中國機載雷達
殲八ⅡM火控系統中最重要的是帶有寄生敵我識別天線的”甲蟲-8Ⅱ”/FG-8型PDR(脈衝多普勒雷達),該雷達是米格-29M上使用的N-010”甲蟲”的適應改進產品(米格-29K和最新型米格-29SMT-2等也使用該型雷達),由俄羅斯著名Phazotron雷達聯合集團(又稱”相位電子雷達集團”)生產,它採用平板縫隙陣列天線,工作在X波段(這是美國稱呼,按照北約標準則是I波段,該波段頻率範圍是8-10吉赫茲;類似的標準差異如JL-7雷達,按照美國/北約標準其波段分別為Ku波段和J波段,此波段頻率範圍為10-20吉赫茲),系統總重量250千克,平均功率1千瓦,峰值功率5千瓦,平均故障間隔時間120小時, 對3平方米雷達反射面積的目標搜索距離為74千米(對應5平方米則為84千米),跟蹤距離大於50千米,後半球搜索距離為40千米。
FG-8含有11種工作方式,具體是:
空對空方式有3種:
1)邊掃描邊搜索(RWS):按照角座標和距離跟蹤被發現的目標(對於雷達顯示器而言,”角座標-距離”的目標顯示方式被稱為”B型顯示”);
2)邊掃描邊跟蹤(TWS):能夠同時跟蹤10個目標並顯示其中2個,並可引導2枚主動雷達末制導導彈同時攻擊2個目標,這使殲八ⅡM可以使用相應武器進行超視距多目標攻擊。但需要注意的是在TWS工作狀態下,雷達的工作距離通常都要小於最大搜索作距離,比如F-14A的AN/AWG-9雷達對於5平方米反射面積的最大搜索距離為213千米(使用PDS-脈衝多普勒搜索方式),但是在TWS狀態其作用距離為167千米;F/A-18的AN/APG-65雷達最大搜索距離為110千米左右,在TWS狀態下作用距離則小於75千米;
3)空戰機動方式(ACM):用於在機動中截獲目標,它又包含有以下幾種方式:3-a)垂直截獲掃描(VSL):用於在本機進行側滾之類機動或者目標靈活機動時在大俯仰角、小方位角(窄波束)的垂直扇形中掃描並快速刷新目標資訊(比如每2秒掃描一次);
3-b)瞄準線工作方式:雷達在一個很小的方位角內對目標進行掃描截獲,截獲後立刻轉入自動跟蹤;此方式還可以對地攻擊,此時雷達可測量地面目標與載機之間的距離
3-c)最佳掃描方式:這種方式的詳細情況缺乏說明,參照西方先進雷達的工作方式,可以確定這種方式就是平顯截獲方式,其工作原理是雷達在等於平顯全視場的方位角和俯仰角組成的範圍內進行掃描,在一定的距離內鎖定首先進入波束範圍內的目標並顯示在HUD上,當目標繼續靠近一定距離時,還可以進入機炮導向方式並在HUD上顯示機炮瞄準點
空對地方式有8種:
1)真實波束地圖測繪(MAP):採用LPRF工作,提供低解析度地形資訊;
2)多普勒銳化地圖測繪(DBS):提供中等解析度地形圖象;
3)合成孔徑地圖測繪(SAR):可提供高解析度地形圖象,這是FG-8的特色之一,相比之下,西方APG-65、APG-66、APG-67、APG-68和我國JL-10A等都沒有這種功能,但前4者分別具有67:1,8:1、40:1和64:1的DBS地圖測繪能力(比值越大,表明解析度越高,其中APG-65的資料考慮了其地圖擴展能力)。而根據公開出版的《航空週刊》的報導,JL10A在1994也分別在1994年和1997年分別實現了8:1和32:1的DBS成像能力。
4)地圖凍結與擴展:可以將得到的地面目標圖像進行凍結或者放大,前者允許殲八ⅡM採用低空躍升拉起-鎖定的戰術,後者則可以實現更加精確目標瞄準
5)空對地斜測距(AGR);
6)海面搜索方式(SEA):可以隨海情自動調節消除雜波,並對海上單個目標進行精確跟蹤,這使殲八ⅡM可以以空對艦導彈對海上目標進行攻擊;
7)地面移動目標指示(GMTI):在APG-65/66/67/68以及”幻影”2000-9上改進的RDY雷達也都有這項功能,對於通常的PDR而言,由於地面移動目標速度相對於戰鬥機自身速度非常慢,因此在資料處理中往往會把它們與其他各種信號一起濾除,但是GMT採用更加精確的濾波技術,可以將諸如車輛之類緩慢移動目標的回波從其他信號中間剝離出來,從而允許戰鬥機這種點目標進行攻擊。在海灣戰爭中,美國E-8就是依靠這種能力來監控伊拉克的車隊運動情況,而F-16戰鬥機也正是運用這種能力對伊拉克車隊成功地進行了多次獵殺;
8)精密速度更新(PVU):採用多普勒方式測定載機本身相對於地面的速度,可以用於對地武器投放計算和對INS實施飛行中的校正
除此之外,FG-8還採用了頻率捷變(FM)技術來抑制敵方電子幹擾`
總體來看,FG-8雷達的性能已經超過F-16A/B上的APG-66,略低於F-16C/D上的APG-68,而整個火控系統已經完全達到早期第3代戰鬥機水準,使殲八ⅡM具有了使用合適的武器進行超視距多目標對空作戰和精確對地攻擊的能力。殲八ⅡM這種以新一代戰鬥機電子設備的改進來提高作戰效能的改進方式實際上也是各國在飛機改進中間走的一條相通的路子。
由於FG-8和新型火控系統的採用顯著地提升了殲八ⅡM的作戰效能,因此預計中國空軍自己也會裝備殲八ⅡM,而根據外電報導,中國已經從俄羅斯進口了100套”甲蟲-8Ⅱ”雷達用於改進殲八Ⅱ。搜索俯仰角範圍為-40度-+58度,方位角範圍為-90度-+90度,分別為殲八Ⅱ的2.45倍和1.5倍。
FG-8雷達是一種全波形雷達,即同時具有高、中、低3種脈衝重複頻率(即HPRF、MPRF和LPRF),這與臺灣”幻影”2000-5EI裝備的RDY雷達類似。
通常,HPRF在100-3000千赫茲之間,其特點是探測時距離嚴重模糊但速度精確度高,適合於迎頭下視工作,但是當載機降低高度時,其下視性能急劇下降且尾隨性能差;MPRF在8-16千赫茲之間,特點是距離、速度探測都有一定的模糊,適合於迎頭、尾追攻擊(尤其是尾隨性能特別突出),具有良好的全方向、全高度適應性能,可以獨立使用,但是信號處理複雜(因此大多數國家在研製機載PDR時都是首先攻克MPRF技術);LPRF在250-4000赫茲之間,特點是探測距離不模糊,但速度嚴重模糊,適合於精密測距和地圖測繪與對地攻擊,但是其下視檢測概率比較低。
http://www.zgjunshi.com/power/Article_Show.asp?ArticleID=3002
根據《簡氏防務週刊》的報導,殲一10戰鬥機原本計畫安裝“穩相加速器”無線電研究院股份公司生產的“珍珠”機械掃描平板縫陣列雷達,這種雷達是由米格一29戰鬥機配備的“甲蟲”系列雷達發展而來。儘管俄羅斯已經提供給中國3台此類型的雷達,並幫助中國的相關機構研製殲-10戰鬥機的火力控制系統,但“穩相加速器”無線電研究院股份公司並沒有得到中國的額外訂單。而與此同時,季霍米羅夫機械設計局科研中心稱,最近它已經重新開始與中國合作研製“羽毛”無源相控陣雷達,該公司表示,早在上世紀90年代後期,他們就曾向中國提供過一台改良過的“羽毛”雷達,但在經過短時間的測試後,它一直未被使用,直到最近中國才重啟與該公司的合作項目。因此,目前“超一10”採用的雷達型號尚無定論。
N010“甲蟲”雷達是一種X波段(8—12.5GHZ)多功能多普勒雷達。這種雷達最早是為米格~29戰鬥機研製的,並於90年代早期在米格一29M戰鬥機原型機上進行了機載飛行實驗。“甲蟲”雷達可以相容的武器包括:Kh-31A、R-27Rl、R一27T1、R一37E和RW-AE導彈。新式型號的“甲蟲”雷達,比如“甲蟲一F”型,可在200公里外探測到雷達反射面積為5平方米的目標,探測範圍為正負70度,能跟蹤24個目標並攻擊其中的8個目標。根據型號不同,雷達重量在180公斤至300公斤之間。
“甲蟲”系列雷達採用了嵌入式檢測能力,並且按照空一空模式以及空一地模式標準細化的如下15種可靠的操作模式:
空一空:上視/下視搜索能力;邊掃描搜索邊跟蹤能力(Tws),可以跟蹤10個目標並同時打擊其中的4個(多目標打擊能力)。
空戰模式:垂直搜索;平視顯示儀搜索;大角度搜索;在低空空域戰鬥飛行狀態下的精確瞄準以及自動的地形規避能力。
空一地:即時波束掃描地面成像;多普勒波束銳化;合成孔徑測繪;同時打擊4個目標的多目標打擊能力;地面活動目標跟蹤指示功能升級空地測距和導航能力.
在2001年底和2002年早期,“甲蟲”家族又增加了“甲蟲一8-II”、“甲蟲一27”、“甲蟲一F”和“甲蟲一M”這一系列新的衍生成員。分別是針對殲一8IIM、蘇一27、米格-23、米格-29改進型等飛機發展出的衍生型號。其中“甲蟲一M”採用了直徑為680毫米的平板槽式陣列天線(亦即平面縫隙陣列天線),它的系統組成包括1個信號接收機、1個先進的數位控制器、1個資料和信號處理器、1個同步器、1個雷達電源供應裝置、1個雷達輻射器、1個發射機和電視成形單元。相比早期型號,“甲蟲一M”採用了“巴吉耶特”電腦處理器替代了原來的基線雷達C.90處理單元。極大地拓展了其空地模式的範圍:包括有波束掃描地面成像、地面固定目標探測、地面活動目標指示(MTI)、地形規避以及多普勒波束銳化。
最新型號的“甲蟲”雷達的特點是:上視/下視警戒一搜索和追蹤一掃瞄10個目標並同時與多達4個目標交戰(“甲蟲一8一II”只能同時與2個目標交戰);垂直搜索;抬頭式搜索顯示幕;大視場搜索;低空作戰用的自動地形回避功能;地形測繪即時傳送;多普勒波束銳化技術;合成孔徑技術;圖像放大和凍結功能;同時跟蹤處理4/b目標;地面移動目標指示/追蹤儀;升級了的空對地搜索和導航系統。
根據《簡氏防務年鑒》的報導,中華人民共和國於2001年6月訂購了100台“甲蟲一8一II”雷達樣機用以對中國人民解放軍空軍的殲一8II的機載雷達進行翻新改造。而且,中國人民解放軍的蘇一30MKK也裝備了“甲蟲一M—S”雷達。作為祖克家族的一員,祖克一MF已被選定作為俄羅斯聯邦第5代先進戰機的機載雷達候選者之一。
“穩相加速器”無線電研究院股份公司的RP一35“珍珠”雷達是一種帶數位化火控感測器和相控陣電子掃瞄天線的X波段雷達。它有一個液體製冷的行波管發射機,1個激勵放大器,l部有3個頻道的微波接收機和l部可編程的信號及資料處理機。“珍珠”雷達的關鍵控制部分都被整合到飛機的油門開關和操縱杆上,雷達資料則顯示在上視和下視顯示幕上,以便單人作戰。該型雷達增強了空對地性能,並能相容種類廣泛的俄制空對空和空對地彈藥。美國《空軍月刊》指出,“珍珠”雷達的探測距離為160公里,可以跟蹤10—15個目標並同時攻擊其中的4-6個。曾經有消息表明,以色列試圖向中國推銷埃爾塔公司生產的EL/M-2035型機載火控雷達,但由於此前發生的美國禁止以色列向中國出售預警機一事,無疑表明以色列生產的機載火控雷達不可能被這種為中國寄予厚望的戰鬥機所採用。而《簡氏防務週刊》則報導,他們從俄羅斯軍工界獲得消息說,2005年10月中國派遣了一個12人的代表團訪問俄羅斯,主要任務是驗收“珍珠”雷達。簡氏的消息指出,今年中國還將接受20套類似的雷達系統。
季霍米羅夫機械設計局科研中心的“羽毛”無源相控陣雷達具備同時跟蹤15個目標、同時接戰8個目標的能力,並將顯著提高對目標的跟蹤距離。由於配備了TKS一2(R098)加密資料鏈,多達16架的蘇一27戰鬥機能被整合成一個集群使用。“羽毛”相控陣雷達能使長機在較遠的距離上跟蹤較多的目標,並把目標資訊傳遞給其他戰鬥機,從而使它們能隱蔽接敵。“羽毛”雷達由具有與“甲蟲”雷達相同的機電介面和電力消耗,但是僅重85公斤,節省了30公斤重量。
殲11B同時采用了中國自行研制的平面整合脈沖多普勒雷達。替換俄羅斯N-0001雷達。據悉目前的A,B型兩個版本的殲11系列都開始使用這種中國産雷達。它由于天線截面略大于N-0001因此機頭 的雷達罩不同于SU27SK。同時殲11B型的雷達引入了中國最新的“局部被動反隱身”機制。性能要好于N0001型雷達。具有一定的反隱身能力。
http://mil.news.sina.com.cn/p/2007-09-11/1003463608.html
綜和航電系統技術:飛機火控系統方面的進步與我國整體電子工業水準的提升是休戚相關的,14所和607所做為我們國家航空機載電子設備兩個重要研究基地。在這幾年取得了跨躍式成就,兩所均一突破了機載相控陣技術,607所的某型神鷹雷達已進入測試階段,14所的147X型機載有源相控陣雷達漸已純青,已經取得了技術性突破。在中央電視臺的節目中:楊總披露了我們已經突破了“感測器資料融合”技術。超7具有資訊共用的作戰功能,簡單的說就是兩架超7飛行時,一架飛機不用開雷達就可以通過資料傳遞知道另一架飛機雷達探測到的所有空域資訊,感測器資料融合是第4代戰鬥機的關鍵技術,從推比和新的氣動佈局設計,新型超視距空對空導彈到感測器資料融合,可以說我們的第4代戰鬥機所需要的技術基本可以凍結,只要大的體制不出現問題,我們的4代原形機很快會飛上藍天。
http://bwl.top81.cn/military/airforce/j10/125.htm
名 稱 火力控制雷達
體 制 脈衝多普勒
波 段 I/J
研製單位 中國雷華電子技術研究所
研製時間 1980年代
工作狀態 空對空和空對地功能
頻 率 I/J
重複頻率 HPRF,MPRF,LPRF
天線形式 平板隙縫陣
探測距離 上視 59.3km; 下視 53.7km (5m2目標)
MTBF 70小時
LRU 6個
參考資料Janes’ Avionics 1998-1999 p.108
殲7”梟龍”飛機的航空電子系統
航空電子系統在幾十年的發展中,系統結構不斷演變,經歷了一個從分立式、混合式、聯合式到高度綜合化的發展過程。隨著電腦技術、數位通信技術和網路技術的發展,航空電子設備的性能日趨完善,已成為現代軍用飛機提高作戰效能的重要手段。近些年的幾場高技術條件下的局部戰爭表明,航空電子系統在發揮飛機的綜合作戰效能中起著決定性的作用。換言之,沒有先進的航空電子系統,就沒有先進的飛機。
現代先進航空電子系統是一個集控制、感測器、顯示、通信和網路技術於一身的高度資訊綜合的電腦網路系統。其功能不僅涵蓋了傳統的航電儀錶系統和火控系統,還通過網路將機上各感測器和電子設備有機地綜合在一起,實現資源分享,資料融合甚至資訊融合,並為飛行員提供良好的人機介面。
綜合化是航空電子發展的靈魂和核心。”梟龍”飛機的航空電子系統在目前第三代聯合式航空電子系統的基礎上,實現了更高水準的綜合,即將整個航空電子系統當作飛機任務系統進行了整體的優化設計,不僅具有模組化、系統容錯和動態重構、支援多感測器綜合和資訊融合等突出的技術特徵,在成本上也滿足了 ”買得起”這一重要的技術指標。
系統的功能及組成
為滿足”梟龍”飛機的作戰及任務要求,其先進綜合化的航空電子和武器系統須具有自主導航,對空、對地、對海攻擊,目標搜索與識別,通信與進場著陸,外掛物管理,任務計畫與參數記錄,綜合電子戰,綜合顯示與控制,資料傳輸等多種功能;能幫助飛行員順利執行各種戰術動作,為飛機提供良好的使用特性和方便的維修能力;可掛載包括精確制導武器在內的多種武器,具有發射中距彈,實現超視距攻擊的能力。此外還可以根據用戶的不同要求,選配不同的航空電子系統組合方案。
”梟龍”飛機的航空電子系統採用集中分散式結構,大多數設備通過1553B匯流排連接起來,實現資訊和資源分享,根據任務和功能需求,將整個航空電子系統劃分為武器與任務管理、雷達、慣導、電子戰、通信導航與識別、機電管理、外掛物管理、大氣資料以及飛控等幾個子系統。
武器與任務管理子系統是航電系統的核心,負責與飛行員介面、控制系統模式狀態、戰鬥管理、任務保障管理等多種功能,它包含兩台互為備份的武器任務管理電腦,以及”一平三下”四個顯示器,資料傳輸卡,視頻記錄儀,航空電子啟動板等設備,正前方控制板為飛行員提供友好的作介面。
多模式的機載脈衝多普勒雷達和內嵌GPS的鐳射陀螺慣性導航系統是”梟龍”飛機的重要感測器,保證了對目標的精確打擊。
電子戰子系統包括含暫態測頻分析的雷達告警接收機,以及手動和自動控制的箔條/紅外彈投放系統。通信導航與識別子系統包括兩部互為備份的抗幹擾超短波電臺,其中一部電臺還兼有資料鏈的功能,另外還包含無線電高度表、儀錶著陸設備以及敵我識別詢問機和應答機。機電管理系統包括機電管理電腦和飛行參數記錄儀,它提供航電系統與飛機其他系統之間的介面,並記錄飛機飛行參數。大氣資料系統包括了大氣資料解算器、攻角解算器和左/右L形壓力感測器。
駕駛艙顯示與控制
駕駛艙顯示系統作為與飛行員資訊交換的直接媒介,在”梟龍”航空電子系統的設計之初,飛行員就參與了顯示系統及飛行員動作程式的設計及評價,以使整個航電系統更能滿足飛行員的要求。
”梟龍”飛機採用了雙手握杆操縱(HOTAS)設計,它使飛行員的雙手不離開油門杆和駕駛杆仍能控制主要的感測器、武器和顯示器,同時在空戰格鬥中使油門杆和駕駛杆在飛行員所希望的位置,減輕了飛行員的動作負擔。
系統任務電腦完成航電系統主模式的邏輯處理以及人機介面介面的功能控制,自動地使相關的子系統處於最佳的工作狀態,在不同的任務階段,包括滑行、起飛、巡航、攔截、格鬥、返場以及著陸等,使顯示系統按需分配顯示器資源,顯示相關的資訊。
”梟龍”飛機的駕駛艙裝有3台12.5釐米×12.5釐米的有源矩陣液晶(AMLCD)多功能彩色顯示器,解析度為600×600,亮度和對比度可手動調節也可自動調節,每個顯示器有可重定義功能的周邊鍵用於模式控制和參數設置。通常情況下,左邊顯示器顯示武器作戰狀態/資料,中間顯示器顯示雷達資料,右邊顯示器顯示戰術資訊,但顯示器之間均可全功能相互備份,包括平顯畫面。所有顯示器均可疊加外視頻,包括雷達、數位地圖、視頻攝像機以及吊艙、前視紅外(FLIR)等外掛物的視頻信號,所有顯示畫面均由系統管理電腦通過1553B匯流排進行控制。在應急情況下,其中一個顯示器還可作為電子飛行指示器,顯示最基本的飛行參數。
”梟龍”還配裝有一台智能式平顯,總視場達24度,可疊加FLIR視頻信號,為飛行員提供飛行、導航、起飛、著陸等資訊顯示以及目標的瞄準、射擊等。在平顯前面裝有正前方控制板(UFCP),為飛行員提供基本的資訊顯示,以及導航和通信等控制輸入介面。平顯上部裝有一台視頻攝像機,以記錄平顯畫面和外視景。
”梟龍”駕駛艙具有夜視相容的能力,與夜視鏡(NVG)配合,提高了飛機在微光或夜間條件下的生存與作戰效能。頭盔瞄準系統和頭盔顯示系統是其選裝系統。
感測器與目標探測
”梟龍”飛機配裝天線口徑600毫米的多功能脈衝多普勒雷達,具有中距空中攔射、近距空戰格鬥、對地對海攻擊、輔助導航等功能,以及上視和地雜波環境下的下視及下射能力。為了提供最佳的探測和跟蹤性能,該雷達可在高、中、低重複頻率多種波形下工作,可完成自適應的脈衝壓縮和自動波形管理。空-空TWS模式下可同時跟蹤10個目標,並可同時制導兩枚超視距(BVR)導彈攻擊其中2個目標。敵我識別器與雷達交聯,辨別目標敵我屬性。該雷達採用模組化設計,可換性和可維護性好,並具有良好的電子對抗能力。
機上安裝的環形鐳射陀螺慣性導航系統(INS)為雷達及其他航電系統提供高精度的載機飛行向量資料,並提供導航支援。著陸支援設備為進場提供飛行指引。
分散式的大氣資料系統(DADS)的採用將原來分離的壓力感測器部分與測量解算融為一體,以電信號輸出取代了傳統的傳輸氣壓信號的壓力管路,提高了信號精度,並使系統的可靠性得到大幅度的提高。
由雷達告警接收機(RWR)和導彈逼近告警(MAW)組成的電子戰系統,配合箔條紅外投放裝置(CFD)以及電子戰吊艙,為”梟龍”飛機提供了較強的目標探測和自保護能力。
前視紅外以及紅外搜索與跟蹤(IRST)系統屬選裝設備,可在不暴露自身的情況下發現目標。
嵌入式電腦與匯流排網路系統
第三代戰鬥機綜合化航空電子系統的主要結構是,基於微處理器和嵌入式電腦的各子系統設備之間通過匯流排通信網路連接。”梟龍”航電系統主要通過1553B匯流排連接各子系統和設備,其中武器任務管理電腦(WMMC)作為”梟龍”航電系統控制和管理的核心,採用PPC處理器,通過運行系統作戰飛行套裝軟體(OFP)程式,完成整個航電系統的任務管理與操縱控制,以及火控解算、外掛管理、資訊綜合、顯示控制、語音告警、資料傳輸等任務。
為了提高系統可靠性,”梟龍”飛機配裝了兩台互為備份的武器任務管理電腦和兩條雙餘度的1553B匯流排。武器任務管理電腦作為這兩條匯流排的匯流排控制器(BC),負責並管理匯流排的即時通信任務,控制各子系統的模式和工作狀態,接收飛行員的指令資訊,相關設備的資料及狀態資訊,進行資訊綜合,實現系統的有機協調及集中控制。
通信與戰術資料鏈
”梟龍”飛機配裝了兩部V/UHF頻段的機載抗幹擾通信電臺,用於對地和對空的指揮與話音通信。除正常的調頻、調幅和保密通信模式外,兩部電臺都具有先進的跳頻和跳擴頻抗幹擾通信功能,一部電臺還具有超短波戰術資料傳輸鏈處理功能。為保障飛行員與地面指揮之間的通信聯絡,兩部電臺的話音通信功能互為備份。另外,當航電系統崩潰或電臺的匯流排通信中斷以後,也能通過電臺控制盒對電臺進行控制。
外掛管理及武器系統
”梟龍”飛機所有的掛點既可掛裝符合MIL-STD-1760標準的武器,也可掛裝東/西方國家非標準武器。外掛管理系統的標準武器介面單元(SAIU)用於監視武器外掛狀態、執行飛行員對武器的動作,監控投射條件並輸出投射指令,監控武器投射方案,應急投放處理等。繼電器介面盒(RIB)根據SAIU的各種控制命令,輸送每個掛點外掛物所需的強電激勵信號。
”梟龍”飛機完善的航電及武器系統,以及靈活的外掛配置方案,為打擊不同的空/地/海目標提供了有力的保障。
”梟龍”飛機綜合化的航空電子系統是由基於一個龐大而複雜的集中分散式電腦網路系統和預定義功能的設備組成。為此,”梟龍”飛機的航空電子系統設計中採用了面向物件的結構化設計方法,以”自頂向下”的設計概念進行系統總體設計,將複雜的問題逐步簡單化。系統的設計從頂層開始,將整個航空電子系統當作飛機的一個功能模組來考慮。以結構化的設計方法給出整個航空電子系統的一般定義。頂層模組分解成若干個子模組,遵循資訊隱藏和解偶的原則,將每個子模組又按層次被分解成更小的子模組,直到最低層。同層次的模組之間在功能定義無交*,對相鄰的上下層之間的模組,上一層模組定義下層模組的功能,而下層模組完成更詳細的功能定義,由此將一個複雜的航空電子系統功能逐步分層、分解、簡單化,直至底層功能描述。相應地,面向選裝的設備歸納出航電系統要求並確定設備的規範,進而優化可選擇的設備,生成一個最佳綜合效能的航空電子系統,同時也保證了航電設備對飛機平臺資源較低的佔用率以及較高的性價比。
為保證”梟龍”飛機的航空電子系統在滿足飛機的戰術技術指標要求的同時,具有較低的設計成本,使用戶買得起,用得起,系統在設計過程中,廣泛採用了數位化的設計以及驗證手段,使那些需在綜合和試飛過程中才會暴露的問題在設計階段就顯現出來,並加以解決,從而提高了工作效率,縮短了工作週期,降低了研製成本。
http://www.zgjunshi.com/power/Article_Show.asp?ArticleID=3470
JL-7
名 稱 火力控制雷達
體 制 單脈衝,電晶體化
波 段 二釐米
研製單位 中國雷華電子技術研究所
研製時間 1981~1987年
裝備機種 F-7 Ⅲ
配用武器 航炮、空-空導彈、航空炸彈
工作狀態 空空搜索、跟蹤,空地測距
現 狀 正在小批生產
技術特點
JL-7機載火控雷達是在二釐米波段多功能單脈衝雷達317甲的基礎上,針對F-7Ⅲ飛機的具體要求研製的。它的空空工作方式包括B型搜索顯示、人工截獲目標、配合敵我識別,光學瞄準或平視儀瞄準,尾追攻擊目標。空地工作方式包括測定目標斜距,配合光學瞄準攻擊地面目標。具有五種抗幹擾措施。
為便於維護修理,檢查和隔離雷達故障,雷達具有可與外場檢查儀聯接的自檢系統。組合與電纜均可快速拆卸。電路已採用積體電路,結構輕巧、體積小,適於在各種殲擊機、強擊機上安裝。
該雷達已經過各種地面試驗、環境試驗、電磁相容性試驗、與其他系統的交聯試驗、空中試驗,已經設計定型,並小批生產。
性能資料
探測範圍 空中飛機目標最大距離30km
方位角範圍±45°
跟蹤範圍 距離大於15km,角度±45°
使用高度 最低700m
天 線 增益30dB,波束寬度3.4°(方位)×5.6°(俯仰),
水準極化
發 射 機 磁控管峰值功率75kW
接 收 機 三通道單脈衝接收機,雜訊係數6.5dB(和路),
中頻60MHz
測 距 器 雙積分式,精度15m(350~2000m範圍)
顯 示 存儲管顯示,B型與跟蹤符號
電 源 AC:115V、400Hz、10A
DC:27V、10A
體 積 0.23m3
重 量 115kg (帶電纜)
可 靠 性 MTBF=50h
分機概況
雷達由18個組合組成,分為三大單元安裝在飛機頭部、雷達艙和座艙內。
1.天線
橢圓抛物面,單脈衝饋源。方位與俯仰兩軸交流電機驅動。搜索空域穩定。
2.發射機
高效同軸磁控管產生微波功率,固態磁脈衝調製器。
3.接收機
由自動頻率控制(AFC)器保證混頻。中頻60兆赫,三通道單脈衝接收機。
4.數位信號檢測器
是數字自適應第一門限滑窗檢測器,使雷達識別係數改善1.5分貝。
5.電子控制放大器
產生天線搜索信號,在陀螺信號控制下穩定搜索空域,驅動天線對目標進行角度跟蹤。
6.測距器
對空中目標和地面目標的回波自動跟蹤並輸出距離資料。
7.顯示波形產生器和顯示器
產生顯示所需波形並在直觀存儲管上顯示。
參考資料“Airborne JL-7 Fire Control Radar”, CATIC樣本,1985.5.
http://bbs.news.sina.com.cn/tableforum/App/view.php?bbsid=4&subid=0&fid=147752&tbid=6219
據香港《大公報》報道,王國慶在保證型號任務的情況下,集中優勢力量,結合重點實驗室的建設,改革並建立了有利於面向技術創新的科研組織結構,用新的管理模式加大了以機載即時容錯分散式電腦系統技術為代表的一批關鍵技術的攻關力度,突破了以四代機航電核心處理機為代表的機載電腦研製所需的大部分關鍵技術,所研製的綜合核心處理機系統具備了四代機綜合核心處理機的主要特徵,整體上處於國際先進水準和國內領先水準。
第四代戰鬥機綜合航電系統是以美國于上世紀八十年代初提出“寶石柱”(Pave Pillar)計劃為基礎,美軍現役最先進的F-22戰機就是直接應用了“寶石柱”的成果,以高速數據總線、超高速積體電路(VHSIC)和通用模組為基礎,進一步改進了第三代戰鬥機航空電子的系統結構,並提高了航空電子系統的綜合化程度。
繼“寶石柱”之後,美國又于九十年代提出了功能更為完善、性能更為優良、綜合程度更高的“寶石臺”(Pave Pace)計劃,這也被稱為第四代戰機綜合航電系統。
“寶石臺”結構的主要改進體現在以下三方面:一是採用了綜合核心處理機(ICP)技術;二是“寶石臺”系統具有更大的綜合範圍和更高的綜合程度,實現了綜合感測器(RF/EO)系統、綜合飛行器管理系統、綜合外挂系統;三是使用了綜合的座艙/駕駛員與飛機接口,減輕駕駛員的負擔,同時提供威脅、目標、地形/地貌、戰術協同、飛機完好狀況的全面情況。
解放軍新裝備“梟龍”戰機的航空電子系統在目前第三代聯合式航空電子系統的基礎上,實現了更高水準的綜合。其航電系統主要通過兩條互為余度的MIL-STD-1553B總線對各子系統和設備進行連接,其中兩台互為備份武器任務管理電腦(WMMC)作為“梟龍”航電系統控制和管理的核心,採用PPC處理器,通過運行系統作戰飛行套裝軟體(OFP)程式,完成整個航電系統的任務管理與操縱控制,以及火控解算、外挂管理、資訊綜合、顯示控制、語音告警、數據傳輸等任務。
“梟龍”雖依然基於MIL-STD-1553B數據總線網路,在數據處理與傳輸速度,數據融合程度上與F-22有較大差距外,其綜合化的設計思想則已遠遠超過了第二代聯合結構系統的概念,與第三代綜合化航空電子結構理念極為接近,因此認為其設計水準達到歐洲“兩風”的標準毫不誇張!
先進的綜合航電系統的採用,將極大減輕飛行員在未來戰爭中的負擔,提高其對關鍵問題的判斷力和判斷速度,增強戰鬥機的作戰效能!
值得一提的是,“梟龍”04戰機垂尾上的內置應答式主動干擾機,採用了先進的定向干擾技術,利用偵測系統的精確定位,將干擾輻射功率集中對準威脅源,這套系統可干擾AIM-120一類先進空空導彈的雷達導引頭,同時,也能對抗戰鬥機的雷達鎖定和瞄準。
據說,成都飛機設計所設計的這套電子戰系統主要還是著眼于未來空戰環境,特別是目標用戶巴基斯坦空軍所要面對的印度裝備的大量R-77導彈,並且這個能力在目前印度的飛機上是基本不具備的,巴基斯坦獲得的F-16也不具備。有分析認為,這套系統可能直接來自於殲-10。
http://www.stnn.cc:82/glb_military/200702/t20070212_468108.html
這告訴我們這樣的一個事實,中國的四代重型殲擊機將由沈飛承擔;並將匯集全中國目前掌握的最先進的航空技術研製成果來打造;中國的下一代戰機將用自己的標準體系來建造。
大多數的軍事愛好者都知道,第四代戰機就美國一家搞了出來,美國想保持住它在這方面的優勢,是不可能將F22隱形戰機這一明顯具有四代機特徵的技術傳授給別國的,甚至近距離觀看也不允許,可見第四代重型殲擊機的軍事機密程度。其他各國研製同類戰機只能根據第四代戰機的通用特點並結合自己掌握的最新技術來進行,所以說各國要研製的第四代戰機會各不相同,會採用本國所掌握的各具特色的標準體系。中國研製的第四代戰機也一樣,也一定是具有中國標準的東西。
目前,中國在這些領域都進行了研究,並有專業的文獻出現在專業的期刊上,筆者摘錄了一些,代表作品有《第四代發動機不加力超聲巡航性能的研究》、《對第四代戰鬥機綜合航電系統的構想》、《第四代戰鬥機作戰需求研究》等等。
這些資料都是公開的研究成果,還有很多技術成果不便公開。譬如國外的一些軍事刊物和軍事網站上宣傳的中國太行發動機推重比達到9和隱身技術的研究突破點等等,尤其值得一提的是中國隱身技術研究突破點,更是令人叫絕。
目前已經有國內的文獻更是直截了當地說:“中國航空工業對於飛機隱身技術進行過長時間的研究和試驗,在結構設計、材料和塗料的研究方面都取得了很多的成就,完全可以通過努力設計出達到第四代戰機要求的隱身戰鬥機”。
要知道中國有了推重比為9的太行改發動機就可以能夠直接設計出滿足超音速巡航和高機動性于一身的第四代戰機,再加上隱身技術、航電和可維護性上的最新成就,中國第四代戰機的研究瓶頸技術障礙被排除,剩下的就是花費時間整合的問題了。
中航工業黨組成員、副總經理張新國和中航工業黨組成員、副總經理高建設主持了這次航空科技諮詢活動。中國工程院學部工作局副局長李仁涵也參加了科技諮詢活動。院士們考察了瀋陽飛機設計研究所、瀋陽發動機設計研究所、瀋陽飛機工業(集團)公司、瀋陽黎明航空發動機(集團)公司;聽取了四家單位領導介紹的科研生產情況及學術報告,進行了分組座談。
高建設副總經理代表新組建的中國航空工業集團公司,代表集團公司黨組書記、總經理林左鳴,對各位院士到來表示熱烈歡迎和衷心感謝!他說:“學之大者,國之重器”;兩院院士是全國科技大軍的領軍人物,是我們中國航空工業集團公司賴以依靠的重要力量。我們組織院士“航空科技諮詢”活動,就是要認真聽取院士意見,尋求智力支援,請院士們“把脈”。
今年上半年,我們已經結合新型殲擊機研製邀請50位院士參加航空科技諮詢活動,院士們的建議使我們受益匪淺;此次,請各位院士對我們正在進行的重點型號飛機研製出謀劃策;今後還將繼續定期聽取院士對集團公司戰略管控、科技發展等方面的意見和建議,邀參與重大項目論證、決策。
http://hk.huaxia.com/zt/js/2004-50/zzfj/1213185.html
進而需求儀器飛航(IFR)下提供:導航資料
氣壓高度計—提供海平面高度(Mean Sea Level, MSL)
低頻無線電—作為導引訊號的來源
續航航程(range)的增加,
飛行的速度(speed)的提昇,
飛機的承載(payload)能力的擴充,
導航(navigation)與通訊(communication)能力的改進,
引擎推進(propulsion)系統的改進,
系統操作(operation)功能的提昇,
飛機妥善率(availability)與維修率(maintainability)的改進。
近代以航空電機電子相關的系統、次系統、組件、元件、感測器等全部籠統的稱為航電系統的一部份
飛航儀表支援飛行
需要發展速度、高度、水平以外,具備導航、通訊能力的航空儀電
一個儀表配備自己所屬的感測器或放大器,因此許多重複的元件與訊號
飛行員必須有很好的視力,極靈敏的反應,才能應付座艙上瞬息萬變的資訊
個別電路傳送訊號
感測器必須為不同需求重複裝設
訊號誤差來自傳送路徑
靜電、雜訊干擾明顯
正駕駛、副駕駛
正、副駕駛負責飛機的操控
導航員、通訊員
導航員與通訊員負責提供必要的訊息給飛行員
整合後的數位航電儀表,可以將多重的資料,以不同時段的需求,呈現給飛行員
所有訊息全部為電流脈波
利用匯流排傳遞輸入或輸出資料
每一個受訊單元設定一個位址
以不同時脈(clock)的即時系統來區分控制、操作速率
數位航電系統的控制
中央電腦與區域電腦分工執行不同及時速率的控制指令
例如高速的飛行穩定控制、或長週期的自動駕駛導航控制
1985年以後因為飛機的續航能力增加,飛行員可能超過一個任務班的10小時限制,因此增加第3位飛行員(正駕駛)甚至於第4位飛行員(副駕駛) ,分擔長途飛航任務
時速150海浬、航程500哩、高度5000呎
螺旋槳動力
目視飛航為主
小規模客運
獨立式的航電儀表
時速500海浬、航程5000哩、高度4萬呎
噴射機為主要的動力系統
儀器飛航為主、目視飛航為輔
大規模民航運輸能力建立
數位航電取代傳統類比系統
電腦大量取代人員操作
整合式儀表提供多重訊息
航路、導航密切配航電
衛星系統資訊大量應用於通訊、導航、監視
自動化更加強勢
航電系統體積與重量大幅降低
廣義航電系統的分類
航電與航管為一體的兩面,相同的技術、不同的應用
地面航管系統注重程序,藉由通訊、監視執行飛航隔離、保障飛航安全
機載航電系統注重飛機的操控,藉由通訊、導航、監視、與自動化系統,達成飛航任務
N導航—利用助導航系統導引飛機的飛行
S監視—利用裝備掌握飛機在空中的動態位置、速度、高度、航向等訊息
N導航—利用地面助導航系統例如VOR 、FIX等建立航路, 導引飛機的飛行
S監視—利用雷達搜索空域掌握飛機在空中的動態資訊
N導航—利用GNSS建立WAAS 、LAAS提供飛機導航
S監視—利用自動回報監視(ADS)報告飛機動態位置、速度、高度、航向等訊息
航電顯示技術的改變
航電測試觀念的改變
戰航管技術的提升
另參本館:
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F-22猛禽戰機為何是「短命的空中王者」? 2022/12/22 中時
1997年,首架F-22A試飛,被譽為「絕對的空優王者」,25年過去了,它的時代卻也即將結束,即使規畫了F-22中期升級,卻10年內退役,下一代制空權 (NGAD)計劃,正在推動當中。
蘇聯解體了,美國贏得了冷戰,到2009年,原本750架削至186架。又過幾年,F-35排擠到F-22大部分生產線。F-22的隱身性比F-35還要好;最大運動可達9G,而F-35只能到7G。但F-35有明顯的科技優勢,它的融合感測器和資料鏈管理能力,是F-22問世時所不具備,這使得F-22雖然「決鬥無敵」,但F-35可倚靠「團隊合作」。
F-22中期升級耗資110億美元,包括隱蔽型的外掛油箱,新的超視距空對空武器(如AIM-260),紅外搜索和跟踪 (IRST)筴艙,與新的電子作戰設備。F-22的雷達吸收塗層,屬於上一代的配方,主要的成份是白銀,極易受到高速飛行造成的損壞。維修起來也非常昂貴且耗時。
現役10種最受歡迎戰鬥機 2022/12/18 中時
戰機要考量速度和機動性,以及維護成本和多功能性。全球航空(FlightGlobal)使用大數據分析,列舉了10種現役最受歡迎的戰鬥機。第10名:F-5。第9:殲7。第8:Su-25。第7:歐洲颱風。第6:F-35。第5:MiG-29。第4:F/A-18。第3:F-15。第2: Su-27/30/34/35。第1: F-16。
梟龍致命大升級 印度光輝戰機危險了 2022/11/19 中時 楊幼蘭
隨著中方與巴基斯坦聯手打造的JF-17「雷電」戰機(Joint Fighter-17 Thunder),也就是解放軍所謂的「梟龍」戰機升級,開始令愈來愈多人印象深刻。如今除了138架在巴基斯坦服役外,伊拉克、緬甸和奈及利亞空軍也紛紛加以採用,甚至阿根廷空軍最後也可能以它為戰略主力戰機。
據《保加利亞軍事網》(BulgarianMilitary.com)和《歐亞時報》(The EurAsian Times)報導,新升級的第3批次「梟龍」可望大幅提升巴基斯坦空軍戰力。
第3批次「梟龍」JF-17C,正獲得「致命升級」(lethal upgrade)。飛行員頭盔徹底更新,擁有頭盔顯示器,從駕駛座艙顯示器傳來的資訊,會顯示在頭盔上,和中方殲-20隱形戰機飛行員所用的一樣,而這升級使第3批次「梟龍」更接近4++代戰機。由於頭盔上可以顯示電腦顯示器的資訊,新頭盔將讓飛行員在駕駛,或執行戰鬥任務時,得以減少壓力,並在執行戰鬥任務時,能更專注於駕駛。
由於第3批次「梟龍」採用了碳纖維複合材料,因此比前兩版輕,隨著第3批次「梟龍」擁有新航電設備、武器和主動電子掃描陣列(AESA)雷達,對印度「光輝」將擁有很大的優勢。
回應
一看,又是中國時報舔狗蘭的文章。
一堆“台灣塔綠”~~~~心酸、心碎+妒火中燒~~~
老美卡卡F16V!F-16延壽 土耳其自己來 2022/11/18 中時 楊幼蘭
土耳其最大國防公司阿塞爾桑(Aselsan)第一款AESA雷達專案將可把部分F-16的飛行時間延長一半,長達12,000小時。
回應
呵呵,舔狗蘭,為什麽土狗不去買共匪的奸16,奸10,梟龍?就是因為知道太爛了。
看起來土耳其得罪閣下不輕啊!還硬扯對岸?!
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梟龍或殲10C? 土耳其恐「別無選擇」改買大陸戰機 2022/02/20 (回應:笑死人,不要臉替中國報導破鐵爛銅的飛機。梟龍和殲十戰機的確性價比較高多了! 呆娃購F16V單價比F35還貴,被美爸當ATM,呆灣納稅人真可憐!
中國的低成本雙波段雷達
054B把054A的382雷達換成新的雙面陣,但很可能是四面陣,“兩肩”是較小的雙面陣,形成雙波段雷達。
雷達都工作在一定的波段。較長的波長衰減較小,適合遠程搜索;較短的波長解析度和資料率更高,適合用於火控。
在相控陣時代,有兩種思路。第一是近程交戰優先,用高頻的相控陣雷達負責火控,同時,用機械回轉的大型天線負責遠端搜索。第二是遠端探測優先,用中低頻率的相控陣負責遠端搜索,適合應對飽和攻擊。但需要另外配備多台火控雷達提供足夠的火控通道。美國伯克級用SPY-1D相控陣雷達執行遠端搜索,另有三台SPG-62火控雷達負責導彈攔截控制。第三是用相控陣雷達通吃,一組用較長的S波段執行搜索,另一組用較短的X波段執行火控,這就是雙波段雷達。美國福特級航母首艦採用雙波段,,後續艦為了降低成本,回到單一的S波段。055是世上第一種採用雙波段雷達的驅逐艦。054A改造前(上)“頂板”就是背靠背的雙面陣;改造後(下)054B把兩側端面也利用起來,加上了X波段成為四面陣。克級、052D和055的大型相控四陣面,只能降低高度。054B的S波段陣面也沒有那麼大,和X波段陣面共用桅杆頂的位置,有利於探測的視界。這將是世界上第一種採用雙波段雷達的護衛艦。