艦載預警機雷達

艦載預警機雷達裝載在艦載預警機上，主要用於完成早期預警任務，由於常規艦載雷達受視距和盲區的限制，難以遠距離發現並預警低空來襲目標.而具有良好下視能力的預警機和預警直升機雷達能遠程發現及預警低空來襲目標，並引導(只能區域引導)己方戰鬥機實施攔截。因此，艦載預警機雷達是完成艦艇編隊分層防禦中第一層即外層防空任務的極其重要的裝備現以美國為例(艦載預警直升機雷達以英國為例)來論述艦載預警機雷達的發展歷程、主要特點和典型裝備等。

第一代艦載預警機雷達

1945年1月世界上第一架艦載預警機TBM-3B在美航母上服役它採用AN/APS-20雷達，天線直徑2.4米，對低空飛機的探測距離大於100千米，對大型水面艦艇可達360千米，由於當時還沒有雜波消除技術，所以探測能力受到海雜波的影響，雷達數據也要傳送到艦上才能進行處理20世紀50年代初，「空中襲擊者」陸續服役並成為當時艦載預警機的主力，它採用的雷達為AN/APS-20的改進型AN/APS-20A/B。

AN/APS-20機載預警搜索

名　　稱　機載預警搜索雷達

體　　制　AMTI

波　　段　S

研製單位　GE、Hazeltine

裝備時間　1949年

裝備機種　AD-3W、P2V、WV-2、PBM-5、AF-2W、HR2S-1W、EA-1等

現　　狀　退役

技術特點

該雷達是美國最早的機載預警搜索雷達。它可以與數據鏈配套使用，雷達信息可通過數據鏈傳送到遠處的指揮中心，此時雷達要向數據發射機提供時間編碼方位脈衝和視頻信息。它也可以與信標配套工作。

整個雷達包括天線、發射機、接收機、電子控制放大器、方位距離顯示器、雷達控制盒以及兩個陀螺儀。天線採用拋物面型式。接收機有兩個帶寬，一般狀態使用2兆赫，MTI使用1.4兆赫。用FTC電路、STC電路和瞬時動作AGC電路提高雷達抗干擾能力。顯示器PPI型，採用180毫米P7 CRT。

該雷達共有APS-20、-20A、-20B、-20C、 -20D、-20E、-20F等七個型別。其構成和性能基本相同，只是由於裝備不同軍種的不同飛機而稍有改進。APS-20於1949年開始裝備海軍的AD-3W、AD-4W、P2V-3、P2V-4、WV-2、PBM-5。APS-20A於1950年開始裝備海軍的P2V、PBM-5。APS-20B於1951年裝備海軍的AD-5W、P2V、WV-2。APS-20C於1950年裝備海軍的AF-2W、AF-4W、P2V-5。APS-20E於1952年裝備海、空軍的HR2S-1W。後來APS-20B改進為APS-70，APS-20E改進為APS-82。

性能數據

工作頻率　2880±30MHz

峰值功率　0.8～1kW

脈衝寬度　0.67、2μs

PRF　　　 300±30、900±90Hz

接收機帶寬　2±0.2、1.4±0.3MHz

波束寬度　方位3.5°，俯仰8°

天線增益　30dB

極　　化　水平

掃描範圍　方位360°；俯仰±15°

掃描速率　2、4、6、7～15r/min

探測距離

戰　斗　機　120km

中型轟炸機　160km

2千頓驅逐艦 370km

第二代艦載預警機雷達

第二代艦載預警機雷達的性能比第一代有很大提高。採用了動目標顯示或脈衝多普勒體制，具有良好的下視能力，為提高艦載預警機的指揮控制能力，美研製了E-2A預警機，裝備的是AN/APS-96雷達，1964年交付美海軍使用，採用12單元八木天線陣。由於採用了特高頻段和脈衝壓縮技術，大大提高了作用距離。1969年服役的E-2B裝備了AN/APS-111雷達，該雷達採用了動目標顯示，大大改進了在嚴重海雜波下發現運動目標的性能。1971年E-2C預警機首航，其上裝備的AN/APS-120雷達具有改進的動目標顯示和恆虛警設備1977年開始ANIAISes120向AN/A邢一125雷達的升級(裝備對象為E-2C0型)，動目標顯示由模擬式改進成數字式，提高了對干擾的抑制能力。該雷達對高空轟炸機、低空轟炸機、艦船、低空戰鬥機和低空巡航導彈的發玫哭互離分別為740千米、360千米、410千米和270千米。從1983年起，開始生產AN/APS-138雷達(裝備對象為E一ZCI型)，以取代ANIAPSwe125雷達，它具有低脈衝重複頻率.最大探測距離為460千米(對戰鬥機)或270千米(對導彈)或以刃千米(無源探測)，測速範圍0一200節(無模糊)，處理目標能力300-600個(同時)。1992年取代AN/APS-138的AN/APS-145雷達(裝備E-ZCn型)服役，該雷達較理想地解決了雜波抑制問題.提高了抗干擾性能，為減少虛警.研製了一個環境處理器;為使雷達具有在650千米以外發現目標的能力，使用了更低的脈衝重複頻率，並且在掃描過程中可轉換脈衝重複頻率以解決「盲速」問題;為獲得足夠的回波，天線轉速從6轉/分降至5轉/分。此外，該雷達在增加探測距離、提高自動化程度、增強電磁環境中的自適應能力等方面均有所進展1994年末啟動了艦載預警機雷達的現代化計劃(裝備E-2C2X〕型)，其主要特點為:大功率固態發射機;寬波段數字接收機;APS-1518信道和21信道旋轉偶極子天線;時空自適應處理器(STAP);使用單脈衝技術和先進的跟蹤技術，增加跟蹤連續性，使定位精度增加一個數量級;針對特別感興趣的目標和區域可以向後觀察和駐留等。

AN/APS-120/125/138機載預警、跟蹤、引導雷達

名　　稱　機載預警、跟蹤、引導雷達

體　　制　低PRF，動目標檢測

波　　段　B/C (UHF)

研製單位　General Electric

研製時間　1968～1971年(AN/APS-120)，1974～1977年(AN/APS-125)，1978～1982年(AN/APS-138)

裝備時間　1973年(AN/APS-120)，1977年(AN/APS-125)，1981年(AN/APS-138)

裝備機種　E-2C Hawkeye；P-3 AEW&C

價　　格　7～8百萬美元(AN/APS-138，1987年價)

現　　狀　目前已將早期各型雷達全部改進為AN/APS-138，並繼續生產。

技術特點

AN/APS-125雷達是美國海軍E-2C Hawkeye AEW系統專用雷達，其前身可追溯到早期的E-2A和E-2B預警機裝備的AN/APS-96雷達。

AN/APS-96雷達是1964年專為E-2A設計的機載預警雷達，這是世界上最早的一部AMTI雷達，它採用UHF波段，低PRF，線性調頻脈衝壓縮信號，全機都採用分立元組件，模擬處理，計算機存儲器為磁鼓。雜波改善係數僅有20分貝。1969年對雷達數據處理系統改用了Litton公司的L-304通用計算機。部分電路也改用數字電路。

1965年美國海軍著手進行數字反雜波技術研究，研製了試驗性雷達AN/APS-111，採用了DMTI，並改進了發射機的穩定性。

1971年在試驗雷達AN/APS-111基礎上，美國GE公司製成了AN/APS-120雷達，載機改稱E-2C Hawkeye，1973年正式投入運行。AN/APS-120具有自動反海上雜波能力，和手動反陸地雜波能力。

1974年美國GE公司採用先進的雷達處理系統(ARPS)改造AN/APS-120。採用數字電路和大規模集成電路組裝雷達，用動目標檢測(MTD)取代MTI，使雜波改善係數提高20分貝。另外採用副瓣對消技術改進天線性能。這時的雷達能自動檢測海面和陸地低空目標。

1981年又改造為AN/APS-138。主要為改善副瓣電平。用全口徑相位和幅度控制(Trac-A)陣列，以提高天線性能。發射機備選頻率增至10個。工作方式多樣化。MTD中的FFT改用32路。到1984年全部已生產的E-2C雷達都改進為AN/APS-138。另外該雷達還被美國Lockheed公司購買安裝在P-3 Orion(獵戶座)反潛機上，改裝成P-3 AEW&C(雷達售價750萬美元)。

預計1988年新型AN/APS-139將取代-138。APS-139改用新型濾波器，改善邊瓣對消技術，增加自動監控/選擇器以改善檢測性能。安裝Goodyear航空公司生產的組合處理器(ASPRO)可使跟蹤能力提高4倍，並改用彩色顯示。1988年可全部完成系統硬體和軟體的改進工作。

到1990年投入運行的將是AN/APS-145。其改進的目標是：擴大檢測範圍；改進自動檢測/跟蹤能力；提高反雜波性能。改進後預計雷達反雜波能力接近E-3A Sentry雷達。

90年代雷達改進的主要方面之一是採用共形天線。美國海軍已於1986年開展這一研究，預計三年可取得成果。

性能數據

工作波段　UHF(四點跳頻)

作用距離　當載機飛行高度為9150ft時

741km (高空轟炸機)

463km (低空轟炸機)

408km (低空戰鬥機)

360km (海面艦船)

269km (低空巡航導彈)

受干擾時作用距離下降50%

無源檢測距離可達900km

處理目標

能　　力　同時處理300～600個雷達/IFF目標，並對其中30個進行空中截擊。

測角精度　方位0.5°(利用波束分裂技術)

測速範圍　6～200kn (無模糊測速)

發 射 機　主振放大鏈，脈間頻率穩定度10-9。末級為7648型束射四極管

峰值功率　約1MW

重複頻率　約300Hz

天線型式　APA-171天線，為雙層背靠背八木陣列。IFF天線亦為小八木陣列

天 線 罩

尺　　寸　直徑7.3m，厚度0.79m

天線副瓣　-34dB (平均副瓣)

電　　平　積分主/副瓣比-60dB

脈衝寬度　方位4°

平台運動

補　　償　徑向速度補償用TACCAR

切向速度補償用DPCA

檢測處理　雙延遲對消DMTI加16點FFT合成的動目標檢測(MTD)

雜波改善

系　　數　50～55dB

測高方式　直射與反射波時差計算高度

反 干 擾

措　　施　低副瓣天線，MTD，四點跳頻，無源定位等

新一代預警機雷達採用先進的相控陣天線取代笨重的背負式旋轉天線與載機體共形為一體，提高了作用距離，增強了對隱身目標和小型目標的探側能力;自適應能力強，能根據目標特徵、電磁環境和威脅的實際情況等，對多目標的同時搜索、跟蹤與識別迅速達到最佳狀態;抗干擾能力強，能對干擾實施調零、掃描速度快，可在2-4秒內對新探側到的目標的初始跟蹤;具有同時執行多種任務的能力以及可靠性高等。美國研製的D754是一種艦載垂直起降、雙尾翼相控陣雷達遙控預機，它所採用的相控陣雷達天線安裝在機翼前緣和水平尾翼，可提供360°的覆蓋該雷達工作在特高頻段.可在電子於擾環境和惡劣氣象條件下探測和識別諸如巡航導彈那樣的低空小目標.探測距離達240千米又如美國海軍的S-3相控陣雷達預警機，採用S-3「北歐海盜」反潛機，機身上方安裝一個呈三角的天線罩，罩內裝有一部十分靈巧的L波段有源掃描相控陣雷達。

來源：雷達與探測

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