機載火控雷達技術及其對導引頭的引導價值

彭吉

（新疆五家渠69008部隊26分隊，新疆 五家渠 831300）

機載火控雷達技術的作用就是對空、地、海目標進行探測和追蹤，與武器系統(tǒng)相配合對目標進行攔截和打擊。引導頭的作用就是對目標進行快速的探測以及攔截，對目標進行穩(wěn)定跟蹤，引導導彈對目標進行打擊?？傮w而言，機載火控雷達和引導頭的功能定位是相似的。

另外，應用到實際作戰(zhàn)中之后，兩者面臨的挑戰(zhàn)也較為相同，比如高速高機動目標、雜波環(huán)境、隱身目標還有復雜電磁環(huán)境等。功能定位的相似，意味著兩者可以有一定的聯(lián)系。導引頭是功能精簡的小型火控雷達，研究機載火控雷達，對導引頭有一定的引導價值。

1 機載火控雷達技術的發(fā)展

1.1 采用相控陣，應對高機動隱身目標

波束捷變配合上波束快速掃描，變革了雷達的自身性能，體現(xiàn)在抗干擾能力更強、探測威力更大、可綜合調度多目標、多任務資源。可通過隱身性能建設一體化載荷平臺，新一代戰(zhàn)斗機都有隱身設計，對于平臺RCS而言，不能忽略雷達天線的貢獻。RCS與機械掃描天線相比，降低了至少兩個數(shù)量級。利用高功率電子干擾（HPECM）或高增益無緣楨收（HGESM）可以構建射頻多功能一體化。相控陣天線的特性很多，比如大增益、大功率以及大帶寬等，當共享了ECM以及ESM等設備之后，可以滿足HGESM以及兆瓦級HPECM；共享通信設備之后，可以進行高速、遠距離數(shù)據(jù)傳輸。

1.2 推進一體化，增大天線孔徑

應用有源相控陣體制，提高陣面效率和發(fā)射功率，但因平臺供電資源造成的影響，發(fā)射功率很難進一步提高。對此，為了使得功率孔徑積進一步增大，比較理想的技術途徑就是進行平臺一體化設計，擴大天線孔徑。

我國在雷達領域已經(jīng)研究了30多年一體化設計。美國在20世紀八九十年代就已經(jīng)啟動了“鉆石眼”共性陣預警機，如圖1所示，通過“聯(lián)合翼”機翼共形有源相控陣雷達，天線孔徑可達56 m2。

機載火控雷達與預警雷達相比，質量、體積都較小，研究的迫切性較低。隨著新一代作戰(zhàn)平臺的不斷發(fā)展，需求越來越大，比如全空域探測、扁平化的外形等，所以，必須要進行一體化設計。

1.3 提高適應復雜環(huán)境的能力

在傳統(tǒng)雷達的體制下，采用自適應處理，或采用PD常規(guī)處理，都有固定不變的處理方法、處理參數(shù)以及發(fā)射波形，對外界環(huán)境也具有較差的感知能力，對地理環(huán)境信息以及電磁環(huán)境也無法進行有效利用。但實際的雷達工作環(huán)境是非常不穩(wěn)定、多變、不均勻的，所以，在復雜的電磁環(huán)境下，雷達系統(tǒng)很難獲得理想的探測性能。

架構智能化體系的環(huán)境感知、分析、調節(jié)能力都更強，雷達可以更好地適應環(huán)境。通過智能決策、輔助知識的處理，改善了信號的處理算法，在復雜電磁環(huán)境下，也可以提高雷達對目標的探測能力，在應對低速目標、超高速目標以及隱身目標時，表現(xiàn)更加出色。

1.4 融入大體系，實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)能力

對于雷達，多站協(xié)同、多基地的方法提高了雷達的性能，探測能力更強，尤其是應對隱身目標時精度更高，具有更強的抗干擾能力。目前，網(wǎng)絡化作戰(zhàn)不斷發(fā)展，應用了多種數(shù)據(jù)鏈，出現(xiàn)了戰(zhàn)斗機編隊協(xié)同作戰(zhàn)。在編隊內，對目標進行協(xié)同探測，共享信息，分工協(xié)作，優(yōu)勢互補，協(xié)同感知戰(zhàn)場的態(tài)勢。對于導彈而言，也會面臨著來自主瓣和隱身目標的干擾，因此，可以采用多彈協(xié)同模式來攻擊。此外，采用一發(fā)一收或一發(fā)多收的方式可以使隱身目標增大RCS值。此外，從不同的視角進行探測，可以對主瓣干擾進行有效剔除。

2 對導引頭的引導價值

2.1 更高的天線指向精度

對于平臺和機載火控雷達，兩者為開環(huán)關系，雷達與平臺相連接，接收其提供的慣導信息，可以引導機載武器系統(tǒng)、有效探測目標。飛行控制系統(tǒng)和機載雷達系統(tǒng)是兩個不同的系統(tǒng)。對于機載雷達而言，在飛機的飛行控制中，雷達不會直接參與，不會對飛行安全造成影響。

在制導控制回路中，導引頭是其中的一部分，如圖2所示。對導引頭的要求較高，參數(shù)精度和測量精度的變化對飛行控制性能有直接影響，平臺與導引頭兩者之間的關系是緊耦合關系。

近年來，進行了多次仿真及測試，研究了捷聯(lián)去耦技術，得出的基本結論為：當具有較高的數(shù)據(jù)率、波束指向角精度時，可以滿足去耦系數(shù)的要求，在高頻段效果更加明顯。但為了更好地滿足波束指向對精度的要求，還需進行更多的研究，尤其是在相控陣天線的標校、誤差控制等方面。

2.2 更高效的散熱能力

對于雷達或導引頭，影響推遠威力的根本還是功率孔徑積。對于機載火控雷達，利用強迫風、液冷的散熱也十分有效，雖然導引頭無法采用，但其也有特有的優(yōu)勢，比如導引頭的工作時間很短，只有幾十秒。相變材料、高熱容材料、冷板技術等是目前主要的研究方向，但對于所有的導彈而言，沒有通用的技術來解決所有的問題，必須要優(yōu)化具體的裝彈條件開展方案。

3 結束語

機載火控雷達和導引頭都面臨越來越大的挑戰(zhàn)，基于兩者的相似性，提出了未來的發(fā)展方向，在機載火控雷達技術對導引頭的引導價值上進行了簡要闡述，梳理了今后需要進行重點研究的方面，以期提供借鑒。

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