基于装甲战车的雷达反导探测系统研究论文_安斌来,刘伟国,孙凯

摘要:自十九世纪末,英国人率先提出和制成装甲战车以来,装甲战车便成为各国陆军主要装备的作战武器。随着世界格局的转变,装甲战车的用途以及种类也在不断增加。与此同时,各种反装甲武器也不断涌现出来,因此这对装甲战车的防护力做出了极大的考验。而随着各国的军事由机械化向科技化发展,在装甲战车中应用主动防护技术来对抗反装甲武器这一作战理解逐渐被世界各国的部队所认可,该技术的应用在极大程度上提高了装甲战车的生存能力。

关键词:装甲战车;雷达反导探测系统;研究

引言:当前世界各国都在加快将部队由传统机械化转向现代化、信息化的建设。在这一背景下,越来越多的新式武器涌现出来,其中反装甲武器的出现给装甲战车带来了很大的威胁。为了提高装甲战车的战场生存能力,提出了在装甲战车中安装由雷达进行干预探测的反导系统,从而实现对反装甲武器的有效拦截。下面,本文就基于装甲战车的雷达反导探测系统进行研究。

1.基于装甲战车的雷达反导探测系统国内外研究现状

装甲战车的主动防护技术自提出以来,就受到世界各国的关注与研发,国际中在该技术上处于领先位置的国家分别有美国、俄罗斯、以色列等为数不多的国家。其中,一向注重陆军发展的俄罗斯在该技术上的研究较为成功,先后研发并投入使用了多款主动防御系统,其中“阿雷纳”主动防御系统被安装在大量的装甲战车中,该系统的小型计算机、雷达以及大面积防御火力网能够为装甲车提高全范围的保护。除此之外,美军所研发的“一体化陆军主动防护系统”主要的作战方式是先通过雷达探测到各个方位来袭的反装甲武器以及敌机,并将位置信息传输给计算机,在经过计算机准确计算其弹道或者是飞行轨迹后,可以选择两种方式进行打击,分别为干扰和拦截,并且该系统具备打击多个方位、多个目标的能力[1]。(如图1所示为主动防御系统的战斗模型示意图)

图1 战 斗 模 型 示 意 图

对于装甲车的主动防御系统的研发,我国是在上世纪八十年代末正式开启,主动防御系统的研发重点并不是系统的干扰、拦截火力,而是系统的雷达探测技术,因此我国在该系统上的研发起初只局限于8mm波段的原理样机上,尽管有一定的成果,但不足以被应用于战场中。近年来,我国加快了对于该技术的研发脚步,并且通过多部门合作也取得了更大的进展。

2.基于装甲车的雷达反导探测系统设计方案

2.1系统性能指标

该系统的主要作用是用来拦截向装甲车来袭的反装甲武器,因此在进行使用时,首先是通过雷达探测到来袭的武器,并准确的计算出其方位,在将一系列数据传输给计算机后,计算机下达指令发射拦截导弹飞向目标。该导弹会在预定好的飞行距离引爆,并且爆炸所覆盖的杀伤区域多呈现为圆柱形,因此可以将该杀伤区域的半径设定为x米,在经过对该区域单片分布情况的计算后得出导弹爆炸后所分散出的弹片密度通常在3-4片/平方分米。而在计算雷达的测距范围时,就需要考虑到有效拦截的情况下,来袭的反装甲武器速度为v,拦截导弹的速度通常为100-200m/s,因此雷达的测距范围则要求为引爆距离、杀伤半径、反装甲武器距离、拦截导弹距离之和,即(l0+a+vr±0.5)[2]。

其次是雷达反导探测系统所拦截的对象不仅仅局限于地面武器,同时还包括了来自空中的反装甲导弹以及飞机,因此该系统还要具备0°-15°的射击仰角。并且系统的性能要满足在强烈干扰状态下,也可以实现对来袭武器、敌机的探测。

2.2系统工作体制的选择

雷达反导探测系统中,雷达就相当于该系统的双眼,起到探测来袭武器、敌机具体位置的重要作用。因此在设计雷达反导探测系统时,主要可以应用到以下两种类型的雷达,分别为连续波雷达和脉冲雷达。而本文主要探究的为以伪随机码调相的小型连续波雷达工作体制。该工作体制的优势在于,连续波雷达能够对百米内的近战范围进行探测,并且连续波雷达的测量精度较高,能够准确地探测到来袭武器的具体位置和速度;其次,连续波雷达依靠多普勒、随机编码技术使其隐蔽性较好,不易被敌方雷达探测到;第三是采用连续波雷达的雷达反导探测系统体积小,可以被应用于空间较为狭小的装甲车空间内。

2.3系统组成及原理框图

在确定雷达反导探测系统的雷达型号后,还需要考虑到将该系统如何应用于装甲车中,并且要考虑到装甲车环境以及作战方式的特点。因此,该系统不仅要具备快速测距的能力,同时还要具备抗干扰、稳定性较强的能力。因此该系统的原理框图如图2所示:

图2 系统原理框图

在上图中,发射系统主要的作用为发射信号,并将所发射的信号传输给信号接收天线,在发射系统中主要应用的设备有微波震荡源、功分器、隔离器以及调制器;而天线系统中主要为接收天线和接收机,工作任务是接受来袭导弹所产生的电磁波信号;中频信号处理系统的作用是通过接受的信号来提取出有应用价值的信息;最后是弹控信息处理系统,该系统的作用便是控制拦截导弹的引爆时间,从而实现有效拦截[3]。

结束语:雷达反导探测系统的应用主要体现在增加装甲车战场生存能力,针对该系统的设计与研发应该将侧重点放在雷达的研究上,提高雷达探测精度以及探测范围能够有效提升装甲车反导系统的拦截效果,从而提升装甲车的自身防护能力。

参 考 文 献

[1]宗志伟.弹道中段目标极化雷达识别方法[D].国防科学技术大学,2016.

[2]王建明.面向下一代战争的雷达系统与技术[J].现代雷达,2017,3912:1-11.

[3]季军亮,张小宽,汪民乐,万鹏飞.双基地制导雷达反隐身探测效能评估研究[J].现代防御技术,2018,4601:130-134.

论文作者:安斌来,刘伟国,孙凯

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期

论文发表时间:2020/3/16

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基于装甲战车的雷达反导探测系统研究论文_安斌来,刘伟国,孙凯
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