应消除了这种干扰，根据该效应，从接近物体反射的波的频率增加，并且从输出物体的频率减小。
4。 X，K，Ka和Ku在雷达的特性范围内有哪些？
今天，机载雷达站的波长范围非常广泛。 在雷达站的特性中，用拉丁字母表示，例如X，K，Ka或Ku。
例如，安装在Su-35战斗机上的带有无源相控天线阵列的Irbis雷达在X波段工作。 同时，Irbis空中目标的探测范围达到400 km。
X波段广泛用于雷达。 它从电子频谱的8扩展到12 GHz，也就是说，这些是从3,75到2,5的波长，请参阅。为什么这样命名？ 有一个版本在第二次世界大战期间，范围被分类，因此得到名称X波段。
名称中带有拉丁字母K的范围的所有名称都不太神秘 - 来自德语单词kurz（“short”）。 该范围对应于从1,67到1,13的波长，参见。结合上面和下面的英文单词，分别在K波段“上方”和“下方”的Ka和Ku波段接收它们的名字。
Ka波段雷达能够在短距离内操作并进行超高分辨率测量。 这种雷达通常用于控制机场的空中交通，其中使用非常短的脉冲 - 长度为几纳秒 - 确定到飞机的距离。
通常Ka波段用于直升机雷达。 众所周知，为了放置在直升机上，雷达天线应该很小。 鉴于这一事实，以及对可接受分辨率的需求，应用了毫米波长范围。 例如，Ka-52“鳄鱼”战斗直升机配备了“弩”雷达复合体，工作在8毫米Ka波段。 这种由KRET开发的雷达为鳄鱼提供了巨大的机会。
因此，每个范围都有其优点，并且根据放置和任务的条件，雷达站在不同的频率范围内工作。 例如，在评论的前部获得高分辨率实现了Ka波段，并且增加雷达的范围使得X波段成为可能。
5。 什么是PAR？
显然，为了接收和发射信号，任何雷达都需要一个天线。 为了使其适合飞机，他们发明了特殊的平面天线系统，接收器和发射器位于天线后面。 要通过雷达观察不同的目标，需要移动天线。 由于雷达天线足够大，因此移动缓慢。 同时，几个目标的同时攻击变得有问题，因为具有传统天线的雷达在“视场”中仅保持一个目标。
现代电子设备允许在雷达中放弃这种机械扫描。 它被安排如下：扁平（矩形或圆形）天线被分成单元。 在每个这样的单元中有一个特殊的装置 - 移相器，它可以改变以给定角度进入单元的电磁波的相位。 来自小区的处理过的信号到达接收器。 这是您描述相控天线阵（PAA）工作的方法。
更准确地说，具有许多移相器但具有一个接收器和一个发射器的类似天线阵列被称为无源HEADLAMP。 顺便说一句，世界上第一架配备无源相控阵雷达的战斗机是我们的俄罗斯MiG-31。 它安装了由仪器工程研究所开发的雷达“屏障”。 季霍米罗夫。
6。 什么是AFAR？
有源相控阵天线（AFAR）是无源发展的下一个阶段。 在这种天线中，阵列的每个单元包含其自己的收发器。 他们的人数可能超过一千人。 也就是说，如果传统定位器是单独的天线，接收器，发射器，那么在AFAR中，具有发射器和天线的接收器被“分散”到模块中，每个模块包含天线槽，移相器，发射器和接收器。
以前，例如，如果发射机发生故障，则飞机变得“失明”。 如果一个或两个细胞，甚至十几个细胞在AFAR中受到影响，其余细胞继续发挥作用。 这是AFAR的关键优势。 由于成千上万的接收器和发射器，天线的可靠性和灵敏度得以提高，并且还可以同时在多个频率下工作。
但最重要的是，AFAR的结构允许雷达同时解决几个问题。 例如，不仅要服务数十个目标，而且与空间审查并行，保护自己免受干扰，干扰敌方雷达和地图表面，获得高分辨率地图是非常有效的。
顺便说一下，俄罗斯第一架AFAR机载雷达是在Fazotron-NIIR公司的KRET企业创建的。
7。 什么雷达将在第五代战斗机PAK FA？
KRET的有前途的发展之一是适合飞机机身的共形AFAR，以及机身的所谓“智能”机身。 在下一代战斗机中，包括PAK FA，它将变得像一个统一的接收发射定位器，为飞行员提供有关飞机周围发生情况的全部信息。
PAK FA雷达系统包括鼻腔内的透视X波段AFAR，两个侧视雷达和沿襟翼的L波段AFAR。
今天，KRET还致力于为PAK FA创建一个射线光电雷达。 该问题旨在在2018之前创建未来雷达站的全尺寸模型。
光子技术将扩展雷达的功能 - 减轻重量两倍以上，并将分辨率提高十倍。 具有无线电光学相控天线阵列的这种雷达能够制造一种位于距离超过500千米的飞机的“X射线照片”，并给它们提供详细的三维图像。 这项技术使您可以查看对象内部，找出它携带的设备，有多少人，甚至可以看到他们的脸。
信息