AN/APG-66脉冲多普勒雷达

AN/APG-66是由美国原西屋电气（Westinghouse Electric）为美国空军的F-16A/B型战斗机研制的一种多功能全数字化相参PD（Pulse Doppler：脉冲多普勒）火控雷达。该雷达设计师充分吸取了AWG-9雷达研制过程中的经验教训，设计时在“寿命-周期-成本”之间作了最佳折衷，即在不断提高雷达性能的前提下，尽可能降低成本，全机采用组件化设计，体积小、重量轻、可靠性高、维护方便。这是按“性能价格比”进行设计较为成功的一部机载火控雷达。该雷达在刚问世时具有二十世纪八十年代的先进水平，由于不断改进，用该雷达系列装备的F-16飞机仍是美国空军的主力战斗机。

APG-66共有23种软件变换，其中12种用于改进计算机信息处理与逻辑，6种用于滤波，5种用于自动增益控制。用改变软件的办法可以获得最佳伺服增益调整、滤波与信号处理时间。

机内测试有88个测试程序，能测试或监控约300个系统参数。即使有一个参数低于规定值，雷达仍能工作，同时飞行员得到系统故障的警告信号。

该雷达采用现代数字化技术后（与未采用数字化技术相比），降低造价约2/3，可靠性约提高9倍。

APG-66雷达系列多数由6个LRU（Line Replaceable Unit：在线可更换单元）组成，这6个LRU（Line Replaceable Unit：在线可更换单元）又由87个SRU（Shop Replaceable Unit：车间可更换单元）组成，其中APG-66H和APG-66(V)2为4个。多路总线采用美国军标MIL-STD-1553B。

1.天线

双轴机械稳定平板缝阵。用数字杂波抑制电路代替了模拟式接收机保护通道；用计算机软件和卡尔曼亻占值技术代替了使用速率陀螺的传统雷达跟踪回路。天线由平衡电机驱动，采用了与阵列象限关联的4个非互易移相器。

2.发射机

包括空气冷却的栅控行波管放大器、固态栅极脉冲激励器、高压电源、调制器、以及保护和控制电路、低压电路与高压电路间信号传输采用光纤电缆。有4个发射频率供飞行员编队飞行时选用。对海搜索时可频率捷变，采用MPRF（Medium Pulse Repetition Frequency：中脉冲重复频率）及LPRF（Low Pulse Repetition Frequency：低脉冲重复频率）波形。

按照美国空军的要求，在有地勤人员接近时，不允许接通雷达发射机，因为APG-66雷达与载的一个开关连锁。因此只有在飞机升空后发射机才能接通通电。

根据空军“改善可靠性保证书”的要求，飞机生产的头4年雷达要返回西屋电气（WestingHouse Electric）进行大修。在外场发射机MTBF（Mean Time Between Failures：平均无故障时间）达到500小时以后，才认为符合标准不再进行可靠性跟踪。

3.低功率射频单元

包括接收机保护器件、低噪声放大器、接收机、模拟/数字变换器、稳定本机振荡和系统定时产生器。这是雷达的模拟电路部分，完成发射信号的产生和接收信号的处理调整。接收机第一混频器和第一级中放用微带集成电路。

小角度攻击时，用假单脉冲（顺序波瓣转换）技术，解决了单脉冲各通道的不一致性问题。

数据采样部件是在一块插件板上的多模可编程序部件。包括匹配滤波器、采样与保持、逐次逼近A/D（Analog-to-Digital：模拟/数字）变换、定时和控制，以及自动零位校准，可适应各种脉冲宽度和采样速率。其参数如表1、表2和表3所列：

表1 可编程序表

表2 电气参数

表3 物理参数

4.数字信号机

处理机是模块化的，在计算机软件控制下具有算法选择能力和广泛的参数可编程性。空对空状态的信号处理包括下视状态的杂波对消，Dolph-Chebychev（多尔夫-切比雪夫）加权的64点FFT（Fast Fourier Transform：快速傅里叶变换）多普勒滤波，检测、恒虚警自适应门限和距离相关。空对面（也就是空对地和空对舰）非相参工作状态的信号处理包括视频检测、检波后积累、对数压缩以及数据的数字式扫描变换等。最后为符号与真空视频信号的显示提供RS-170全视频信息。

运算处理为流水线结构，调整暂存RAM（Random Access Memory：随机存取存贮器）为26KB，64点FFT（Fast Fourier Transform：快速傅里叶变换）在224微秒内即可完成。约为256KB（262144B）的大容量存储器在空对空状态用做角回转存储器，在空对面（也就是空对地和空对舰）状态用做扫描变换器的显示恢复存储器。处理机采用双列直插式标准集成电路。

5.雷达计算机

这是一台通用计算机，用16B定点序列去处的CPU（Central Processing Unit：中央处理器），48KB的EPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory：紫外线可擦可编程只读存储器），有8个通用寄存器和8个中断处理寄存器。为了提高抗干扰能力，改善显示，增加工作方式，自动截获目标，采用了较多的微程序编排，即“硬布线软件”，使处理速度增加了30%。计算机去处速度为每秒80万次至每秒90万次。BIT（Built-In Test：机内测试）系统软件改进后只向驾驶员提供影响雷达当前工作的故障信息，其他不影响雷达当前工作的故障信息存入F-16中央火控计算机的“任务差错单”内，飞行后供维护人员使用，降低了故障指示虚警率。故障指示警告由64%降至19%，LRU（Line Replaceable Unit：在线可更换单元）不合格率降到20%。

6.控制盒

为减少飞行员的工作负担，大部分功能都由其它航空电子系统自动确定。但飞行员也可用座舱内的雷达控制盒手动选择雷达工作方式，并干预雷达的自动控制状态。

控制盒有如下开关旋钮：

方位扫描：正负10度、正负30度、正负60度

目标积累：有4个位置，位置1到4分别表示1、2、3、4次扫描信息的积累

冻结：在地图测绘或对海搜索时，按压开关，发射机关闭，最后的地图画面留在显示器上。再次按压就解冻。在空中格斗搜索状态或用PRF（Pulse Repetition Frequency：脉冲重复频率）的普通空中搜索状态，按压这一开关可以选择或不选择高度线跟踪器/消隐装置。

通道选择：有4个频率通道供选择。

高度调节：连续调整荧光屏上的标志亮度。

俯仰扫描行数：可选择1行、2行或4行的俯仰扫描。

距离量程：有10海里、20海里、40海里或80海里4个量程；如果显示画面按1：4扩大时，以上4个量程变为2.5海里、5海里、10海里、或20海里。

PRF（Pulse Repetition Frequency：脉冲重复频率）选择：可手动选择，也可由雷达根据外界环境自动选择。

状态开关有8种状态供选择：准备、自动、空对空、地图测绘、信标、海情1、海情2、雷达工作方式。

此外，在油门把手上还有天线俯仰旋钮、雷达标线旋钮和格斗开关。格斗开关有3个位置，位置I选择火炮和导弹，位置II正常雷达工作，位置III只用于导弹。

操纵杆控制器上有三位的目标识别开关。空对空搜索时可以识别目标或返回搜索状态。格斗时，改变天线搜索图形，使平显的视野由20度X20度变为10度X40度。在空对地方式，按压一次开关，雷达由真实波束地图测绘转变为扩展波束地图测绘；再按一次则转到多普勒波束锐化地图测绘方式；最后按压一次则雷达恢复到原来的真实波束工作方式。

APG-66雷达的各分机机械参数如表4所列：

表4 分机机械参数