相控阵技术在舰载雷达中的应用

摘 要

相控阵技术是一种先进的雷达技术，可根据相位控制电子扫描雷达布阵。利用大量的个别控制的小型天线排列成天线阵面，每个天线都由独立开关进行控制。现代战争中，信息的重要程度不言而喻，雷达就相当于舰艇的眼睛和耳朵，在雷达技术不对等的情况下，舰艇只能如无头苍蝇一般不知所措。同时在航行过程中难免会遇到恶劣天气及敌方干扰，所以需要在复杂的环境中保证雷达的探测能力和分辨能力。本文对相控阵技术在舰载雷达中的应用进行了探讨，加强我军舰艇的抗干扰能力及作战能力。

【关键词】相控阵技术 舰载雷达中 应用

在信息技术发展下，现代海上作战已经逐渐转向信息作战，信息在很大程度上影响着战争的成败。随着雷达技术的发展及军事力量的进步，越来越需要一种集大功率、低副扳、多频带、接收、成像处理等技术于一体的雷达系统。雷达方面的进步将极大的促进我军作战能力的进步，所以应加强相控阵技术在舰载雷达中的应用研究。

1 相控阵技术特点

相控雷达是一种基于惠更斯原理的雷达技术，通过将大量小型天线元件排列成天线阵面，形成不同相位的主波束，在两个轴向可进行相应的相位变化，相控阵各移相器发射的电磁波以建设性干涉原理强化合成一个接近竖直的雷达主波瓣，旁波在破坏性干涉下大幅降低。相控雷达的天线阵面由多个辐射单元与接收单元组成，所有单元按一定的规律排列在同一平面上，组成阵列天线。在电磁波相干原理下，通过计算机设备对馈往各辐射单元电流的相位进行控制，进而改变波束扫面的方向。辐射单元会将接收的回波信号传送至主机，以完胜雷达对目标的搜索、追踪及测量。天线的数量决定了波束在空间中可能的方位，可控阵列天线是这一技术的主要核心。

与传统雷达相比，相控阵技术具有以下几种特点：

（1）相控阵技术具有较高的数据率，波束指向灵活，可进行无惯性快速扫描。

（2）单个雷达即可形成多个独立波束，分别进行搜索、 识别、跟踪、制导、无源探测等多种功能。

（3）相控阵技术具有较大的目标容量，能在空域内对数百个目标同时监控跟踪，这是传统雷达很难达到的。

（4）具有对复杂环境较高的适应能力。

（5）具有较强的抗干扰能力，在少量组件缺失的情况下依然能正常工作。

相控阵技术具有较高的优势，但在造价、设备结构等方面同样具有突出的劣势。这一设备构造较为复杂，同时造价昂贵，最大扫描角在90°～120°之间，如需进行全方位的监视，至少应配置3～4个天线阵面。所以，如在军舰中运用，需严密分析其应用价值及应用方式。

2 相控技术在舰载雷达中的应用

2.1 相控技术在雷达中的应用优势

根据当前传统舰载雷达与传统雷达的配置进行分析，首先相控阵技术集多种功能与一体，舰载雷达具有多种类型，包括警戒雷达、跟踪雷达、照射雷达、火炮控制雷达、导航雷达等传统雷达。但相控阵技术可将多种功能集为一体，具有空间小、荷载轻的优势；其次，相控阵技术能与区域防空导弹武器系统相配合，对抗空中、海上多目标、多方向、多批次的饱和攻击。在战争中，雷达最重要的作用之一就是进行防导，在这方面，舰载雷达需要具有较高的探测、跟踪、目标识别、打击效果评估能力，通过舰艇较高的机动性，相控阵技术可利用自身优势探测弹道导弹的上升段，为导弹的防御做好充分的准备；第三，相控阵技术具有较高的灵敏度，海上战争复杂多变，特别是信息干扰技术的发展，为雷达获取信息造成了很大的阻碍。相控阵雷达具有较高的反应速度和极强的适应能力，可对抗较强的外界干扰，保证了基本的稳定性；第四，相控阵技术可与舰用指挥系统相结合，组成具有较高整体性的紧密耦合优化组合，提高作战能力；第五，相控技术采用天线波束电子稳定技术，在负重、体积方面具有较高优势，为舰艇的布置创造了空间。

2.2 舰载相控阵雷达的应用方向

当前世界主要军事强国均加强了相控阵技术在舰载雷达的应用，如美军“宙斯盾”武器系统采用的就是AN/SPY-1相控阵雷达，4部SPG-2可同时对抗18个目标、俄罗斯的“大网”远程对空境界雷达、法国的“海虎”中程对空对海雷达、意大利的RAN-30X导弹制导雷达等均应用相控阵技术。在现有技术条件及军事发展方向上，相控阵技术的应用应具备以下几种能力：首先可搭载多武器平台，战争中应适应饱攻击的能力，这需要雷达具有搜索、跟踪、武器制导功能；其次，隐身作战已经广泛应用于现代海战中，所以应具备较强的隐身及反隐身能力。隐身目标是舰艇海上作战重要的威胁，通常会对战局具有决定性的影响，所以既要提高自身的隐身能力，同时也要提高反隐身的能力；为了有效的争取制信息权，需将不同类型、不同频率及不同作用与平台的雷达、电子设备向结合起来，形成综合性的作战体系，提高指挥系统及武器系统的整体作用。现代战争是海、陆、空充分结合的立体式战争，在海上战争中结合我军现有军事实力，应更加注重多舰队的组网及与空军相结合的一体式作战，尤其是当前我军航母技术正在不断的突破之中。将舰载雷达组成近、中、远、低、中、高相结合互补的探测网络，预警时间将大为缩短。将雷达、通信、信息战相结合起来可全方位、多层次、多频段和多手段的收集情报，同时进行导航、定位、干扰、进攻等行动计划，可全面扩展威力空域，加强反隐身作战能力。

3 结语

军事技术瞬息万变，虽然当今世界是以和平、发展为主要旋律，但仍然有IS武装等恐怖组织威胁着世界的和平及稳定，我们不能放下保护自身的重要力量。舰载相控雷达在海战中已经显现出了绝对的优势，其多功能集合与有源相控是当今发展的主流，信息在现代战争中发挥的着越来越重要的作用。在现代海域及军事技术下，战争以全方位、立体化、高纵深作战为主，相控雷达对于增强我军作战能力、抵御导弹袭击具有巨大的作用，所以应加强在此方面的研究。

参考文献

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作者单位

海装西安局综合计划处 陕西省西安市 710054