- 世界航母雷达与电子战系统手册
- 范国平总编
- 5407字
- 2020-08-27 16:00:07
2.8 英国
【型号】1022型监视雷达(Type 1022 Surveillance Radar)
【生产厂商】BAE系统公司综合系统技术分公司(BAE Systems Integrated System Technologies)
【研制年代】20世纪80年代(开始装备)
【概述】
1022型监视雷达是一部远程对空对海监视雷达,是为了替换英国海军Type965监视雷达而研制的。它具有以下特点:
● 天线采用无斜视角馈源对主反射器进行渐变梯度照射,整个工作频段内的旁瓣电平较低;
● 相干发射机受控于频合器,即由频合器激励行波管,实现脉冲间相干;
● 发射机行波管具有较高的平均输出功率,雷达作用距离较远;
● 发射频率可在一定频带内捷变;
● 采用了固态电子器件;
● 接收机为脉冲压缩加动目标显示体制;动目标显示器具有数字正交对消功能,雷达有良好的抗雨杂波和海面杂波干扰性能;
● 可进行数字视频处理。
另外,1022型监视雷达的自动化雷达跟踪录取设备一直由雷卡防御电子设备公司(Racal Defence Electronics)[即后来的泰利斯宇航公司分部(Thales Aerospace Division)]供给,而该设备的收发信机可能来自信号公司(Signal)[即后来的泰利斯荷兰公司(Thales Nederland)]。
1022型监视雷达如图2-46所示。
图2-46 1022型监视雷达
【性能参数】
〖频段〗D(1~2GHz)
〖极化方式〗水平极化、圆极化
参考文献
[1]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2007-2008:142;2009-2010:142.
【型号】996型监视雷达(Type 996 Surveillance Radar)
【生产厂商】阿莱尼亚·马可尼公司(Alenia Marconi Systems)[意大利泛梅科尼卡(Finmeccanica)公司与英国BAE系统公司(BAE Systems)合资组建]
【研制年代】1983年
【概述】
996型监视雷达是一部3D监视与目标指示雷达,属于阿莱尼亚·马可尼公司(AMS)研制的出口型舰用雷达AWS-9(3D)的改进型,专用于英国皇家海军。该雷达于20世纪90年代开始装舰。在舰上,它与“海标枪”(Sea Dart)和“海狼”(Sea Wolf)舰对空导弹系统配合使用,可探测各种空中威胁,能在点防御和区域防御中提供监视、目标识别以及远程飞机探测和控制,为舰对空导弹系统提供自动目标指示。
996型监视雷达为多波束相控阵体制,天线阵转速为30r/min,天线阵列上方还安装了敌我识别阵列,功率由行波管发射机提供。该雷达能够以足够高的精度提供在它覆盖范围内所有空中和海上目标的3D数据。对空中和海上目标的航迹数据能自动传给装在舰上的战斗信息系统。另外,它还采用了多种电子反干扰技术,包括低副瓣、宽带频率捷变、多波束和可变辐射方向图等,允许在电子干扰严重的环境中连续工作。
996型监视雷达具有三种工作模式:
● 远程空中目标探测模式;
● 导弹探测模式;
● 目标指示/远程监视模式(远至115km)。
对上述三种工作模式需要说明的是,参考文献[2]给出的是以下四种工作模式:
● 正常模式:提供中程和点防御导弹系统的目标指示以及用于空情图编辑的远程监视。在这种构型中,对正常战斗机/攻击机的探测距离能达115km。
● 导弹模式:对于探测低空飞行和掠海导弹提供最佳的雷达性能,并保持收集对空监视数据的能力。当掠海飞行的导弹出现在雷达视距内时就能被探测到。产生可靠的航迹数据,并可快速用于舰上的点防御系统。
● 远程模式:所有可利用的功率都馈送给下波束的长宽度脉冲,提高作用距离性能以编辑空情图。这允许对海上侦察飞机的探测距离超过150km。
●反干扰模式:对该雷达附加功能的关键是安装在天线上的三个接收喇叭,一个直接安装在雷达旋轴的上方,另外两个喇叭向着天线的垂直边缘安装。这些喇叭接收敌方的干扰发射信号,利用多普勒特性就可极精确地确定发射源。这些个中间喇叭用做基准天线。因为996型监视雷达天线经干扰波束旋转,所以在一侧的喇叭读得正的多普勒读数,因为它接近干扰源;而另一侧的喇叭则读得负的多普勒读数,因为从干扰源往后退。当这些正和负的多普勒读数之和为零时,996型监视雷达天线面位于干扰源波束方向90°处。当天线面与干扰源波束平行时,所有这些喇叭都具有基准零的多普勒读数,两侧的喇叭在一个位置,它们对于干扰源的基准不是前进就是后退。
对每个干扰源取得的两个独立的读数,意味着从这些读数中得出的最终读数是极精确的;然后将该数据传送给操作台,作为一个选通脉冲显示在大型圆形双平行标绘板(Double Parallel Index Plot,DPIP)上,形成反干扰终端的一部分。有关干扰波束的电子特性和信息,显示在一个小的矩形屏的下面。这种模式使许多不同的干扰源都能显示在DPIP上。提供了交叉定位,就能确定干扰源辐射的实际距离和方向。
此处,若是将996型监视雷达的三种工作模式与参考文献[2]给出的四种工作模式作一比较,不难得出以下结论:
● 远程空中目标探测模式对应于参考文献[2]中的“远程模式”;
● 导弹探测模式对应于参考文献[2]中的“导弹模式”;
● 目标指示/远程监视模式对应于参考文献[2]中的“正常模式”;
● 缺少参考文献[2]中的“反干扰模式”。
根据参考文献[2]所述,996型雷达即是RN 996雷达,其成本估计为640万美元,它又有三种变型:
● RN996(1):英国皇家海军称为改进型,装备大型水面舰艇,如Invincible级反潜战航空母舰和Type 42(Batches 1、2和3)级导弹驱逐舰。
● RN996(2):英国皇家海军称为Type 23护卫舰型。
● AWS-9:出口型,可用于2D和3D型。
至于AMS公司对996型监视雷达的改进,有两点在参考文献[1]中得到明确。一是正在为其研制一种命名为Outfit LFE的新的航迹录取器;二是为将其作战可用性(Operational Availability)提高到90%而于1999年4月开始进行了“可用性改进项目”(AVMIP)。AVMIP项目包括更换老式部件;采用可快速拆卸的模块,方便对甲板设备的维护以及增强舱室内设备的自检能力,能够让舰员维护设备。
996型监视雷达如图2-47所示。
图2-47 996型监视雷达
【性能参数】(1)(Type 996,引自参考文献[2])
〖频段〗E/F(2~4GHz)
〖作用距离〗115km(正常模式,战斗机大小目标);150km(远程模式,海上侦察机)
〖覆盖范围〗360°(方位)
〖处理目标数〗>100个(确认的航迹)
天馈线
〖天线类别〗多波束带状线馈电相控阵
〖稳定平台〗二轴(横摇和纵摇)
〖天线转速〗30r/min
〖发射机〗类别:用射频放大器驱动的行波管
〖接收机〗类型:双超外差/脉冲压缩。通道数:2
〖信号处理〗类型:MTI为3和4脉冲对消器
〖数据处理〗录取方式:基于软件的点迹和航迹提取器
〖电子反干扰措施〗低副瓣、宽带频率捷变、多波束和可变辐射方向图
【性能参数】(2)[AWS-9(3D),引自参考文献[3]]
〖频段〗S(2~4GHz)
〖天线转速〗30r/min(额定值)
〖天线旋转装置稳定性〗双轴(±8°俯仰;±20°横滚)
〖电源〗115V(舱室内,单相,60Hz,1kVA);440V(桅顶,三相,60Hz,30kVA启动时,1.5kVA转动时)
〖环境温度〗-20~+50℃(桅顶);+15~+45℃(舱室内)
〖桅顶风速〗30m/s(稳定工作);40m/s(继续工作)
〖舱室内制冷〗水(38kW)
〖重量〗1084kg(桅顶部分,额定值);2225kg(舱室内部分,额定值)
参考文献
[1]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2007-2008:114~115;2009-2010:115.
[2]世界海用雷达手册. 国防工业出版社,2007:425~426.
[3]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2007-2008:138.
【型号】MM/SPN-720(V)5飞机进场控制雷达(MM/SPN-720(V)5 Approach Radar)
【生产厂商】泛梅科尼卡公司(Finmeccanica)
【研制年代】20世纪90年代(估计)
【概述】
MM/SPN-720(V)5是一种I频段引导舰载机在航母上着陆的雷达。根据参考文献[2]可知,尽管生产研制商是意大利泛梅科尼卡公司(Finmeccanica),还是意大利伽利略航空电子设备公司(Galileo Avionica),尚待查证,但无疑MM/SPN-720(V)5应该属于MM/SPN-720雷达的派生型。
在参考文献[2]中,MM/SPN-720是Galileo Avionica为意大利海军新型航空母舰——“加富尔”(Cavour)研制的一种先进的精确进场雷达。参考文献[2]对其有如下两段描述:
● 该雷达包含一个紧凑、易于集成的传感器,通过双工作台进行遥控,从舰上的监视雷达中获取着舰飞机的指示信息,在飞机最初进场时将其锁定,并把预定路线传导甲板上。
● 2003年,英国防部将MM/SPN-720雷达(见图2-48)选作皇家海军航空母舰HMS Ark Royal及HMS Illustions的精确进场雷达,用于引导Harrier GR MK9飞机,大大提高了恶劣天气下和夜间的着舰安全系数。MM/SPN-720雷达在Galileo Avionica的Campi Biseneio工厂完成改进,包括雷达性能上的一些变化、舰船陀螺仪数据与当前标准及控制台改进的适配性等,以满足英国皇家海军的需求。
图2-48 MM/SPN-720雷达
【性能参数】
〖频段〗I(8~10GHz)
〖体积〗<1.3m3
参考文献
[1]Jane's Fighting Ships 2006-2007:830.
[2]世界海用雷达手册. 国防工业出版社,2007:346.
【型号】1007型导航/搜索雷达(Type 1007 Navigation and Search Radar)
【生产厂商】凯尔文·休斯公司(Kelvin Hughes)
【研制年代】1971—1989年
【概述】
Type 1007(见图2-49)是英国皇家海军标准的I/F频段导航雷达。它由各种舰用导航、对海及对空搜索设备组成,包括可供选择的天线、I频段和F频段收/发机以及各种显示设备。
图2-49 1007型导航/搜索雷达
(1)天线
有多种可供选择安装在各种水面舰船上的天线,如2.4m单阵列天线、3.1m单阵列天线以及2.4m双阵列天线。这些天线亦可供直升机应答器和反射雷达波的气球装置(Outfit RRB)使用,它们均为水平极化端馈裂缝线阵,加上垂直极化滤波器以获得低的副瓣和反向辐射电平。3.1m天线阵水平波束宽度为0.75°。水面舰艇天线可抗185km/h的风力,并经得住达120℃的烟囱气体温度以及舰炮发射时的震动与爆炸冲击气浪的影响。另外,一种4.1m天线可用于F频段雷达,也可选用做敌我识别(IFF)天线。而且,还有一种经过充分压力试验的潜艇天线可安装在各种潜艇的桅杆上。
(2)利用上述几种端馈裂缝线阵,Kelvin Hughes公司推出一种小截面天线系列
在可供选用的2.4m(I频段)和4.1m(F频段)配置中,这类天线采用聚苯乙烯棒状设计来获得仰角波束宽度。据称,这种方法减化了机械结构,减少了所用的部件。Kelvin Hughes公司还声称,该系列天线性能得到改进,天线表面积变小,所受到的空气阻力也减少,从而相应地减小齿轮传动箱负载,使之可靠性增强。
(3)收/发机
1007型导航/搜索雷达使用的收/发机被命名为KH1007。该机为固态(磁控管除外),工作在9410MHz和3050MHz频率处,发射机输出功率为25kW。采用了大动态范围的对数接收机,具有机内监测系统用以检测设备是否处于最佳工作状态。低泄漏假负载可用于雷达静止期间的系统测试。集中发射控制电路能发出指令立刻禁止发射。扇区发射也可由主显示器直接控制(可供F频段雷达选择)。采用消隐脉冲来保护敏感的电子支援措施设备。
截至2005年,KH1007收/发机正在被KH2007收/发机所取代。可供使用的KH2007收/发机有I频段和F频段两种配置。据称,KH2007收/发机采用了Kelvin Hughes公司的低噪声前端和新的场效应晶体管(FET)调制器,成为该公司标准的雷达收/发机。与KH1007比较,KH2007的性能更好,但监测功能没有变化。
至于磁控管情况,由参考文献[2]可知:“发射机采用了高可靠性的小型磁控管,由一个DC固态谐振线性调制器驱动。该磁控管产生非常低的杂散磁场。使用高比值铁氧体磁芯调制器输出脉冲变压器,意味着调制器脉冲形成网络只能工作于700V电压下。三个脉冲长度、脉冲重复频率和发射机输出功率均与普通商船用的雷达相同,这就使发射信号不会当作军舰而被识别。如有需要,发射机可与舰上武器系统的主信号发生器外同步。如果外同步信号出现故障,那么发射机将能在1s内恢复内部产生的脉冲重复频率。”
(4)显示器
截至2005年,Kelvin Hughes公司的导航与战术显示器(NTD)已用在该公司研发的所有系统中。可供选用的NTD有多功能型、雷达[雷达自动化标绘辅助装置(ARPA)]型以及电子图显示信息系统(ECDIS)/战舰电子图显示信息系统(WECDIS)型,它们为用户显示战术图像,并且能够把作战信息中心发布的可识别的海上图像传送到舰桥驾驶台上。此外,NTD还能够把来自雷达、数据链、声呐、导航、电子战与光电传感器多个信息源的数据融合在一起,以一种清晰简明的格式显示出来,实现对现代战争环境的一目了然。
● 多功能NTD:该型设备把传统雷达和新技术传感器数据同所有格式的电子图、测绘以及侦察信息综合起来,实现更高水平的战术与导航感知。
● NTD ARPA:该型设备是作为舰上驾驶舱与作战舱室设施设计的,符合国际海事组织(IMO)有关导航雷达和雷达自动化标绘辅助装置的要求,适用于各种类型的水面舰艇和潜艇,可控制多部雷达。
● NTD ECDIS/WECDIS:该型设备在NTD基础上增加了独立或综合的制图系统,属于IMO类型,可提供良好的ECDIS功能或所有的北约组织(NATO)的WECDIS能力。
对于1007型导航/搜索雷达各种显示设备,参考文献[2]则给出以下描绘:
● 彩色战术显示器(CTD)是一种高性能导航显示器,具有固定的跟踪能力,能够自动跟踪多达50个目标,人工跟踪20个目标。CTD可向操作员提供300km外目标的清晰彩色战术图,能够标明所跟踪舰船的名称及数量,用符号和色彩来指示敌方/友方/中立方/未知方,并指出是空中、水面还是水下目标。
●标准装置包括大部分测速器、陀螺仪和全球定位系统设备。CTD可接收4部雷达视频输入,3部辅助视频连续波雷达能接收从标图提取的数据、VESTA、完成IFF主动门询问,并能与大部分作战系统、火控系统、红外与电子支援设备连接。高速空中目标跟踪设备也是可供选择的系统。
● 各CTD显示器可联网以分享跟踪数据,并形成一个高成本但有效的指挥系统。一种不受天气影响的辅助光栅扫描显示器也可作为选择。该显示器为便携式,可用于敞开式舰船或潜艇鳍板上,内置式模拟装置可使船上训练能在最短时间内完成。
【性能参数】(KH2007收/发机)
发射机
〖频段〗F(3050MHz±10MHz);I(9410MHz±30MHz)
〖磁控管峰值功率〗30kW(F频段);25kW(I频段)
〖脉冲重复频率〗375Hz(±10Hz,F/I频段);750Hz(±20Hz,F/I频段);1500Hz (±40Hz,F/I频段);3000Hz(±100Hz, F/I频段)
〖脉宽〗0.05μs(F/I频段); 0.16μs(F/I频段);0.4μs(F/I频段);1.0μs(F/I频段)
接收机
〖噪声〗6dB(额定值,F/I频段)
〖类型〗对数接收机(F/I频段)
〖中频〗60MHz(F/I频段)
〖带宽〗5MHz(MP和LP,额定值,F/I频段);20MHz(SP,额定值,F/I频段)
〖动态范围〗优于90dB(F/I频段)
〖调谐〗自动微调(AFC)加人工手调
整机
〖体积〗420mm×645mm(720mm,包括固定架)×250mm
参考文献
[1]Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2007-2008:140~141;2009-2010:141~142.
[2]世界海用雷达手册. 国防工业出版社,2007:446~447.
【型号】Decca 1008导航雷达(Decca 1008 Navigation Radar)
【生产厂商】雷卡·德卡公司(Racal Decca Co.)
【研制年代】20世纪70年代(估计)
【概述】
这是一种英国海军舰用导航雷达。
【性能参数】
〖频段〗E/F(2~4GHz)
参考文献
[1]Jane's Fighting Ships 2006-2007:830.