测距仪远距离激光测距仪远的可以侧的准,近的怎么测不准了

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测距仪使用环境技术说明
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时间: 8:53:31
&&&&&&&&飞行与大气&&&&&&&&&&&&包围着地球的那层空气叫做“大气层”或简称为“大气”。如果把地球比做一只苹果,那么大&&&&气层的厚度就大致相当于苹果的一层皮。飞机飞行在大气里,飞机的空气动力、发动机工作的&&&&好坏都与大气有密切关系,因此我们有必要对大气有个基本的了解。&&&&&&&&一、空气的密度、温度和压力&&&&&&&&1.空气密度——是指单位体积内的空气质量。质量为M的空气,如果其体积为V,则密度为&&&&(p)p=M/V.空气和其他物质一样,是由分子组成的。空气的密度大,说明单位体积的空气&&&&分子多,比较稠密:反之,空气密度小,空气比较稀薄。&&&&&&&&2.空气温度——是指空气的冷热程度。气温的高低可用温度表来测量。大多数国家是用“C”&&&&温度来表示,单位是摄氏度(℃)。&&&&&&&&少数国家和地区用华氏(F)温度表示。&&&&&&&&摄氏温度和华氏温度可用该公式换算:F=9/5×C+32C=(F-32)×5/9&&&&&&&&3.空气压力——是指空气的压强,即物体单位面积上所承受的空气的垂直作用力。大气压力也&&&&就是物体的单位面积上所承受的大气柱的重量,气压的大小可通过各类仪表加以测量,在工程&&&&上以每平方米或每平方厘米面积上承受多少力量作为压力单位。如:1.033公斤/厘米的气压&&&&是一个大气压,近似取1公斤/厘米作一个大气压。一个大气压相当于760毫米汞柱。&&&&&&&&二、空气的粘性和压缩性&&&&&&&&粘性和压缩性是空气的两种物理性质。在飞行中,飞机之所以会受到空气阻力,原因之一就是&&&&空气有粘性。而飞机以接近音速或超过音速飞行时,会出现阻力突增等现象,则与空气的压缩&&&&性有关。&&&&&&&&1.空气的粘性——把手浸入水中,抽出时就会有水珠粘在手上,这就表示水有粘性。空气和水&&&&一样也有粘性,不过空气的粘性比水小得多,我们不易察觉。空气间相互粘滞或牵扯的特性就&&&&是空气的粘性,空气分子的不规则运动,是造成空气粘性的主要原因。&&&&&&&&2.空气的压缩性——任何气体都是可以压缩的,空气的压缩性就是指:一定量的空气,当其压&&&&力或温度改变时,其密度或体积也要发生相应变化的一种物理性质。当飞机飞行在空气中,在&&&&其周围各处,气流速度会有增大或减小的变化,相应的,气流压力就会有下降或上升的变化,&&&&因此其气流密度也有增大或减小的变化,这就是空气具有压缩性的表现。&&&&&&&&三、大气分层&&&&&&&&大气的底部是地面,而顶界则不明显,因为大气之外,还有极其稀薄的星际气体,大气的密度&&&&随着高度而减小,最后和星际气体连接,所以,它们之间不存在一个截然的界限。以气温变化&&&&为基准可将大气分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层等五层。&&&&&&&&1.对流层(变温层)---这一层是大气中最底的一层,它的底界是地面,顶界则随纬度、季节&&&&等变化。它离地面的平均高度,在地球中纬度区约11公里,在地球赤道约高17公里,在两极较&&&&底约7-8公里。其特点是:空气的温度随高度的升高而降低,平均每升高1000米,降低6.5℃,&&&&含有大量的水蒸气及其它微粒,因而有云、雨、雾、雪等天气现象。由于地形、地貌的不同和&&&&气温、气压的变化造成空气在垂直方向和水平方向的强烈的对流,会给飞机飞行带来很大的影&&&&响。&&&&&&&&2.平流层(同温层)----该层位于对流层之上,顶端离地面大约30公里,其特点是:温度大体&&&&不变,平均在-56.5℃左右,几乎不存在水蒸气,所以没有云、雨、雾、雪等天气现象,只有&&&&水平方向的风,没有空气的上下对流。是飞机比较理想的空间。&&&&&&&&3.中间层——该层在平流层之上,顶端离地面大约80到100公里。其特点是:气温先增加,然&&&&后降低,到45公里附近,气温由-56.5℃增加到40℃左右,从45公里附近开始,气温又下降到&&&&-65.5℃以下,还有水平方向的风,风速相当大,在60公里的高度,风速可达140米/秒&&&&&&&&4.暖层(电离层)——中间层之上是电离层。从中间层的顶端大约到140公里是第一电离层,&&&&其上是第二电离层。整个电离层顶端大约达到800公里。其特点是:含有大量的离子,空气具&&&&有很强的导电性,从100公里起,气温有开始增加,可以增加到很高的温度,在200公里处气&&&&温可达400℃,暖层由此得名,而且空气极其稀薄,传热慢。&&&&&&&&5.散逸层——大气层的最外层,该层内气体向星际空间散逸,故称为散逸层&&&&&&&&现代的飞机一般飞行在对流层和平流层。&&&&&&&&&&&&&&&&飞行原理简介&&&&&&&&模拟飞行所运用到的飞行原理和真实飞行一样,因此了解一些简单的飞行原理,可以让我们从&&&&道理上弄清飞机为什么能飞这个问题。要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以及功&&&&用,飞机的升力是如何产生的等问题。这些问题将分成几个部分简要讲解。&&&&&&&&一、飞行的主要组成部分及功用&&&&&&&&到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动&&&&力装置五个主要部分组成。&&&&&&&&1.机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操&&&&作作用。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。&&&&&&&&机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。&&&&&&&&2.机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如&&&&:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。&&&&&&&&3.尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成,&&&&有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面&&&&和可动的方向舵。尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。&&&&&&&&4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行&&&&和停放时支掌飞机。&&&&&&&&5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。其次还可为飞机上的其他用&&&&电设备提供电源等。现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、&&&&涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。除了发动机本身,动力装置还包括一&&&&系列保证发动机正常工作的系统。&&&&&&&&飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、&&&&领航设备、安全设备等其他设备。&&&&&&&&&&&&二、飞机的升力和阻力&&&&&&&&飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是靠&&&&空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前,我们还要认识空气流动的特性,即&&&&空气流动的基本规律。&&&&&&&&流动的空气就是气流,一种流体,这里我们要引用两个流体定理:连续性定理和伯努利定理流&&&&体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部&&&&分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一切面的流体的质量和从另一切&&&&面流出的流体质量是相等的。&&&&&&&&连续性定理阐述了流体在流动中流速和管道切面之间的关系。流体在流动中,不仅流速和管道&&&&切面相互联系,而且流速和压力之间也相互联系。伯努利定理就是要阐述流体流动在流动中流&&&&速和压力之间的关系。伯努利定理基本内容:流体在一个管道中流动时,流速大的地方压力小,&&&&流速小的地方压力大。&&&&&&&&飞机的升力绝大部分是由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产生的升力很小,一&&&&般不考虑。从上图我们可以看到:空气流到机翼前缘,分成上、下两股气流,分别沿机翼上、&&&&下表面流过,在机翼后缘重新汇合向后流去。机翼上表面比较凸出,流管较细,说明流速加快,&&&&压力降低。而机翼下表面,气流受阻挡作用,流管变粗,流速减慢,压力增大。这里我们就引&&&&用到了上述两个定理。于是机翼上、下表面出现了压力差,垂直于相对气流方向的压力差的总&&&&和就是机翼的升力。这样重于空气的飞机借助机翼上获得的升力克服自身因地球引力形成的重&&&&力,从而翱翔在蓝天上了。&&&&&&&&*机翼升力的产生主要靠上表面吸力的作用,而不是靠下表面正压力的作用,一般机翼上表面&&&&形成的吸力占总升力的60-80%左右,下表面的正压形成的升力只占总升力的20-40%左右。&&&&&&&&飞机飞行在空气中会有各种阻力,阻力是与飞机运动方向相反的空气动力,它阻碍飞机的前进,&&&&这里我们也需要对它有所了解。按阻力产生的原因可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干&&&&扰阻力。&&&&&&&&1.摩擦阻力——空气的物理特性之一就是粘性。当空气流过飞机表面时,由于粘性,空气同飞&&&&机表面发生摩擦,产生一个阻止飞机前进的力,这个力就是摩擦阻力。摩擦阻力的大小,决定&&&&于空气的粘性,飞机的表面状况,以及同空气相接触的飞机表面积。空气粘性越大、飞机表面&&&&越粗糙、飞机表面积越大,摩擦阻力就越大。&&&&&&&&2.压差阻力——人在逆风中行走,会感到阻力的作用,这就是一种压差阻力。这种由前后压力&&&&差形成的阻力叫压差阻力。飞机的机身、尾翼等部件都会产生压差阻力。&&&&&&&&3.诱导阻力——升力产生的同时还对飞机附加了一种阻力。这种因产生升力而诱导出来的阻力&&&&称为诱导阻力,是飞机为产生升力而付出的一种“代价”。其产生的过程较复杂这里就不在详&&&&诉。&&&&&&&&4.干扰阻力——它是飞机各部分之间因气流相互干扰而产生的一种额外阻力。这种阻力容易产&&&&生在机身和机翼、机身和尾翼、机翼和发动机短舱、机翼和副油箱之间。&&&&&&&&以上四种阻力是对低速飞机而言,至于高速飞机,除了也有这些阻力外,还会产生波阻等其他阻力。&&&&&&&&三、影响升力和阻力的因素&&&&&&&&升力和阻力是飞机在空气之间的相对运动中(相对气流)中产生的。影响升力和阻力的基本&&&&因素有:机翼在气流中的相对位置(迎角)、气流的速度和空气密度以及飞机本身的特点(飞&&&&机表面质量、机翼形状、机翼面积、是否使用襟翼和前缘翼缝是否张开等)。&&&&&&&&1.迎角对升力和阻力的影响——相对气流方向与翼弦所夹的角度叫迎角。在飞行速度等其它条&&&&件相同的情况下,得到最大升力的迎角,叫做临界迎角。在小于临界迎角范围内增大迎角,升&&&&力增大:超过临界临界迎角后,再增大迎角,升力反而减小。迎角增大,阻力也越大,迎角越&&&&大,阻力增加越多:超过临界迎角,阻力急剧增大。&&&&&&&&2.飞行速度和空气密度对升力阻力的影响——飞行速度越大升力、阻力越大。升力、阻力与飞&&&&行速度的平方成正比例,即速度增大到原来的两倍,升力和阻力增大到原来的四倍:速度增大&&&&到原来的三倍,胜利和阻力也会增大到原来的九倍。空气密度大,空气动力大,升力和阻力自&&&&然也大。空气密度增大为原来的两倍,升力和阻力也增大为原来的两倍,即升力和阻力与空气&&&&密度成正比例。&&&&&&&&3,机翼面积,形状和表面质量对升力、阻力的影响——机翼面积大,升力大,阻力也大。升&&&&力和阻力都与机翼面积的大小成正比例。机翼形状对升力、阻力有很大影响,从机翼切面形状&&&&的相对厚度、最大厚度位置、机翼平面形状、襟翼和前缘翼缝的位置到机翼结冰都对升力、阻&&&&力影响较大。还有飞机表面光滑与否对摩擦阻力也会有影响,飞机表面相对光滑,阻力相对也&&&&会较小,反之则大。&&&&&&&&&&&&&&&&无线电导航原理和机载设备简介&&&&&&&&导航概述&&&&&&&&早期的飞行器在空中飞行仅依靠地标导航——飞行中盯着公路、铁路、河流等线状地标;山峰、&&&&灯塔、公路交汇点等点状地标;湖泊、城镇等面状地标。后来,空勤人员利用航空地图、磁罗&&&&盘、计算尺、时钟等工具和他们的天文、地理、数学知识,根据风速、风向计算航线角,结合&&&&地标修正航线偏差,这种工作叫做“空中领航”。这种方法虽然“原始”,但航空先驱林伯当&&&&年就是依靠这些东西驾驶一架活塞式单发动机飞机“圣路易斯精神号”独自由美国西海岸起程,&&&&直接飞越大西洋到达巴黎的,他飞越茫茫大西洋时还通过观察海上的洋流、夜空中的星座来辨&&&&别方向、确定位置。空中领航学是飞行员的一门必修课,其核心是用矢量合成原理修正风对飞&&&&行航迹的影响。&&&&&&&&随着无线电技术的发展,各式各样的电子设备为飞行器提供精确的导航信息:有用于洲际导航&&&&的奥米加导航系统(OMEGA)、适用于广阔海面的罗兰系统(LORAN-A,LORAN-C)、用于近&&&&距导航的甚高频全向无线电信标导航系统(VORTAC),另外还有一些专为军事用途开发的导航&&&&信标和雷达系统。现在,利用同步卫星工作的全球定位系统(GPS)已开始广泛使用。但VORTAC&&&&仍是近距导航的主流,绝大多数现代军民用飞机,包括民航客机、小型通用飞机都配备有VOR&&&&接收机(VOR,veryhighfrequencyommi-directionalrange)。&&&&&&&&VORTAC是VOR/DME和TACAN的统称。VOR/DME是民用系统,TACAN是为适应舰载、移动台站而&&&&开发的军用战术空中导航系统(即塔康导航系统)。两者的工作原理和技术规范都不同,但使&&&&用上它们是完全一样的。事实上,有的VOR/DME和TACAN发射台站是建在一起、使用同一个频&&&&率的,对空勤人员来说,只是一个VOR信标。VOR信标是世界上最多、最主要的无线电导航点。&&&&许许多多的VOR台站相隔一定距离成网络状散点分布,当飞机上的接收机收到VOR信标的信号,&&&&飞行人员就可通过专用仪表判断飞机与该发射台站的相对位置,如果台站信号是带测距的(DME,&&&&distancemeasuringequitment),还可知道飞机与台站的距离,从而确定飞机当前的位置,&&&&并知道应以多少度的航线角飞抵目的地。&&&&&&&&VOR/DME/NDB基本原理&&&&&&&&VOR:veryhighfrequencyommi-directionalrange,甚高频全向无线电信标。&&&&VOR信号发射机和接收机的工作频率在108.0-117.95MHz之间。VOR台站发射机发送的信号有&&&&两个:一个是相位固定的基准信号;另一个信号的相位是变化的,同时象灯塔的旋转探照灯一&&&&样向360度的每一个角度发射,而向各个角度发射的信号的相位都是不同的,它们与基准信号&&&&的相位差自然就互不相同。向360度发射的信号(指向磁北极)与基准信号是同相的,而向180&&&&度发射的信号(指向磁南极)与基准信号相位差180度。飞机上的VOR接收机根据所收到的两&&&&个信号的相位差就可判断飞机处于台站向哪一个角度发射的信号上。也就是说,可以判断飞机&&&&在以台站发射机为圆心的哪一条“半径”上。&&&&&&&&VOR台站发送的信号形成360条“半径”,辐射状向各个方向传送,每条“半径”就是一条航&&&&道,称为“Radial”。假如:飞机位于平州VOR台站(该台站代号为POU)的正东南方,朝台&&&&站飞去,飞越台站时即改航向,往正西南方飞去。用导航术语来说就是:飞机沿POU的135&&&&Radial(R-135),飞向(inbound)台站,即其磁航向为315度,到达POU后,沿R-225,&&&&飞离(outbound)台站,即其磁航向为225度。注意:当飞机沿某条Radial飞离台站,其磁航&&&&向就是该条Radial号数;但当飞机沿某条Radial飞向台站,其磁航向就与该条Radial的号数差&&&&180.&&&&&&&&由于VOR的无线电信号与电视广播、收音机的FM广播一样,是直线传播的,会被山峰等障碍物&&&&阻隔,所以即使距离很近,在地面也很少能接收到VOR信号,通常要飞高至离地&&&&英尺才收到信号,飞得越高,接收的距离就越远。在18000英尺(5486米)以下,VOR最大接&&&&收距离约在40到130海里(1海里=1.852公里)之间,视障碍物等因素而定。在18000ft以上,&&&&最大接收距离约为130海里。&&&&&&&&DME:distancemeasuringequitment,测距装置&&&&&&&&前面提过,有的VOR台站是带有DME的,DME工作在UHF频段,但空勤人员不必理会它的频率,&&&&只要调好VOR的频率,接收到信号,过一会,距离数字就会计算出来显示在仪表板上。简单工&&&&作原理是这样的:机载DME发射信号给地面台站上的DME,并接收地面DME应答回来的信号,&&&&测量发射信号与应签信号的时间差,取时间差的一半,就可计算出飞机与地面台站的直线距离。&&&&&&&&但应注意,仪表板上显示的距离是飞机与地面台站的斜边距离,单位为海里。由勾股定理可知,&&&&飞机在地面的投影与台站的距离应略小于这个斜边距离的。同样道理,DME仪表板上显示的速&&&&度也是“斜”的,表示飞机与台站的“距离缩短率”,单位是节,它既不等于地速,也不等于&&&&表速。根据DME显示的距离、速度,可大致估算飞机的地速和到达台站所需时间。&&&&&&&&NDB:non-directionalbeacon,无方向性信标,或称“归航台”&&&&&&&&NDB是现今仍在使用中,最古老的电子导航设备,在一些没有仪表着陆系统的小机场附近,常&&&&建有廉价的NDB台站,用作导航、着陆指引。其名称“无方向性”是指台站向各个方向发射的&&&&信号都是一样的,不象VOR那样互相有(相位)差别。飞机上的NDB信号接收机叫做ADF(automatic&&&&directionfinder,方位角指示器)。ADF的仪表头只有一支指针,当接收到NDB信号,ADF&&&&的指针就指向NDB台站所在的方向。如果飞机径直朝台站飞去,指针就指着前方,当飞机飞过&&&&台站并继续往前飞,指针会转过180度指向后方。&&&&&&&&机载电子导航设备简介&&&&&&&&这里先明确一下:VOR和NDB都是地面的台站,分别发射VOR信号和NDB信号给飞机上的Nav1&&&&、Nav2和ADF接收机,在FS98里面,飞Cessna182S时按键Shift-2或用Mouse点击仪表板下方&&&&的“航空电子设备总开关”就可见到这些接收机的控制面板(同时还见到机载DME、自动驾驶&&&&仪等设备的控制面板)。&&&&&&&&Nav1、Nav2和ADF这三台接收机除有控制面板外,还各有一个圆形仪表头安装在飞机主仪表板&&&&的右侧,指示具体的导航信息。&&&&&&&&与Nav1和Nav2接收机连接的仪表头都称为OBI,分别为OBI1和OBI2.机载DME也连接一个长方&&&&形的数字表头,安装在这三个圆形表头上方。&&&&&&&&COM1和Nav1面板&&&&&&&&COM1:甚高频无线通讯电台,频率范围118.0-136.975MHz.&&&&&&&&Nav1:可接收VOR信号和完整的ILS信号,频率范围108.0-117.95MHz.&&&&&&&&Nav2面板&&&&&&&&Nav2只用于接收VOR信号。用Mouse点击数字以改变接收频率。&&&&&&&&ADF面板&&&&&&&&接收NDB信号,频率范围200-400KHz&&&&&&&&机载DME面板&&&&&&&&左边数字为计算出的距离和速度。右边R1/R2开关用来切换显示Nav1和Nav2的DME计算结果。&&&&&&&&应答器面板(transponder)&&&&&&&&接收空中交通管制雷达的信号,并回应发射四位数字信号给空中交通管制雷达,让空管员在雷&&&&达上看到飞机的位置,甚至高度。&&&&&&&&自动驾驶仪控制面板(autopilot)&&&&&&&&DME表头&&&&&&&&从左到右显示距离、速度和到达所选VOR台站所需时间,下方还带有Nav1、Nav2的显示切换关。&&&&&&&&OBI2&&&&&&&&Omni-BearingIndicator,与Nav2接收机连接的仪表,显示VOR信息。&&&&&&&&OBS旋钮&&&&&&&&Omni-BearingSelector,使刻度盘转动以选定航线(Radial)&&&&&&&&CDI指针&&&&&&&&CourseDeviationIndicator,航线偏差指针,指示飞机当前位置在OBS所选的航线(Radial&&&&)上、偏向左边或偏向右边。&&&&&&&&To/From/Off标志&&&&&&&&三角形向上表示To;三角形向下表示From;红白间条表示Off——未接收到OBS所选的Radial信号&&&&&&&&OBI1&&&&&&&&Omni-BearingIndicator,与Nav1接收机连接的仪表,除具OBI2的功能外,还显示仪表着陆系&&&&统(ILS)的进近航路的水平及垂直位置信息。&&&&&&&&GS标志&&&&&&&&To/From/Off标志移到下方。增加GS标志,表示是否接收到ILS的下滑道(GlideSlope)信&&&&号。红白间条表示接收不到信号,此时下滑道指针未被激活,不起作用。&&&&&&&&下滑道指针&&&&&&&&指示飞机当前高度与ILS下滑道规定高度的偏差。&&&&&&&&ADF&&&&&&&&AutomaticDirectionFinder,与NDB接收机连接的表头,称为“方位角指示器”。&&&&&&&&接收到信号后指针直接指向台站所在方位。&&&&&&&&旋钮和刻度盘是纯机械的辅助显示装置,与指针指向、信号接收无关。&&&&&&&&旋钮和刻度盘的作用是:指示飞向台站应取的航向与当前飞机航向相差的度数。左图所示,台&&&&站在飞机的左前方,角度偏差在20-25度之间。&&&&&&&&总结:&&&&&&&&1、VOR是地面发射台站,Nav是机载接收机。&&&&&&&&2、接收机Nav有控制面板,按Shift-2打开的就是控制面板,在上面可调节Nav的接收频率。&&&&&&&&3、接收机Nav还有仪表头,叫OBI,它装在飞机的主仪表板右侧,显示具体的导航信息。&&&&&&&&4、整个OBI(仪表头)由四部分组成:CDI指针、To/From/Off标志、OBS旋钮、刻度盘。&&&&&&&&5、Nav1所接的仪表头OBI1本身可指示VOR信息(与OBI2一样)。&&&&&&&&6、为了指示仪表着陆系统的ILS信息,OBI1比OBI2多了一个GS标志和一支下滑道指针。GS标&&&&志表示是否接收到信号,下滑道指针和CDI共两支指针,分别指ILS的水平、垂直方向的位置&&&&信息。&&&&&&&&下一篇开始将具体讲述如何使用VOR/DME、NDB、ILS信号和机载电子设备进行导航和着陆。&&&&&&&&但首先必须理解上面提到原理,熟记有关概念及其英文缩写。&&&&&&&&Redstar(CFSO002)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&超视距空战战法&&&&&&&&&&&&摆脱锁定&&&&&&&&现代战斗机上所装的火控雷达,多为脉冲多普勒雷达,多普勒原理是利用地面速度为零的道理,&&&&将多普勒雷达频移为零的信号滤除。也就是说,脉冲多普勒雷达只能发现径向目标,如果目标&&&&的运动方向与机载雷达波束垂直时,则雷达往往就把目标当成杂波滤掉。因此,在超视距空战&&&&中全向告警雷达就成了必需的装备(现代机载全向告警雷达可对50公里左右的雷达信号产生响&&&&应),它可以帮助飞行员发现敌机载雷达的扫描方向。一旦发现敌机载雷达信号变为镇定状态&&&&时。飞行员应立即驾机倒转,转到与敌机载雷达波束垂直的方向,这样就会脱开敌雷达锁定。&&&&即便是正处于跟踪状态的雷达也会失去目标,必须等待光点再度出现后才能重新进行搜索和跟&&&&踪。&&&&&&&&当然倒转的同时也意味着你在远离敌机,所以侧转摆脱敌机载雷达锁定后,仍然要转回来朝向&&&&敌机,这样又会在敌机载雷达上出现。怎么办?很简单,再进行一次倒转摆脱,这个战术就是&&&&大家熟悉的“蛇行机动”。在海湾战争中,伊拉克空军的米格一25战斗机就曾以超音速蛇行机&&&&动突入美军F-15战斗机的视距内;在澳大利亚和美军航空母舰编队进行的演习中,澳空军的&&&&F一111战斗机也曾以低空侧转闯入美F-14战斗机的封锁线。&&&&&&&&运用蛇行机动战术,速度是关键。因为侧转争取的是短暂的脱锁,如果敌机改变方向,仍有可&&&&能重新搜索到你,所以你必须争取这短暂的空隙,抢占有利的位置;另外,速度还可以减少蛇&&&&行机动的次数,利于快速接敌。&&&&&&&&甩掉导弹&&&&&&&&如果雷达告警装置告诉飞行员敌机已发射了导弹,则应运用电子干扰、箔条诱饵和机动动作甩&&&&掉来袭导弹。超规距空空导弹主要是半主动雷达制导导弹和主动雷达制导导弹。从射程上讲,&&&&两者没有多大区别。但有一点要清楚,超现距导弹的最大射程在实战中是没有太大意义的。如&&&&果在导弹最大射程处发射,目标机只要稍一机动,导弹就够不着了;况且空空导弹为了避开干&&&&扰,还要进行一定的机动,射程就更近了。再者战斗机飞行员为了更准确地捕捉目标和识别敌&&&&我,更有把握地让导弹攻击目标,通常也会把目标机放近些,然后才发射导弹。一般最大射程&&&&80公里的导弹,其实际发射距离不会超过50公里。这个距离上,即使雷达性能较差的战斗机也&&&&能发现雷达性能较好的战斗机并进行反击。所以,如果不解决更重要的抗干扰能力和敌我识别&&&&能力,一味去追求更远的搜索距离和导弹的最大射程,这种做法是不可取的。&&&&&&&&对于来袭的半主动雷达制导导弹,由于其发射后仍需载机雷达引导,所以目标机在收到告警信&&&&号后,仍用侧转动作摆脱雷达锁定,并施放箔条干扰,使导弹失去制导,则半主动雷达制导导&&&&弹就会因找不到目标而扑空。如果来袭的是主动雷达制导导弹,由于其有一定的自导能力(主&&&&动雷达制导导弹也不是说发射后就真的不用管,它仍然要从外部获取信息,只有当目标进人主&&&&动雷达导引头搜索范围内,目标已很难对其进行干扰时才真正不用管,目前这种导弹的主动段&&&&距离是18公里左右),所以除了做剧烈的机动动作如蛇行机动、急剧俯冲外,同时应对其进行&&&&积极和消极干扰,从而摆脱导弹的攻击。在美伊围绕禁飞区的一次冲突中,美战斗机曾发射了&&&&4枚AIM-120空空导弹,但都被伊军飞机甩掉,令美军大为吃惊。所以对于高技术兵器,应&&&&客观评价,既不能无视它的存在,也不能把它吹上天。&&&&&&&&战术跟踪与反跟踪技巧&&&&&&&&跟踪敌人,躲避敌人的跟踪,是飞行中不可缺少的环节。要想发现敌人并不被敌人发现就必须&&&&先学会如何判断敌机的方位。点钟方位,在大多数游戏中都使用这种方式来表示你与敌机的方&&&&位。它把飞机当作表盘的中央,而目标为表盘上的一个点,如果僚机报告有敌机在你的1点钟&&&&方向,那么这架敌机就在你的机头右侧大约20度的位置上。同理,其它目标的方位也就很容易&&&&判断了。&&&&&&&&逼近率,敌机与你接近的速率。单位通常是海里/小时(也有用千米/小时)。&&&&&&&&他通常显示在雷达或其他的侦查仪器的监视器上。如果它显示的是正值那么你与目标的距离是&&&&在逐渐缩小反之如果是负值就说明你与目标的距离在不断增大。比如雷达上显示一架MIG29的&&&&逼近率是20,这就表示敌机正以每小时20海里的速度接近你,如果是-20,那么这架MIG29就&&&&正以每小时20海里的速度脱离你。&&&&&&&&时速为600英里的MiG29是很难用肉眼发现的。所以,作为一名战斗机飞行员一定要善用战机&&&&上的各种先进设备来发现并消灭敌人。&&&&&&&&雷达,这是你最有效的侦查设备,它能在一百英里以外发现敌人并在50英里之内指引导弹准确&&&&的摧毁目标。雷达的有效距离及使用方式因飞机(游戏)的不同而不同,但对空雷达的工作方&&&&式一般都分为RWS(边搜索边测距)模式和TWS(边搜索边锁定)模式。RWS的搜索范围很大,&&&&通常能扫描机头左右30度的范围而距离则能达到0-200英里,但是它不能锁定敌机和指引指&&&&导导弹攻击目标,而且它的精度也很差,不能准确地判断敌机的方位。虽然TWS模式的搜索距&&&&离不如RWS远(通常小于50英里)但它是战机上唯一能锁定敌机并能指引雷达制导导弹攻击目&&&&标的设备。而且定位精度也远比RWS高。在作战中灵活运用对空雷达的这两种工作方式(使用&&&&RWS计算敌机的大概方位然后使用TWS锁定攻击目标)是克敌制胜的关键。不过雷达是通过发&&&&射雷达波然后接收回波来确定敌机的方位,这样一来敌人可以通过RWR(雷达告警接收机)来&&&&发现你,要小心使用。&&&&&&&&对地雷达的工作方式在各个游戏中差异很大,不过使用方法和对空雷达很相似。红外系统,它&&&&的用途很广泛。搜索锁定空中或地面目标,引导武器攻击,导航,夜间航行都可以用到它。红&&&&外系统的优势在于它是接收目标散发出来的热量来确定目标方位设备,所以不会被敌人发现。&&&&不过红外波衰减的很快,红外探测的距离只有20英里左右。而且天气对红外系统的影响也非常&&&&大。RWR(雷达告警接收机)。和红外系统一样RWR也是一个“沉默的猎手”它是通过接收敌&&&&人雷达发射出来的雷达波来发现目标。所有的雷达辐射源不论是敌是友都逃不过他的眼睛。而&&&&且RWR没有搜索死角(360度)搜索距离也没有限制。但是敌人的雷达只要一关机就会从RWR&&&&的屏幕上消失。真实的RWR不能测定目标与自己的距离只能显示雷达波的方向和强度,Janes&&&&的F15就是如此。不过在大多数飞行模拟游戏中RWR都是像雷达那样可以测距的。&&&&&&&&AWACS(机载预警与控制系统)和JSTARS(目标联合监视与攻击系统),前者是为你提供空情&&&&情报的空中预警机(如E2C,E3A)。后者是向你提供地面目标瞄准信息的支援飞机(E8C,&&&&无人侦察机)。&&&&&&&&在战斗中你不用打开雷达也可以从他们那里得到全面,实时的战区情报,是你最强大的后盾。&&&&一些游戏中(USNF,F15)AWACS是用语音为你提供情报的,而另一些游戏(ATF)是通过你&&&&与预警机上的雷达接驳来实现资源共享的。JSTARS在游戏中基本上都是使用接驳的方式向你提&&&&供目标信息。&&&&&&&&懂得如何攻击敌人只是胜利的一部分,更重要的是要懂得如何保存自己ESM(电子干扰系统),&&&&这是你唯一可以对抗敌人雷达的电子设备,它使用杂音,重复,虚拟回波等各种方式来干扰和&&&&欺骗敌人的雷达,从而使你逃脱敌人的跟踪。开启ESM大大地增大了敌人发现你的机会,但是&&&&他却不能锁定你。在游戏中ESM基本上都是自动工作的,你只需打开它,剩下的交给机器自己&&&&完成就可以了。&&&&&&&&箔条,用来在近距离干扰敌机射来的雷达指导导弹,当导弹距离比较近的时候释放箔条再配合&&&&机动动作是最有效的规避措施。&&&&&&&&红外诱饵(曳光弹),用来干扰红外制导导弹,使用方法基本上与箔条相同。&&&&&&&&发现敌人和隐蔽自己是空战永恒的主题&&&&&&&&在各种飞行模拟游戏中可以使用的飞机种类不同,机上设备的性能和使用方法也各不相同。为&&&&了方便底下的介绍,我暂且把RWS,TWS,红外系统的工作距离分别定为100海里,50海里和&&&&20海里。&&&&&&&&这是一个典型范例:&&&&&&&&敌方:2*MIG-29M&&&&&&&&武器:AA-10(半主动雷达),AA-11(红外)&&&&&&&&AWACS:无&&&&&&&&任务:巡逻&&&&&&&&我方:2*F-16C&&&&&&&&武器:AIM-120(主动雷达),AIM-9(红外)&&&&&&&&AWACS:无&&&&&&&&任务:夺取制空权&&&&&&&&下面我把战斗按双方的距离分三个阶段来介绍:&&&&&&&&第一阶段:搜索(40-60海里)&&&&&&&&在这个阶段攻击方稍占有优势,因为在执行任务前的任务简报中应该有敌人巡逻机的大致方位,&&&&但是担任巡逻的MIG-29却不知道你会从那个方向来袭(在敌机没有AWACS的前提下)。首先打&&&&开RWR,但不要开雷达也不要释放干扰。把机头朝向敌机的大致方向,命令僚机保持紧密队形,&&&&贴地高速飞行降低被发现可能性(如果你有AWACS的支援,现在就可以与她联系来得到敌机的&&&&精确方位)。这时执行巡逻任务敌机不知道你的方位,也没有AWACS.他只能依靠自己的雷达搜&&&&索来袭的目标,但是距离太远一般是发现不了你的。而你却可以用RWR截获敌机发来的雷达波&&&&来定位它。&&&&&&&&第二阶段:接触(25-40海里)&&&&&&&&一旦到了这个距离,敌人就有很有可能锁定并攻击你了。如果你还未被敌机发现,就继续保持&&&&队形和高度别开雷达,但要稍稍改变一下航向使敌机的机身与你的机头垂直。为什么要这样呢?&&&&嘿嘿,呆会儿再说。如果,你不小心被他发现了,他一定会锁定你(RWR会有显示)并加足马&&&&力朝你飞来。别跑,对方是MIG-29,它中程导弹的射程只有17海里左右。(如果是SU-27,Su-35&&&&你就要做好规避导弹的准备了)你现在要做的是把机头对准敌机,打开雷达也锁定他,爬升到&&&&与他相等的高度让你有足够的高度来规避导弹,继续保持紧密队形(迷惑敌机雷达让他以为只&&&&有一架飞机),可能你的僚机会请求脱离编队接敌,年轻人太冲动。。。。。回答当然是不准!&&&&这时你可以把ESM系统切换到自动方式干扰敌机雷达(如果你装配了远程导弹如AIM-54,你现&&&&在就可以击落对手了。不过,慢慢折磨他不是更好玩吗,哈哈。。。。。。)&&&&&&&&第三阶段:格斗(20海里以内)&&&&&&&&这会儿,双方都应该被锁定了,这时就要看谁的导弹的射程远了。你比较占便宜,AIM-120的&&&&射程要稍微远一点(20海里)。保持高度,解散队形,先指定一架敌机命令僚机攻击,然后再&&&&锁定另一架敌机留给自己攻击。如果,敌机在这时先对你发射了导弹,暂时别去管它因为距离&&&&还远,规避也没用,应继续锁定敌机尽早把导弹发射出去(最好是两枚间隔2秒钟发射)。到&&&&导弹接近了再施展你的机动技巧进行规避。导弹没打着?没办法,预备好你的红外导弹格斗吧,&&&&记住一点,在敌机的尾部你永远是安全的,敌机在你的尾部就准备好跳伞吧……如果你用的是&&&&隐形战斗机或者你的运气好,到现在你都没被敌机发现,打开红外系统搜索敌机并尽力锁定它,&&&&还记得我让你与敌机的机身保持垂直吧,当他在近距从你面前飞过后你的机身应该是与它的机&&&&尾垂直的,机转弯咬住敌机的尾巴,乘他还没回过神来。锁定一架交给僚机,还有一架自己攻&&&&击。切换到红外导弹,敌机的发动机尾喷管是个巨大的红外辐射源,导弹很容易跟踪。&&&&&&&&FOX3!FOX2!!BOOM!!!!BOOOM!!!!!Igotone!Niceshot!Mission&&&&Competle,returntobaseRogerthat,RTB……&&&&&&&&远距离时使敌机的航向与你的航向垂直,是为了使敌方的多谱勒雷达不能发现你,因为:此时&&&&你的飞机与敌机的相对速度和静止物体与敌机的相对速度相同,敌方多谱勒雷达对你不敏感&&&&(多谱勒雷达只对纵向运动物体敏感!)。&&&&&&&&近距离时使敌机的航向与你的航向垂直,是为了使你的飞机相对敌方攻击你的导弹(导弹航向&&&&与你的航向也接近垂直)的角速度最大!这最有利于甩掉攻击你的导弹!&&&&&&&&军用雷达杂谈&&&&&&&&可能很多人都已经知道了,雷达的英文原词实际上就像许多科技术语一样,是缩写,字面意思&&&&是无线电(RAdio)、侦测(Detection)和距离(AndRange)。&&&&&&&&虽然现代雷达不仅可以对三维空间内的目标进行测距和定位,更可使制导导弹对目标攻击,但&&&&其基本原理还是用发射电波,并通过物体反射的回波来测得物体距离和方向,也就是以电磁波&&&&为媒介侦知物体的存在,所以,谈到雷达就不能不先讲到电磁波频谱。从纯军事角度来说,也&&&&只有了解电磁波谱,才能够掌握电子战的内涵。作为对空雷达来讲,功率越大,探测距离越远,&&&&而探测低空目标的能力也越低。&&&&&&&&电磁波有很多物理特性,例如红外线在绝对零度以上的物质都会辐射的特性,响尾蛇导弹就是&&&&利用目标辐射出的红外线迎击它的猎物。当然,它还有能量辐射性和物理穿透性等等,其中值&&&&得我们关注的一条就是电磁波频率越高,波长越短。&&&&&&&&在军事应用领域中,不同频率的电波有不同特定的用途,而超过10X12Hz频率的电波则进入光&&&&波的领域,光电世界由此开始。&&&&&&&&首先是3~30KHz超低频(VLF)的频谱,波长高达10到10万公里,而其“绕射”的特性,一般&&&&是用来和水底中的潜艇通讯。美国1997年在东部的阿巴拉阡就曾秘密搞过一个“水手”的对潜&&&&通信系统,该系统仅埋地线就埋了1,200公里,占地面积2,000平方公里,输入功率16兆&&&&瓦。同年8月,两艘美国的核潜艇在水下100米处成功的接收到了地面站发出的信号。VLF还&&&&有一种军事用途就是用于主动声纳阵列。美国的主动超低频声纳技术已经达到1.5KHz以下,不&&&&易被潜艇外层的橡胶吸音块所吸收,故可精确测出潜艇的位置。英国新近发展的被动拖曳声纳&&&&频率可低到100Hz.据说,97年岁末,一艘前往泰国参加国际防务展的俄罗斯K级潜艇就曾多次&&&&被美国的VLF声纳锁定,日本,台湾在大陆引进多艘Kilo后,也出动舰艇在该海域集结,想来&&&&它个大练兵,至于后事如何就不得而知了。&&&&&&&&VLF之后是30KHz~300KHz的低频(LF)带,民间所谓的长波段,目前并无军事用途。接着是300KHz~3MHz&&&&的中频(MF)带,也和低频一样,没有军事应用。3MHz~30MHz的高频(HF)带,乃透过地表波&&&&和电离层空中折射进行电波传递,适合从事远距离通讯,然而由于民间使用过量,且易遭干扰,&&&&军事用途并不广泛,目前,惟有超地平线雷达(OTHRadar)利用电离层对短波电磁波的折射特&&&&性,侦测极远距离目标(3,000Km以外)。30MHz~300MHz的极高频(VHF),波长在1~10米,&&&&是目前民间电视,无线电台和军事战术通讯最重要的波段,自然,例如美海军SRD-19一类的电&&&&子截听天线也多设定在此频带。VHF的电波只能直线传播,因此通讯距离受地球曲率的影响,&&&&只能“看”到哪里,“送”到哪里,这就是为什么要四处建电视塔的原因了。雷达在这一频带&&&&受到同HF类似的局限,军事上仅用于粗略地搜索低轨道卫星和远距离飞机以上从MF到VHF的电&&&&波,统称为无线电波。中国从俄罗斯引进的十几部SA-15地空导弹系统据说就是出口型的无线电&&&&指令导引而非俄国自用的主动雷达制导导弹。&&&&&&&&从300MHz起,波长自1米往下递减,到进入光波前,即1,000GHz止,统称为微波;包括(甚&&&&高频)UHF,特高频(SHF)和极高频(EHF)。300MHz到3GHz为UHF,UHF微波的特性之一&&&&和VHF一样,波型采用直线传播,并不能靠大气折射。&&&&&&&&预警机上的雷达就是UHF频率的,大型高功率雷达更可探测卫星和导弹各式雷达,导弹寻的器,&&&&导引,空中战术通讯,导航都落在这个波段,3GHz到30GHz为SHF,除了同UHF的应用外,通&&&&讯卫星一般使用这个频道。&&&&&&&&最后的30GHz~300GHz为EHF带,目前应用尚未普及,未来战术通讯和雷达可能往这个频带发展,&&&&毫米波雷达和毫米波制导武器已经推出,不过在通讯领域还存在着无线距离短,有线又只能以&&&&光缆传播的缺点。而在跨越UHF,SHF和EHF这3大微波在电子战的应用上,共划分为D,E,&&&&F,G,H,I,J,K和L共9个波段,同样的波段,在雷达的应用上,另外赋予L(1~2GHz&&&&),S(2~4GHz),C(4~8GHz),X(8~12GHz),Ku,K和Ka等7个波段。另外,值得注意的&&&&是,1~20GHz,也就是D到J波段(或L到Ku波段)是目前军用通讯应用最广泛的频带,也是&&&&敌我四维空间战场交锋最盛的战场。&&&&&&&&离开电波频带后,1,000GHz~300,000GHz也就到了红外线的范畴,以及更高的可见光,是前&&&&视红外线,激光,夜视仪等光电感应装置大显身手的地方,光电对抗(EOCM)由此展开。我新&&&&型T-98主战坦克就是使用了EOCM作为主动防御系统的主要手段。其渊源具西方装甲车辆专家分&&&&析很可能来自95年在马尼拉展出的三角架致盲型激光枪,现在该枪已可以在国际市场中购得。&&&&&&&&为了突破这一瓶颈,美国率先开发出相列雷达技术,并在近些年进入全固态相列的领域。所谓&&&&相控阵就是指相位可以控制的天线阵,这种雷达的特色就是不需转动,同时能发射和接收多道&&&&波束,集搜索,追踪,照明,导引甚至敌我识别于一身,不但简化了部署,且其天线是由成千&&&&上万的发射/接收(T/R)模组组成,扫描速度极快,是机械转动雷达的一百万倍,且可靠度&&&&特别高。几年使用下来,即使有部分T/R模组损坏故障,也不必维修,而仍能维持良好的雷达&&&&功能。另外,其随机发射和接收不同多波束的方式,使其具有目前所有雷达技术中最好的电子&&&&反对抗能力,而成为未来新一代雷达的主流。&&&&&&&&目前,美国海军已经部署了舰载“宙斯盾”(Aegis)舰队防御系统,其使用的四面AN/SPY-1&&&&相控阵天线叫人印象深刻。每面雷达控制90度象限空域,可同时进行搜索,侦测及追踪,由于&&&&天线本身无需转动,故雷达天线中的每个T/R以单一雷达波束可打平至水平85公里外,对空则&&&&是以半径325公里持续搜索,一旦雷达发现目标,立即在1秒内对目标发射十数道笔状窄波,&&&&为AN-SPG-62照明雷达提供目标的速度,距离,高度,方向等战斗诸元以便接战。舰载主要防&&&&空武器,标准-2(SM-2)面空导弹在AN/SPY-1的制导下,仅在命中目标数秒前才交给照明雷达,&&&&所以,舰上的4座AN-SPG-62可以在极短的时间内多次接战,也就赋予了“宙斯盾”应付饱和&&&&攻击的能力。在预防反辐射导弹攻击方面,美军“宙斯盾”&&&&&&&&巡洋舰AN/SPY-1A的电波可以半秒内在空中消失,不过,再启动雷达系统,有10余秒的延迟更&&&&新全部战术资料,重新扫描记忆体中的威胁源。它另一个绝活儿就是可以集中侦搜威胁可能出&&&&现的象限而保持其它面雷达的无线电静默。攻击“宙斯盾”的方法其实从冷战结束前就已经是&&&&公开的秘密了,方法简言之就是在美舰的附近引爆电磁脉冲弹头,使其舰上电子设备瞬间过载,&&&&丧失完整战斗能力,接下来,就和攻击一般敌舰相同了,饱以一阵反舰导弹齐射。欧洲各国虽&&&&然缺乏技术储备开发类似AEGIS的大型舰载相控阵雷达,但是,一批例如“SMRT-L”D波段PAR,&&&&“APAR”中,小型相控阵雷达也接踵而至,预计将在下世纪初服役。中国在舰载大型相控阵雷&&&&达方面在近期也将有突破性进展,大家拭目以待。&&&&&&&&军用雷达杂谈之机载军用雷达&&&&&&&&60多年来,机载雷达已发展出8大类,数百个型号。其中军用机载雷达占了大多数。尽管现代&&&&战机有红外,电视,电子支援(ESM)等光电感应器,但是雷达仍是全天候侦测能力最强、精&&&&确测距能力最远的观瞄手段。本文着重介绍大家比较感兴趣的机载火控雷达。军用机载雷达的&&&&出现,完全出于30年代英、德海上交战急需机载雷达在反潜战中帮助搜寻潜艇,随后在二战中&&&&又出现了多种型号的10厘米和3厘米波段的机载雷达,其使用范围也扩展到了对地轰炸,空中&&&&拦截,敌我识别等领域,但它们的技术水平都十分接近且原始,笨重的米波振子阵列天线还是&&&&被装在机头和机翼的外侧,所采用的信号也不外乎脉冲调制和调频连续波两种。&&&&&&&&二战后,机载雷达成为了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径以及脉冲压缩的组&&&&合系统。同地面雷达不同,机载雷达所要处理的地面杂讯和噪讯都很复杂,这主要是因为相对&&&&于地面雷达位置的固定,地面对飞机而言有了相对速度,地面杂讯的多普勒频移不再为零,而&&&&同空中目标一样有了相对速度和矢量,简单的目标动态指示(MTI)已经不再使用,这就引进&&&&了杂讯可见度(SCV)的概念,我们希望SCV值尽量高,也就是雷达在多普勒频移原点附近的&&&&曲线尽量陡峭,滤去更多的地面杂讯。另外,为了一起滤去摇摆的树枝,海上的波浪和云雾等&&&&慢速反射物杂讯,雷达靠增加延迟线,也就是每隔几道脉冲作相减,延迟线越多,原点的放大&&&&率就越小,滤除的范围也越大,SCV的值也就越高。然而类比式(analogue)雷达的延迟线跟&&&&所用材料有关,不能无限增加,而材料又受本身特性和外界的影响容易产生不确定性,解决的&&&&方法就是将雷达回波转为数字讯号,当代的机载雷达几乎都采用数字式雷达就是这个原因。&&&&&&&&在雷达对延迟线作进一步计算前,其强度可以乘上不同的权重(weighting),使整个滤波频&&&&谱的特性改变,增加对固定杂讯、慢速杂讯的滤除效果。当雷达以数字方式设计时,不同的权&&&&重只是软件中的不同系数而已,因此,依战术需求、杂讯的分布情况,适时改变权重系数,制&&&&造出不同的滤波曲线,就可以对杂讯的处理产生最佳的效果。预警机如E-2C和双座战机都有专&&&&人依战术环境调控不同权重的雷达模式,以求产生最佳滤波效果。当权重取特殊值时,多重延&&&&迟线的数学公式会近似于离散傅立叶转换(DiscreteFourierTransform)(例如,当延迟线值&&&&为2的整数次方时,所需计算时间最短,被称为快速傅立叶,FFT)此时不同的延迟线不仅可&&&&滤掉原点附近的杂讯,实际上,N条延迟线能将多普勒频移讯号分成N等分,使从零到脉冲重&&&&复频率(PRF,PulseRepeatFrenquency)内每一等分的杂讯处理都可以得到控制。F-16A/B&&&&型使用的APG-66火控雷达FFT为64条,台湾IDF上的金龙53雷达最高可达256条,其滤波的差&&&&异可想而知。&&&&&&&&随着微电子技术的进步,人们已经弃用延迟线而直接以窄频滤波器模拟出所需的滤波曲线,但&&&&同时为防止回波在窄波器处理中将大部分频率滤掉,产生测距失真,必须加上距闸(RangeGate),&&&&根据雷达的距离解析度将时间等分,以体现回波的时间性。&&&&&&&&当目标相对速度造成的多普勒频移为PRF的整数倍时会被意外滤除,此时的速度称为盲速,此&&&&种现象称为速度不确定性(VelocityAmbitious)。当目标距离太远时,回波反射回来,下一&&&&道波已经发出,使雷达搞不清这道波是哪道发射波发回来的,而计算不出目标的距离,这就叫&&&&距离不确定性。当PRF值高到使盲速高于任何可能目标的速度时,不存在速度不确定,称为高&&&&PRF;而当PRF低到使脉冲间隔周期比脉冲来回可能最远距离的时间还长时,距离不确定性不&&&&成立,称为低PRF;两者之间,也就是既有距离不确定,又有速度不确定的PRF称之为中PRF.&&&&&&&&为了大家不打瞌睡,从这里开始我就长话短说了,高PRF雷达对迎面而来的高速目标(相对速&&&&度最大)侦测效果最佳,对地面杂讯的过滤能力最强,因此俯视能力好,而对尾追目标的搜索&&&&能力差,在引导雷达制导的空空导弹时,一定是用高PRF,因为高PRF的脉冲间隔短,资料更&&&&新率较高,缺失是为克服距离不确定性而使用的调频(FM)手段不可以捷变,因此抗电子干扰&&&&能力较弱。低PRF测距既准又远,只可惜处理的多普勒频移范围窄,滤波效果欠佳。中RPF则&&&&兼具二者的优缺点,可视情形巧用它们的特性,变换PRF值,消除速度和距离的不确定性,但&&&&是,鱼和熊掌不可兼得,中PRF雷达俯视的搜索范围不如高PRF,侦测逃逸目标能力不如低PRF.&&&&同时,在时间或频率轴上,目标回波都有速度或距离的不确定性,也就是说无法完全将杂讯分&&&&离,只有在目标强度足够时才可侦知,所以其搜索距离受到限制,F-16早期的APG-66就是纯中&&&&PRF雷达,它的性能也属中庸。另一种解决高、低PRF之道就是同时使用两者,实现俯视和测&&&&距能力的统一,E-3预警机的APY-1雷达就在高PRF操作中搀加了长脉冲(低PRF),再以压&&&&缩脉冲的方式得到较高的测距精度。&&&&&&&&70年代,F-4E的AWG-10雷达首度使用高PRF雷达,将机载雷达带入俯视/俯射的新纪元;F-14&&&&的AWG-9则增加了低PRF能力,能够侦测非迎向目标;80年代,F-15的APG-63雷达,首次将中&&&&PRF实用化,借由数字技术的发展和计算机的程式化能力,使其可以弹性变化及分析PRF值;&&&&在长程搜索时使用高PRF,及早获得来犯之敌,进入攻击前的中程追踪时切换到中PRF得到精&&&&确的距离,得以在第一时间发射导弹先敌发起攻击。早期英国“旋风”ADV的“猎狐人”雷达&&&&使用一种调频中断连续波的独特操作方式,名字听起来挺吓人,其实就是前面提到过的高PRF&&&&操作的FM测距雷达,只是以极高的速率发射脉冲时,就等于是连续波,并运用了数字式脉冲压&&&&缩,频率捷变(FrequencyAgile)及FFT,俯视及电子反对抗能力已非早期高PRF雷达所能比&&&&拟!但搜索尾向目标就不甚理想了,所以到了F-14D的APG-71便没有跟进,而是学F-15引入中&&&&PRF,由此可见,X、Ku波段的中PRF才是80年代机载火控雷达的主流。&&&&&&&&到了90年代,更新一代的“旋风”ADV已经改用了同时具有高、中、低PRF的全波形多普勒体&&&&制的“蓝狐”雷达。美军目前最强悍的APG-70(注:供F-15E)雷达首创应用高PRF的距闸脉&&&&冲多普勒雷达,号称解决了高PRF不能精确测距的问题,并用新的软件控制FM测距,增加了最&&&&大追踪测距,俯视滤波性能更是十分优越,其具体操作细节在这里就不多谈了,只说一个数据&&&&供大家参考,APG-70操作在200kHz的高PRF,脉冲间隔为5微秒,竟在这狭小的空间内分出40&&&&个距闸,各500只滤波器!&&&&&&&&在远程搜索时,通常使用高PRF,这是因为低空高速目标最具威胁性。越战时,北越的战机就&&&&常常埋伏在低空待命,一旦美军轰炸机编队由上方通过时,就在地面管制(GCI)的引导下,&&&&爬升至敌机12点处,利用速度和位能的优势俯冲攻击,往往杀得没有俯视能力的美机措手不及,&&&&亦或抛下炸弹仓惶而逃,亦或仓促应战(不少美军王牌就硬是这样被干掉了)。然而,偷袭者&&&&此时早已迅速窜回低空遁逃了。我们又讲说高PRF测距不准,也就是说不能够分离出多个目标&&&&的远近关系,只有速度,高度和大概距离,故称为脉波多普勒搜索(PDSearch)。&&&&&&&&海湾战争时,F-15C的雷达屏上时常出现多达五六十个光点,而每一笔的资料都缺少精确的距&&&&离数据,这时,雷达不能够识别、跟踪每一个目标,甚至不清楚雷达上光点的移动是否为飞机&&&&还是云朵,飞鸟之类的什么东东,那么我们平时强调谁的雷达最大搜索距离有多长多长还有什&&&&么意义呢?如果是搜索中高空目标,也就是仰视时,可用低PRF,以得到目标的精准距离资料,&&&&称之为距离同时搜索(RWS,RangeWhileScan),缺点是测不到低空高速逼近的目标,需要调&&&&至中PRF得到目标的详细资料。&&&&&&&&转动扫描:雷达只绕一个小空间的中心轴来回搜索,该中心轴由飞行员通过作舱内的按钮来控&&&&制。不同于地面雷达的360°垂直扇形波束,战机的雷达靠点射累计成面,通常有一面2行、&&&&4行、8行之分。因此,战机的雷达搜索到目标后,接下来就进入目标标定(TargetAcquisition)&&&&的模式了,也就是跟踪每笔光点的走势,把真正的目标同杂讯、噪讯中分离出来,用距闸锁定。&&&&距闸就像个小框框,只保留框内的讯号,如果框内的讯号前面较强,表示目标移向前方,在处&&&&理下一道回波时,距闸就移向前,反之亦然,速度闸也是用类似原理跟踪目标的速度。如此一&&&&来,目标的速度和距离就可以实现自动跟踪了。&&&&&&&&对付单一目标,雷达天线可以用角锥扫描或单脉冲扫描作角度跟踪。如果是多目标跟踪,则雷&&&&达就要有跟踪同时扫描的功能了,也就是我们常说的TWS,TrackWhileScan(边扫描边跟踪)&&&&了。此时,雷达并不限于对准哪一个特定目标扫描,而是在扫描过程中记录下每个光点的方位&&&&角,加上速度闸和距闸测定的速度、距离资料,形成追踪档案,再结合自身导航资料和之前的&&&&目标运动资料,取得目标的绝对路径。目标只有进入追踪模式后方可得到完整资料,进行威胁&&&&评估、敌我识别及火控资料解算。美、苏两国对其重型战机的大功率、大面积的雷达天线骄傲&&&&不已,其实是进入了盲目竞争的误区,F-14的雷达宣称有213公里的最大搜索距离,但是真正&&&&有意义的TWS距离就只有167公里而已。&&&&&&&&在了解了雷达的中远程扫描模式后,明白雷达的几种近程扫描模式和局限性也是很有意义的。&&&&雷达的近程(AGM)扫描模式通常有四种:&&&&&&&&超级扫描:雷达的扫描范围仅局限于抬头显示器(HUD)的视野,锁住第一个看到的目标,或&&&&是最接近的目标。&&&&&&&&瞄准线扫描:雷达对准机首方向,飞行员按住追踪钮将机首指向某一目标,松开按钮,目标锁&&&&定完成,适合在近战中咬住敌机。&&&&&&&&垂直扫描:雷达在垂直方向上下大幅扫描,左右仅作窄波扫描,适合进入高G动作中的战机锁&&&&定垂直方向的敌机。扫描速度很慢,F-14做一次完整的130°/8行需时13秒,而一般的TWS则&&&&以80°/2行或40°/4行换取每1秒一次的较高资料更新率。而长距离搜索时会更慢,因为天线&&&&要等上一道回波反射回来后方可转动向下一行扫描。&&&&&&&&针对目前战机雷达低PRF俯视性能差,高PRF尾追能力欠佳的问题,空中和地面预警、指挥机&&&&制的建立都成了一个完整防空网所应具备的基本要素了。&&&&&&&&尽管合成孔径雷达(SAR)和逆合成孔径雷达(ISAR)赋予了传统雷达新的生命,Typhoon&&&&(原EF-2000)战机的ECR-90机械转动雷达更号称使用高速控制马达,可驱使天线在3/1000秒&&&&仰俯跳跃10度,但新一代的机载雷达走向电子扫描的大趋势已是不可避免了。由于电扫雷达的&&&&高速指向和特定性,使雷达对目标的资料更新率和解析度大大提高,同时,反电子压制的能力&&&&也大增,更由于电扫天线为固态扫描,其天线阵列也就不会四围转动,反射电波了,无形中增&&&&强了飞机的隐匿性。&&&&&&&&前苏联的MiG-31是世界上第一种使用电扫雷达的战机。它的NO-07型雷达可以搜索飞机中线左&&&&右各70°的空域,俯视达到了机鼻以下60°,可同时跟踪10个目标并接战其中4个。法国“飓&&&&风”战机上RBE-2也是使用类似原理的被动相控阵雷达,但是功能更强劲,可同时执行TWS和&&&&地形追踪(TerrainFollowing)的对空、对地功能。目前,第一批海军型“飓风”将不具备对&&&&地能力,空军的双座型则拥有完整的对空和对地的攻击能力。俄罗斯利用卖给中国苏-27赚得&&&&的资金开发出MiG-31雷达的改良型,用在苏-37(Su-37)上,一样具有同时空对空和空对地&&&&的操作模式,可在140~160公里内跟踪20个目标,并同时攻击其中8个,且搜索范围也有所扩&&&&大,分别达到水平线正负90°,垂直方向55°的广角空域。后视雷达系数为30~50公里,水平&&&&和垂直角度正负60°。美国下一代隐形战机F-22的APG-77主动相控阵雷达采用X波段有源二维&&&&相控阵天线,1000个主动阵列元件每具都可发射和接收波束,免去了复杂的导波管,探测性能&&&&更加先进,且具有“整机性能柔性下降”的能力,也就是雷达的功能不会因为某些阵列组件的&&&&破损而突然全部失效。&&&&&&&&1998年,中国的专业刊物指出中国已经研制出了主动电扫相控阵雷达,很可能是供陆基反导系&&&&统使用,说明中国已继美国、俄罗斯、法国和以色列后成为第四个掌握该项技术的国家。美国&&&&同类的GBR雷达目前配置THAAD战区防导系统,其操作频率为当代机载雷达通常使用的X波段,&&&&因此具有极高的解析度,而TWS距离却是采用较长S波段SPY-1雷达的3倍以上!有此宝物,&&&&中国版的THAAD系统应不远矣。&&&&&&&&机载雷达&&&&&&&&装在飞机上利用电磁波对目标进行探测并获得目标信息用的雷达。它所能获得的&&&&&&&&目标信息包括:根据回波时延测出的目标距离;利用多普勒效应测出的目标相对&&&&&&&&速度、振动或旋转频率;根据回波到达的波前测出的目标方向角;根据回波幅度&&&&&&&&测出的目标几何呎吋和介质特性;根据目标散射场测出的目标形状等。&&&&&&&&1935年在英国首先研制成功机载雷达。1939年用于探测和截击敌机。由空中对海面和地面搜索&&&&的雷达于1940年投入使用,在反潜作战中发挥了作用。40年代的雷达祗不过是简单的探测和跟&&&&踪雷达。50年代已逐步成为有数字计算器的自动系统,电路已半导体化、组件化,并采用了单&&&&脉冲技术,随后各种多功能雷达、脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达相继问世。70年代的机载雷&&&&达已综合采用各种新型体制。&&&&&&&&机载雷达依种类的不同具有下列一项或多项功能:搜索、跟踪、地形测绘、地形回避、地形跟&&&&随与防撞、敌我识别、轰炸瞄准、武器制导、护尾、搜索潜艇、地表勘探、空中警戒、辐射探&&&&测、导航、自动着陆、侦察、空中交会、气象雷雨区显示和回避等。&&&&&&&&机载雷达按所具备的功能分类为火力控制雷达、截击雷达、轰炸雷达、预警和指挥雷达(见空&&&&中预警和控制系统)、导航雷达、侦察和勘探雷达、气象和航行雷达。&&&&&&&&导航雷达是用于引导航行和保证飞行安全的雷达。它具有地面测绘、地标观察、地形回避、地&&&&形跟随(见地形跟随和地形回避雷达)、地速和偏流角测量等功能。&&&&&&&&这类雷达通常具有较广的探测范围。气象和航行雷达装在大型运输机和民航机上,用以观察飞&&&&机前方气象状况、空中目标、地形和地物。侦察和勘探雷达从飞机左右两侧获取地表信息。它&&&&无论采用真实孔径天线或合成孔径技术(见合成孔径雷达),都有很高的纵向和横向分辨率,&&&&并且能获取地表的多波段、多极化反射信息,用以判别地表的特征。机载火力控制雷达现代机&&&&载雷达一般工作在微波波段,工作波长不大于22厘米,短波波长扩展到红外和激光波段。机载&&&&雷达在设计上有&&&&&&&&下列特殊问题:雷达平台运动使天线指向精度和利用多普勒技术消除地面杂波等&&&&&&&&问题变得更为复杂;空间呎吋的严格限制和温度、振动、机内干扰等严酷的环境&&&&&&&&条件增加了设计和制造的困难,但机载雷达具有覆盖空域广和获取信息多等有利条件。在体制&&&&上,单脉冲技术、连续波技术、脉冲压缩技术、动目标显示技术、&&&&&&&&脉冲多普勒技术、相控阵技术、合成孔径技术、多波段多极化和光电复合等技术&&&&&&&&在机载雷达中都已得到应用。灶声波形、微波全息和共形相控阵等技术也正在研究试验之中。&&&&&&&&机载雷达的发展概况&&&&&&&&六十年来,国外机载雷达已发展成九大类,数百个型号。其中,军用机载雷达占大多数。现在,&&&&军用机载达不但已经成为各种军用飞机必不可少的重要电子装备,而且其性能优劣已成为军用&&&&飞机性能的重要标志.&&&&&&&&1.六十年的发展历程&&&&&&&&军用机载雷达是30年代诞生的。当时机载雷达使用的是笨重的米波振子阵列天线,而且被安装&&&&在飞机机头和机翼的外侧。二战期间,尽管磁控管在雷达中广泛使用后出现了多种型号的10厘&&&&米和3厘米波段的军用机载雷达,有了空对地(搜索)&&&&&&&&轰炸、空对空(截击)火控、敌我识别、无线电高度(计)、护尾告警等类型,但它们的技术&&&&水平却很低。它们所采用的信号不过是脉冲调制和调频连续波两种&&&&&&&&;发射管不过是多极真空管和磁控管;天线不过是振子和抛物反射面;显示器全&&&&&&&&都采用阴极射线管;自动角度跟踪和距离跟踪系统多数用机电式,技术上还不够完善。当时较&&&&新的技术只有机械式电扫描天线,动目标显示和传送雷达信号到地面观测站的中继线路这三项。&&&&&&&&二战以后,机载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、结合计算机的自动截击火控系&&&&&&&&统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相控阵,频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达系&&&&统。分系统所采用的新技术有高效矩阵平板线、全固态相控阵的收&&&&&&&&发单元功能模块、低噪声射频接收场效应放大器、高频率稳定频率综合器、数字&&&&&&&&式信号处理与数据处理、可编程的功率控制和数字处理、彩色电视光栅扫描变换&&&&&&&&显示、大功率的液压或力矩马达的天线驱动、控制指令和信息传输的数字总线、&&&&&&&&计算机控制的机内自检系统等。所采用的新器件有栅控功率行波管、砷化镓射频器件、高速大&&&&规模集成电路等。目前装备各国的军用飞机的雷达已有所需的各种&&&&&&&&类型、各种性能;覆盖从分米波到光波的宽广频域;不同复杂程度雷达的可靠性&&&&&&&&达到100~1000小时MTBF.&&&&&&&&2.90年代的机载雷达&&&&&&&&90年代在各国军用飞机上装备的产品都具有很高的技术水平。雷达波段通常为X与Ku波段;&&&&预警雷达使用更长波段;直升机雷达使用毫米波段。雷达的波形通常为具有高、中、低脉冲重&&&&复频率的全波形脉冲多普勒全相参系统。发射机通常使用功率行波管。天线一般使用平板缝阵&&&&天线,并向无源相控阵以至有源相控阵过渡。信号处理已基本实现数字化;数据处理也已实现&&&&数字计算机化;由于微处理机的快速发展而使信号处理与数据处理合并在同一个可编程处理机&&&&中进行。机载雷达的显示信息均已变换成电视制式信号在飞机的综合显示系统中显示。雷达&&&&&&&&的可靠性因大规模集成电路的使用和模块化设计而大幅度提高;雷达的维护性则&&&&&&&&由于机内自检与试验台的广泛使用而得到极大改善。雷达的体积与重量逐年降低;功耗则稳定&&&&在合理水平上。&&&&&&&&美国隐形飞机上装备的最新一代机载雷达与过去50年装备使用的有很大差别。出于隐形的要求,&&&&必须装备低截获概率雷达。相控阵天线具有较好的隐身性能,而其技术进展已到了实用阶段,&&&&因而成为首选的系统。B-2隐身轰炸机的AN/APQ-181和F-22隐形战斗机的AN/APG-77分别采用&&&&无源和有源的二维相控阵天线。F-117A隐形攻击机为了保持其隐形特性与突出对地攻击的能力,&&&&它仅装备红外探测和制导激光炸弹的激光照射设备,没有装备主动微波雷达。正在研制的隐形&&&&直升机RAH-66则采用传播衰减较大的短毫米波段以保持其隐形特性。新一代军用机载雷达的另&&&&一特点是模块化和在航空电子系统中的集成化。无论是APG-77还是APG-181雷达,&&&&&&&&它所构成的组件大量采用其它主力飞机所装备的APG-68、APG-70/APG-73和APG-164&&&&&&&&等雷达的模块,它们之中有很高比例的模块通用性。由于这一代飞机已逐步采用集成航空电子&&&&系统设计,雷达在传统上作为一个完整设备的特征开始消失。在“数字航空集成系统(DAIS)”&&&&中,雷达的数据输入与输出,及其控制指令都通过数据总线(在美军用飞机中采用军用1553B&&&&数据总线)传输,雷达已没有独立的显示控制分系统。在F-22飞机的“宝石柱”模块化集成航&&&&空电子系统中,由于大量的信号处理,数据处理和显示控制功能都已由飞机的集成航空电子系&&&&统的信号处理区、任务处理区与集成显示器来完成,APG-77雷达只剩下有源单元电扫阵列(AESA)&&&&和可编程信号处理机。有源单元是用砷化镓材料制造的单片微波集成电路(MMIC)收发模块,&&&&并直接连接小型辐射器。新一代军用机载雷达在使用上的特点便于维护、使用周期长。航空电&&&&子系统的机内自检(BIT)系统能够自动检测与隔离故障。判明故障以后,更换通用性较强的&&&&模块也很方便。而有源阵列天线更具备“整机性能柔性下降”的能力,不会发生致命性突然失&&&&效,因而在很大程度上减少了外场的维护工作。&&&&&&&&3.21世纪的机载雷达&&&&&&&&90年代以来,国际形势趋于缓和,因而大大减少了军用飞机用雷达的需求。军用飞机未来发展&&&&方向可归纳为隐形、高机动性、多用途化以及武器制导的精确化。&&&&&&&&21世纪军用飞机的航行、探测与识别目标、隐蔽自身、精确攻击、战果确认等各&&&&&&&&个阶段都需要有更先进的雷达设备。以相控阵技术为基础的多功能机载雷达可使未来的军用飞&&&&机履行多种类型的作战任务,使之成为多用途的军用飞机。&&&&&&&&20世纪后半叶,以数字计算和大模集成电路为基础的电子技术得到飞速发展,为军用机载雷达&&&&跨进21世纪和实现重大转折奠定了技术基础。雷达获取的信息已从&&&&&&&&最初的回波有无的检测和距离测量发展到距离、角度、速度四维参数的测量和目&&&&&&&&标频率特征的分析;从单频单极化发展到宽频多极化以获取更广泛的目标与背景&&&&&&&&信息;用逆散射特征获取目标尺寸和形状的信息。雷达的频段将向更短(毫米波、红外、激光)&&&&和更长(分米波、米波)两个方向发展,以获得更高分辨率、更高抗干扰能力、更多的目标特&&&&征或更高的穿透能力。雷达射频能量的产生、辐射、&&&&&&&&波束控制和接收将由传统的发射机、天线、接收机三大部件转变为数以百、千计&&&&&&&&的相位控制阵列的收发组件。这种无需转动天线、可用计算机控制天线波束以及“柔性性能下&&&&降”特性,更适应多功能机载场合的需要。随着工艺和技术水平的进一步提高,相控阵列还会&&&&向飞机机体的仿形阵和敏感蒙皮的方向发展,那将是机载雷达由目前的立体结构向面状分布的&&&&根本变化。雷达的信号、数据等信息的处理将实现数字化和综合化。不但雷达内部各种处理系&&&&统可以通过编程完成各项处理功能,而且航空电子系统可以把包括雷达在内的各电子设备的信&&&&息处理综合在一起,由统一的处理机来处理。这就是美国目前已经推行的“宝石柱”和即将推&&&&行的“宝石台”航空电子集成化计划的要点。雷达的控制和显示,目前已通过数据总线并入航&&&&空电子集成系统之中。数据总线将逐步改用光纤传送;控制将尽量由计算机按程序来完成;必&&&&需由人员亲自干预的控制将用语音来完成,以减少手控动作和控制装置;雷达显示将在集成彩&&&&色平板显示屏上出现。&&&&&&&&21世纪,雷达的可靠性和可维修性将有根本的改进。虽然雷达的功能和性能都已不断发展与提&&&&高,但经过长期对可靠性改进、雷达测试设备和机内自检系统的研究,目前已使平均无故障工&&&&作时间达到200小时以上,外场平均修复时间降到20分钟。相控阵雷达所具有的柔性性能下降&&&&特性还有可能使机载雷达逐步做到使用期内免修。雷达的设计和研制方法已经发生很大的变化。&&&&计算机在设计、制造、测试过程中取代了大量的人力。雷达的标准化、系列化和组合(模块)&&&&化改变了传统的设计方法。它将使机载雷达的设计量减少、研制周期缩短;零部件的通用性提&&&&高;雷达的发展已形成系列。由于目前军用机载雷达已面临人为电子干扰、&&&&&&&&目标低空突防、遭受反辐射导弹攻击、目标隐身和高功率能束武器攻击等多种对&&&&&&&&抗环境,人们需要更多地研究与采用各种对抗措施。未来的雷达研制工作将侧重系统研究和设&&&&计,按照用户的各项要求采用成熟的雷达技术和商用元器件与模块,并用较短时间制成所需的&&&&产品。&&&&&&&&若综合应用上述已取得或正在取得的高新技术成果,21世纪的军用机载雷达将会普遍采用脉冲&&&&多普勒系统,以具备下视能力;具有多目标探测、识别和攻击能力,以对付多个目标;同时具&&&&有地形跟随与地形回避能力,以超低空突防;具有合成孔径和逆合成孔径能力,以具备高分辨&&&&能力;采用无源或有源相控阵天线,以具备多功能、高可靠性等超级能力;采用毫米波、红外&&&&与激光探测跟踪器,以适应特殊要求;具有风切变探测能力,以确保飞机着陆时的安全。21世&&&&纪的军用机载雷达还会继续探索并解决一系列新概念、新课题,以对付隐身目标、抑制干扰、&&&&识别敌我、充分利用电磁信息的能力。军用机载雷达将会发展成一个以微波雷达为主体、集多&&&&频段探测器为一体,进行多传感器数据融合的集成系统;将是一个&&&&&&&&低截获概率的、能探测隐身目标的探测系统;将具备自适应对抗各种人为电子干&&&&&&&&扰、抗击反辐射武器和高功率束射武器能力的探测系统;将具备远距离识别敌方&&&&&&&&目标、二维高分辨能力的探测系统;将是一个利用机身和机翼外表仿形安装的共&&&&&&&&形阵探测系统或敏感蒙皮系统。&&&&&&&&超视距空空导弹与超视距空战&&&&&&&&在1991年海湾战争以前,空战模式主要为视距内的近距空战,战斗机的主要武器为火炮、火箭&&&&弹及部分空空导弹。火炮、火箭弹的有效射程本来就有限,而瞄准具性能不佳又使其射程进一&&&&步受到限制。空空导弹的装备使用,虽然在射程方面有所提高,但受导弹技术及制导方式、机&&&&载火控系统性能的限制,作战方式仍然以视距内攻击为主,如1982年英阿马岛海战中,英制鹞&&&&式飞机使用的空战导弹为响尾蛇近程空空导弹;以色列和叙利亚之间进行的贝卡谷地空战,叙&&&&利亚损失82架飞机,其中绝大部分是被以色列的近程空空导弹击毁的。这一时期的空战方法主&&&&要是首先抢占对方尾后的有利位置,在尾后距敌机数百米到10余公里的距离上进行攻击,这也&&&&是近距空战的主要样式。近年来,随着航空技术的发展,战斗机不断更新换代,其战术、技术&&&&性能有了很大的变化,同时随着机载火控雷达技术、机载光电探测技术尤其是中远程空空导弹&&&&的进一步发展,出现了另一种空战模式,即超视距空战模式。在海湾战争中,超视距空战改变&&&&了以往以视距内空战为主的情况,在42天的战争中,多国部队共击毁伊拉克38架飞机,取得了&&&&前所未有的战绩。其中各种机载武器击毁伊方战机的统计情况见表1.从表1及战后美国国防部&&&&公布的有关超视距空战资料可以看出,超视距空战模式已趋于成熟。可以预见,在未来的空战&&&&中,人们将更加注重超视距空战,超视距空战必将取得越来越大的战果。为了在未来的战争中&&&&立于不败之地,我们不仅要研究近距空战,更应关注超视距空战这一新的空战模式。&&&&&&&&表1海湾战争中多国部队击毁伊拉克飞机情况统计表&&&&&&&&导弹种类射程种类击毁飞机架数占总击毁架数的百分比AIM-7M麻雀中程2669%&&&&&&&&AIM-9L响尾蛇近程1026%航炮近程25%&&&&&&&&合计38100%&&&&&&&&超视距空战的有关概念及发展&&&&&&&&所谓超视距空战是指敌我双方战斗机在目视范围之外,通过机载探测设备搜索发现和截获敌空&&&&中目标,并用中远程导弹进行攻击的一种空战模式。目视距离极限一般在10到12公里之内,这&&&&是近距空战的上限,而超视距空战的距离一般在12到100公里范围内甚至在100公里以上。12&&&&到100公里范围内的空战被称为中距空战,100公里以上的空战被称为远距空战,因此超视距&&&&空战包括中距和远距两种模式。&&&&&&&&其实,超视距空战早在60年代的越南战争中就实践过。当时,美国战斗机挂装了AIM-7C麻雀&&&&3雷达制导中程空空导弹,在目视范围外大约20公里的距离击落了极少量的敌机,当时这种空&&&&空导弹的命中率只有9%,战果平平。造成麻雀导弹战果不佳的原因除了导弹的性能不好外,&&&&机载雷达的探测距离近也是一个主要因素。随着导弹技术、机载雷达探测技术的进步,到70年&&&&代末,空空导弹的速度、射程、机动过载等主要战术、技术指标得到了进一步提高,同时,机&&&&载雷达发现目标的距离亦达到100公里以外,这为超视距空战提供了有利条件,并在此后的几&&&&次局部战争中取得了很好的效果。如在1982年5月的中东战争中,以色列战斗机采用超视距战&&&&法用麻雀3AIM-7F导弹击落阿方10多架飞机,占击落敌方飞机总数的20%,初步形成了超视距&&&&空战的样式。这一空战样式在海湾战争中达到了顶峰,共击落敌机达26架,包括4架先进的米&&&&格-29,这一数量占击落敌机总数的69%。海湾战争后,在伊拉克南部美英设定的禁飞区内,&&&&发生了美伊战斗机之间的超视距空战,美军战斗机F-16C用AIM-120先进中程空空导弹击落一&&&&架进入禁飞区内的米格-25战斗机。由此可见在90年代超视距空战已趋成熟,在未来的空战中,&&&&超视距空战将会愈来愈重要。&&&&&&&&进行超视距空战的前提条件欲进行超视距空战,战斗机及其机载武器必须要满足&&&&&&&&如下一些基本条件:&&&&&&&&1.机载导弹应具备超视距打击能力&&&&&&&&这是一个最基本的前提条件。要想在视距之外实施有效打击,使用最大射程在6到12公里范围&&&&内的近程空空导弹显然是办不到的,必须要使用中远程空空导弹。&&&&&&&&目前世界各国装备的中程空空导弹最大有效射程一般大于40公里,而远程空空导弹的射程更远。&&&&部分中远程超视距空空导弹的主要性能见表2.&&&&&&&&2.空空导弹应具有大过载及迎头攻击能力&&&&&&&&随着战斗机性能的大幅度提高及F-22、苏-35、1.42、阵风等新一代战斗机的列装服役,空战&&&&质量将进一步得到提高。为了对付具有较大机动过载的战斗机,攻击战斗机的导弹的机动过载&&&&必须加大。此外,通过模拟空战等多种方法研究发现,在各方面条件相当的情况下,为了能抢&&&&先向对方发起攻击,超视距空战都是从迎头打起,因此空空导弹需要具有迎头打击能力。目前&&&&各国装备的雷达制导空空导弹都具有迎头打击能力。&&&&&&&&3.应具有大功率的空中/地面雷达做引导&&&&&&&&理论和实践均证明,缺少了大功率的空中/地面雷达做引导,单凭机载雷达完成超视距打击任&&&&务是十分困难的。因为根据目前的设计技术,机载雷达的战术技术性能与专门的空中/地面雷&&&&达相比还有很大差距,在攻击之前要完成发现、武器准备、识别、指向、跟踪、瞄准和发射几&&&&个步骤尚有一定的困难。海湾战争中被击落的4架米格-29战斗机就有力地说明了这一点。因&&&&为米格-29也具备超视距打击能力,但缺少空中/地面雷达的引导。&&&&&&&&4.机载火控雷达应具备较高性能,且应与空空导弹的性能相匹配&&&&&&&&战斗机由空中/地面雷达正确引导到预定位置后,剩下的对敌机的搜索攻击则需由机载雷达来&&&&完成。具有较高性能的机载雷达可先敌发现,先敌攻击。因此使机载雷达具有较高性能是最理&&&&想的,但受经济、技术等原因的限制,在目前条件下,机载雷达性能与空空导弹的性能相匹配&&&&即可满足要求。根据研究得到,机载雷达搜索距离为导弹最大射程的2到3倍即可。对中程空&&&&空导弹,机载雷达的搜索距离在80到120公里的范围内即可。表3示出了目前典型战斗机机载&&&&雷达的作用距离。&&&&&&&&5.载机应具备较强的敌我识别能力及武器系统抗干扰能力&&&&&&&&电磁信号的正常工作对于超视距空战是至关重要的。目前及未来的空战环境将是各种电磁干扰&&&&信号及正常工作信号互相混杂的环境,因此如何有效地进行敌我识别及抗干扰对敌我双方都是&&&&必须首先解决的课题。&&&&&&&&超视距空战的主要战术特点:&&&&&&&&超视距空战与视距内空战相比有以下几个主要特点:&&&&&&&&。载机的战术动作样式减少,转换节奏放慢,过载明显下降以往的近距空战中为争夺进入一个&&&&小的尾后攻击区,以便抢占到有利的射击位置,载机需要作出较多的战术动作,且其战术样式&&&&之间的转换连续性较强,这也带来了对载机的大过载要求。在超视距空战中,由于超视距导弹&&&&的技术战术性能的显著提高,部分过去由载机动作的工作可由现在的导弹来代替,这必然会带&&&&来上述的变化。&&&&&&&&。攻击的范围大大增加由于超视距空空导弹大多具备全天候、全高度、全方位攻击能力,有些&&&&还具有发射后不管能力,使超视距攻击范围急剧扩大,甚至实现了无禁区攻击。&&&&&&&&。载机的安全性增大在超视距空战时,为了保障载机的安全和为自己创造有利的作战环境,空&&&&战双方均力争将空战范围放在己方雷达探测区内,这是非常必要的,亦使载机的安全性大大增&&&&大,空战战术训练和海湾战争的实践亦证明了这一点。&&&&&&&&。空战从迎头打起在超视距空战中,为了有效缩短攻击前准备时间,作到先敌发射,其最佳方&&&&法就是将机载雷达和导弹都指向敌方,即空战必须迎头打起。&&&&&&&&表2部分超视距空空导弹主要性能简表国别导弹型号弹长(米)直径(米)翼展&&&&&&&&(米)速度(马赫)最大射程(公里)主要载机装备时间备注&&&&&&&&美国AIM-7F/M麻雀33.660.(F型)3.5(M型)45(F型)61(M型)&&&&F-14,-15,-16,-18,-221977(F型)1983(M型)AIM-54A/C不死鸟3.960.380.91&&&&(A型)0.915(C型)4.5(A型)5(C型)110~165F-14A/D1974(A型)1982(C&&&&型)AIM-0.,-15,-16,EF-发射后不管&&&&&&&&俄罗斯P-23/24(AA-7)4.500.261.40235米格-21,-23,-(AA-9)&&&&40.281.米格-31,-29,苏-(AA-10)&&&&&&&&4.080.230.7米格-31,-29,苏-(AA-12)3.60.20100~&&&&110苏-30MK,-35,米格-29等发射后不管Kh-31P5.230.360.78200苏-27,-35等可&&&&攻击预警机P-374.10.380.73400苏-27等KS-00&&&&&&&&法国超530F/D3.280.261.12.3~3.025(F型)47(D型)阵风,幻影(F&&&&型)1986(D型)米卡3.10.320.6160幻影2000-5,EF-2000&&&&&&&&1993发射后不管&&&&&&&&英国空中闪光3.60.~440狂风等1978&&&&&&&&意大利阿斯派德3.70.0EF-&&&&&&&&对超视距空战的分析&&&&&&&&发生在80~90年代的几次大规模局部战争,使人们看到了超视距空战这一新的空战模式所带来&&&&的威力,并逐渐奠定了超视距空战的基础,但同时必须看到目前超视距空战尚有许多亟待解决&&&&的技术问题。&&&&&&&&。在远距离上如何有效地进行目标识别?&&&&&&&&迄今为止还没有哪一个国家有效地解决了该问题。美国虽然有性能先进的空中预警机,但在1991&&&&年的海湾战争中,美国空军的F-15战斗机差点击落海军的F-14;1994年,在伊拉克北部禁飞区,&&&&在有空中预警机引导的情况下,F-15还是将自己的两架直升机击落,震惊了美国朝野。因此,&&&&提高敌我识别能力将是今后长期的一个努力方向,而其能力不足将成为限制超视距空战发展的&&&&主要障碍。&&&&&&&&表3典型战斗机机载雷达搜索距离国别机型雷达型号最大搜索距离(公里)&&&&&&&&美国F-14AN/AWG-9脉冲多普勒火控雷达315F-15AN/AGP-63脉冲多普勒火控&&&&&&&&雷达185F-16C/DAN/AGP-68脉冲多普勒火控雷达296F/A-18AN/AGP-65多功&&&&&&&&能脉冲多普勒火控雷达95&&&&&&&&俄罗斯米格-29HO-193脉冲多普勒火控雷达100米格-31狐火M截击雷达200苏&&&&&&&&-27相干脉冲多普勒火控雷达240&&&&&&&&法国阵风汤姆森-CSF/ESDRBG火控雷达92幻影2000RDM多功能脉冲多普勒火控&&&&&&&&雷达130&&&&&&&&欧洲EF-2000ECR90第三代多功能脉冲多普勒火控雷达92~148&&&&&&&&日本F-2相控阵火控雷达148~185&&&&&&&&英国狂风(防空截击型)猎狐手截击雷达185&&&&&&&&。如何识别隐身目标?F-117、B-2、F-22等隐身飞机的出现,给超视距空战构成了威胁,特&&&&别是F-22是美国今后25年里第一种全新的具有全频谱隐身能力的多用途空中优势战斗机,采用&&&&的隐身技术是继F-117、B-2隐身技术之后的第三代隐身技术,其RCS值仅为F-15的1%,且&&&&具有超音速巡航能力。该机的列装服役将对超视距空战产生很大影响。&&&&&&&&。机载反导武器、激光武器、自卫武器等新式武器的出现亦将对超视距空战产生&&&&&&&&影响机载反导武器具有摧毁空空导弹的能力(如俄制新型R-77空空导弹具有攻击&&&&&&&&AIM-54不死鸟和AIM-120先进中程空空导弹的能力);机载激光武器的发展和应&&&&&&&&用,将会具有更强的反导能力;而导弹逼近和告警装置等机载自卫武器的投入使用可为飞机及&&&&时报警,以便采取措施进行规避。这些新式武器的投入使用,将减小超视距空战的作战效能。&&&&&&&&。采取适当战术战法,将对超视距空战产生影响。根据实际情况,通过适当的战术战法,亦将&&&&对超视距空战产生影响。如适当增加参战飞机的数量,且在空战中适当增加接敌速度甚至采用&&&&超音速实施攻击,这样在短时间内,所有视距之外的目标同时遭到毁灭性打击的可能性极小,&&&&必将有残存的战机进入视距之内,进而带来近距格斗。同时在必要时可进行强力干扰,以同时&&&&牺牲自己的电磁环境为代价,制造磁盲,这样使敌我双方都无法进行超视距空战,只好接近到&&&&近距内再进行格斗,从而使二者的作战能力达到新的平衡。&&&&&&&&综合上述分析,在未来空战中,超视距空战的比重将会上升,但它不可能代替近距空战,因而&&&&会出现两种空战模式并存的局面。各种性能更好的近距空空导弹(如俄制R-73近程空空导弹及&&&&其后继型AA-11箭手,以色列的巨蟒4,美国的AIM-9X响尾蛇以及英国的先进近程空空导弹等)&&&&的不断涌现,亦说明了这一问题。&&&&&&&&因此,我们要适时进行超视距空战模式的研究,力争掌握它、精通它,同时不能忽略近距空战&&&&出现的新局面,及时跟踪新技术、新概念,作到“知己知彼,百战不殆”。&&&&&&&&21世纪世界空战环境&&&&&&&&在包括JAS39、阵风、台风、F-22、JSF在内的21世纪战斗机尚未投入&&&&&&&&实战应用之前,人们更多的注意力正在集中到在这些飞机上所用的各种新技术和它们所具有的&&&&各种先进性能上(隐身、超音速机动性等等),但却往往忽略了它&&&&&&&&们投入实战后可能会对未来空战所带来的革命性变化&&&&&&&&未来10年,许多新投入使用的战斗机不仅将装备新的、杀伤力更强的空空导弹,而且将采用更&&&&先进的雷达和其他技术,从而使它们的超视距敌我识别工作变得容易得多。它们装备的战斗数&&&&据链还将使几架飞机共享战术信息。如此一来,未来战斗机不管是单打独斗,还是编队飞行作&&&&战,其作战战术都将随着这些新一代战斗机的投入使用而发生巨大变化。&&&&&&&&新型空空导弹对空战的影响&&&&&&&&机载空空导弹技术的发展将是对空战影响最大的未来战斗机新技术。它关系到未来空战的纵深。&&&&据美国兰德公司一位分析家称:未来战争谁能打到最远,谁就能控制交战过程。&&&&&&&&在目前技术水平下,视距内空战和超视距空战范围是相互分开的。BAE系统公司1996年发表的&&&&一篇论文指出,根据目前空空导弹的水平,目标机如果在40千米以外则可以自由地机动,而不&&&&必担心受到导弹的攻击,因为基本上还没有导弹可在其最大射程外对飞机进行超机动。大多数&&&&中距空空导弹的攻击范围在15千米与40千米之间。而较老的一些短距空空导弹因缺乏总能量和&&&&速度,大多数杀伤范围在8千米以内,因此目标机在8千米和15千米之间有一个投入战斗&&&&区,如果条件不利,它也可以避开进入短距格斗。&&&&&&&&而下一代中程空空导弹,如流星的最大特点是射程较远,而且能量较大。它的杀伤概率从&&&&最小射程一直到80千米几乎是一个常数。但在较远距离,特别是在不良能见度条件下,它对目&&&&标的识别可能很困难,这可能是导致流星装双向数据链的一个原因。比起其他战斗机来,&&&&F-22对远射程的流星导弹的要求并不是很迫切,因为具有很高速度和高度的F-22可看成&&&&是普通的AMRAAM的助推级。&&&&&&&&当F-22以M数1.5和比目标机高的高度飞行的情况下,普通的AMRAAM的射程比它在亚音速、与&&&&目标同一高度的情况下发射要远50%.&&&&&&&&新研制

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