脉冲多普勒雷达

脉冲多普勒雷达

pulse-doppler radar 利用信号频域特性分辨和检测目标的脉冲雷达。

脉冲多普勒雷达的这种信号处理方式可获得近于最佳的信号功率对杂波加噪声功率之比，及较精确的目标距离和径向速度数据。装有脉冲多普勒雷达的预警飞机，已成为对付低空轰炸机和巡航导弹的有效军事装备。此外这种雷达还用于气象观测，对气象回波进行多普勒速度分辨，可获得不同高度大气层中各种空气湍流运动的分布情况。

70年代以来，随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，脉冲多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面，成为重要的军事装备。机载火控系统用的主要是脉冲多普勒雷达，如美国现役F-14、F-15、F/A-18和F-16等战斗机分别装备的AWG-9、APG-63、APG-65和APG-66A/B、APG-68C/D等雷达。其中APG-68电子战（electronicwarfare—EW）电子战是指为削弱、破坏敌方电子设备和系统的使用效能，同时保护己方电子设备和系统使用效能的正常发挥所采取的作战行动，其实质是敌我双方争夺电磁频谱使用权和控制权的斗争。随着电子技术和设备在军事上的应用日益广泛，对战争胜负的影响日益重要，电子战的作用亦越来越显著，并且渗透到现代战争的各个领域。电子战包括三大组成部分：①

目的是查明敌方电子系统所在位置、类型、用途和工作特性，为电子干扰提供目标信息。

包括对敌方电子设备和系统实施干扰和用反辐射武器直接摧毁，前者称为“软杀伤”，后者称为“硬杀伤”。

反电子对抗

即各种种反侦察、抗干扰和防摧毁措施，保护己方的电子设备和系统。

实施电子侦察和电子对抗一般需要专门的技术装备，如电子侦察飞机、电子侦察卫星、电子侦察船和专用电子战飞机等，还有作战飞机或舰艇携带的电子告警设备、电子干扰设备和器材等。电子反对抗措施一般不需要专门的技术装备，而是将各种反对抗措施附加于武器的电子设备中。所以，通常所说的电子战装备，仅指电子侦察与电子对抗所用的电子设备和反辐射武器。在未来战争特别是高技术战争中，所有使用电磁频谱的武器装备，包括C（U3）I系统，雷达、通信、导航和敌我识别等系统，计算机系统和网络，精确制导武器，光电探测器，以及尚在研究与发展中的定向能武器（如激光武器、高功率微波武器）等，都是电子战的目标。这使得电子战技术涉及的电磁频谱范围大大扩展，从极低频至亚毫米、红外、可见光、紫外波段；其应用渗透到指挥控制、导航、伪装、火控、制导、空袭、防空等各个军事领域。电子战装备的种类不断增多，软、硬杀伤能力不断增强，并形成集多种侦察、干扰和火力杀伤功能于一体的综合电子战系统。鉴于电子战装备的专有性强，属于高级军事秘密，只能主要依本国的力量来发展，因而也代表了国家的高技术水平。

脉冲多普勒雷达(3)过去的机载雷达不具备向下的功能，会产生地杂波，这个地杂波的强度，比我们要看的飞机的信号要高出几个量级，甚至可以高达100万倍，会把有用的信号完全淹没掉了，而现在战争，目前又都在下面，因为低空突防都在下面，你要不往下看就没法打仗，飞机性能再优越也发挥不出来。从上世纪50年代开始，脉冲多普勒雷达用于机载雷达，世界上当时只有美国、前苏联、以色列等装在有这种具备向下侦测功能设备，这也使得这些国家称霸了当时的天空。^[1]

　　1979年年底，41岁的雷达专家贲德风尘仆仆地从某个秘密基地返回南京，却接到了领导布置的新任务，担任研制机载脉冲多普勒雷达的总设计师。当时贲德还是非常犹豫，因为他之前研制的大型地面雷达和机载雷达差别太大了。

脉冲多普勒雷达(4)　　贲德当时要做的第一件事情就是要彻底搞清机载脉冲多普勒雷达的原理，为此他一头扎进了书堆，主持翻译了一本机载雷达导论，必须解决三个国际公论的难题：一项就是低副瓣的天线，机载的雷达天线不是这么好做的，加工难度非常高；第二个难题就是信号，对于信号的纯度要求很高，不希望的信号和希望的信号之比要十亿分之一；第三个就是信号处理，当时七八十年代，要每秒运算十亿次以上。

　　由于飞机上安装雷达的空间就是0.1平方米左右，雷达的重量也就100多公斤。因此，当时的口号是为减少1克而奋斗。据当时参与研究的有关人员回忆，当时遇到了非常大的问题，比如装上雷达之后，飞机上的其他设备就运行不正常了。好不容易解决电磁兼容问题，但识别问题并没有想象那么容易，当时地面望远镜都看到看完目标，但雷达却看不到。

　　当时的试飞的飞机是安24，贲德遭遇了许多次的危险时刻：一次是一个发动机熄火，当时靠飞行员的高超技术，贴着山头飞回机场；另外一次是起落架放不下了，当时的地面很紧张，但贲德并没有太紧张，一心想把这雷达飞出结果。

　　在长达十年的初期研制中，贲德他们开设了一百多个课题组，解决了脉冲多普勒雷达的关键技术问题。1989年12月25日，机载脉冲多普勒火控雷达的体制样机终于可以拿出来接受鉴定了，鉴定结果出来，这是我国雷达领域一次重大突破，但第二天他就住进了医院，被确诊为心肌炎，早搏每分钟20几次，但仅仅住院一个月，贲德又回到了工作岗位上。从体制样机到定型装备的过程中，贲德创造性提出了工程样机的方案，到上世纪90年代末，脉冲多普勒雷达开始批量装备我国空军，中国的战鹰终于可以打击一切低空来犯之敌。