[科普中国]-机载雷达

装在飞机上的各种雷达的总称。主要用于控制和制导武器，实施空中警戒、侦察，保障准确航行和飞行安全。机载雷达的基本原理和组成与其他军用雷达相同，其特点是：一般都有天线平台稳定系统或数据稳定装置；通常采用3厘米以下的波段；体积小，重量轻；具有良好的防震性能。

简介为空空导弹、火箭和航炮等提供目标数据的截击雷达；为瞄准轰炸地（水）面目标、制导空地导弹和为领航提供目标信息的轰炸雷达；提供地（水）面目标的位置和地形资料的空中侦察与地形测绘雷达；观测气象状况、空中目标和地形地物，保证准确和安全以及安全飞行的航行雷达等等。

历史沿革雷达的出现，是由于二战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达（技术）能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地（搜索）轰炸、空对空（截击）火控、敌我识别功能的雷达技术。

二战以后，雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。

后来随着微电子等各个领域科学进步，雷达技术的不断发展，其内涵和研究内容都在不断地拓展。目前，雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了雷达、红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。

当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正，而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。

自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用，空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中心

第一部机载雷达

是由英国科学家爱德华·鲍恩领导的研究小组于1937年研制成功的。鲍恩等人从1935年开始研制机载雷达。在1937年年中研制出一部小型雷达，并把它安装在一架双发动机的 “安桑”式飞机上这架 “安桑”式飞机便成为最早载有雷达的飞机。7月至9日，机载雷达进行了多次试验，证明它可探测到16公里以外的水面舰艇。

1939年第二次世界大战爆发后不久，面对纳粹潜艇战和对巩固空袭的威胁临近，鲍恩博士主持研制的ASVMK1型机载对海搜索雷达和A1型机载夜间载击雷达正式装备英国，成为世界上首批实用机载雷达。后来又对这两种雷达进行了多次改进，在打击德国潜艇和夜间轰炸机的战斗中发挥了重要作用。

在现代先进作战飞机上，雷达系统的的造价往往占飞机总造价的1/4─1/3，还出现了综合多种雷达作用的多功能机载雷达。先进机载雷达不仅能发现100多公里以外的敌机，还能对其中最具威胁性的对多个目标同时实施攻击。

第二次世界大战前夕，英国出于军事需要，加紧机载雷达的研制。1938～1939年，英国研制出第一批ASV型机载对海搜索雷达，主要用于搜索浮出水面的潜艇。同时，还研制了AI型机载截击雷达。当时机载雷达采用米波波段。1940年初，英国研制成功多腔磁控管，频率为3000兆赫，为微波机载雷达的发展创造了重要条件。随后，英国和美国研制出H2S型(10厘米)、H2X型(3厘米)微波轰炸雷达，并于1942～1943年先后将其投入使用。这些雷达在完成轰炸、反潜任务中发挥了重要作用。50年代中期至60年代，随着半导体器件的广泛应用和雷达理论的深入研究，采用了单脉冲跟踪、合成孔径、脉冲压缩和频率捷变等技术，使雷达的抗干扰能力、作用距离、分辨力和测量精度有了明显提高，应用范围也随之扩大，除控制航炮和投弹瞄准外，还用于制导空空、空地导弹。这一时期，还相继制成航行、地形跟随、地形回避等雷达。70年代以来，由于微电子技术、大规模集成电路的发展，数字电子计算机、微处理机在机载雷达中的应用，提高了雷达的信息处理和自适应能力，出现了多功能、多目标雷达。机载脉冲多普勒雷达的装备使用，提高了雷达抑制地(水)面杂波的能力，使作战飞机具有下视下射功能，扩大了作战空域。较完善的机内自检系统和故障隔离装置，使雷达的可靠性、维修性明显提高。较发达国家使用了多种型号的多功能脉冲多普勒雷达，如美国研制的AN/AWG-9、AN/APG-66，英国的“猎狐者”，瑞典的PS-46/A等雷达。

我国由于技术条件的限制，与国外相比还有相当的差距，经历了由仿制到自行研制的发展过程。20世纪50年代仿制苏制的测距机，60年代开始自行研制单脉冲火控雷达，70年代自行研制的机载雷达投入使用，并开始了PD火控雷达和相控阵火控雷达的研究工作，进行理论准备。80年代PD火控雷达完成体制样机研制，突破PD体制，相控阵进行课题研究。90年代开展多个型号的PD火控雷达研制，目前技术已经成熟，并广泛应用于各种战斗机上。相控阵课题也取得较大进展1。

主要分类按用途可分为：

① 截击雷达，用于为空空导弹、火箭和航炮等提供目标数据。它与火控计算机、飞行数据测量和显示设备等组成歼击机火控系统。截击雷达一般有搜索和跟踪两种功能。在搜索时，雷达发现和测定载机前方给定空域内的目标,截获后即转入跟踪状态,连续提供瞄准和攻击目标所需的数据。有的截击雷达有目标照射装置，用于导引半主动寻的导弹。截击雷达发现空中目标的距离一般为几十公里，有的可达一二百公里；搜索和跟踪角一般为±60度左右；测距精度为几十米；测角精度为十分之几度。脉冲多普勒截击雷达能抑制地（海）面杂波，提取动目标信息，具有下视能力，装备这种雷达的歼击机能对低空、超低空目标实施攻击。较先进的截击雷达能边搜索边跟踪,即对一定空域搜索的同时,还能跟踪多个目标。有的截击雷达还具有多种功能，既能用于对空中目标的拦截,也能用于对地（海）面目标的攻击。

② 轰炸雷达，主要用来为瞄准轰炸、制导空地导弹和领航提供目标信息。它可单独工作，也可与光学瞄准具、计算机配合使用，构成轰炸瞄准系统。轰炸雷达按搜索方式可分为前视和环视（亦称全景）两类。前视雷达的天线波束指向载机前下方，在一个扇形地区内搜索。环视雷达的天线波束成扇形，指向载机下方作圆周搜索。它有搜索和瞄准两种工作状态。搜索时，天线作圆周扫瞄，当显示器画面上目标进入瞄准区时,雷达转入瞄准状态,将测得的目标数据送到计算装置，会同其他参数标出投弹点并显示在显示器上。当目标信号与投弹标志重合时，发出投弹指令,实现自动轰炸。轰炸雷达的作用距离一般为150～300公里，方位分辨力约为1°～3°。 机载雷达

③ 空中侦察与地形显示雷达，用于提供地（海）面固定目标和移动目标的位置和地形资料。它通常是一种侧视雷达，具有很高的分辨力。其天线安装在机身两侧，波束指向载机左右下方并垂直于航线，随载机飞行向前扫瞄。侧视雷达分为真实口径侧视雷达和合成孔径侧视雷达两类。真实口径侧视雷达的天线沿机身纵向长达8～10米,在飞机机身两侧形成很窄的波束，分辨力较全景雷达高10倍左右。合成孔径侧视雷达的天线实际尺寸并不大，但它利用载机的前进运动，通过对相干信号的存储和处理，可获得有效长度为几公里的天线孔径，从而极大地提高了雷达的分辨力（可达几米）。由这种雷达获得的地形图，其清晰度与航空照相的效果相接近。侧视雷达能昼夜进行空中侦察和地形显示，可在不飞越对方阵地的情况下侦察到对方纵深一二百公里内的目标。 机载雷达

④ 航行雷达，用于观测载机前方的气象状况、空中目标和地形地物，保障飞机准确航行和飞行安全。有一类专门用来保障飞机低空、超低空飞行安全的航行雷达，叫地形跟随雷达和地物回避雷达，通常装在执行低空突防任务的飞机上。地形跟随雷达与计算机和飞行控制系统配合，控制飞行高度随地形起伏变化，使飞机始终保持一定的安全高度。地物回避雷达为飞行员显示选定高度上地面障碍物的分布情况，提供回避信号，使飞机绕过障碍物，保证飞行安全。利用工作转换开关，上述两种雷达可以交替使用。还有一种专门用于测定载机的偏流角和地速的航行雷达，称为多普勒导航雷达，可提供导航和轰炸所需数据，通常装在轰炸机和运输机上。

⑤ 机载预警雷达，是预警机的主要电子设备，用于空中警戒和指挥引导，也可用于空中交通管制。它已成为现代防空体系的重要组成部分。与地面对空情报雷达相比，它的盲区小，发现低空、超低空目标的距离远，机动性较强。

发展前景在中国，机载雷达于50年代开始装备部队，60年 代自行设计和研制出单脉冲体制机载截击雷达和轰炸雷达。70年代，研制出多种体制和多功能机载雷达，随后又进行了脉冲多普勒雷达的研制。

随着电子技术的发展和战术要求的不断变 化，机载雷达在作用距离、目标分辨与识别能力、抗干扰能力和可靠性、维修性等方面将进一步发展，尤其是增大作用距离，以满足对付“隐身”目标的要求。微电子技术和固态器件的进一步发展，数字处理技 术、微处理机的广泛应用，将促使同时搜索、跟踪多个目标和具有同时多功能的机载相控阵雷达获得较为广泛的应用，从而提高雷达控制发射武器和制导多种导弹的能力。机载雷达的小型化、自动化程度和自适应能力也将进一步提高，并向综合化、系列化、软件化方向发展。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所