书城童书青少年应该知道的雷达
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第14章 战地“望远镜”—炮瞄雷达

1.什么是炮瞄雷达?

每当突袭来临时,地面防御系统就会启动高射炮火,精准地打击来犯敌机。高射炮之所以能打击来犯之敌机,全靠它有炮瞄雷达,这是地面上的防御力量用来自动跟踪空中目标,测定目标坐标,并通过指挥仪控制高射炮瞄准射击的一种雷达,它又称作火炮控制雷达,它是高射炮系统的重要组成部分。

炮瞄雷达一般都具备强大的搜索和跟踪目标的能力。由于射击距离近,雷达波束窄,炮瞄雷达不能搜索目标,通常先要根据目标指示雷达提供的情报来锁定搜索目标,在必要的时候,也要求它有自行搜索目标能力。它用一种方向性很强的特殊天线,向着空中目标定向发射针状波束和接收目标回波信号。在发现目标后,它将立即转入自动跟踪,使天线轴对准目标。如果运动目标偏离天线轴方向后,它又会产生准确的方位角和高低角误差信号。误差信号立刻作用于天线控制装置,使天线轴又迅速转向瞄准目标。在这个自动跟踪过程中,炮瞄雷达会连续不断地测出目标的精确方位角、高低角和距离,并将这些坐标数据迅速传给指挥仪,从而控制高射炮瞄准来犯目标进行射击。

炮瞄雷达的电波在厘米波段或更高的波段上工作,测定目标坐标的精度非常高,跟踪速度也十分快,反应时间也非常短,它的机动性能颇佳。它按角度跟踪的不同方式,可以把它分为圆锥扫描雷达、隐蔽圆锥扫描雷达和单脉冲雷达等。比较原始的圆锥扫描雷达是需要先接收到一系列的回波脉冲才能实现对目标的自动跟踪,它有个严重的缺点,就是受回波信号幅度起伏影响较大,这严重限制了它的跟踪精度,它们现在已经都被淘汰。单脉冲雷达则只需要天线发射出一个回波脉冲,就可给出目标角度坐标的信息,它和圆锥扫描雷达相比,有不受回波信号的幅度起伏的影响的优点,这极大地提高了跟踪精度。若是按照作用距离的不同,可以分为大中口径和小口径高射炮炮瞄雷达。其中大中口径高射炮炮瞄雷达,它的搜索和跟踪距离就比较远,一般都在35千米以上,但是它有个小缺点,就是角跟踪速度比较小,因为它的体积较大,显得比较笨重。小口径高射炮炮瞄雷达,虽然它的搜索和跟踪距离较近,一般只在10~40千米范围之内,可它有个优点,就是角跟踪速度大,达140度/秒,这是因为它的体积小,重量轻,转动起来十分灵活,测定目标坐标的精度就显得十分高,它多与计算机、高射炮结合成为一个有机的整体。

2.历史回眸—炮瞄雷达的发展

战争是武器装备最有效的催化剂,雷达作为一种武器,也不例外地受到战争的催化。

1938年,美国制成了最早的炮瞄雷达“SCR-268”,它可以灵活地控制着探照灯在夜间照射目标,引导高射炮对目标精确射击。1943年,美国已经研制成功第一部圆锥扫描自动跟踪的微波炮瞄雷达“SCR-584”,用于控制陆军的高射炮瞄准射击。20世纪50年代中期,炮瞄雷达多用于控制那些大中口径高射炮。而到了50年代中期以后,由于地空导弹取代高射炮接管了高空,炮瞄雷达由控制大中口径的高炮转向于发展控制小口径高射炮。70年代以来,发展出了许多类型的单脉冲小口径高射炮炮瞄雷达,如瑞士“空中卫士”系统中的“Var1021”型炮瞄雷达(它是一种单脉冲小口径高射炮炮瞄雷达)。

随着电子技术的发展,炮瞄雷达将一直沿着电扫描和边搜索边跟踪的道路上不断前进,最终实现多目标跟踪;与激光、红外、电视等制导方式相结合,大大地扩大了雷达拥有的功能;提高低仰角跟踪和抗干扰、抗反雷达导弹摧毁的能力。