今日微信推荐

今日微博推荐

原来,你知道的“萨德”信息一半都是错的

发布时间:2017-05-01  原作者:张亦驰   点击数:

原创不易 认可价值 转载请务必注明作者 以及来自空军之翼

不妨一起算算

  从上面的报道来看,既没有说雷达采取那种模式,也没有说针对的目标RCS,所以,虽然告诉你探测距离了,其实大众也不明白这个雷达的厉害程度。

  而两位与笔者同样爱较真的学者——乔治·刘易斯和西奥多·波斯托尔,在2012年9月21日,在一篇博客中利用雷达方程进行了简单的计算。这两位可不是普通的爱好者,前者是康奈尔大学高级研究员,后者则是马萨诸塞工学院教授,但是具体专业不详。我们可以看一看他们的计算过程,也算是对雷达增加一些了解。下面内容略显枯燥,普通看客可直接越过蓝色字体。

  他用于计算的公式就是下面这个雷达方程,但是如何确定每个参数,却是门学问。

雷达方程的一种表现形式
雷达方程的一种表现形式

  这其中Pav是雷达平均功率,单位是瓦。TPY-2的天线使用了第三代收发模块,据估计,其峰值功率为16瓦,平均功率为3.2瓦,雷达共有25344个模块,因此,其平均功率为81千瓦。

  ρ表示天线孔径效率,设定为0.8,两位专家认为这是一个偏高的值。

  A表示雷达天线面积,单位是平方米。这个数好查,TPY-2的天线面积9.2平方米。

  G为雷达增益,按照G=ρ(4πA/λ2)的公式计算,增益为103000。

  n为驻留脉冲个数,设定为20个。

  σ为目标的雷达散射截面积(RSC),按照0.01平方米计算。

  FN噪声系数,专家的估计值为1.4。

  fP:脉冲重复频率。也就是说,雷达以怎样的频率发射探测脉冲。专家认为其为200Hz,也就是一秒钟发送200个脉冲。而驻留脉冲为20,也就是说波束在一个波位要收发20个脉冲,波束驻留时间为100毫秒。

  LS为系统损失,评估为6.3。

  S/N为信噪比,作者分为两种情况,跟踪模式下S/N=20;识别模式下S/N=100

  将上述数值带入公式则得到以下结果:

  R=870km 跟踪(S/N=20)

  R=580km 识别(S/N=100)

  在这个基础上,美国国家科学院(NAS)委员会的一份声明称,将S/N从20减少到12.4,而波束驻留时间从0.1秒增加到1.0秒,其他参数不变的话,将获得1732公里的探测范围。

  上述计算的关键假设和参数是:弹头的RCS为0.01平方米;对每个目标0.1秒的雷达波束驻留时间;用于检测的信噪比S/N=20,噪声系数为1.4。这个结果表明,雷达可以每秒在870公里的范围内每秒跟踪10个来袭目标,或者进行10个波位的搜索,或者每10秒对100个目标进行一次检测。

  我们先科普一下波束驻留时间,驻留时间实际上就是雷达波束在一个波位/目标停留的时间。在一个波位上停留的时间越长,可能接受的目标反射脉冲就更多,进行相关运算后就能探测更远的目标或者可以探测到目标更多细节,但是代价是扫描的周期增加了。

  不过笔者认为,波束驻留时间的0.1秒的假设偏大。亦驰君之前接触过的很多火控雷达的波束驻留时间不到10毫秒。100毫秒的驻留时间意味着极差的搜索能力。例如,对于一个10度X64度的空间,如果波束宽度为1度的话(X波段火控雷达的波束通常是很窄的针状波束),扫描下来的时间需要64秒,也就是一分多钟。这将导致其搜索速度、数据更新率下降。对于X波段的火控雷达来说,其波束宽度本来就小,如果搜索速度降低,那将极大降低其搜索能力。可能是无法忍受的。因此,至少在终端模式中,驻留时间应该更短。当然,如果是依靠外部目标指示的雷达来说,100毫秒仍然是可以忍受的。

  另外,这个探测距离要超出笔者的预期。毕竟,0.01的平米的目标是一个非常小的目标了。

根据美国专家的计算,TPY-2雷达对RCS为0.45平方米的目标的探测距离可以达到3000公里。这个数值显然略高
根据美国专家的计算,TPY-2雷达对RCS为0.45平方米的目标的探测距离可以达到3000公里。这个数值显然略高

最新评论

欢迎广大航空迷投递稿件,内容可以是飞行器介绍、航空史、战史、航空趣闻、飞行器细品图片、与航空有关的文章都可以投稿。

投稿信箱:
arm007@vip.sina.com
afwing@gmail.com

扫一扫关注空军之翼微信