雷达的基本工作方式,相信大家都知道,就是发射电波然后接受回波。
雷达以这种方式进行工作的我们称之为主动雷达。相对根据目标本身发出的特征信号进行探测的我们称之为被动雷达。
火控雷达绝大部分属于前者。
一般情况下与火控雷达同时工作的还有一部雷达叫探测雷达。两种雷达不同之处在于探测雷达的波长比较长,探测距离远,但是测量精度比较差,只能提供目标的大致方位。一般的探测雷达只能提供两维坐标信息,因此不足以对武器系统提供足够精确的方位对目标实施打击。
火控雷达与探测雷达不同,它会向武器系统提供精确的三维坐标信息。用以引导武器系统对目标进行火力打击。因此它的作用距离相对比较近。
对于武器系统对目标的打击过程通常是:探测雷达寻找目标,而后在目标进入火控雷达的照射范围内打开火控雷达寻找目标,在找到目标后进行一段持续跟踪,在获得一段时间内目标持续的移动信号后,由火控计算机测算出目标的运动轨迹,转入自动跟踪。同时引导火力对目标进行打击。
我们通常说的锁定就是指雷达经过持续照射取得足够数据由火控计算机转入自动跟踪的一瞬间。
不怎么专业。根据自己贫瘠的脑容量解释下。
雷达波有一个波长的东西,波长越长传播距离越远,波长越短,传播距离越近。
当然波长越短传播速度越快 反之相反。
这样得到一个结果:波长长的雷达波可以传回更远得目标,但是精度不高,波长短的传播速度短,当地传会的目标信息更精确。
目前各国都装备了有源相控阵雷达。这个雷达是一种还有几千个独立的接受和发射元器件组成的无数次个独立的雷达阵列。雷达,只需要改变部分独立单元的工作模式就能实现从搜索向跟踪的转变(也就是从搜索雷达向火控雷达的转变。)
换句话说,现在装备相控阵雷达的战机可以同时搜索多批次目标同时跟踪其中一个批次或者多个批次。并同时攻击他们。
而且机载计算机的不断更新让搜索像跟踪转变只需要零点几秒。
那么火控雷达什么鬼,为什么目标机会发现自己被跟踪了呢。
很简单,战斗机有一个主被动电子战舱室,一般在飞机垂尾上。这个装置会接受360度球体方向射来的无线电波。而根据雷达波的波长长短将目标划分出威胁等级。另外根据雷达波信号的强弱判断信号源距离飞机的距离,然后通过判断雷达波种类从而估算出雷达你威胁程度。这个过程非常复杂。
火控雷达的雷达波呢因为要得到目标的恒定航向,航速,距离,高度和攻击阵地的相对位置参数等数据形成可以使用的火控参数可以让攻击单元使用。所以雷达波照射时间长,雷达波强度大,一旦飞机被这种雷达波持续照射。就意味着他处在随时甚至已经被攻击的境地。所以飞行员会非常紧张。
通俗讲,战斗机被打,一般还知道对方正在看着自己,的是不是举起手了,或者已经打下来了,他不知道。能做的只有不断的跑或者护住头。
所以,战机被火控雷达照射和拿枪指着头没区别。区别只是在于对方什么时候开枪,或者枪是不是已经响了。子弹已经在自己看不到得位置飞过来。
相控阵时代 雷达波的频率,甚至波形,编组加密方式等都可以瞬间改变,甚至可以独立的脉冲式的不断照射 也就是频率不断变化的,间隔很短照射。这样很容易让对方电子战系统不工作(无法判断威胁等级)。
我是雷达工程师,我来回答!首先说简单点,普通的预警雷达发现目标就代表:我已经看到你了哦!而目标被火控雷达照射锁定,那就代表:我不但发现你了,我还瞄准你了,随时都有可能开火!
我们知道,之前我们瞄准目标,最基本的就是用眼睛看,目标移动到哪里,我们的眼睛跟到哪里,然后把武器瞄准哪里,都是很简单的操作!但是随着军事技术的进步,作战距离越来越远,最后发展到超视距做战了,也就是人的眼睛对于直接攻击没有什么作用了,需要辅助瞄准设备了。
所以后来诞*了像光学瞄准镜这样最初简单的辅助设备,后来雷达诞*了,很快就被运用到军事方面。了解火控雷达,首先还是了解一下最基本的雷达工作原理。
雷达基本原理
整个雷达系统,一般都*括雷达的发射机和接收机,发射机可以发射特定频率的电磁波辐射到空中,一般空中是没有障碍物的,一旦空中有障碍物,雷达波照射到它们身上以后,就会发*反射,反射的信号,会被雷达的接收机准确的接收。而接收的信号,里面*含了目标的各种信息,比如说是目标的大小、速度和距离等等。
这里我们就拿最基本的距离信息的获取来举例说明一下:
雷达的电磁波的速度就是光速,是已知的,在雷达发射机发射一束电磁波,再到接收到目标的反射信号,两次操作节点之间的时间也是确定的。这样速度和时间都有了,两者相乘,就是电磁波的一个来回的运动距离,再除以二,就是雷达到目标的实际距离。其实这个时候如果目标是移动的,那么几乎不影响距离的精度,因为就算是目标移动再快,在每秒移动30万公里的光速面前,绝对是可以忽略不计的。
其它的目标的大小、运动方向和目标的个数等信息,这些都是可以通过一些雷达的公式和一些原理相相结合,然后运算处理出来。那么这个时候,不断的发射电磁波,目标的信息就实时被雷达获取了,不过这个时候还只是看到了目标!
火控雷达照射原理
火控雷达就不光是看到了,还需要更准确的进行锁定,需要更强的发射功率对目标进行准确的定位,确保万无一失!一般被锁定的目标本身也有雷达的接收机,所以也会接收到空中有较强的连续性的电磁波,然后发出语音和灯光报警提示操作员被火控雷达锁定,这在影视剧里面经常看到。
此时目标的位置、大小和运动方向等信息,火控雷达都知道了,虽然眼睛没有看到目标,但是目标已经在雷达的屏幕上面实时显示了。目标的各种信息也已经传输到了武器控制系统里面,目标移动到哪里,武器基本上就是对准到哪里。当然有些武器虽然没有随着目标移动,但是已经锁定了,就比如垂直导弹发射系统,发射后才会转向目标的方向进行跟踪。
一般武器本身安装了火控雷达的,*括发射机和接收机,被称为主动式雷达制导武器,俗称发射后不需要管。另外就是武器本身只有雷达接收机,对目标的照射需要辅助雷达,比如说很多防空导弹系统,需要地面雷达的辅助,称之为半主动雷达制导武器。下图就是一个半主动式的舰载防空导弹的工作示意动图:
火控雷达照射危害和影响
所以基本上被火控雷达锁定,就和人举枪瞄准了另外一个人一样,举枪的人随时可以开火。而被瞄准的人知道自己被瞄准,而且还不知道举枪的人什么时候开火,所以感觉到恐慌。这也就是为什么经常在新闻中看到,A国强烈*B国开启了火控雷达照射自己,严重威胁A国安全,就比如去年末韩国军舰开启火控雷达照射日本巡逻机,日本强烈*,两国争吵了起来。
所以火控雷达在正常的情况下,也很少开机,和平时期开机最多的还是训练时候。这其中尤其是和外国对峙的时候,开启火控雷达照射对方目标基本上就是一个挑衅行为,几乎是发起攻击的最后步骤了,所以一般都不会开机锁定外国目标。
另外就是对方不知道被雷达照射后,是否会被攻击,所以可能因为紧张,导致还会误判,对使用雷达照射的这一方首先发起主动攻击,这样局势就不可控。
以上就是我个人理解的火控雷达锁定目标的原理以及它的影响和危害,能力有限,欢迎补充!
“锁定目标”就是进入了雷达的“跟踪模式”,因为在雷达的众多工作模式中就*括了搜索(Search)和跟踪(Track)这两种主要模式,所谓的“搜索”就是在一个大范围内进行反复的扫描,比如下图所示,就是雷达正处于搜索模式,而在搜索模式中,雷达波每次扫过目标,就会在显示屏上显示一个亮点:
▲雷达的搜索模式
当然,这种类似于“360度”全方位扫描(整个立体空间内)的雷达一般是地面或者是舰载火控雷达,如果是战机上的机载火控雷达的话,那么其扫描范围仅仅是机头前方的一个锥形立体空前,如下图所示,就是F-22的AN / APG-77雷达的工作模式简图,从图中我们可以看到,其机载雷达只针对机头前部的锥形空间:▲机载雷达的工作范围
▲机载雷达搜索目标示意图
所以,雷达的搜索模式其实就是在扫描整个工作空间,雷达波需要每隔一段时间才能扫描同一个地方,也就是前面提到的:雷达波每次扫过目标时才会在显示屏上显示一个亮点,而这个亮点每次出现时都是有时间差的。也正是因为在搜索模式时雷达对目标信息的反馈有着一个时间差,所以此时的雷达只能大概知道目标的位置和运动状态,而不能做出精确判断,毕竟等雷达波下一次扫描到目标时 ,目标的位置已经改变了,搞不好都已经出了武器的打击范围,所以,如果想要准确的掌握目标的实时运动状态,雷达就必须进入到跟踪模式(Tracking phase),这个跟踪模式也就是题目中提到的“锁定”。
▲战机雷达的锁定和发射武器
不过,在正式锁定目标之强,雷达搜索和跟踪模式中间还有一个过渡阶段,这个阶段叫也叫做“采集模式”(Acquisition phase),所谓的“采集模式”就是雷达系统以一种预定搜索模式在指定区域中进行反复搜索,直到重新发现和定位目标,定位目标后则可进入跟踪模式,当进入跟踪模式时,此时雷达波就不是反复扫描一个区域了,而是紧紧地“盯着”目标,也就是“锁定”,当雷达锁定目标后基本上就可以实现实时反馈目标的具体信息(位置和运动状态)了,有了目标的具体信息后,才能使用相关的武器进行打击,这就是题目中提到的火控雷达的锁定。
最后,知道了什么是火控雷达的“锁定”,我们就可以顺带来理解一下战机是如何判断自身是否被对方火控雷达锁定的了,前面提到,当雷达处于搜索模式时,雷达波是每隔一段时间才会扫描一次目标的,所以,此时战机上的雷达告警系统(RWS)侦测到的是有时间差的雷达扫描信号,每隔一段时间能侦测到一次;而当被对方的雷达锁定时 ,此时雷达告警系统侦测到的可就是连续和急促的雷达信号了,会立即警告飞行员战机已经遭到对方火控雷达的锁定。
意为着,发射按钮一旦安下,导弹即可击中目标。
火控雷达即是分开两个部分,即雷达与火控,打开雷达寻找目标,对方并不知道你正寻找,打开火控对方反接收雷达声波并锁定攻击目标,目的就是双方都知道对方正寻找你,
首先我们先了解一下什么是火控雷达?
火控雷达(FCR)就是一种专门为武器火控系统提供信息(主要是目标的方位角、仰角、距离和距离速率)的雷达,用来引导武器命中目标。它们有时被称为瞄准雷达,在英国被称为瞄准雷达。
典型的火控雷达发射窄而大功率的无线电波束,以确保准确的跟踪信息并最大限度地减少失去目标的几率。
火控系统是由多个组件综合工作的系统,通常*括计算机数据系统,一个辅助预测系统以及雷达,其目的是协助武器系统定位,跟踪和打击目标。
火控系统通常与传感器(如声纳,雷达,红外搜索和轨道,激光测距仪,风速计,风向标,温度计,气压计等)连接,以减少或消除必须手动输入的信息才能计算出有效的解决方案。
锁定是许多雷达系统的一项功能,可以自动跟踪选定目标。也称为锁定跟随或自动跟随。
C-130J超级大力神飞机副驾驶员的火控系统瞄准提示HUD
雷达锁定目标
操作人员在系统螺旋扫描时寻找目标。当目标被选中后,雷达操作员转动另一个旋钮来调整频闪,这是一种时基电路,在显示器上产*一个圆环。当频闪仪覆盖的目标返回时,按下另一个相关按钮,使该范围之前或之后的所有信号被过滤掉(这个过程称为门控),只留下选定的目标在屏幕上可见。随后,跟踪电路将确保雷达天线在目标移动时始终指向目标。
脉冲雷达:测量雷达脉冲到达目标和返回的往返时间。距离与此时间成正比。
火控雷达分三个阶段运行:
指定或引导阶段
由于雷达的窄波束宽度,火控雷达必须指向目标的大致位置。这个阶段也被称为“点亮”,锁定完成后结束;
采集阶段
一旦雷达位于目标附近,火控雷达就会切换到采集阶段。在此阶段,雷达系统以预定的搜索模式在指定区域搜索,直到目标被定位或重新指定。此阶段在武器发射时终止;
跟踪阶段
火控雷达在确定目标位置后进入跟踪阶段。雷达系统在这个阶段锁定目标。此阶段在目标被销毁时结束。
火控雷达的性能主要取决于两个因素:雷达分辨率和大气条件。
比如战斗机的火控系统,瞄准提示采用预测冲击点(PIP)的形式,投射在抬头显示器(HUD)上。一旦飞行员操纵飞机将目标和PIP叠加,他就发射武器,或者在某些飞机上武器将在此时自动发射,以便克服飞行员的延迟。
火控系统分直接发射和间接发射。直接发射就是火控系统自动锁定目标后自动发射。
F / A-18大黄蜂的 HUD(抬头显示器)
火控雷达是一种由雷达扫描系统和火力控制系统组成,通过计算机辅助来对整个系统控制的有效利用的一种信息指令武器。一般在防空导弹系统,军舰,军用飞机上使用最为普遍。主要用来感知错综复杂不断变化的战场环境,态势。收集获取目标信息。计算射击参数,为打击目标提供辅助,指导火力兵器打击目标,并最终摧毁目标,反馈打击结果。因此,火控雷达锁定目标就是已经完成了对打击目标的最后程序,只需按下打击指令,即可对目标实施最后打击。
导弹要攻击目标就要获得目标的信号和运动参数。
通过让雷达天线对准目标,可以测量目标的距离和方位。并把这些数据送给导弹(雷达指令制导导弹)。或者由导弹导引头获得目标反射的雷达信号,引导导弹击中目标。
在这个过程中,制导雷达必须对准目标。雷达发射的雷达波是有规律的。目标上的接收机接受到持续的相同无线电波,就表明被雷达跟踪了。而雷达搜索时扫过目标的雷达波,间隔时间比较长。
跟踪就是锁定。