舰载火控雷达发展研究

舰载火控雷达发展研究（通用2篇）

舰载火控雷达发展研究 篇1

简介我国海军的舰载火控雷达

我国温州号导弹护卫舰，主桅杆前就是舰载火控雷达

我国海军的舰载火控雷达作为海军舰艇探测系统，从无到有，从弱到强，有力的增强了我国海军的作战能力。

除了火控雷达本身以外，我国海军的舰载火控系统也由原来的模拟式升级为数字式，由单一的火控系统发展为通用型火控系统，并升级为综合火控系统，成为舰载作战系统重要组成部分。

我国海军最早的的火控雷达是351型雷达，它配备在我国海军鱼雷达艇上面，351型雷达是在前苏联列雅雷达的基

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础上仿制的，工作在X波段，这个波段由于波长较短，所以精度较高，但是探测距离较近，是现代火控雷达经常使用的一个波段，351型雷达主要用于搜索、跟踪海面目标，保证鱼雷射击的舰艇雷达。通常还兼作对海警戒和导航。安装在鱼雷艇和潜艇上。为满足一定的低空覆盖和方位分辨力的要求，通常采用扇形波束天线。发射脉冲有宽、窄两种，宽脉冲用于搜索，窄脉冲用于跟踪。通过仿制该雷达为我国以后研制舰载火控雷达积累了经验。

051型驱逐舰配备的早期343雷达，注意它的天线后面的球状物

我国海军大中型水面舰艇第一部火控雷达是343型雷达，该雷达是在前苏联“黄蜂头”雷达的基础上仿制的，采用

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线型扫描体制，采用切割抛物面天线，馈源采用旋转喇叭，根据黄蜂头的性能，它对于中型驱逐舰大小的目标可以提供30公里以上的探测距离，跟踪距离也超过20公里，可以自动录取目标数据，并且传递给火控系统，为了提高雷达的电子对抗能力，343雷达可以工作在两个波段，即X波段和更高频率的KU波段，以前者为主，后者作为备用，为此雷达采用了两个发射机，受限于原型雷达的性能，343雷达的对空性能较差，无法提供目标较为精确的数据，所以需要一个光学测距系统进行辅助，所以天线后面配备了一个光学测距系统和操作员的座位，这样就形成了该雷达天线独特的外形，它也是我国第一代国产水面舰艇最主要的外部特征之一。

后期型的343雷达，注意它的球状物已经取消

343型雷达从1968年开始研制，1970年完成首批样机试制，1978年设计定型并投入批量生产，是当时国产大中型

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水面舰艇的标准舰载火控雷达，在051型驱逐舰上，它与ZPJ-1型火控系统相配合，用于对130毫米舰炮进行控制，在053型护卫舰上面，它与ZPJ-2型火控系统相配合，用于对100毫米舰炮进行控制，343型雷达服役以后，相关厂所根据海军要求对其进行了一系改进，比如采用了频率捷变技术，提高了抗干扰能力，引入电视跟踪系统，这样指挥员观地观察目标状况和弹着偏差，有效地提高舰艇的作战能力。还可对目标实现光电综合的多种跟踪方式，改善对低空掠海目标的跟踪性能，提高干扰能力。电视系统可对目标实现实时角跟踪，就取消了原来简单的光学测距系统，让系统体积和重量有了明显的降低。

国产341型火控雷达

由于343型雷达对空探测和跟踪能力较差，无法指挥舰载高炮对空中目标进行射击，所以我国在研制343雷达的时候，同步安排了342型雷达的研制，该雷达于1971年完成样机，1977年设计定型，1981年投产装备，它是一种X波段舰载火

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控雷达，采用卡塞格伦天线，对空中目标可以提供30公里以上的探测，跟踪距离也超过20公里，342是我国第一种单脉冲舰载火控雷达，对于我国舰载火控雷达的发展有着重要的意义，雷达采用比较先进的幅度比较单脉冲体制，它是利用由比较几个波束回波信号的相对幅度来获取目标空间角信息的单脉冲技术，因此具备较好的抗干扰能力和精度，雷达根据外部探测系统如搜索雷达获得的目标数据，进行单目标踊跃，连续获得目标的三座标数据，然后输入到火控系统进行相关数据的解算，对目标运动状态进行预测并修正误差，控制火炮进行射击，雷达天线安装在液压稳定基座上面，可以稳定天线，不受舰艇运动状态的影响，在051型驱逐舰上面，它与火控系统一起，用于控制舰载双联装57毫米高炮，但是当时反舰导弹已经成为各国主力反舰武器，而国产舰载双57毫米舰炮不论是反应速度还是威力都不足以对抗这些武器，因此海军最终决定从051型护卫舰撤装双57高炮，相应的342型雷达也于上世纪80年代中期停产退役。

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053型护卫舰，后桅杆顶部就是341型火控雷达

海军决定为其配备双37毫米高炮，相应的配套火控雷达也开始研制，这就是341型火控雷达，和343型雷达一样，341型雷达也是双波段雷达，可以工作在X和KU两个波段，体制、天线和342雷达一样，都是单脉冲体制，卡塞格化天线，所以探测性能、精度和抗干扰能力都优于343雷达，对于空中目标的探测距离在25公里左右。跟踪也超过20公里，它采用了机电式稳定基座，与342的液夺试相比，可靠性更高，体积更小，运作精度也更好，341雷达一个特点就是把发射机直接放在天线基座上面，这样电磁波可以直接传递给天线，缩短了馈线的长度，降低了损耗，341雷达于1970年开始研制，1975年完成首部样机，1978年设计定型，1980年投

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入批量生产，它是我国中轻型舰艇小口径舰炮的主要装备，主要与国产ZPJ-4舰载火控系统一起控制舰载30、37火炮，射击空中来袭敌机，兼顾对海目标，具有独立搜索和捕获目标的能力，发现空海目标后及时转入跟踪，将测得的目标瞬时坐标诸元连续地送给指挥仪，装备部队以后，根据形势的发展，相关厂所也对其进行了改进，比如根据小型快艇配备雷达数量有限的限制，发展了341A型，它在跟踪雷达天线下面增加了一个抛物面搜索雷达天线，这样就实现了搜索、跟踪雷达的二合一，解决了国产导弹快艇的目标探测设备的问题，加装了电视跟踪系统，发展了341GA型，在国内首次实现舰载炮雷达的“光电一体化”，提高了雷达对付超低空掠海目标，尤其是第二代小体积反舰导弹的能力，对于我国海军发展舰载反导系统有着重大的意义。

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我国海军347G型火控雷达

进入80年代，为了提高我国舰载火控雷达的技术水平，我国引进了意大利TRN20S火控雷达，RTN20S是意大利达多近程防御系统研制的火控雷达，采用单脉冲卡塞格伦天线，以行波管做为末级发大器，能够选择不同的脉冲压缩宽度，采用多对消动目标显示技术，提高了雷达对于低空目标的探测能力。抗干扰能力较强，具备自动截警空中目标和探测炮弹落点的能力，并且具备自主搜索雷达，可用于探测指定扇区内的低仰角目标，或通过自动将目标锁定在选择的距离门内，然后进行自动跟踪，对于小型空中目标可以提供12-25公里左右的探测距离。我国相关部门将其国产化，研制成功347G型火控雷达，并且配套研制了通用型火控系统，这样就可以用一部347G火控雷达替代了原来的341和343型火控雷达，也就是说一部347G雷达既可以指挥舰载130毫米火炮，也可以控制双管37毫米火炮，简化了舰艇的雷达装备，改善舰艇的电磁环境。

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我国MR34型火控雷达

在研制我国第二代水面舰艇-052型驱逐舰，我国研制了MR34型舰载火控雷达，它是我国第一种相控阵舰载火控雷达，该雷达工作在X波段，探测距离在30公里，由于采用了相控阵电子扫描技术，所以它具备同时探测、跟踪2批目标的能力，考虑到当时国内的技术基础尚且不足，相控阵雷达的造价较高，另外对于舰艇的电力供应要求也比较高，所以MR34雷达采用了有限扫描技术，有限扫描雷达天线具备重量轻、设备少、耗电低的优点，但是它的电子扫描也被局限在较少的角度内，根据中国电子进出口公司提供的资料，MR34的雷达的探测角度为10*10度，这样的范围用来搜索当然偏低，但是用来跟踪已经足够，对于早期雷达，既想保持高精度的跟踪，又想实现多目标探测，并且保持低成本，有限扫描就成为一个比较理想的选择

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我国海军连云港号护卫舰

另外根据海外资料，052型驱逐舰还配备有我国ZGD-1型光电火控系统，它由热成像仪、CCD摄像机、激光测距仪、自动跟踪系统等组成，光电火控系统的优点是属于被动探测设备，对方不容易干扰和预警，特别在对抗超音速反舰导弹的时候，对方经过上百公里的高速飞行，表面温度超过千度，红外信号明显，是光电火控理想的目标，另外光电火控系统由于重量较轻，体积较小，可以安装在桅杆较高处，得到较大的探测视野，由于它探测到的目标图像清晰，可以对目标进行细节描述，因此有助于识别目标的性质和种类，另外由于被动工作，耗电小，适合在无线电管制的时候作为值班设

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备，这样在火控雷达故障或者被干扰的时候，光电火控系统就成为舰艇主要的信息来源，在前者工作正常的时候，也可以多提供一个火控通道，或者对目标者复合探测，提高抗干扰能力和识别能力。

与此同时052型驱逐舰还采用了舰载综合火控系统，它系统作为一个子系统联接在舰载战术数据系统之内，它接收舰载搜索雷达提供的目标指示，利用舰载火控雷达对目标进行探测和跟踪，并且获得目标的精确数据，据此进行火控解算，然后控制海响尾蛇舰空导弹对目标进行第一次拦截，如果拦截不成功，还可以控制100毫米舰炮或者双37毫米舰炮进行第二次拦截，并综合使用箔条、电子干扰等手段对目标进行多次拦截。由于MR34火控雷达与舰载综合火控系统性能较好，所以我国第三代水面舰艇如054型护卫舰继续采用这些系统，并且对系统进行了改进，这次我国海军用来照射日本海上自卫队的舰艇可能就是MR34型雷达。

实际上由于舰艇的高度所限，所以舰载火控雷达的雷达视距一般较近，一般在30公里以内，因此当我国海军舰艇用火控雷达照射日本海上自卫队的水面舰艇的时候，实际上对方已经逼近，有消息说两者的距离只有3海里，这个距离已经非常近了，甚至已经处于对方舰炮的射击范围之内，前面讲过，利用光学系统已经可以瞄准目标、开火了，在这种情况下，我国海军用火控雷达对对方进行照射，以示威慑，并

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无不可。

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舰载火控雷达发展研究 篇2

1 舰载多功能相控阵雷达优势

舰载雷达运行效果好坏与整个海战作战进程存在非常密切的联系, 甚至会影响整个海域、空域作战体系的完整性。之所以引入MPAR, 是因为该雷达具有独特的优势, 具体来说:

1.1 集成化优势

舰载雷达在实践应用中, 需要3种、或者4种不同的雷达, 使得整个装备较为繁琐, 而一部性能优良的舰载多功能相控阵雷达整合了警戒、目标指示等多项功能, 能够在很大程度上节省雷达安装空间, 且能够优化舰船自身荷载, 最为关键的是能够解决雷达天线之间的干扰问题, 提高雷达运行效果。

1.2 提升作战能力

将MPAR与区域防控导弹有机整合到一起, 能够抵抗空中、海上多个目标的同时进攻, 不仅如此, 还能够增强舰艇的机动能力, 及时探测到弹道导弹上升位置, 为导弹防御提供更多时间, 从总体上提升整个舰队的作战能力。

1.3 自动化

MPAR具备较高的自动化水平, 使得系统具备较高的反应时间, 能够更好地应对复杂的环境, 从而在作战中争取更多有利时机。综合来看, MPAR自身具备的优势使得其能够成为舰艇的重要组成部分, 使其能够帮助作战人员更好应对攻击。

2 舰载多功能相控阵雷达发展状况

2.1 发展历程

从体制层面来看, MPAR发展主要经历了无源、有源及数字相控阵三个阶段。其中第一个阶段主要采用电真空管中央发射机, 具有快速搜索特点, 如AN/SPY-IA等。第二个阶段是引入了固态T/R组件, 具备较高的灵敏度、高可靠性等特点, 如COBRA等。第三个阶段运用现代数字波束型技术, 在前两个阶段基础之上, 具备更高的灵敏度、广域扫描等特点。

2.2 MPAR关键技术

舰载MPAR建立在多元技术基础之上, 正是多元技术的支持, 使得雷达在实际使用中能够发挥非常好的效果。具体来说:

2.2.1 子阵列集成技术

该项技术的应用, 能够在一定程度上拓展模块设计。目前, 正在研制的可拓展S波段瓦片型子阵列运用X波段特点, 形成了成本较低的S波段阵列。但是在实践中, 该项技术仍具备提升的空间, 如可拓展性特点。随着舰艇不断发展, 对雷达的性能也会提出更高要求, 如果缺少良好的拓展性能, 将会影响雷达整体运行效果。还有双极化技术、控制器技术等都需要进一步提升。

2.2.2 多波束形成技术

该项技术作为MPAR的关键技术, 形成多波束的方法较多, 主要是根据雷达运行需求而定。随着数字技术在实践中的广泛推广和应用, 该项技术的优越性愈发明显。尤其是在微波集成技术支持下, 为该项技术应用效果的提升也带来了更多机遇。但是该项技术还需要解决自身稳定性问题。不仅如此, 由于该项技术的应用在一定程度上增加了整个系统的复杂性, 对此技术人员还需要加大研究力度, 才能够更好地解决该问题。

2.2.3 双极化技术

MPAR双极化技术能够及时获得差动反射率偏差, 在运用中, 每个天线单元应设置两个极化通道, 如在空间上正交放置辐射单元等, 能够在相控阵天线基础之上增加一倍, 以此来满足系统运行需求。

2.2.4 MIMO技术

该项技术在低截获、反隐身等方面具有较为突出的优势, 也是现阶段最接近低截获概率雷达性能的一项技术, 能够对目标进行距离、方位等四维的监测, 在雷达领域受到了广泛关注。将该项技术应用于MPAR当中, 能够赋予雷达系统更加强大的功能。在雷达领域, 该项技术是一项崭新的概念, 且尚处于研究阶段, 实际工程的应用存在很多问题和不足, 如波形设计等, 还需要进一步研究和解决。尤其是相比较国外发达国家来说, 我国对于MIMO技术的研究还存在非常明显的滞后性。

3 舰载多功能相控阵雷达未来发展趋势

对于舰载多功能相控阵雷达未来发展, 更多的体现在技术层面上。如组件将朝着小型化、轻型化及低成本方向转变, 由传统的“砖块”变为“瓦片”, 组件整体质量将变为原来的1/5, 且下一代组件采用商用货架技术元器件, 实施母版结构, 充分利用现有资源, 以此来降低制造成本。AESA技术将会得到广泛应用, 尤其是舰载雷达上, 采用宽禁带半导体器件制作组件, 构成集成天线。Ga N自身的具备的优越性能够强化整个雷达系统的应用性能。MPAR子阵列主要有孔径结构、冷却器等构成。据预测, 子阵列将会进入到下一发展阶段, 尤其是在MMIC功放的支持下, 能够显著增强雷达发现、跟踪目标能力。

4 结论

根据上文所述, 随着未来海上舰队不断发展, 多功能相控阵雷达将会得到广泛应用。不仅如此, 在光电技术、半导体技术等高新技术的支持下, 还会将MPAR带入到崭新的发展阶段, 并在现代战争中发挥积极作用。另外, MPAR正在大量取代传统的机械雷达, 在不久的将来, 还会渗透至其他领域, 逐渐形成海陆空一体化雷达体系, 不断提升整体应用效果, 从而在实践应用中充分发挥自身综合效益。

摘要：多功能相控阵雷达作为舰载武器装备的一部分, 具有较强的优越性, 在提升作战进程、增强作战能力等方面发挥着积极作用。随着现代技术不断发展, 舰载多功能相控阵雷达朝着多元化方向发展, 越来越多的新技术逐渐渗透其中, 雷达实践应用功能得到了显著提高。文章将从舰载多功能相控阵雷达具备优势入手, 并对该雷达发展状况进行深入分析和研究, 最后对其未来发展趋势进行预测, 希望能够为我国舰载雷达领域持续发展提供更多支持和参考。

关键词：舰载,多功能相控阵雷达,发展状况

参考文献

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