決策支援系統

[拼音]:maichong duopule leida

[英文]:pulsed Doppler radar

應用多普勒效應並以頻譜分離技術抑制各類背景雜波的脈衝雷達。機載脈衝多普勒雷達具有下視的功能,並能提高預警、空中格鬥、對付低空突防目標和攻擊地面目標的能力。脈衝多普勒雷達是截擊機火力控制系統的重要組成部分。這種雷達除用於空中導航、機載火力控制、空中預警與指揮系統之外,還可用於導彈的主動式導引頭和用於登月飛船中的著陸裝置。

1842年奧地利物理學家C.多普勒發現波源和觀測者的相對運動會使觀測到的頻率發生變化,這種現象稱為多普勒效應。直到1938年人們才開始研究將這一效應用於無線電裝置中。50年代研製成功用於空中導航的機載脈衝多普勒導航雷達和機載相參脈衝多普勒火控截擊雷達。60年代以來,為了對付低空突防和提高戰略防衛系統效能,研製了新型的空中警戒與指揮系統,採用脈衝多普勒體制的下視雷達,擴大了監視視野,可以發現數百公里以外的低空入侵目標,並能提供適時的空中情報。

基本原理

當機載雷達發射機以一特定頻率發射高頻能量脈衝時,在同一距離門內接收的不同徑向速度目標回波有不同的多普勒頻移。因此,脈衝多普勒雷達具有精確測速和速度分辨能力。發射的脈衝訊號譜由載頻f0和邊頻f0±nfr上的若干條離散譜線組成,fr是發射脈衝重複頻率,n為整數。頻譜的包絡由發射脈衝形狀決定。通常採用矩形脈衝,其頻譜包絡為sinx/x。

接收站要從主波束雜波、垂線雜波和旁瓣雜波的雜波譜背景中分離出有用目標的譜線。接收機中設有多個並聯的距離門,每一距離門對應一個距離單元和相應的一條距離通道。每一距離通道中有一個單邊帶濾波器,通過濾波器後的頻譜再經過窄帶濾波器組取出所需運動目標回波的一根譜線。這樣脈衝多普勒雷達不僅有測量和分辨距離的能力,而且還具有測量和分辨速度的能力。

組成和體制

機載脈衝多普勒雷達主要由天線、發射機、接收機、伺服系統、數字訊號處理機、雷達資料處理機和資料匯流排等組成。機載脈衝多普勒雷達通常採用相干體制,為了提高雷達在雜波譜中檢測有用訊號的能力,需要有極高的載頻穩定度和頻譜純度,還要有極低的天線旁瓣和採取先進的數字訊號處理技術。為了減少旁瓣雜波電平和減少主雜波在頻域所佔據的相對範圍,脈衝多普勒雷達通常採用較高的重複頻率。為了在全方位下視和上視方面都有較好的效能,雷達採用多種重複頻率和多種發射訊號形式。為了消除由於採用較高重複頻率帶來的測速、測距中的模糊問題(即多值性問題),還能發射多個不同重複頻率的訊號,在資料處理機中利用代數方法消除模糊。此外還可應用濾波理論在資料處理機中對目標座標資料作進一步濾波或預測。

特點

現代機載脈衝多普勒雷達具有下列特點:

(1)採用可程式設計序訊號處理機,以增大雷達訊號的處理容量、速度和靈活性,提高裝置的複用性,從而使雷達能在跟蹤的同時進行搜尋並能改變或增加雷達的工作狀態,使雷達具有對付各種干擾的能力和超視距的識別目標的能力;

(2)採用可程式設計序柵控行波管,使雷達能工作在不同脈衝重複頻率,具有自適應波形的能力,能根據不同的戰術狀態選用低、中或高三種脈衝重複頻率的波形,並可獲得各種工作狀態的最佳效能;

(3)採用多普勒波束銳化技術獲得高解析度,在空對地應用中可提供高解析度的地圖測繪和高解析度的區域性放大測繪,在空對空敵情判斷狀態可分辨出密集編隊的群目標。