預警機系統(tǒng)導論

內(nèi)容概要

　　《預警機系統(tǒng)導論（第2版）》為論述預警機系統(tǒng)的專著，反映了自本書第一版出版以來10余年來國際預警機技術的最新發(fā)展，以及我國自行開發(fā)預警機的部分認識成果。本書介紹了預警機的發(fā)展史、功能和系統(tǒng)組成，從技術上分析了預警機各組成部分的特點、功能和性能要求，對預警機載機改裝設計以及系統(tǒng)集成中的若干關鍵技術、難點或解決途徑做了較深入的探討，并對預警機的發(fā)展趨勢進行了預測?！　”緯淖x者對象是預警機系統(tǒng)的設計開發(fā)人員、使用人員、維修維護人員和項目管理者，也可供對預警機感興趣的電子、通信或計算機類專業(yè)技術人員參考。

書籍目錄

第1章預警機發(fā)展史 1.1預警機的基本組成 1.2三代預警機的發(fā)展 1.2.1第一代預警機 1.2.2第二代預警機 1.2.3第三代預警機 1.3預警機在戰(zhàn)爭中的使用實例 第2章 預警機系統(tǒng)總體設計 2.1預警機系統(tǒng)的功能 2.1.1數(shù)據(jù)和信息服務 2.1.2傳感器管理 2.1.3形成打擊鏈 2.2預警機系統(tǒng)的作戰(zhàn)任務 2.3 預警機的組成、各分系統(tǒng)的功能與性能要求 2.3.1載機分系統(tǒng) 2.3.2預警雷達分系統(tǒng) 2.3.3敵我識別／二次雷達分系統(tǒng) 2.3.4 電子偵察分系統(tǒng) 2.3.5通信偵察分系統(tǒng) 2.3.6通信分系統(tǒng) 2.3.7導航分系統(tǒng) 2.3.8主控與指控分系統(tǒng) 2.3.9預警機自衛(wèi)電子分系統(tǒng) 2.3.10地面配套設備 2.4預警機系統(tǒng)總體設計 2.4.1硬件體系結構 2.4.2軟件體系結構 2.4.3系統(tǒng)電磁兼容設計 2.4.4預警機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合 第3章機載預警雷達 3.1機載預警雷達的脈沖重復頻率類型與基本構成 3.1.13種脈沖重復頻率的定義 3.1.23種脈沖重復頻率的優(yōu)缺點 3.1.3 PD雷達的基本構成 3.1.4幾項特殊技術 3.2機載預警雷達探測性能的計算 3.2.1 PD雷達的最大作用距離 3.2.2雜波功率計算 3.2.3對動態(tài)范圍和系統(tǒng)穩(wěn)定度的要求 3.2.4由遮擋形成的盲區(qū)圖 3.2.5天線低旁瓣電平的要求 3.2.6機載預警雷達探測覆蓋范圍的表示方法 3.3 機載預警雷達測定目標坐標的方法與測量精度分析 3.3.1測距的方法和測距精度分析 3.3.2測方位角的方法與測方位角精度分析 3.3.3測高方法與測高精度分析 3.4機載預警雷達探測性能的檢飛方法 3.4.1機載預警雷達檢飛所需采樣點數(shù)的計算 3.4.2機載預警雷達檢飛地區(qū)的選擇 3.4.3機載預警雷達檢飛航線設計原則 3.5機載預警雷達的相控陣體制與工作頻率選擇問題 第4章載機改裝 4.1預警機載機的改裝原則和項目 4.1.1基本飛機的選擇 4.1.2裝載任務系統(tǒng)設備對載機的主要影響 4.1.3改裝原則 4.1.4改裝項目  4.1.5飛機改裝的權衡與綜合 4.2預警機的總體—氣動構型 4.2.1預警雷達掃描方式的影響 4.2.2外部布局 4.2.3“雷達罩—支架”的氣動影響 4.2.4“雷達罩—支架”的氣動設計 4.2.5氣動補償設計措施 4.3預警機的總體內(nèi)部布置與質(zhì)量、質(zhì)心控制 4.3.1 內(nèi)部布置的一般要求 4.3.2雷達罩內(nèi)布置 4.3.3機身氣密艙的布置 4.3.4質(zhì)量與平衡控制 4.4預警機載荷變化與結構的完整性保證 4.4.1結構改裝項目 4.4.2結構改裝設計準則 4.4.3“雷達罩—支架”結構—強度設計 4.4.4全機結構的強度評估 4.5載機變形與振動對雷達天線的影響 4.6載機與天線罩對雷達天線波瓣的影響 第5章預警機系統(tǒng)的未來發(fā)展趨向 5.1 固體有源相控陣技術在預警機上的應用前景 5.1.1有源相控陣技術的優(yōu)越性 5.1.2限制有源相控陣技術應用的主要因素 5.1.3基于有源相控陣的時空二維自適應信號處理技術 5.1.4檢測前跟蹤技術 5.1.5數(shù)字陣列雷達技術 5.2雙／多基地技術在預警機上的應用前景 5.3預警雷達與合成孔徑雷達結合在預警機上的應用前景 5.4共形天線在預警機上的應用前景 5.5 分布式射頻相參技術在預警機上的應用前景 5.6無人預警系統(tǒng)的應用前景 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：    為提高對雷達所要求的探測距離指標，E——2預警機的AN／APS——96雷達選用UHF波段（400MHz）。因為在艦載機能出航作戰(zhàn)的各種海情下，海面對UHF頻段雷達波的反射雜波能比S波段低10dB左右。此外，在當時，用UHF波段的電子管大功率發(fā)射機可做到較小的體積和重量，但UHF的反射面天線如要得到與APS——20同樣的方位分辨力則需10m左右的口徑，這顯然是艦載機難以負擔的。因此，通用電氣公司采用了12單元八木天線陣來替代反射面天線，這樣使得一個有APS—20同樣方位分辨力的UHF天線連同安置在其反向端的敵我識別（IFF）詢問機天線陣，能夠容納在一個直徑7.32m、高度0.76m的扁圓形天線罩內(nèi)。通用電氣公司又采用天線罩與天線一起旋轉的辦法，減輕了天線罩的電氣與結構設計難度。 為了既保有大的平均發(fā)射功率以支持雷達探測威力，又盡量減少接收到海面反射的雜波功率，以求在高海情條件下目標信號不被雜波掩蔽，通用電氣公司采取了50年代后期出現(xiàn)的雷達脈沖壓縮新技術。雷達發(fā)射的脈沖寬12μs，但脈沖內(nèi)有頻率調(diào)制。在接收機電路中插入一個脈沖壓縮電路，輸出的脈沖信號就被壓縮到約0.2μs，這樣使接收到海雜波功率降低到了約1／60。因此再加上在APs—20改進型上已成熟的外相參動目標顯示電路，這一雷達就提高了在高海情下探測低空飛機的距離，探測距離可達300km。 格魯曼公司則為這一預警機系統(tǒng)專門設計和制造了一種載機。它在雙人駕駛艙后有一個粗短的機體，包括長3.35m的電子設備艙，在其后面有3個顯控臺的操縱員艙。這3個顯控臺分別供雷達監(jiān)視員、任務指揮員與引導控制員使用。全機長17.55m，又寬又長的機翼與機尾翼都放在機身之上，翼展24.56m。為了減少在航空母艦上占有的面積，機翼除中間部分外，兩邊可向后折疊。緊靠兩邊后折點交連的是兩個短艙，艙內(nèi)上部安裝了渦輪螺旋槳發(fā)動機，下面則是起落架。這一對提供近10000馬力的發(fā)動機使該機在航空母艦甲板上能以23.54t全重起飛，并在6km～9km的高度上，以450km／h～480km／h速度巡航。發(fā)動機又為機內(nèi)設備供電180kVA，飛機載燃油5.6t，足以續(xù)航2580km，從而達到了在離航空母艦300km處巡邏約4h的戰(zhàn)術要求，扁平的旋罩安裝在機背中部偏后。為了在工作時天線能盡可能離開機身以減弱后者對前者波束的影響，又要使載機的總高度低于航空母艦機庫限高5.53m，格魯曼公司設計了一個特殊液壓升降裝置，使這910kg重的天線旋罩在入庫時能降低0.66m。為了克服機背大旋罩產(chǎn)生的氣流影響，機尾設置了4個垂直安定面。 這一稱為“鷹眼”（Hawkeye）的預警機于1964年開始交付美海軍，型號名稱為E—2A，并部署到太平洋艦隊的航空母艦上取代原有的E—1B。到1967年E—2A機共生產(chǎn)59架。1971年起E—2A被改進為E—2B。改進點在載機上是氣動性能的某些優(yōu)化，在電子設備上首先是把雷達APS—96改為APS—111。后者的特點是采用了20世紀60年代研制成的機載動目標顯示技術，又以數(shù)字電子計算機替換了原來的磁鼓存儲器與模擬跟蹤器，使雷達在海面上發(fā)現(xiàn)和跟蹤低空飛行目標的能力又提高了一步。但APS—111雷達在靠近陸地的海域工作時性能仍不能令人滿意，島嶼與海岸的強散射雜波仍掩蔽了要觀察的飛行目標。當時美海軍在地中海與東南越南海都遇到這類問題，因此它要求通用電氣公司繼續(xù)改進雷達的下視能力。70年代初通用電氣公司又推出了APS—120雷達。它采用了當時最先進的動目標檢測（MTD）技術。其核心是對每一距離單元上的信號進行多普勒頻率濾波，以區(qū)別雜波和飛行目標。當時還以模擬器件為主，因此電路十分復雜。同時為使多普勒頻率區(qū)分有效，必須使信號頻率很穩(wěn)定，因此又大力改進了雷達發(fā)射機和接收機本地振蕩器的頻率穩(wěn)定度。此外，又讓航空部件公司將飛機螺旋槳從鋁質(zhì)改為由鋼心、塑料蜂窩結構與玻璃鋼外皮組成，由此減弱了螺旋槳反射作用對信號產(chǎn)生的頻率調(diào)制。這些措施綜合起來改善了雷達在地面雜波干擾下的探測能力。

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