王昆仑
哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市 150060
摘要：本文在讨论直升机载雷达总体需求的基础上，介绍了直升机载雷达侦察系统的组成和功能，总结了系统总体设计中涉及到的关键技术，并对关键技术的解决措施进行了分析。
关键词：直升机载雷达；侦察雷达；总体设计；关键技术；
前言
直升机载侦察雷达是在地面侦察雷达基础上发展起来的一种侦察系统，其主要目的是利用直升机平台的机动性及灵活性增大雷达的探测距离和探测范围，从而提高系统的作战效能。衡量机载侦察雷达的性能，仍然可以使用传统地面雷达的技术指标，如对目标的发现概率、探测距离、系统的虚警率及对目标的定位精度等。但是由于移动平台比固定平台复杂得多，影响这些技术指标的因素也多得多，因而分析影响这些指标的因素是十分重要也是十分有意义的。机载雷达对目标的定位精度是其重要的技术指标之一。定位精度是一个综合性的技术指标，它不仅涉及到侦察雷达的测距精度、测角精度、分辨力，也涉及到航姿系统的精度，还涉及到雷达设计、制造，以及安装过程中的诸多因素，特别是惯导、天线平台的安装精度等。
一、系统设计及方案选择
1.系统组成
根据对系统需求的分析，从功能上划分，全系统大体可由以下几个部分组成，即侦察雷达部分、指挥控制与情报处理部分、信息传输部分、平台部分、其它配套设备。
2.各部分功能
（1）侦察雷达部分。侦察雷达作为系统的侦察传感器，它是全系统的核心，主要完成纵深内目标的探测、监视，为系统提供原始的侦察数据。应具备的功能有∶对目标的探测、监视和跟踪;信号处理∶包括A/D变换、脉压信号产生、运动补偿、谱估计、自适应杂波抑制、恒虚警处理等。指挥控制及与情报处理部分。指挥控制及与情报处理部分作为系统的数据处理中心、情报处理中心和管理中心，主要完成原始侦察数据处理、情报处理及全系统的综合控制，生成战场态势情报和文字情报。应具备的功能有∶任务生成∶根据作战需求及相关的地理、气象等信息生成侦察方案;数据处理与显示∶包括侦察信息接收处理、存储、注释入库、解速度模糊、录取目标数据、背景生成、显示扫描图像等;情报处理和生成∶根据GIS地理信息将处理后的侦察数据匹配上图，形成态势情报及文字情报;指挥控制∶完成系统设备的监控、管理及自检等。
（2）信息传输部分。该部分主要为系统提供一个情报传输和情报分发的信息通道。完成的功能有∶情报信息及上级指挥命令的纠错编码、调制、抗干扰传输、解调等。平台部分。该部分是侦察设备的载体，主要完成下列功能∶侦察时的机动飞行;任务设备的载体∶包括直升机改装、任务设备的安装等;保障信息的提供∶包括实时向侦察设备提供直升机的航向、俯仰、横滚等航姿信息，以及偏航角、载机高度、三维速度、位置信息等;其它功能∶包括直升机勤务通信、敌我识别及电子自卫等。
3.方案选择
（1）侦察雷达体制。直升机载侦察系统的主要目的是收集战场情报，侦察战役纵深内地面、水面的部队集结、配置调动、兵力部署以及低空飞行器的活动情况，因而系统在雷达体制选择上主要应综合考虑目标检测、抗地杂波、海杂波干扰、抗雨雪干扰以及平台的影响等因素。同时根据国外同类产品的研制经验，建议侦察雷达选择全相参脉冲多普勒/动目标检测/频率捷变体制。升空平台。升空平台的选择主要从其起飞重量、续航时间、设备安装空间以及直升机改装难易程度等方面去考虑。目前作为升空平台的直升机可供选择的主要有4吨级、8吨级及12吨级几种。
当用直升机作为侦察雷达等的装载平台时，需要安装的任务设备主要有侦察雷达设备、情报处理设备、数传设备、导航设备、通信设备、敌我识别设备、电子自卫设备、改装部件及电缆等，另外还需几名上机操作人员。通过对重量的估算，综合考虑系统的作战范围、上机任务设备安装操作等因素，系统选8吨级的直升机比较适合。
（2）导航设备。导航设备是机载侦察系统的重要设备之一，它不仅能提供直升机的实时位置数据，而且向雷达提供运动补偿用的实时航姿信息。导航设备的精度将直接影响到系统的定位精度。导航设备的选择与系统的定位精度有关，也与侦察雷达设备的要求有关。在实际应用中，应综合考虑几方面的因素，合理分解和分配指标，以满足系统的指标要求。
二、系统关键技术
1.雷达设计
雷达设计是系统设计的核心。由于运动平台比固定平台复杂得多，因而雷达设计涉及的技术问题也比固定平台多得多。在体制方面，设计需要考虑雷达抗地杂波、海杂波的干扰、被探测目标的特性、电子对抗能力以及雷达体制间的兼容性等。在设备方面，需解决高增益、低副瓣天线技术、机载大功率功放技术、低相噪抗振频综技术、快速谱估计及自适应杂波抑制技术、机载低纹波、高稳定、高压行波管电源技术。在系统方面需解决运动平台的多普勒补偿技术以及空域稳定系统等。因而雷达的设计是必须要首先解决的关键技术问题。
2.电磁兼容
直升机平台空间不大，但却集中装载了众多的电子设备，主要有导航设备、多普勒雷达、无线电罗盘、无线电高度表、敌我识别设备、短波电台、超短波电台、超短波定向仪、GPS装置、电子自卫装置、自动驾驶仪以及各类飞行控制仪表等，再加上侦察雷达、数传等任务电子设备，涉及的电子设备种类多，天线形式各异。另外为了满足任务设备的交直流供电，还需要额外加装发电机并对原机电子线路进行重新布局等。因此，如何在有限的空间内使机上的电子设备互不干扰，兼容工作，这就是机上电磁兼容需要解决的关键技术之一。
3.系统定位
（1）雷达对目标的探测精度。包括距离探测精度和方位探测精度，其中方位探测精度对系统定位精度的影响最大。不同的方位探测精度在不同距离上对系统定位精度的影响从几十米到几百米不等。造成该误差的原因与雷达天线的型式、尺寸有关，而天线的形式和尺寸又与直升机的飞行性能、载重量紧密联系。天线尺寸应在保证其安装不影响飞行性能的前提下尽量加大。导航设备的精度。主要指航姿系统的精度，该精度对系统定位精度的影响也比较大。原因很明显，由于航姿系统的俯仰角、横滚角及偏航角直接提供给雷达进行运动补偿、天线指向稳定及坐标转换，因而导航设备的精度对雷达探测参数的影响很大。
（2）直升机自身的定位精度。侦察雷达本身只能定出目标与直升机的相对位置，而要实现目标的定位，则需目标与直升机的相对位置以及直升机本身的地理坐标一起解算。直升机自身的定位精度可在几米到几十米范围内选取，该参数与雷达的探测参数相比，对系统定位精度的影响要小，在系统设计时应在两者之间进行合理分配。需要说明的是，直升机自身的定位数据通常是与导航设备的航姿信息一起实时送给侦察雷达的，其数据的传输数率对系统的定位精度也有一定影响。雷达天线及导航设备的安装精度。雷达天线座的轴线及导航设备的轴线与直升机纵轴的重合或平行度，以及两种设备的水平安装精度都将直接影响到雷达的探测精度，因而对系统的定位精度影响也比较大。这在直升机的设计和改装时需采取严格的控制措施来减少误差。
结束语
直升机载雷达侦察系统的设计技术新、涉及面广，在充分考虑了上述的各种因素以后，设计的系统是能满足有关需求的。随着未来战争对武器装备的需求，多传感器的直升机载侦察系统是其发展方向之一，所以直升机机载侦察系统有着广阔的发展前景。
参考文献：
[1]雷达系统编写组．雷达系统[M]．北京：国防工业出版社。1980．
[2]直升机系统的发展与使用特点[J]．电讯技术，1995，(增刊2)．