雷达伺服系统(雷达伺服系统百度百科)

1. 雷达伺服系统百度百科

机载脉冲多普勒雷达主要由天线、发射机、接收机、伺服系统、数字信号处理机、雷达数据处理机和数据总线等组成。

2. 雷达跟踪系统属于什么控制系统

原理：对生产中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰(扰动) 的影响而偏离正常状态时,能够被自动地调节而回到工艺所要求的数值范围内。自动控制系统分为开环和闭环，具体为：

闭环自动控制系统原理：闭环控制也就是（负）反馈控制，原理与人和动物的目的性行为相似，系统组成包括传感器（相当于感官），控制装置（相当于脑和神经），执行机构（相当于手腿和肌肉）。传感器检测被控对象的状态信息（输出量）,并将其转变成物理（电）信号传给控制装置。控制装置比较被控对象当前状态（输出量）对希望状态（给定量）的偏差，产生一个控制信号，通过执行机构驱动被控对象运动，使其运动状态接近希望状态。

开环自动控制系统原理：按照事先确定好的程序，依次发出信号去控制对象。按信号产生的条件，开环控制有时限控制，次序控制，条件控制。20世纪80年代以来，用微电子技术生产的可编程序控制器在工业控制（电梯，多工步机床，自来水厂）中得到广泛应用。当然，一些复杂系统或过程常常综合运用多种控制类型和多类控制程序。

3. 雷达伺服电机

包含了雷达扫描系统和火力控制系统，是通过计算机辅助系统，实现对整个武器系统的综合有效利用的过程。一般在综合武器平台如飞机、军舰（都携带多种可并发的武器）上使用。

可以现实获取战场态势和目标的相关信息；计算射击参数，提供射击辅助决策；控制火力兵器射击，评估射击的效果。

4. 雷达伺服控制系统

(1)。相控阵雷达之所以具有强大的生命力，因为它优胜于一般机械扫描雷达。它具有以下特点：

能对付多目标

相控阵雷达利用电子扫描的灵活性、快速性和按时分割原理或多波束，可实现边搜索边跟踪工作方式，与电子计算机相配合，能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标，并能同时制导多枚导弹攻击多个空中目标。

因此，适用于多目标、多方向、多层次空袭的作战环境。

功能多，机动性强

相控阵雷达能够同时形成多个独立控制的波束，分别用以执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导弹等多种功能。一部相控阵雷达能起到多部专用雷达的作用，如“爱国者”的一部多功能相控阵雷达可以完成相当于“霍克”和“奈基”－2型9部雷达的功能，而且还远比它们能够同时对付的目标多。

因此，可大大减少武器系统的设备，从而提高系统的机动能力。

反应时间短、数据率高

相控阵雷达可不需要天线驱动系统，波束指向灵活，能实现无惯性快速扫描，从而缩短了对目标信号检测、录取、信息传递等所需的时间，具有较高的数据率。相控阵天线通常采用数字化工作方式，使雷达与数字计算机结合起来，能大大提高自动化程度，简化了雷达操作，缩短了目标搜索、跟踪和发控准备时间，便于快速、准确地实施畦达程序和数据处理。

因而可提高跟踪空中高速机动目标的能力。

抗干扰能力强

相控阵雷达可以利用分布在天线孔径上的多个辐射单元综合成非常高的功率，并能合理地管理能量和控制主瓣增益，可以根据不同方向上的需要分配不同的发射能量，易于实现自适应旁瓣抑制和自适应抗各种干扰，有利于发现远离目标和小雷达反射面目标（如隐形飞机），还可提高抗反辐射导弹的能力。

可靠性高

相控阵雷达的阵列组较多，且并联使用，即使有少量组件失效，仍能正常工作，突然完全失效的可能性最小。此外，随着固态器件的发展，格控阵雷达的固态器件越来越多，甚至已生产出全固态儿控阵雷达，如美国的“爱国者”雷达，其天线的平均故障间隔时间高达15万小时，即使有10%单元损坏也不会影响雷达的正常工作。

(2)。火控雷达名称用途

火控雷达的特点是测量精度高（测角精度1~2mrad，测距精度几米到十几米），作用距离较近（通常15~50km），具有自动跟踪能力，截获目标后能不断准确给出目标坐标数据，转换成武器的射击诸元后，通过伺服系统实现火力武器的自动瞄准射击。

特点

现代火控雷达通常都具有多种有效的抗干扰手段以及良好的低空探测和跟踪能力，并具有自动化程度高、系统反应时间短、生存能力强、可靠性高等特点。火控雷达的出现，不仅使火控系统具有全天候防御能力，也大大提高了系统的防空效力和自动化作战能力。

火控雷达不仅与指挥仪、光学装置以及电视、激光、红外线等光电设备配合使用，近十多年来已开始于战场目标指示雷达等结合形成综合防空体系，以提高多目标探测能力和电子对抗能力。

雷达自然是系统的眼睛，耳朵和嘴巴，通过雷达实现预警扫描搜索，获取防区雷达信息--相当于耳朵和眼睛的功能；然后火控系统会对信息进行综合分析，并将目标进行分类，分群并给出对本单位的威胁系数，高级的火控系统会给出武器选择建议。

当然，火控系统可以自动处理大部分信息，但最终是否按照火控系统的分析，还要看操作人员的现场决策了。

发展

在操作人员获得开火许可后，会按照自动或人工选择以及武器种类开始进行攻击。这时，雷达会首先对特定目标进行锁定，具体的方法简单的说，就是雷达会采用加密频率对之前发现的目标进行特殊扫描并借此获得更详细、更准确的目标信息，并开通专门频道对火控系统要求的目标（或目标群）进行不间断扫描。

作战应用

目标信息会通过火控系统提供给武器系统，对于自动制导武器，在获得目标信息后，会启动自身导航制导装置飞向目标，半主动制导武器会在飞出后的前一阶段通过数据链接受雷达信息向目标靠近，在最后阶段打开制导装置开始攻击。非制导武器，如密集阵等近防武器，会在雷达信息指导下，打开自己的搜索雷达，独立完成攻击。

优缺点说明

以一般在综合武器平台如飞机、军舰上才提到火控问题。通常来说，对单兵或只有一个主要武器的系统(无并发系统)，谈不到火力控制，一般叫做制导系统。

优点

火控雷达一般都拥有较高的测量精度；配有距离和角度自动跟踪系统，能对目标自动进行跟踪；天线采用纵倾横倾稳定或波束指向校准。

通常根据探测雷达指示的目标位置截获目标，并进行自动跟踪。有的具有一定的搜索能力。

缺点

由于一般的火控雷达都是主动发射电磁波，因此容易暴露自身位置，成为对方攻击和干扰的目标。

工作过程

在武器操作人员获得开火许可后，会按照自动或人工选择的攻击方式或武器种类开始攻击，这时，根据目标的方位角和高低角与雷达天线指向之间的误差，通过天线伺服系统转动天线，消除误差，使天线轴始终对准指定的目标，并把目标的坐标数据传送给指挥仪或计算机，从而控制火炮的瞄准和射击。

分类介绍

按搭载平台分类:舰载火控雷达、车载火控雷达、机载火控雷达等。

按工作体制分类:单脉冲雷达、有源相控阵雷达等。

按被控制武器分类:舰艇导弹制导雷达、火炮控制雷达、防空导弹控制雷达和综合火控雷达等。

区别

以一般在综合武器平台如飞机、军舰上才提到火控问题。

通常来说，对单兵或只有一个主要武器的系统(无并发系统),谈不到火力控制,一般叫做制导系统。

5. 雷达伺服系统的作用

激光雷达，光纤，处理器，伺服机构

6. 雷达伺服系统组成

火控雷达也是雷达，只不过是火控雷达的波长较短，精度很高，能够独立运转为武器提供目标精确的方位坐标

如今大型装备上都会有一个雷达告警装置，如果被那种波段较短的雷达照射就会自动发出警告，让作战人员做出各种反制措施。

有很多电子侦察设备，平时没事儿就爱往别人电磁波密集的地方去，就是收集各种不同的电磁波，把电磁波的特征记下来，传给雷达告警设备，好及时识别别人的新型雷达，新型装备。这就是为什么当别人的雷达照射自己的时候能够及时发现并识别的原因了

7. 雷达伺服系统工作原理

所谓相控阵雷达，是指采用了相控阵体制的雷达。通过改变阵列天线中每一个天线的馈电相位，从而使天线阵列无需转动，就能实现波束扫描。传统的雷达，要想使雷达波束扫描起来，得给天线加一个伺服器，用机械的方式让天线转动起来。相比这种固定波束的雷达，相控阵雷达扫描周期更短，能实现波束捷变，能从容应对多目标，可靠性也更高。这种天线不动，波束扫描的方式称为电子扫描。值得一提的是，实现电扫描的方式除了控制相位，还有频率扫描、时间延迟法。

相控阵雷达最早采用的是无源相控阵（PESA）体制。简单来讲，就是说每一个阵列天线，后面接一个移相器后，都接至一个发射机/接收机或者几个发射机/接收机。就是发射机/接收机共用的意思，比如典型的无源相控阵雷达如：苏35s使用的雪豹E，宙斯盾系统里的SPY1。

相对而言的有源相控阵（AESA），是一种更为先进与复杂的体制。与无源阵的主要区别是，天线阵列不再共用一个或少数几个发射机，而是每一个阵元后面，都有功率放大器件（T/R组件）。简单来说相当于每一个阵元都有单独的发射机与之对应。这里的“有源”也即指功率放大器件，典型的有源相控阵系统有F22的机载APG77，052C导弹驱逐舰的舰载346型雷达。

有源阵多采用固态功率放大器件，无源阵则多采用电真空器件的发射机。固态器件相比电真空器件，重量轻，体积小，可靠性和可维护性高，但是电真空器件目前在较高频率上，能实现更大的功率。除此之外，在性能上还有以下区别：

1、有源阵易于获得较大的平均功率。这得益于AESA中每个天线单元都有自己的功率源，可以实现功率合成。

2、有源阵效率较高。因为多采用固态器件，消除了馈线系统的损耗，大大提高了发射机功率的有效性。一个典型的大功率发射机馈电系统的损耗大约为5dB，既只有三分之一的功率辐射到空间。而采用了固态AESA后，发射机效率大大提高。

3、有源阵可靠性更高。因为雷达系统中，大功率器件容易损毁，是个薄弱环节。现在通过功率合成技术，可将大功率发射机分割成上千个较小功率的固态器件，故障率大大降低。

4、有源阵移相更方便。由于AESA的相移在发射机上的低电平进行，而且馈线和移相器的损耗对性能没有影响。可以使用成本更低且更精确的低功率移相器。

5、有源阵的馈电能更轻更便宜。因为AESA的功率分配是在低电平进行，所以馈线输入端电压往往只有几十伏，功率也只有几十瓦。在工程上，这很容易实现。未来AESA还可能采用光纤馈电等方式，优势将更为明显。

6、有源阵更容易实现实现数字波束赋形。容易实现真正的多目标跟踪和自适应处理阵列，抗干扰性能更强。有源阵相比无源阵，优势非常突出，所以也成为了主流发展趋势。各军事强国也纷纷积极研发自己的机载、舰载、陆基有源相控阵雷达。

实际上，有源阵与无源阵相比，结构更复杂，更加昂贵，对技术的难度要求也更高。比如有源阵每个天线后面都有的T/R组件，多采用GaAs微波集成电路的形式生产制造，对材料和工艺的要求较高。整体而言，有源阵的性能高于无源阵。但这并不意味着无源阵性能一定更差。任何武器装备的设计，都是工程项目，都应当综合考虑到各方面进而折衷处理问题，是选择有源阵还是无源阵，还得看具体情况。

8. 雷达伺服控制技术

伺服电动机的工作特性是以机械特性和调节特性为表征。

在控制电压一定时，负载增加，转速下降；它的调节特性是在负载一定时，控制电压越高，转速也越高。

伺服电动机有三个显著特点：

（1）启动转矩大 由于转子导体电阻很大，可使临界转差率Ｓｍ＞１，定子一加上控制电压，转子立即启动运转． （２）运行范围宽 在转差率从０到１的范围内都能稳定运转．

（３）无自转现象 控制信号消失后，电动机旋转不停的现象称＂自转＂．自转现象破坏了伺服性，显然要避免。

正常运转的伺服电动机只要失去控制电压后，伺服电动机就处于单相运行状态。由于转子导体电阻足够大，使得总电磁转矩始终是制动性的转矩，当电动机正转时失去Ｕｋ（控制电压），产生的转矩为负（０＜Ｓ＜１）。