預(yù)警機(jī)將雷達(dá)裝上飛機(jī)，利用飛機(jī)平臺(tái)的飛行高度克服地球曲率對(duì)觀測(cè)視距的限制，減少雷達(dá)盲區(qū)，擴(kuò)大低空和超低空探測(cè)距離，發(fā)現(xiàn)更遠(yuǎn)的敵機(jī)和導(dǎo)彈，為防空系統(tǒng)提供更多的預(yù)警時(shí)間，其雷達(dá)稱為機(jī)載預(yù)警雷達(dá)。
由于機(jī)載預(yù)警雷達(dá)架設(shè)在高空飛行的飛機(jī)上，其優(yōu)越性是地基雷達(dá)所無(wú)法比擬的。然而，雷達(dá)升空后，下視工作加平臺(tái)運(yùn)動(dòng)帶來(lái)了地雜波頻譜擴(kuò)展問(wèn)題，雷達(dá)安裝在飛機(jī)上對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)也出了許多限制，如對(duì)雷達(dá)體積、重量和功耗的限制，技術(shù)難度很大，能夠自主研制高性能機(jī)載預(yù)警雷達(dá)的國(guó)家屈指可數(shù)。
美國(guó)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，形成了E-2、E-3兩個(gè)系列的預(yù)警機(jī)，并在多次戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮重要作用，美國(guó)還在不斷對(duì)這兩個(gè)系列的機(jī)載預(yù)警雷達(dá)進(jìn)行改進(jìn)以提高性能。此外，以色列、瑞典、俄羅斯、中國(guó)也發(fā)展了自己的預(yù)警機(jī)及其機(jī)載預(yù)警雷達(dá)。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和飛行器隱身技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)載預(yù)警雷達(dá)未來(lái)的主要作戰(zhàn)對(duì)象將是隱身性能和飛行性能俱佳的新一代戰(zhàn)機(jī)，以及低空高速飛行的低雷達(dá)散射截面巡航導(dǎo)彈。實(shí)際電子戰(zhàn)環(huán)境中還存在著多種形式的干擾等，對(duì)下一代機(jī)載預(yù)警雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求。
下面，我們以研制國(guó)家為區(qū)分，對(duì)全球主要機(jī)載預(yù)警雷達(dá)做一個(gè)概覽介紹，主要涉及固定翼預(yù)警機(jī)機(jī)載雷達(dá)，預(yù)警直升機(jī)如俄羅斯卡-31和英國(guó)海王就不做一一介紹：
美國(guó)機(jī)載預(yù)警雷達(dá)
1、AN/APS-120/125/138/145及ADS-18雷達(dá)
預(yù)警機(jī)系統(tǒng)第一個(gè)飛躍是20世紀(jì)60年代初的E-2系列。最初與之搭配的是1971年GE（通用電氣）公司推出的AN/APS-120雷達(dá)。該雷達(dá)采用動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)（MTD）技術(shù)，對(duì)每一距離單元上的信號(hào)進(jìn)行多普勒頻率濾波，以區(qū)別雜波和飛行目標(biāo)。
美海軍E-2C“鷹眼”預(yù)警機(jī)系統(tǒng)采用1977年GE公司推出的AN/APS-125雷達(dá)。該雷達(dá)選用UHF波段，低PRF。采用Rand公司生產(chǎn)的APA-171天線，安裝在機(jī)背的旋轉(zhuǎn)天線罩內(nèi)。天線為雙層背靠背八木端射陣列，由7800個(gè)組件構(gòu)成。主天線一側(cè)的前方裝有Hazeltine公司制造的RT-988IFF天線（小型八木陣列）。主天線為水平極化，IFF天線為垂直極化。雷達(dá)天線（主天線）具有較低副瓣。采用偏置相位中心天線（DPCA）技術(shù)補(bǔ)償平臺(tái)運(yùn)動(dòng)，改善雜波影響。天線罩由玻璃鋼材料制成，直徑7.32米，厚0.76米，呈圓盤形。天線罩支撐在機(jī)背上，支撐架可伸縮。總重2噸。發(fā)射機(jī)為主振放大式，發(fā)射低PRF線性調(diào)頻寬脈沖信號(hào)，有四個(gè)備選頻率，末級(jí)為束射四極管7648。中心處理系統(tǒng)能自動(dòng)保持對(duì)600個(gè)獨(dú)立目標(biāo)的跟蹤。處理系統(tǒng)可提供40多個(gè)突襲任務(wù)和不同形式的截?fù)簟?/p>
1981年進(jìn)一步改造為AN/APS-138。主要為改善副瓣電平，用全口徑相位和幅度控制（Trac-A）陣列，以提高天線性能。發(fā)射機(jī)備選頻率增至10個(gè)，工作方式多樣化。到1984年全部已生產(chǎn)的E-2C雷達(dá)都改進(jìn)為AN/APS-138。另外該雷達(dá)還被美國(guó)洛克希德馬丁公司購(gòu)買安裝在P-3 反潛機(jī)上，改裝成P-3預(yù)警機(jī)。
1990年后的E-2C換裝AN/APS-145雷達(dá)。它綜合了AN/APS-138和AN/APS-139雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)，提高了抗干擾能力和自動(dòng)化程度，對(duì)飛機(jī)目標(biāo)的探測(cè)和確認(rèn)距離為556公里以上。雷達(dá)的掃描包線為6百萬(wàn)立方英里。該雷達(dá)具有全發(fā)射孔徑控制天線，可減少旁瓣引起的偏差干擾。
2003年8月，洛馬公司根據(jù)一份價(jià)值4.135億美元的轉(zhuǎn)包合同，利用早期曾經(jīng)投標(biāo)澳大利亞“楔尾”計(jì)劃的先進(jìn)雷達(dá)設(shè)計(jì)方案，為E-2D預(yù)警機(jī)開發(fā)出新型ADS-18雷達(dá)。ADS-18雷達(dá)采用特殊技術(shù)，可以長(zhǎng)時(shí)間跟蹤主要的目標(biāo)。
由L-3通信Randtron天線系統(tǒng)公司研制的新旋轉(zhuǎn)天線罩內(nèi)增加了電子掃描陣列，其具有持續(xù)的360°掃描能力。除了電子掃描天線外，ADS-18雷達(dá)還率先采用了目前最先進(jìn)的數(shù)字式時(shí)空自適應(yīng)處理（STAP）技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)載雷達(dá)對(duì)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤。
ADS-18雷達(dá)系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是采用了全新設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)耦合器。它構(gòu)成了機(jī)內(nèi)電子設(shè)備和旋轉(zhuǎn)天線之間的接口，將來(lái)自旋轉(zhuǎn)天線的各種無(wú)線電頻率信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到機(jī)身內(nèi)部的固定電纜中。
2、AN/APY-1/2雷達(dá)
1963年，美空軍提出“陸地上空雷達(dá)技術(shù)”計(jì)劃。1970年，Westinghouse公司完成新的雷達(dá)試驗(yàn)樣機(jī)，定名為E-3A。
AN/APY-1是Westinghouse公司專門為E-3A“望樓”預(yù)警機(jī)設(shè)計(jì)的預(yù)警雷達(dá)。它安裝在B707-320B飛機(jī)上，協(xié)同工作的共有八大組成系統(tǒng)：載機(jī)、監(jiān)視雷達(dá)功能組、敵我識(shí)別功能組、導(dǎo)航與制導(dǎo)功能組、數(shù)據(jù)處理功能組、計(jì)算機(jī)程序功能組、通信功能組、數(shù)據(jù)顯示和控制功能組。
此外還包括維護(hù)和監(jiān)控、發(fā)電和動(dòng)力、環(huán)境控制、自衛(wèi)和后勤保障等。它主要對(duì)付低空目標(biāo)，如高速轟炸機(jī)，巡航導(dǎo)彈等。它有三個(gè)突出特點(diǎn)：良好的下視能力；遠(yuǎn)探測(cè)距離；良好的抗干擾性能。為此，雷達(dá)系統(tǒng)采用以下技術(shù)措施：甚低副瓣天線；超高穩(wěn)定性信號(hào)產(chǎn)生和處理技術(shù)；先進(jìn)數(shù)字式數(shù)據(jù)處理技術(shù)。該雷達(dá)數(shù)字化程度高達(dá)90%。先進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)使系統(tǒng)具有很高的靈活性和可靠性。
1977年，AN/APY-1雷達(dá)在增加海上工作方式后改稱AN/APY-2。該雷達(dá)工作于 S 波段，全方位覆蓋，具有脈沖和脈沖多普勒兩種體制和5種工作方式。同時(shí)還采用了高脈沖重復(fù)頻率、低旁瓣天線和先進(jìn)的數(shù)字處理 技術(shù)等，從而使該雷達(dá)具有良好的下視能力、抗干擾能力、高可靠性和靈活的多功能性。除了美軍E-3C預(yù)警機(jī)外，出口至日本、韓國(guó)的E-767預(yù)警機(jī)也搭載AN/APY-2雷達(dá)。
3、AN/APY-3雷達(dá)
AN/APY-3雷達(dá)是E-8“聯(lián)合星”預(yù)警機(jī)（嚴(yán)格說(shuō)，E-8應(yīng)該叫戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視飛機(jī)，主要用于探測(cè)地面目標(biāo)）的核心組成部分，由Norton公司于20世紀(jì)80年代研制。
E-8飛機(jī)的前機(jī)身下部有一個(gè)12米長(zhǎng)的獨(dú)木舟形的雷達(dá)天線罩，里面裝有一付AN/APY-3相控陣?yán)走_(dá)天線。AN/APY3雷達(dá)設(shè)備重1900公斤，其多個(gè)發(fā)射機(jī)通過(guò)一個(gè)組合的大功率放大器將能量饋送到天線，這樣做可增大雷達(dá)的探測(cè)距離，提高雷達(dá)系統(tǒng)的性能。該雷達(dá)天線可從飛機(jī)的任一側(cè)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視，在平面方位采用電子掃描，掃描范圍可達(dá)到正負(fù)60°；而在俯仰方向則采用機(jī)械掃描，可提供目標(biāo)數(shù)據(jù)和戰(zhàn)斗控制數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，操作人員可向飛機(jī)、導(dǎo)彈或火炮發(fā)出指令，進(jìn)行火力支援。
AN/APY3相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)有多種工作模式，其中廣域活動(dòng)目標(biāo)監(jiān)視指示模式（WAS/MTI）是該雷達(dá)的基本工作模式。用這種模式，可對(duì)地面機(jī)動(dòng)目標(biāo)和直升機(jī)等慢速移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位和識(shí)別。對(duì)于地面固定目標(biāo)的監(jiān)視，使用的是合成孔徑雷達(dá)/固定目標(biāo)指示模式（SAR/FTI），這種模式可獲得高分辨率的敵方陣地和地面固定目標(biāo)的圖像和照片，如橋梁、港囗、機(jī)場(chǎng)和靜止車輛，以及諸如“飛毛腿”等導(dǎo)彈的發(fā)射架等，都可以在很遠(yuǎn)的距離以很高的概率探測(cè)到，并獲得高清晰度圖像。
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