監(jiān)視雷達(dá)主要指地面對(duì)空監(jiān)事雷達(dá),是應(yīng)用最早、使用最廣泛的雷達(dá)。是國(guó)土防空系統(tǒng)的主要裝備,發(fā)揮對(duì)空探測(cè)、警戒引導(dǎo)、航路監(jiān)視等作用。本書系統(tǒng)介紹監(jiān)視雷達(dá)基本理論、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)和典型應(yīng)用,基于工程實(shí)踐整理和選編了大量具有參考價(jià)值的設(shè)計(jì)理念和實(shí)例分析。
王小謨(1938年11月11日-2023年3月6日),上海市金山區(qū)金山衛(wèi)鎮(zhèn)人,中國(guó)著名雷達(dá)專家,中國(guó)現(xiàn)代預(yù)警機(jī)事業(yè)的開拓者和奠基人,被譽(yù)為"中國(guó)預(yù)警機(jī)之父"。1961年畢業(yè)于北京工業(yè)學(xué)院(現(xiàn)北京理工大學(xué)),1995年當(dāng)選中國(guó)工程院院士,2009年獲國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。2010年獲全國(guó)百名優(yōu)秀共產(chǎn)黨員稱號(hào), 2011年榮獲五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)? 2013年1月18日榮獲2012年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。王小謨從事雷達(dá)研制工作50余年,先后主持研制過中國(guó)第一部三坐標(biāo)雷達(dá)等多部世界先進(jìn)雷達(dá),在國(guó)內(nèi)率先力主發(fā)展國(guó)產(chǎn)預(yù)警機(jī)裝備,提出中國(guó)預(yù)警機(jī)技術(shù)發(fā)展路線圖,構(gòu)建預(yù)警機(jī)裝備發(fā)展體系,主持研制中國(guó)第一代機(jī)載預(yù)警系統(tǒng),引領(lǐng)中國(guó)預(yù)警機(jī)事業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式、系列化發(fā)展,并邁向國(guó)際先進(jìn)水平。2023年3月6日14時(shí)06分,王小謨因病醫(yī)治無效在北京逝世,享年84歲。
目 錄
第1章 概論001
1.1 概述002
1.1.1 監(jiān)視雷達(dá)的概念002
1.1.2 監(jiān)視雷達(dá)的發(fā)展歷程004
1.1.3 中國(guó)監(jiān)視雷達(dá)的發(fā)展005
1.2 監(jiān)視雷達(dá)的工作原理與系統(tǒng)組成009
1.2.1 監(jiān)視雷達(dá)的工作原理009
1.2.2 監(jiān)視雷達(dá)的系統(tǒng)組成012
1.3 監(jiān)視雷達(dá)的主要性能指標(biāo)017
1.3.1 工作頻率017
1.3.2 威力覆蓋范圍023
1.3.3 分辨率和精度027
1.3.4 數(shù)據(jù)率031
1.3.5 抗干擾能力032
1.3.6 目標(biāo)容量032
1.3.7 目標(biāo)識(shí)別能力032
1.3.8 雷達(dá)可使用度034
1.4 監(jiān)視雷達(dá)的使命任務(wù)034
參考文獻(xiàn)034
第2章 監(jiān)視雷達(dá)作用距離計(jì)算036
2.1 雷達(dá)方程037
2.1.1 單基地雷達(dá)方程037
2.1.2 單基地雷達(dá)方程修正因子039
2.1.3 單基地搜索雷達(dá)方程042
2.1.4 單基地跟蹤雷達(dá)方程043
2.1.5 有源干擾下的單基地雷達(dá)方程043
2.1.6 無源干擾下的單基地雷達(dá)方程046
2.1.7 組合干擾下的單基地雷達(dá)方程050
2.1.8 雙基地雷達(dá)方程051
2.1.9 外輻射源雷達(dá)方程052
2.1.10 多輸入多輸出雷達(dá)方程055
2.1.11 無源雷達(dá)方程056
2.2 工程計(jì)算方法057
2.2.1 常用工程計(jì)算方法057
2.2.2 系統(tǒng)噪聲功率計(jì)算064
2.2.3 系統(tǒng)損失計(jì)算070
參考文獻(xiàn)087
第3章 監(jiān)視雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)與跟蹤088
3.1 信號(hào)檢測(cè)基礎(chǔ)089
3.1.1 匹配濾波器090
3.1.2 虛警概率與檢測(cè)概率093
3.1.3 脈沖串積累檢測(cè)098
3.1.4 目標(biāo)RCS起伏103
3.2 自動(dòng)檢測(cè)處理113
3.2.1 概述113
3.2.2 非相參積累檢測(cè)118
3.2.3 滑窗檢測(cè)122
3.2.4 序貫檢測(cè)127
3.2.5 恒虛警率檢測(cè)129
3.2.6 檢測(cè)前跟蹤135
3.2.7 寬帶檢測(cè)技術(shù)139
3.3 目標(biāo)跟蹤142
3.3.1 多目標(biāo)跟蹤142
3.3.2 機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤151
3.3.3 慢速目標(biāo)跟蹤154
3.3.4 雜波區(qū)目標(biāo)跟蹤155
參考文獻(xiàn)157
第4章 監(jiān)視雷達(dá)的雜波抑制158
4.1 概述159
4.2 雜波類型及其特性160
4.2.1 地雜波162
4.2.2 海雜波168
4.2.3 氣象雜波175
4.2.4 箔條雜波182
4.2.5 仙波185
4.3 雜波抑制處理188
4.3.1 雜波抑制基本方法188
4.3.2 雜波抑制性能指標(biāo)190
4.3.3 CFAR處理193
4.4 改善因子的計(jì)算及其限制197
4.4.1 雜波內(nèi)部起伏對(duì)改善因子的限制198
4.4.2 雷達(dá)參數(shù)對(duì)改善因子的限制200
4.4.3 系統(tǒng)改善因子的計(jì)算209
4.5 監(jiān)視雷達(dá)雜波抑制設(shè)計(jì)210
4.5.1 天線波束設(shè)計(jì)210
4.5.2 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍212
4.5.3 雜波圖和系統(tǒng)虛警的控制213
4.5.4 切向運(yùn)動(dòng)和慢速目標(biāo)的處理214
4.5.5 監(jiān)視雷達(dá)雜波抑制設(shè)計(jì)實(shí)例215
參考文獻(xiàn)220
第5章 監(jiān)視雷達(dá)反對(duì)抗技術(shù)221
5.1 概述222
5.1.1 現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn)222
5.1.2 雷達(dá)面臨的對(duì)抗威脅223
5.2 監(jiān)視雷達(dá)的ECCM設(shè)計(jì)237
5.2.1 ECCM總體設(shè)計(jì)238
5.2.2 天線ECCM設(shè)計(jì)238
5.2.3 發(fā)射機(jī)ECCM設(shè)計(jì)239
5.2.4 接收機(jī)ECCM設(shè)計(jì)239
5.2.5 信號(hào)處理ECCM設(shè)計(jì)240
5.2.6 數(shù)據(jù)處理ECCM設(shè)計(jì)243
5.2.7 雷達(dá)組網(wǎng)ECCM技術(shù)244
5.3 監(jiān)視雷達(dá)ECCM效能評(píng)估244
5.3.1 抗干擾改善因子245
5.3.2 綜合抗干擾能力245
5.3.3 抗干擾品質(zhì)因素246
5.3.4 壓制系數(shù)247
5.3.5 自衛(wèi)距離247
5.4 監(jiān)視雷達(dá)的反隱身技術(shù)248
5.4.1 目標(biāo)的雷達(dá)隱身技術(shù)249
5.4.2 反隱身技術(shù)250
5.5 監(jiān)視雷達(dá)的反ARM技術(shù)255
5.5.1 ARM簡(jiǎn)介255
5.5.2 雷達(dá)的反截獲技術(shù)259
5.5.3 雷達(dá)反ARM技術(shù)262
5.5.4 雷達(dá)誘餌技術(shù)263
5.5.5 ARM告警技術(shù)270
參考文獻(xiàn)272
第6章 監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)273
6.1 空域覆蓋設(shè)計(jì)274
6.1.1 能量?jī)?yōu)化配置274
6.1.2 能量利用因子277
6.1.3 空域覆蓋設(shè)計(jì)281
6.2 時(shí)間資源設(shè)計(jì)286
6.2.1 雷達(dá)資源的約束關(guān)系286
6.2.2 駐留時(shí)間與搜索波束數(shù)287
6.2.3 數(shù)據(jù)率與波束寬度289
6.3 精度設(shè)計(jì)與誤差分析291
6.3.1 基本概念291
6.3.2 測(cè)距誤差294
6.3.3 方位誤差296
6.3.4 仰角誤差298
6.3.5 測(cè)速誤差305
6.4 工作頻率選擇307
參考文獻(xiàn)309
第7章 三坐標(biāo)監(jiān)視雷達(dá)310
7.1 概述311
7.1.1 三坐標(biāo)雷達(dá)的概念311
7.1.2 三坐標(biāo)雷達(dá)的高度計(jì)算313
7.2 頻率掃描三坐標(biāo)雷達(dá)314
7.2.1 頻率掃描原理315
7.2.2 單波束脈間頻率掃描三坐標(biāo)雷達(dá)319
7.2.3 多波束脈內(nèi)頻率掃描三坐標(biāo)雷達(dá)320
7.2.4 多波束脈間頻率掃描三坐標(biāo)雷達(dá)322
7.3 堆積多波束三坐標(biāo)雷達(dá)323
7.3.1 堆積多波束原理324
7.3.2 拋物面堆積多波束三坐標(biāo)雷達(dá)326
7.3.3 陣列多波束三坐標(biāo)雷達(dá)330
7.4 相位掃描三坐標(biāo)雷達(dá)333
7.4.1 相位掃描原理333
7.4.2 單波束相位掃描三坐標(biāo)雷達(dá)334
7.4.3 多波束相位掃描三坐標(biāo)雷達(dá)337
7.4.4 頻率相位掃描三坐標(biāo)雷達(dá)340
7.5 數(shù)字波束形成三坐標(biāo)雷達(dá)341
7.5.1 數(shù)字波束形成原理341
7.5.2 數(shù)字波束形成三坐標(biāo)雷達(dá)342
7.6 發(fā)展前景346
參考文獻(xiàn)348
第8章 數(shù)字陣列監(jiān)視雷達(dá)349
8.1 概述350
8.1.1 數(shù)字陣列雷達(dá)基本原理350
8.1.2 數(shù)字陣列雷達(dá)技術(shù)的特點(diǎn)352
8.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)354
8.2.1 系統(tǒng)組成354
8.2.2 主要工作模式的波束設(shè)計(jì)355
8.2.3 關(guān)鍵技術(shù)358
8.3 波束形成技術(shù)360
8.3.1 接收DBF技術(shù)360
8.3.2 發(fā)射DBF技術(shù)364
8.4 有源陣面技術(shù)368
8.4.1 數(shù)字陣列雷達(dá)天線設(shè)計(jì)技術(shù)369
8.4.2 數(shù)字收/發(fā)系統(tǒng)與DAM設(shè)計(jì)375
8.4.3 通道幅/相校正技術(shù)384
8.5 先進(jìn)設(shè)計(jì)與處理技術(shù)389
8.5.1 系統(tǒng)能量分布與多功能模式設(shè)計(jì)390
8.5.2 先進(jìn)處理技術(shù)395
8.6 發(fā)展前景400
參考文獻(xiàn)401
第9章 雙基地和MIMO監(jiān)視雷達(dá)403
9.1 雙基地監(jiān)視雷達(dá)404
9.1.1 雙基地雷達(dá)基本原理405
9.1.2 雙基地雷達(dá)的電子對(duì)抗能力417
9.2 目標(biāo)的雙基地RCS422
9.2.1 點(diǎn)目標(biāo)的雙基地RCS422
9.2.2 隱身目標(biāo)的雙基地RCS424
9.3 雙基地雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)427
9.3.1 時(shí)間、相位和空間同步技術(shù)427
9.3.2 顯示校正技術(shù)433
9.3.3 數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)435
9.4 雙基地雷達(dá)的應(yīng)用438
9.4.1 區(qū)域防御雙/多基地雷達(dá)438
9.4.2 反隱身柵欄雷達(dá)439
9.4.3 分布式協(xié)同探測(cè)雙基地雷達(dá)440
9.5 MIMO監(jiān)視雷達(dá)441
9.5.1 典型MIMO雷達(dá)系統(tǒng)442
9.5.2 正交編碼442
9.5.3 脈沖與孔徑綜合443
9.5.4 系統(tǒng)分辨性能446
9.6 SIAR系統(tǒng)的組成與性能446
9.6.1 SIAR的系統(tǒng)組成447
9.6.2 SIAR的基本性能448
9.7 SIAR信號(hào)處理分系統(tǒng)450
9.7.1 處理方案451
9.7.2 幅/相校正451
9.7.3 距離模糊函數(shù)453
9.7.4 長(zhǎng)時(shí)間相干積累454
9.7.5 自適應(yīng)數(shù)字波束形成456
9.8 SIAR系統(tǒng)和發(fā)展前景458
9.8.1 試驗(yàn)系統(tǒng)458
9.8.2 發(fā)展前景462
參考文獻(xiàn)463
第10章 外輻射源監(jiān)視雷達(dá)464
10.1 目標(biāo)定位原理465
10.1.1 單源目標(biāo)定位原理465
10.1.2 多源目標(biāo)定位原理466
10.1.3 距離和的測(cè)量467
10.1.4 角度測(cè)量468
10.2 可用外輻射源分析469
10.2.1 調(diào)頻廣播信號(hào)469
10.2.2 模擬電視信號(hào)474
10.2.3 OFDM調(diào)制數(shù)字廣播電視信號(hào)478
10.3 系統(tǒng)組成483
10.4 關(guān)鍵技術(shù)484
10.4.1 直達(dá)波與多徑干擾抑制技術(shù)484
10.4.2 弱信號(hào)相干檢測(cè)技術(shù)492
10.5 參數(shù)測(cè)量精度493
10.5.1 距離和測(cè)量精度493
10.5.2 角度測(cè)量精度494
10.5.3 接收距離測(cè)量精度494
10.6 發(fā)展前景495
參考文獻(xiàn)497
第11章 監(jiān)視雷達(dá)總體工程設(shè)計(jì)498
11.1 總體工程設(shè)計(jì)499
11.1.1 雷達(dá)系統(tǒng)框圖的擬定499
11.1.2 各分系統(tǒng)方案和指標(biāo)的確定500
11.1.3 全機(jī)主要時(shí)序的確定504
11.1.4 全機(jī)控制關(guān)系的確定505
11.1.5 全機(jī)接口關(guān)系的約定507
11.1.6 通信和外部接口設(shè)計(jì)509
11.1.7 連接線纜設(shè)計(jì)510
11.2 可靠性和維修性設(shè)計(jì)512
11.2.1 可靠性的基本概念512
11.2.2 可靠性模型514
11.2.3 可靠性預(yù)計(jì)和指標(biāo)分配516
11.2.4 可靠性設(shè)計(jì)520
11.2.5 維修性設(shè)計(jì)524
11.3 BITE設(shè)計(jì)526
11.3.1 BITE的意義和作用526
11.3.2 BIT的基本方法528
11.3.3 性能監(jiān)視內(nèi)容530
11.3.4 故障的診斷和隔離530
11.3.5 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置532
11.4 供配電設(shè)計(jì)533
11.4.1 供電分配534
11.4.2 初級(jí)電源的選擇534
11.4.3 低壓電源的選擇535
參考文獻(xiàn)536
縮略語538