導引頭

導引頭

截獲、跟蹤輻射源的核心部件
導引頭(seeker)是截獲、跟蹤輻射源的核心部件。[1]由天線、接收機、信号處理器等部分組成。根據獲得目标信息的能源形式,雷達導引頭可分半主動、主動和被動導引頭三種。彈外裝置照射目标而探測回波信号的稱為半主動雷達導引頭;由彈上裝置照射目标而探測回波信号的稱為主動雷達導引頭;探測目标自身輻射信号的稱為被動雷達導引頭。按所用的雷達工作體制不同,可分為圓錐掃描雷達導引頭、連續波雷達導引頭、脈沖雷達導引頭、脈沖多普勒雷達導引頭等。按雷達角度跟蹤回路不同又可分為圓錐掃描雷達導引頭和單脈沖雷達導引頭。雷達導引頭的特點是:跟蹤目标距離遠,跟蹤角速度大,導引精度高,抗幹擾能力強,尤其是脈沖多普勒雷達導引頭還具有低空和超低空使用功能。目前,雷達導引頭正向着固态化、模塊化、小型化、數字化及主動和複合導引的方向發展。雷達導引頭工作的載波頻率也愈來愈高,從X波段、Ku波段進入更高的Ka波段。
    中文名:導引頭 外文名:seeker 别名: 組成:天線、接收機、信号處理器 載體:雷達

簡介

天線和接收機構成了雷達信号檢測系統和角測量系統,起着發現雷達信号并且測量出雷達信号所在方向的作用。為了測量出雷達信号到達導引頭的方位和俯仰兩個偏角,一般需要4個天線,或者更多的天線組成一個天線系統。每個天線後面都接着一個接收機,來放大接收到的信号。

4個天線和接收機通道組成的測角系統測出每個雷達脈沖的方位和俯仰角,形成數字代碼,送入信号處理器。現代ARM導引頭還測量雷達脈沖的工作頻率和脈沖寬度等波形參數,與角度代碼一起送入信号處理器。

由于凡是落入導引頭波束和接收機頻帶内的信号都可被檢測到,它們可能分别居于許多部不同的雷達,因此在信号處理器中,需要采用分選和輻射源識别技術找出要攻擊的雷達的脈沖,對這些脈沖的方位和俯仰角數據進行平滑處理後,形成最終的角偏差信息,送入控制系統控制導彈改變航行,減小偏角,最終把導彈引導到目标上去。

ARM導引頭的這個工作過程和雷達偵察系統是十分相似的,所以在雷達偵察接收機中适用的許多接收機和測量技術都可以用到ARM導引頭中。事實上,現代雷達的信号形式十分複雜,波形變化多樣,這迫使ARM導引頭的信号接收與處理技術也越來越複雜,以至于先進的ARM導引頭已經越來越像一群功能齊全的偵察接收機了。

特點

在"哈姆"導引頭中,采用了寬帶超外差接收機技術來實現對頻率捷變雷達信号的高靈敏度接收。而且安裝了瞬時測頻接收機測量每個脈沖的射頻頻率,利用較為完善的信号分選電路和較高性能的計算機芯片在複雜的信号環境中跟蹤要攻擊的雷達信号。

導引頭測角系統是保證導彈攻擊精度的關鍵部件。單脈沖測角是用得比較普遍的一種測角系統,例如"百舌鳥"就采用這種測角系統。該系統由4十天線單元形成4個波束。

當雷達信号人射的方向在水平面和俯仰面上與軸線有偏差時,由于各天線對信号的倍增量與偏角的大小有關,使得4個天線通道的接收信号幅度帶有方位和俯仰偏角的信息。通過水平面的一對天線的信号差可以得出水平偏角,同樣,俯仰面的天線可以得出俯仰偏角。

為了複蓋二倍頻程甚至三倍頻程的雷達頻率範圍,要求天線必須是寬帶的,而且在整個頻率範圍内要保持增益與偏角的準确關系,這些要求對于天線和接收機的工藝和調整,都是十分苛刻的。所以盡管采取了許多改進措施和技術,仍然難以保證很好的一緻性,從而造成不可避免的測角誤差,影響了ARM的攻擊精度。

"哈姆"等新一代ARM采用相位幹涉儀測角體制,提高了在寬頻帶内的測角精度。基本的相位幹涉儀由分開一定間隔的兩個天線單元構成天線系統,通過測量信号到達兩個天線單元的相位差換算出信号的方向角。在ARM中,需要在方位和俯仰面内都設置天線,構成互相垂直的基線,同時測量方位和俯仰角。由于ARM要複蓋幾個倍頻程的頻率範圍,這便天線基線的長度很難适應所有的頻率,特别是在高頻段,信号波長是基線長度的幾倍,測角将出現多值性,因此通常需要把比幅測角和幹涉儀結合起來消除多值性。

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