Re: [閒聊] 雷達的多目標能力
※ 引述《claireyan (正妹已死)》之銘言：
: 最近臺灣F-16要升級AESA雷達
: 軍武網站的介紹都說
: AESA雷達一個最大的優勢就是真正能夠做到多目標攻擊
: 不過有個問題
: PD雷達，甚至1970年代的PD雷達就已經號稱有多目標攻擊能力了
: 例如幻象2000號稱可以追12打4
: F-16也差不多
: 為什麼一直沒有能力實用,要升級AESA之後才有呢?
這問題要從雷達基本概念講起.
雷達是接收發射出去電磁波碰到東西後返回的回波,
來判定目標,問題是電磁波不是哨兵,不長嘴,如果你只是
把電磁波發射出去,你就只能由來回的時間差,換算出目
標的距離,方位速度等等其他資訊呢?不知道.
所以,發明雷達的很快就想到要怎樣獲得更多的資訊
,那就是把電磁波的能量集中在一個比較小的角度上,發
射出圓錐狀的波束,當你收到回波時,除了可以算出目標
距離以外,你還可以藉由發射出波束的角度,判定目標就
在這個波束的涵蓋範圍內,方位也就知道了.當然,這種方
式會有誤差,就是你只知道目標在波束張角的範圍內,但
是在這範圍內的哪一點?就不確定了.
而當你要把雷達的資料用在射擊控制上時,這個誤差
的問題就會很嚴重,你就必須把波束涵蓋的範圍縮小,小
到炸藥可以炸毀目標的範圍內,這時雷達提供的資訊,才
有意義,否則你飛彈砲彈出去,不一定打得中目標,不就是
浪費?
可是波束的角度太窄,比方滿足上述條件的波束,通
常都要張角1度左右,一個圓可是360度,你能偵測到的空
域範圍,僅限於360 x 360 x 180(下半球不算)分之一,那
要找到敵人,太難了吧?
早期的解決方法,一個是用多台波束張角不同的雷達
互相配合,可是裝不了四五台雷達的戰鬥機不能這樣用,
那就只好讓天線做很複雜的運動,讓1/23328000的偵測機
率,增大到1......有沒有覺得這實在是太強"雷達"所難
了?天線要轉動的速度真的要飛快.
所以,比較早的戰鬥機雷達,搜索角(當成天線轉動角
)有那種18度的,好一點也不過左右各30度,上下大概共8~
16度的範圍,涵蓋範圍還是很小,卻要花接近半分鐘才能
掃過一次--雙方的相對運動距離,可能已經十幾公里.
然後這還只是掃描,看天上有哪些東西,如果需要針
對目標做追蹤與動態分析的話,那還要對訊號點做相關性
分析,確定上次掃描的某個點是這次掃描的某個點,這時
你的目標更新可不能十幾秒才一次,最少兩秒就要一次,
保持相對位移儘可能低於1公里.即使是出名猛的AWG-9,
F-14用的那顆,要滿足2秒一組資料,搜索範圍就只能限制
在左右各10度,上下大概共4度左右(行家說法是2個Bar),
換算成100公里外,大概就是寬不到20公里,高度差4000m
等級的空域.雖然號稱能對付6個目標,可是如果每個目標
高度差超過5000m,距離超過20km,抱歉,還是只能挑一個
打......而如果你不是用AIM-54這種一射百公里的飛彈,
而是燃料燒光不過十公里上下,加上滑翔也才能到幾十公
里的麻雀飛彈,嗯,這目標真的是只能分布在眼前一個很
小的範圍內,你才能多目標攻擊......
相位陣列天線的優點,就是在於改變波束的角度,不
再需要靠機械裝置去調整雷達天線,而是依靠電子機械與
程式控制,雖然固定的天線會有掃描角度不如轉動天線的
缺點,但是改變波束的速度,不再是每秒幾十度,而是用千
分之一秒甚至百萬分之一秒去算波束的改變,這時同時可
以打擊多少目標的數據,其有效角度才可以擴大到比AWG-
9更實用的角度,同時可以搭配更多種飛彈使用.
主動相位陣列與被動相位陣列的差別,在於被動是把
發射機的電磁波轉向,主動則是在天線上裝幾百個上千個
發射機,被動式以電子電路改變電磁波的方向,主動式則
直接控制各個發射機的電磁波發射時間,這使得主動式的
波束生成可以有更多變化,同時系統安全性也大幅提升--
被動式掛掉發射機就完了,主動式至少要掛掉幾百個發射
機,才會"功能降低".至於其他如多波束生成或同時偵測
與干擾之類,都是波束生成模式增多的效益.
先簡單講這一點,有興趣的可以自己找更多資料.
: 另外F-16的空優掛載在一般也只有4中2近
: 以2中飛彈攻擊一個目標來看,多目標攻擊能力有很實用嗎?
現在不流行用兩發飛彈打一個目標......
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