机载火控雷达(airborne firecontrol radar),是指用来搜索、截获和跟踪空中目标,提供
武器瞄准、射击和制导所需数据的机载雷达。
最初的机载火控雷达采用的是脉冲体制,依靠发射微波脉冲信号和对回波脉冲的检测,确定目标是否存在及距离。由于下视时地面回波强度远大于空中目标的回波强度,因此简单脉冲体制的机载火控雷达不具备下视和引导武器下射能力。另外,这种方式易受敌方干扰,精度也不高。
20世纪50年代,脉冲多普勒火控雷达现身。这种雷达运用脉冲多普勒效应,利用飞行状态下所感知的运动目标回波和地面回波频率的差异,来抑制地面回波,检测被掩盖的运动目标回波,从而具备下视发现低空飞行目标的能力。
之后,脉冲多普勒火控雷达经历了从反射面天线到低副瓣平板缝阵天线,从模拟信号处理到数字信号处理及数字化操控显示的发展过程。具有高、中、低脉冲重复频率全波形和数字化信号处理能力的战机火控雷达的出现,使战机拥有了全向探测和同时多目标搜索、跟踪能力。
典型的脉冲多普勒雷达包括配装F-16系列飞机的AN/APG-68雷达,配装F-18系列飞机的AN/APG-73雷达,配装阿帕奇武装直升机的AN/APG-78“长弓”雷达,以及意大利的Grifo系列雷达、欧洲雷达集团的Captor雷达、俄罗斯的“甲虫”系列雷达等。
脉冲多普勒雷达能够制导中距空空导弹实施攻击,还具备对地面、海面目标搜索跟踪和引导攻击以及对地面目标进行高分辨率成像的能力,但受到天线机械扫描、发射机功率和工作带宽等限制,脉冲多普勒雷达的发展也有瓶颈,难以在探测距离、多目标跟踪、可靠性和抗干扰方面再进一步。为此,有源相控阵雷达应运而生。
通过分别调整每个T/R组件中移相器的发射、接收信号的相位,就可以实现雷达波束扫描。这种扫描没有机械扫描的惯性限制,因此可以实现波束扫描的捷变(跳变),提升多目标跟踪性能和抗干扰能力。受行波管发射机的限制,脉冲多普勒雷达的工作带宽难以超过1吉赫,而现在有源相控阵雷达的工作带宽可以达到4吉赫水平,大幅提高了抗干扰能力。