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胡昊:雷达发展对战争造成的影响1雷达的发展对战争造成的影响胡昊，3120101873(信息工程（光电系）)摘要本文主要对雷达系统的概念、组成及发展等做简要的介绍，并且浅析雷达在历史上在战争中的应用及其对战争造成的影响。最后在此基础上，作者提出对雷达系统的未来构想。关键词雷达军事发展影响中图法分类号:E9文献标识码:ATheeffectofthedevelopmentofradartowardswarHuHao,3120101873(1.Dept.ofEngineeringInformation,University,CityProvinceZipCode,China)Abstract:Thispapermainlyintroducesthedefinition,organizationanddevelopmentoftheradarconciselyandanalyzesbrieflyabouttheapplicationofradaronthewarsinthehistory.Basedonthis,authorcomesupwiththeideaaboutradar’sfuture.Keywords:radarwardevelopmenteffect1雷达的历史1.1雷达的简介1.1.1雷达的概念①雷达是英文Radar的音译，源于RadioDetectionandRanging的缩写，原意是“无线电探测和测距”,即用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置。因此雷达也称为“无线电定位”。随着雷达技术的发展，雷达的用途不再局仅仅限于目标距离，方位和仰角的的测量，而对于目标的速度测量，加速度测量等方面也有了较大的应用。下面举个例子加以说明。比方说若要测出运动目标的相对速度，例如飞机或导弹飞行时的速度，可用雷达测出多普勒频移f，利用公式：v=f*λ/2②求得。其中λ为载波波长；v为雷达与目标之间的径向距离。1.1.2雷达的基本组成及作用雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成,如图1所示。雷达的发射机有单级震荡式和主振放大时两类。③发射机的主要作用是为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号，由馈线和收发开关由天线辐射出去。雷达接收机的主要任务是通过适当的滤波将天线上接收到的微弱高频信号从伴随的噪声和干扰中选出来，经过放大和检波后，送至显示器、信号处理器或由计算机控制的雷达终端设备中。雷达的终端显示器用来显示雷达所获得的目标信息和情报，显示的内容包括目标的位置及其运动情况，目标的各种特征参数等。1.1.3雷达的分类根据军事用途，雷达主要可以分为监视雷达、搜索雷达、火控雷达、制导雷达、导航雷达。监视雷达即按距离和方位确定空中航空器位置的雷达设备。搜索雷达主要任务是发现远距离的军事目标，如飞机、舰艇等，作用距离一般都在400公里以上，有的可达600公里，对于测定目标坐标的精确度、分辨力要求不高。火控雷达包含了雷达扫描系统和火力控制系统，是通过计算机辅助系统，实现对整个武器系统的综合有效利用的过程。一般在综合武器平台如飞机、军舰（都携带多种可并发的武器）上使用。可以现实获取战场态势和目标的相关信息；计算射击参数，提供射击辅助决策；控制火力兵器射击，评估射击的效果。制导雷达是能够引导飞行器如导弹、卫星、无人驾驶飞机等按一定规律导向军事技术20132目标的雷达设备。导航雷达是指船舶上供探测周围目标位置，以实施航行避让、自身定位等用的雷达。1.2雷达的发展历程1.2.1雷达的起源④1886～1888年，海因里奇·赫兹验证了电磁波的产生、接受和散射。1903～1904年，克里斯琴·赫尔斯迈耶研制出原始的船用防撞雷达并获得专利权。1922年，M.G.马克尼在接受无线电工程师学会荣誉奖章时的讲话中提出了一种船用防撞测角雷达的建议。1925年，约翰斯·霍普金斯大学的G.布赖特和M.图夫，通过阴极射线管观测来自电离层的第一个短脉冲回波。1934年，海军研究实验室的R.M.佩奇拍摄了第一张来自飞机的短脉冲回波照片。1935年，由英国人和德国人第一次验证了对飞机目标的短脉冲测距。1937年，由罗伯特·沃森·瓦特设计的第一部可使用的雷达“ChainHome”在英国建成。1.2.2雷达的发展20世纪40年代20世纪40年代美国辐射研究室把微波新技术应用于军用机载、陆基和舰载雷达取得成功，其代表产品是SCR-270机载雷达、SCR-584炮瞄雷达和AN/APQ-机载轰炸瞄准相控阵雷达。20世纪40年代主要的雷达技术有动目标显示技术、中继技术以及单脉冲跟踪技术理论的提出。动目标显示技术应用于各型对空警戒雷达，后来应用于着陆引导、岸防等型雷达，其优势是能有效抑制地海杂波，抑制大山、建筑物、风雨雪等静止和慢动目标的干扰能将机载情报传送到地面观测站，能有效加强地空之间的信息联系。20世纪50年代20世纪50年代是雷达理论发展的鼎盛时期，雷达设计从基于工程经验阶段，进人了以理论为基础，结合实践经验的高级阶段。50年代产生的主要理论有匹配滤波器概念、统计检测理论、模糊图理论和动目标显示理论等。各种新技术的应用，出现了诸如脉冲多普勒雷达、合成孔径雷达等新休制雷达。20世纪60年代20世纪60年代雷达系统发展的主要标志是数字处理技术革命和相控阵雷达的应运而生。为了探测洲际弹道导弹，为防空系统提供预测情报，产生了相控阵雷达体制。新一代雷达发展方向是全固态电扫相控阵多功能雷达。雷达信号和数据处理的数字化革命、半导体元件、大规模和超大规模集成电路的应用，使雷达技术的发展日臻完善并达到比较高的水平。20世纪70年代随着数字技术的快速发展，雷达自动检测与跟踪技术得到完善。美国林肯实验空研制成功的动目标检测系统，是70年代数字信号处理发展成就的杰出范例。20世纪80年代20世纪80年代无源相控阵雷达研制成功并装备于载机。如1978年美国装备于B-lB上的AN/A-164雷达具有PD、相控阵多功能及多种新技术。80年代毫米波雷达开始研制、试验，气象雷达采用了数字化处理和彩色显示技术。80年代后期,超高速集成电路技术的发展，使雷达信号处理能力取得重大突破并实用化,数字电路使处理机休积缩小到原来的l/10,同时雷达进行模块化、多功能和软件工程化设计，使机载雷达的平均故障间隔时间达到100小时以上。20世纪90年代20世纪90年代是各种雷达体制发展的成熟时期，各种新技术的应用及数字技术的进一步发展，促进了雷达技术的迅猛发展。例如有源相控阵体制雷达的成熟、毫米波雷达的研制成功、气象雷达的发展、机载雷达与多传感器的数据融合等，使雷达具有多功能、综合化、高可靠、抗干扰、远距离、多目标和高精度等先进特性，满足了军事和经济等方面的要求。2雷达的影响1.1雷达的应用1.1.1两次世界战中雷达的应用在20世纪30年代军用雷达诞生以前，各国在战争中只能依靠人工对舰船飞机等目标进行搜索，但目视距离毕竟有限，并且也受到天气条件的极大限制，于是利用声响来确认目标的各种造型怪异的“顺风耳”这种土雷达就应运而生。虽然由于技术的局限，这些设备的探测范围并不远，但鉴于当时能够进行超视距攻击的导弹还没有出世，飞机空袭必须抵近目标上空，它们在实际运用中还是发挥了一定的作用。而第二次世界大战的时候，在英国的帮助下，美国在雷达方面的研制大大地超过了德国和日本，并在保证同盟国的胜利方面发挥了重要作用。期间，由于微波磁控管的研制成功和微波技术胡昊:雷达发展对战争造成的影响3在雷达中的应用，使得雷达技术迅速发展。如图2，图3，图4是一些早期的雷达。1.1.2军用雷达技术的应用为了使雷达技术趋于完备，各项雷达新技术正快速发展，并逐渐应用于各类先进雷达中。种些新技术包括雷达频段的扩展、雷达自动目标识别、雷达成像技术、超低副瓣天线技术、超宽带雷达技术、相控阵天线技术、先进的信号处理与数据处理技术、雷达新工艺新结构新材料、雷达系统建模与仿真技术。1.2雷达的展望随着科技的发展，雷达的技术日趋先进，产生了一些新型的雷达，如相控阵雷达、超视距雷达、干涉仪合成孔径雷达、毫米波雷达等等。1相控阵雷达发展方向是:固态有源相相控阵,灵敏、宽带有源阵列，分布式有源相控阵，有源共形阵，自适应共形阵，超高频、低旁瓣相控阵天线，多波束相控阵天线，自适应波束形成技术，自适应抗干扰技术，采用光电子技术的有源相控阵技术，数字组件相控阵技术，毫米波空间监视相控阵雷达，反隐身相控阵雷达。2超视距雷达发展重点是利用高频无线电波的电离层反射，扩大雷达的覆盖范围，提高分辨率；超视距雷达探测隐身飞机的机理和能力；电离层引起的相位畸变修正技术；非稳定性电离层条件下，低径向速度目标检测的信号处理技术；超视距雷达的外噪声自适应抑制技术。3毫米波雷达，重点发展毫米波导引头,用于精确制导导弹、灵巧炸弹；毫米波高分辨率目标识别雷达；模块化、积木式毫米波战场侦察雷达；毫米波雷达与红外传感器相结合的导引头、侦察系统；空间毫米波相控阵雷达。参考文献:［1］张连仲，王炳如，陈玲等《军用雷达技术在现代战争中的应用》，《现代雷达》，2008年4月，第30卷第4期。［2］向敬成，张明友，《雷达系统》，北京市，张荣琴，2001年，电子工业出版社。［3］丁鹭飞，耿福录，《雷达原理》第二版，西安市，夏大平，2002年，西安电子科技大学出版社。［4］傅诚忠，《制导雷达》，北京市，1983,年，国防工业出版社。［5］王小谟，张光义，金林等，《雷达与探测》第二版，北京市，陈炳德，2008年，国防工业出版社。，作者简介:胡昊（1993-），男，中华人民共和国浙江省宁波市镇海区，本科生，主要研究领域为光信息的研发应用。---------------------------------收稿日期：2013-04-26；修返日期：胡昊:雷达发展对战争造成的影响1注释①摘自《雷达原理》P1②摘自《雷达原理》P3③摘自《雷达原理》P25,P49,P78④摘自《雷达系统》P1，P2