【深度长文】国内外雷达发展简况

【深度长文】国内外雷达发展简况

2015-10-16 随机噪声合成孔径雷达对抗技术

 

20世纪20年代末至30年代初，许多国家开展了对雷达的研究。1936年英国设计的“本土链”对空警戒雷达，部署在英国泰晤士河口附近，投入使用。该雷达频率为22～28兆赫，对飞机的探测距离可达250公里。到1941年,沿英国海岸线部署了完整的雷达警戒网。1938年，英国又研制出最早的机载对海搜索雷达ASV MarkⅡ。同年,美国海军研制出最早的舰载警戒雷达XAF，安装在“纽约”号战列舰上，对飞机的探测距离为137公里,对舰艇的探测距离大于20公里。在此期间，苏联、德国、日本等国也各自研制出本国的雷达用于战争。

 

40年代，由于微波多腔磁控管的研制成功和微波技术的发展，出现了微波雷达。它具有测量精度高、体积小、操作灵活等优点，因而雷达的用途逐步扩大到武器控制、炮位侦察、投弹瞄准等方面。美国在1943年中期研制成最早的微波炮瞄雷达AN/SCR-584，工作波长为10厘米，测距精度为±22.8米，测角精度为±0.06度，它与指挥仪配合，大大提高了高炮射击的命中率。1944年，德国发射V-1导弹袭击伦敦时,最初英国击落一枚V-1导弹平均需要发射上千发炮弹，而使用这种炮瞄雷达后，平均仅需50余发炮弹。

 

50～60年代，航空和空间技术迅速发展，超音速飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船等都以雷达作为探测和控制的重要手段。60年代中期以来研制的反洲际弹道导弹系统，使雷达在探测距离、跟踪精度、分辨能力和目标容量等方面获得了进一步提高。1953年，合成孔径雷达的概念被提出，1958年Michigan大学雷达和光学实验室研制出了第一部合成孔径雷达，并得到了清晰的地面场景目标。早期合成孔径雷达的的分辨率可达10~20米，近年来，分辨率以达到0.1m甚至更高。

 

雷达的工作频段将继续向电磁频谱的两端扩展；应用微电子学和固态技术成果，将实现雷达的小型化；利用计算机管理和控制雷达，将实现操作、校准、性能和故障检测的自动化，并发展自适应抗干扰技术；在中小型地面、舰载、机载雷达中，相控阵技术将获得广泛应用,以实现雷达的多功能;将提高雷达对目标实际形象、尺寸大小、运动姿态和诱饵识别的能力，增强雷达抗核袭击和抗反辐射导弹摧毁的能力；并将发展新的雷达体制如多基地雷达、无源雷达、扩频雷达、噪声雷达等。

 

我国的雷达工业是在新中国成立后根据国防建设的需要逐步形成和发展起来的新型工业，我国雷达技术和产品发展总体来说，大致经历了修配、仿制、自行设计和发展提高四个阶段。

 

1949年5月，我军接管了国民党的雷达研究所，标志着我国雷达工业的发展从此揭开了序幕。利用缴获的雷达器材和美、日在二次大战中留下的旧雷达进行维修和补缺配套，这些修复的雷达绝大多数是警戒雷达，也有炮瞄雷达、用于高炮或探照灯引导的美国早期单目标跟踪雷达、舰艇上搜索海面活动目标雷达。后期也修理过少量苏式雷达。

 

新中国诞生后，苏联援助的100多个项目中雷达占了7项，新建了雷达、指挥仪生产厂，后又与苏联签订了有关协定，开始仿制苏式雷达产品。仿制出了警戒雷达、炮瞄雷达、舰用雷达、机载雷达、指标仪、制导雷达和末制导雷达等。1954年仿制成功的中程警戒雷达是我国第一批装备部队的国产雷达，1956年设计成功我国第一部微波对海远程警戒雷达。1960年苏联专家全部撤退，停止援助合同，给仿制工作带来很大损失和困难。经努力，绝大多数有资料、样机或只有样机的苏式产品都仿制成功。仿制的成功扩展了我国装备部队雷达产品的门类系列，形成了雷达为陆、海、空部队服务的雏型，通过多部雷达的引进仿制，掌握了雷达试制生产的全过程。

 

这阶段以自力更生研制雷达、新技术大量采用和科研队伍成长壮大为主要标志。1960年中央军委提出了“两弹为主，导弹第一，努力发展电子技术”的方针，为雷达工业明确了主攻方向，围绕着“两弹一星”等战略武器和为陆、海、空军常规武器装备现代化配套进行了各种雷达的研究、试制和生产。70年代以后，为配合国家向太平洋海域发射洲际导弹、潜地导弹潜艇水下发射和发射同步卫星这些任务，开展了相应雷达的研制。这期间研制成功的单脉冲精密测量雷达填补了我国中等精度外测系统的空白，首次自行研制的单脉冲精密测量雷达的测角精度达到了0.2密位，圆满完成了我国第一颗人造卫星“东方红”发射的测控任务。

 

除军用雷达外，还研制了军民通用的气象雷达、空中交通管制雷达等。这一阶段脱离了国外产品的图纸、工艺资料和样机，参阅国外情报资料，自力更生，自行研制开发新雷达。整机所需原材料、元器件和部件却立足于国内。定型后批量生产，装备部队使用，并开始向国外出口。

 

雷达新技术不断被突破，品种增多，“军民结合”产品进入国际市场。进入80年代后冷战结束，国际形势进一步趋向缓和。雷达新产品和雷达新技术取得了较大进展。在这期间我国又研制成功多种新型国土防空雷达，它们有机械扫描和相控阵体制的三座标雷达。

 

在机载雷达方面研制成功了具有全方位、全高度、全天候的脉冲多普勒机载火控雷达及机载多功能轰炸雷达，并开展了机载预警雷达的研制。另外，为舰船研制成功了舰载相控阵三座标雷达和舰艇综合火控雷达系统。为兵器配套研制成功了炮位侦察校射雷达等等。在其它方面还研制成功一批新型雷达，如敌我识别雷达天气雷达，近程远程交通管制雷达、着陆雷达、成像雷达等等。

 

这一阶段研制的雷达的共同特点是在技术上实现了高起步，雷达本身融合了单脉冲跟踪体制技术，脉冲压缩体制技术，多普勒体制技术，相控阵体制技术和成像体制技术等于一体，实现了雷达设计集成化、数字化、自动化、固态化。因此，雷达具备了作用距离远、抗干扰性能好、分辨率高、高可靠的性能。