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什么是火控雷达?
发布时间:2022-6-9浏览:分享到:新浪腾讯微博

转载自微信公众号 WRE组委会 世界雷达博览会

什么是火控雷达?

火控雷达是一种集合了雷达,计算机以及武器系统为一体的综合自动化作战系统。这种雷达说白了就是为了武器服务的。是整个装备平台的武器伺服系统。按照搭载平台的不同,分为舰载,车载和机载等不同平台上的火控雷达。按照所控制武器的不同,又可以分为导弹制导雷达,火炮控制雷达以及防空导弹火控雷达还有综合性火控雷达等。按照雷达工作体制的不同,可以分为单脉冲火控雷达以及相控阵火控雷达!


火控雷达的作用,工作原理及技术特点

      火控雷达是一个综合性的武器系统,由雷达扫描系统和火力控制系统组成,在计算机的辅助下。来达成对武器系统的高效利用的系统!一般装备于综合性的作战平台,比如飞机,舰艇和地面防空系统等等!火控雷达在战时可以实现战场信息的实时获取,全天候掌握目标的所有参数信息,辅助武器进行精准射击,并在设计后提供毁伤效果评估,是现代武器的最后一道眼睛,是最精确的那种雷达。

       火控雷达既然要对敌人进行打击,就必须拥有超高的能力,比如精度和抗干扰能力等。现代火控雷达的测量精度是现役所有雷达中最高的,角度偏差很小,距离偏差几乎没有。不过这种雷达因为太过精确,所以作用距离相对来说比较近,最远大概只有50公里的样子,舰载近防炮所使用的火控雷达的测量距离甚至只有十几公里。火控雷达具备自动跟踪能力,其天生就是为了武器打击而生的,所以不会像警戒雷达那样转来转去,只要捕获到目标参数,就会一直盯着目标,为武器系统持续不断地提供目标的实时位置信息。

      现代火控雷达因为要持续不断地发射电磁波对目标进行跟踪,所以也是敌人有限考虑干扰的对象。不过火控雷达具备多种方法进行有效的抗干扰。以保障自己拥有优秀的跟踪能力。这是火控雷达的主要技术特点,假设一枚导弹来袭的情况下,火控雷达作用距离本来就近,如果被干扰了,不能持续跟踪目标的位置信息,那么怎么可能拦截成功呢?不仅仅抗干扰能力强大,火控雷达还有反应速度快,自动化程度高以及可靠性高的特点,比如说我们经常探讨的近防炮,这种武器所用的火控雷达系统必须在数秒之内就完成对目标的搜索,锁定,以及攻击,如果不能短时间完成,那么仅仅只有不到3公里射程的近防炮还没有将来袭导弹摧毁,来袭导弹已经把自己给摧毁了。所以火控雷达不仅仅要求极高的精度和抗干扰能力,还要反应速度特别快,可以迅速完成武器系统的控制和发射。拥有如此能力的火控雷达系统,不仅仅是一部雷达和一台计算机,现代火控系统甚至还集成了电视系统,激光系统,红外系统等多种光学辅助系统来提升火控系统的性能!

      火控雷达相当于武器系统的眼睛,并不是直接用来搜索目标的。整个作战平台首先由警戒雷达负责外围的警戒任务。比如我们熟知的装备探测距离高达400公里以上的相控阵雷达的盾剑,其四面阵本身只能进行对空警戒,当发现来袭目标之后,还是需要火控雷达系统来进行打击。因为现在大部分的大型盾舰所装备的S波段相控阵雷达看得远,但是精确度不够,还是需要火控雷达为舰艇完成打击行动。

      在武器平台的警戒雷达探测到目标信息以后,火控雷达会根据需要开机,并打开被程序锁死的武器系统。根据目标的数量,方位,高度以及威胁等级,为作战人员提供最优化的作战方案。最终,由人来决定如何作战。当人员确定作战方案之后,火控雷达系统会全自动地进行作战,只要作战方案确定了,基本上系统就会自行工作,不再需要人为干涉,这主要得益于其强大的计算机系统。

火控雷达的未来发展趋势如何?

       现代火控雷达,大多数采用的是单脉冲体制的多普勒雷达,这种雷达的好处自然不必说,但是缺点也很明显,那就是用途单一,多目标处理能力弱,雷达照射距离近,无法实时跟踪大规模来袭目标。

      未来火控雷达的发展,有望将所有武器集成到一个统一的火控系统当中实现全部平台的综合火控化。比如现代军舰上装备的雷达多种多样,每种武器基本上都有一部甚至多部火控雷达为其服务。比如舰载防空导弹的目标导引雷达,舰载火炮的火控雷达以及谨防武器的集成化火控雷达系统。比如我们熟知的阿利伯克级驱逐舰,舰上就安装有3部火控雷达,为其舰载防空武器指示目标信息,但是这还不是全部。其舰上还装备有近防武器系统,每部近防武器系统都有对应的火控雷达为其服务。这样固然可以发挥每种武器的作用,但是也从一定程度上导致军舰各个武器系统的协调性能下降。

       如果全舰的所有武器系统可以集成到一个综合的火控系统中,即可以控制防空导弹,又可以控制舰炮以及谨防系统,又可以为武器提供更远目标的位置信息,那么这样的火控系统无疑将会大大提升全舰的防空作战能力。我想这肯定是未来的发展方向之一。只不过,将所有的武器全部集成到一个综合火控系统之下,需要火控系统的综合能力提升可不是一星半点。综合化的火控系统不仅仅要协调好各个武器的使用,还要能有效地分配自身的资源,让整个军舰的武器系统纳入到一个更庞大的伺服系统中,这样的火控雷达系统,应该首先需要一台强大无比的计算机。

       未来武器平台的火控系统将会相控阵化以及继承各种光学设备,更好地为武器系统服务!早期的火控雷达,只是简单地用雷达为武器提供目标信息,直到七十年代,现代化的火控雷达才逐渐成熟,不但可以提供超过一个目标的处理能力,而且也在向着抗干扰能力方向发展,但是传统单脉冲系统雷达的缺点我们上面已经说过了,未来的火控雷达系统,为了追求更远的探测距离,相控阵化将是其唯一的路。不仅如此,现代化的光学探测设备已经具备对一百多公里远的目标进行探测和跟踪的能力,未来火控系统在相控阵化的同时,应该会将先进的光学探测系统全部纳入火控雷达系统中来。实现火控系统的多种探测模式,这样,就彻底地解决了抗干扰的问题。用于舰载雷达的话,这种模式一旦实现,那么一体化桅杆将会变得更加简洁,有利于提升全舰的作战能力和隐身能力。我国055上之所以在4面大型相控阵雷达上装备4面小型的相控阵雷达,估计就是基于这种考虑!

       最后,未来火控雷达,不仅仅在以上两个方面有所突破,很可能在未来还会向着多用途方向发展。现代武器平台的多用途化一直在向前发展。比如早期的飞机,有截击机,战斗机,轰炸机,侦察机等等。现代化的飞机一个多用途,把这些功能全都包括了。再比如以前的驱逐舰,有防空驱逐舰,反潜驱逐舰,护航驱逐舰等等。现在,一条驱逐舰的防空反潜反舰能力远超冷战时期的单一用途的驱逐舰。这就是武器的多用途化。武器平台在往多用途化方向发展的同时,武器系统的多用途化也在向前发展。比如俄罗斯/前苏联的防空系统,每个作战距离对应一种型号,但是到了S500防空系统以后,从近程防空到远程防空,再到外太空反导,全部都集成到了一个系统中去。其实未来的火控雷达系统,在走集成化趋势的同时,也会考虑往多用途方向发展,比如将火控雷达系统整合到整个武器平台的雷达系统中去,不但具备了目标的照射,跟踪能力,同时还会具备电子战的能力,极大的提升单一系统的用途范围,也在一定程度上提升了整个武器平台的作战能力!

      当军舰开始追求多用途的时候,各种武器的堆砌造成了各种火控系统的堆砌,所以我们看70年代这种变化产生的时候,武器平台就像刺猬一样,布满了各种雷达以及武器。随后的发展大家也看到了,几乎所有的武器平台,都在向着集中化的方向前进。火控雷达这种为了单一武器指示目标的作战系统,未来必将会被纳入整个军舰的雷达探测系统当中去。或许多年后的军迷,在探讨武器平台的雷达系统的时候,已经没有了火控雷达的概念了!