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美国海洋巨眼雷达(美国舰载雷达)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-04-12 18:30   点击:81  编辑:jing 手机版

1. 美国舰载雷达

二战前期军舰没有雷达,后期美军率先在军舰上使用雷达,德军的雷达技术一直落后于英国。

声呐技术比较先进

2. 美国海军雷达

大家都知道在夜间飞行的蝙蝠,它的喉部能发出超声波,这种超声波遇到蚊虫或飞蛾等障碍物时能反射回来,它再用耳朵来接收这个回波信号。

蝙蝠有这种能力,而人却没有,但是人们通过巧妙地利用电磁波,可以更准确地发现目标和更精确地测量距离,而完成这个任务的装置就是雷达。

利用电磁波探测目标是在20世纪30年代出现的。1930年1月,德国盖码公司的鲁道夫·库诺,从蝙蝠产生超声波来获得信息这一生物现象中受到启发,经过几年的艰苦努力,终于研制成功了早期的雷达。

这种雷达实际上就是一种特殊的无线电装置,它能向空间发射电磁波,这种电磁波遇到目标时便反射回来,雷达根据电磁波往返的时间及发射时的方位角和仰角,能迅速计算出目标的距离和位置,并在监视器上显示出目标的特征。1934年,英国的一位科学家在对地球大气层进行无线电回波信号研究时,偶然发现荧光屏上有一串明亮的光点,他经过反复试验和研究,证实了这是附近某一大楼对电磁波反射的回波信号。

这个意外的发现,使他萌发了用无线电回波来探测移动目标的设想。

1935年由沃森·瓦特和其他英国电气工程师研制了第一部用于探测飞机的雷达,当时探测的距离虽然只有几十千米,但其意义很大,从此开辟了用电磁波探测和定位的发展道路。

早期的雷达只能发现目标和测量目标的距离,所以把它叫做“无线电发现和测距”,人们取这句话英文字的开头几个字母构成一个新词“Radar”,中文的译音就是“雷达”。

在第二次世界大战中,雷达技术得到了广泛的应用和迅速的发展。

在大战开始阶段,作战双方都用雷达来预报对方飞机的入侵情况。

比如,1940年8月,在纳粹德国征服了欧洲大陆后,准备占领英国。

为此希特勒亲自制定了代号为“海狮”的作战计划,出动了近千架飞机向英国进发。然而,他没有想到的是,德军第一次偷袭都被英国空军拦截,仅在2周内德军就损失飞机600多架。

希特勒妄图占领英国的计划失败了。为什么英军能对德军进行准确的打击呢?

原来英国人在沿海地带建造了许多雷达站,用它来预报来犯的德国飞机的数量、航向和距离,从而及时采取了防御措施,使德军遭到了惨败。

这是第一次在实战中使用雷达。

再比如,在“珍珠港事件”之前,美国军队也设有雷达站,还发现过来犯的日本飞机,但美国指挥官太大意了,结果耽误了时间,使来犯的日本飞机对珍珠港袭击成功,把驻守在珍珠港的美国太平洋舰队的主力,打了个稀巴烂。这时。轻视雷达作用的美国人才从迷梦中猛醒过来,但为时已晚。

在雷达用于空防之后不久,在军舰上也安装了雷达,这对海军的战术产生了重大的影响。

英国军舰利用自己在使用雷达搜索目标方面的优势,即使在风大浪高、天空漆黑的夜晚,也能发现和追击德国的战舰。

所以在第二次世界大战后期,德军被击沉的舰船和潜艇的数目迅速增加。

到1943年,英国普遍使用了雷达,仅在9月份一个月内,就摧毁德国潜艇64艘,使德国军队受到了很大的创伤。

在第二次世界大战后期,雷达又与武器操纵系统相结合,使雷达也具备了攻击性。

炮兵部队使用了这种雷达之后,不仅能自动搜索、跟踪目标,而且还能攻击目标,从而大大提高了火炮的命中率和炮兵的战斗力。

也是在第二次世界大战的后期,一种新的敌我识别系统用于雷达,使雷达又具有了识别敌我月标的能力。

有的雷达还能随着环境和目标的变化,自动调整自己的工作状态,使雷达的威力更大了。

第二次世界大战以后,雷达开始被广泛地用于经济建设中。在陆地上,利用雷达发射的电磁波,测量物体运动的速度;测量风速和风向;预报台风和暴雨;在机场用雷达实现现代化管理和调度等。在高空中,利用雷达发射的电磁波,帮助高速飞行物飞越崇山峻岭;雷达与电视技术相结合,能使飞行员在自己的荧光屏上形象地看到目标的形状和环境的图像;雷达与天文学相结合,形成了“射电天文学”,用雷达发射的电磁波,可以探测流星的余迹,并推算出120千米以内的大气温度、密度、风向等。1964年,用雷达发射出的电磁波,为飞船在月球上着陆选定了合适的登陆点。在地下,利用探地雷达发出的电磁波,能够准确地探查出地球的断层、空间、陷落等地壳结构的缺陷。它利用渗入到地下的电磁波和反射回波进行分析,可以探得地面以下20米范围内的地层情况,从而可以预防地陷滑坡和堤坝崩塌等灾难性事件,还可以用它来探查地下古物或金属矿藏等等。随着科学技术的不断进步和经济建设的迅速发展,雷达的应用领域还在进一步扩大。现在人们已经普遍认识到,雷达是帮助人类认识世界和观察宇宙奥秘不可缺少的工具,雷达在经济建设领域中也发挥着重要的作用。所以,人们形象地称雷达是“高级侦探”,是人类的好朋友。说了这么多雷达的好处,你可能会着急地想到:雷达到底是如何工作的呢?怎么会有这么大的本领呢?现在我们就来简单地谈谈这方面的问题。雷达的基本组成包括三个部分:发射机、接收机、天线。开始时将接收机关闭,把发射机打开,由发射机产生一定形式的高频电磁波(超短波或微波),经发射天线按特定的方向辐射出去。然后再将发射机关闭,把接收机打开,这时原来的发射天线就变成了接收天线。当电磁波在空间传播途中遇到目标时,就有一部分高频电磁波会反射回来,接收天线就会把这个信号接收下来并且输入到接收机中。观察人员就可以在接收机的输出端来判断有无目标以及目标的性质。电磁波从发射机发出到接收机收到反射回来的电磁信号所需的时间,再乘上电磁波的速度(即光速:30万千米/秒),就是电磁波在雷达和目标之间的往返距离。然后再被2除,所得结果就是所测量的目标的距离。利用天线的方向性或者利用双波束天线系统,就可以测量出目标的角位置。多普勒效应是人们常遇到的一种自然现象。比如,当你站在铁路旁边时,迎面飞驰过来一列鸣笛的高速火车,这时你会听到汽笛的声调变高;当火车远离而去时,你又会听到声调变得低沉;而听到静止的火车鸣笛时,则声调不变。这说明声波的频率(声调的高低)会因波源与观察者之间的相对运动而改变,这种现象就叫做多普勒效应。雷达发出的超高频电磁波也具有这种性质,利用电磁波的多普勒效应,人们就可以测量出目标是向着雷达站运动还是背着雷达站运动,并且可以计算出其速度的大小。按辐射电磁波的类型及其功能的不同,雷达可分为多种类型,不同类型的雷达有着不同的用途。对此我们简单介绍如下:圆锥扫描雷达。这种雷达的天线为特殊形状,它转动时在辐射空间形成一个圆锥形的覆盖区。这种雷达整体结构简单;主要用于测量目标角位置和角度的自动跟踪,曾广泛地用于高射炮火的控制。它的缺点是只能跟踪较慢的目标,同时也有一定的误差。单脉冲雷达。它只需发射一个电磁波脉冲信号,就能实现对目标角度的定位和自动跟踪。它的优点是精确度高,抗干扰能力强。缺点是结构复杂,使用起来有所不便。三坐标雷达。它可以在几个方面同时确定目标的位置,主要用于空中警戒方面。这种雷达对电磁波的波束形式要求严格,必须有多路接收装置,所以结构自然也就比较复杂了。合成孔径雷达。它利用运载工具的有规律运动,依次在不同位置上发射相干的电磁波脉冲信号,然后对一连串回波信号进行处理并合成,所得结果分辨率高,适合于在高空飞机和卫星上使用。它的缺点是发射功率较小,对信号噪声比要求高。相控阵雷达。它由很多个辐射单元在空间排列构成,通过技术上的特殊处理,能实现辐射电磁波束的空间扫描。能灵活地实现同时对多批量、多目标的搜索和跟踪,它主要用于警戒和跟踪。其优点是探测速度快,抗干扰能力强,功能多,测量距离远,可以达3700千米。因此它的用途非常广泛,被称为雷达家庭中的“骄子”。它的缺点是结构复杂,造价高,设备庞大而难以隐蔽。虽然这样,但由于它的优点特别突出,目前仍是雷达技术发展的一个重要方向。按雷达所在的位置来分。有地面防空雷达,用于警戒敌方侵袭;机载雷达,它能搜索地面防空雷达所看不到的目标,而且不易遭到敌方袭击;舰载雷达,它的个头虽小,但“能力”很强,被称为是“特种雷达”。此外,还有专门为天气预报服务的气象雷达等等。以上这些雷达的性能和特点,都是用控制天线电磁波束的空间扫苗运动得到的。因此,掌握电磁波的辐射特性和有关的规律,是了解雷达特定功能进而使用雷达为人类服务的关键。

3. 美国舰载雷达型号

spy-1d雷达是美国海军舰载“宙斯盾”防空系统的一部分,它是一种无源相控阵雷达(PESA),由一个发射机给4个雷达阵面供电,部署在阿利伯克级驱逐舰最早的40艘上(从DDG51至DDG90),2005年完成初始作战测试与评估,时至今日已经相当老旧,目前美国已经计划用有源体制的spy-6来取代它安装在伯克3型驱逐舰上。

4. 美国舰载雷达发展史

舰载雷达──它是装备在船舶上的各种雷达的总称,它们可探测和跟踪海面、空中目标,为武器系统提供目标数据,引导舰载机飞行和着舰,躲避海上障碍物,保障舰艇安全航行和战术机动等。  1935年,德国在“贝雷”号试验船上首次进行舰载雷达试验,这是一种对海警戒雷达,当时对海上舰船的探测距离仅8公里。世界上最早实用舰载雷达的是德国研制的“海上节拍”式对海警戒雷达。它在1936年夏首先装备了“海军上将施佩尔伯爵”号袖珍战列舰等3艘大型军舰。第一部舰载对空警戒雷达是美国海军研实验室于1938研制成功的XAF型雷达,它对飞机的探测距离达137公里,首先装备了“纽约”号战列舰。对空、对海警戒雷达的装备使用,可及早发现敌方飞机和舰船,以保障适时和准确地进行攻击。  按战术用途分为:  ①警戒雷达。有对空警戒雷达和对海警戒雷达,用于发现和监视海面、空中目标,与敌我识别系统相配合判定目标的敌我属性,给导弹制导雷达和炮瞄雷达提供目标指示等。  ②导弹制导雷达。有舰舰导弹制导雷达和舰空导弹制导雷达,用于跟踪海面和空中目标,为导弹武器系统的计算机或射击指挥仪提供目标的坐标和运动数据。  ③炮瞄雷达。用于跟踪海面和空中目标,为舰炮射击指挥仪或火控计算机提供目标的坐标数据和炸点偏差数据。  ④鱼雷攻击雷达。装在鱼雷艇和潜艇上,用于搜索、跟踪海面目标,为鱼雷攻击指挥仪提供目标的坐标和运动数据。  ⑤航海雷达。用于观测岛岸目标,以确定舰位,并根据航路情况,利用计算机进行避碰解算和显示,引导舰船安全航行。  ⑥舰载机引导雷达。一般装在航空母舰上,用于对舰载机进行指挥引导。⑦着舰雷达。一般装在航空母舰上,用于在复杂气象条件下引导舰载机安全着舰。  各种舰艇上装备的雷达种类和数量,取决于舰艇的战斗使命、武器装备和吨位大小。通常小型战斗舰艇装1~2部;大、中型战斗舰艇装10多部,有的多达20余部。

5. 美国舰载雷达有几种

雷达种类很多,可按多种方法分类:(1)按定位方法可分为:有源雷达、半有源雷达和无源雷达。(2)按装设地点可分为;地面雷达、舰载雷达、航空雷达、卫星雷达等。(3)按辐射种类可分为:脉冲雷达和连续波雷达。

(4)按工作被长波段可分:米波雷达、分米波雷达、厘米波雷达和其它波段雷达。(5)按用途可分为:目标探测雷达、侦察雷达、武器控制雷达、飞行保障雷达、气象雷达、导航雷达等。

相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。它与机械扫描天线系统相比,有许多显著的优点。例如、相控阵省略了整个天线驱动系统,其中个别部件发生故障时,仍保持较高的可靠性,平均无故障时间为10万小时,而机械扫描雷达天线的平均无故障时间小于1000小时。

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