机载火控雷达技术及其对导引头的引导价值

ScienceandTechnology&Innovation┃科技与创新文章编号：2095－6835（2018）05－0143－02机载火控雷达技术及其对导引头的引导价值彭吉

（新疆五家渠69008部队26分队，新疆五家渠831300）摘要：机载火控雷达的功能定位和导弹的导引头存在相似性，都需要面对很多的挑战，比如高机动目标、隐身目标、地理环境、复杂电磁环境以及慢速目标等。机载火控雷达和导引头的相似性使得两者可以通过智能化架构、相控阵、体系化作战以及载荷与平台一体来共同应对挑战。导引头与机载火控雷达相比，存在一定的独特之处，在高精度波束指向、低成本相控阵天线、高效算法以及高效散热等方面，都对其提出了更高的要求。对机载火控雷达技术进行了分析，并探讨了其对导引头的引导价值。关键词：机载火控雷达；导引头；武器系统；杂波环境中图分类号：TN959.73文献标识码：ADOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2018.05.143我国在雷达领域已经研究了30多年一体化设计。美国在20世纪八九十年代就已经启动了“钻石眼”共性阵预警机，如图1所示，通过“联合翼”机翼共形有源相控阵雷达，天线孔径可达56m2。机载火控雷达与预警雷达相比，质量、体积都较小，研究的迫切性较低。随着新一代作战平台的不断发展，需求越来越大，比如全空域探测、扁平化的外形等，所以，必须要进行一体化设计。机载火控雷达技术的作用就是对空、地、海目标进行探测和追踪，与武器系统相配合对目标进行拦截和打击。引导头的作用就是对目标进行快速的探测以及拦截，对目标进行稳定跟踪，引导导弹对目标进行打击。总体而言，机载火控雷达和引导头的功能定位是相似的。相同，比如高速高机动目标、杂波环境、隐身目标还有复杂电磁环境等。功能定位的相似，意味着两者可以有一定的联系。导引头是功能精简的小型火控雷达，研究机载火控雷达，对导引头有一定的引导价值。1机载火控雷达技术的发展1.1采用相控阵，应对高机动隐身目标波束捷变配合上波束快速扫描，变革了雷达的自身性能，体现在抗干扰能力更强、探测威力更大、可综合调度多目标、多任务资源。可通过隐身性能建设一体化载荷平台，新一代战斗机都有隐身设计，对于平台RCS而言，不能忽略雷达天线的贡献。RCS与机械扫描天线相比，降低了至少两个数量级。利用高功率电子干扰（HPECM）或高增益无缘桢收（HGESM）可以构建射频多功能一体化。相控阵天线的特性很多，比如大增益、大功率以及大带宽等，当共享了ECM以及ESM等设备之后，可以满足HGESM以及兆瓦级HPECM；共享通信设备之后，可以进行高速、远距离数据传输。1.2推进一体化，增大天线孔径应用有源相控阵体制，提高阵面效率和发射功率，但因平台供电资源造成的影响，发射功率很难进一步提高。对此，为了使得功率孔径积进一步增大，比较理想的技术途径就是进行平台一体化设计，扩大天线孔径。另外，应用到实际作战中之后，两者面临的挑战也较为.com.cn. All Rights Reserved.（a）传感器飞机

（b）雷达和平台一体化图1“钻石眼”共性阵预警机

1.3提高适应复杂环境的能力在传统雷达的体制下，采用自适应处理，或采用PD常规处理，都有固定不变的处理方法、处理参数以及发射波形，·143·科技与创新┃ScienceandTechnology&Innovation对外界环境也具有较差的感知能力，对地理环境信息以及电磁环境也无法进行有效利用。但实际的雷达工作环境是非常不稳定、多变、不均匀的，所以，在复杂的电磁环境下，雷达系统很难获得理想的探测性能。架构智能化体系的环境感知、分析、调节能力都更强，雷达可以更好地适应环境。通过智能决策、辅助知识的处理，改善了信号的处理算法，在复杂电磁环境下，也可以提高雷达对目标的探测能力，在应对低速目标、超高速目标以及隐身目标时，表现更加出色。1.4融入大体系，实现协同作战能力对于雷达，多站协同、多基地的方法提高了雷达的性能，探测能力更强，尤其是应对隐身目标时精度更高，具有更强的抗干扰能力。目前，网络化作战不断发展，应用了多种数2018年第05期

据链，出现了战斗机编队协同作战。在编队内，对目标进行协同探测，共享信息，分工协作，优势互补，协同感知战场的态势。对于导弹而言，也会面临着来自主瓣和隐身目标的干扰，因此，可以采用多弹协同模式来攻击。此外，采用一发一收或一发多收的方式可以使隐身目标增大RCS值。此外，从不同的视角进行探测，可以对主瓣干扰进行有效剔除。2对导引头的引导价值2.1更高的天线指向精度对于平台和机载火控雷达，两者为开环关系，雷达与平台相连接，接收其提供的惯导信息，可以引导机载武器系统、有效探测目标。飞行控制系统和机载雷达系统是两个不同的系统。对于机载雷达而言，在飞机的飞行控制中，雷达不会直接参与，不会对飞行安全造成影响。.com.cn. All Rights Reserved.图2典型相控阵雷达导引头制导回路原理框图

在制导控制回路中，导引头是其中的一部分，如图2所示。对导引头的要求较高，参数精度和测量精度的变化对飞行控制性能有直接影响，平台与导引头两者之间的关系是紧耦合关系。近年来，进行了多次仿真及测试，研究了捷联去耦技术，得出的基本结论为：当具有较高的数据率、波束指向角精度时，可以满足去耦系数的要求，在高频段效果更加明显。但为了更好地满足波束指向对精度的要求，还需进行更多的研究，尤其是在相控阵天线的标校、误差控制等方面。2.2更高效的散热能力对于雷达或导引头，影响推远威力的根本还是功率孔径积。对于机载火控雷达，利用强迫风、液冷的散热也十分有效，虽然导引头无法采用，但其也有特有的优势，比如导引头的工作时间很短，只有几十秒。相变材料、高热容材料、冷板技术等是目前主要的研究方向，但对于所有的导弹而言，没有通用的技术来解决所有的问题，必须要优化具体的装弹条件开展方案。3结束语机载火控雷达和导引头都面临越来越大的挑战，基于两者的相似性，提出了未来的发展方向，在机载火控雷达技术对导引头的引导价值上进行了简要阐述，梳理了今后需要进行重点研究的方面，以期提供借鉴。参考文献：［1］姬宪法.机载相控阵火控雷达的技术特征及干扰研究［J］.机电产品开发与创新，2015（03）：13-15.［2］王斌，刘春生，卢义成.地/海杂波背景下机载火控雷达效能评估［J］.火力与指挥控制，2017（06）：154-157，162.［3］贺浩.机载火控雷达探测模式下虚警数据融合处理技术研究［D］.西安：西安电子科技大学，2015.〔编辑：张思楠〕·144·