三坐標(biāo)雷達(dá)一直在“進(jìn)化”

圖為德國APAR雷達(dá)。

　　像蝙蝠發(fā)出超聲波來定位飛蟲一樣，絕大多數(shù)雷達(dá)用電磁波來探測目標(biāo),確定其位置。電磁波在空氣中傳播的速度相當(dāng)于光速，聲波則只是聲速，這也正是絕大多數(shù)雷達(dá)選用電磁波來探測空中、地面和海面目標(biāo)的原因之一。

　　英國是較早研究雷達(dá)的國家。二戰(zhàn)期間，英國建成了世界上最早的雷達(dá)網(wǎng)——本土鏈。借此，英國在不列顛戰(zhàn)役中，以損失900多架飛機(jī)的代價，讓德國空軍損失了1700多架飛機(jī)和6000多名飛行員。

　　二戰(zhàn)結(jié)束時，各國對雷達(dá)重要性的認(rèn)識達(dá)到新高度。雷達(dá)、原子彈、導(dǎo)彈一度被并稱為二戰(zhàn)時期的三大秘密武器。隨之而來的，是各國的傾力研發(fā)。雷達(dá)的功能越來越強(qiáng)，分類標(biāo)準(zhǔn)也越來越多。按照同時測定目標(biāo)坐標(biāo)的數(shù)目，雷達(dá)可分為測高雷達(dá)、兩坐標(biāo)雷達(dá)與三坐標(biāo)雷達(dá)等。

　　兩坐標(biāo)，簡單來說，就是方位和距離;三坐標(biāo)，就是方位、距離和高度。兩坐標(biāo)雷達(dá)指的是能給出目標(biāo)所在方向和距離兩個測量值的雷達(dá)。這種雷達(dá)一般通過機(jī)械來轉(zhuǎn)動天線，進(jìn)行360度的掃描，從而獲得目標(biāo)的方位和距離信息。它通常用于追蹤海面或陸地上的移動目標(biāo)。但是，對于空中的目標(biāo)，兩坐標(biāo)雷達(dá)在能力上就有些“捉襟見肘”。要“抓”住空中的移動目標(biāo)位置，還需要有高度方面的參數(shù)。

　　出于這個原因，兩坐標(biāo)雷達(dá)過去一度常與專門測定高度的雷達(dá)同時使用，雙方聯(lián)手才能達(dá)成目的。當(dāng)時的測高雷達(dá)，天線一般上下擺動，所發(fā)出的電磁波也隨之上下移動，如此就能從天線和回波的變化中算出目標(biāo)高度。

　　將兩坐標(biāo)雷達(dá)與測高雷達(dá)結(jié)合使用，可以得到目標(biāo)的三維坐標(biāo)。但是，由于它們都是機(jī)械掃描雷達(dá)，不僅占地廣、耗資多，速度也較慢，可以同時掃描的目標(biāo)數(shù)目較少，測量精度較差，當(dāng)空中目標(biāo)以高速度、高密度出現(xiàn)時，就有些力不從心了。

　　于是，集這兩種雷達(dá)功能于一身的三坐標(biāo)雷達(dá)應(yīng)運而生。該類雷達(dá)也叫一維電掃描雷達(dá)，即在水平方向上用機(jī)械掃描，垂直方向上進(jìn)行電掃描，從而獲得目標(biāo)的距離、方位和高度信息。

　　三坐標(biāo)雷達(dá)的作用距離一般可達(dá)400千米左右，有較強(qiáng)的抗干擾能力。由于它提供信息更快更全面，所以很快成為引導(dǎo)飛機(jī)作戰(zhàn)的關(guān)鍵設(shè)備。

　　電掃描指用電來控制雷達(dá)波束的指向變化進(jìn)行掃描。當(dāng)雷達(dá)搜索遠(yuǎn)距離目標(biāo)時，雖然看不到天線轉(zhuǎn)動，但實際上，有很多輻射器通過電子計算機(jī)控制，集中向一個方向發(fā)射、偏轉(zhuǎn)信號。如果是探測較近的目標(biāo)，這些輻射器又可以分工負(fù)責(zé)，產(chǎn)生多個波束，有的搜索、有的跟蹤、有的引導(dǎo)，牢牢地“抓”住目標(biāo)。這種雷達(dá)后來發(fā)展為相控陣?yán)走_(dá)，意思是“相位可以控制的天線陣”。

　　相控陣?yán)走_(dá)是三坐標(biāo)雷達(dá)中的一種。此類雷達(dá)采用平板陣天線，明顯不同于其他類型的雷達(dá)造型。它主要被用于引導(dǎo)飛機(jī)進(jìn)行截?fù)糇鲬?zhàn)和給武器系統(tǒng)提供目標(biāo)指示數(shù)據(jù)。20世紀(jì)70年代末美空軍研制的AN/TPS-59雷達(dá)，就是一種L波段、全固態(tài)、遠(yuǎn)程對空監(jiān)視相控陣三坐標(biāo)雷達(dá)。

　　隨著反輻射武器、隱身飛機(jī)、電子干擾和超低空突防對雷達(dá)的威脅增大，地面情報雷達(dá)從以往只是探測空中飛行器，開始向探測臨近空間目標(biāo)和彈道導(dǎo)彈等方面發(fā)展。

　　目前，三坐標(biāo)雷達(dá)在遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈的早期警戒、彈道導(dǎo)彈測試監(jiān)視、彈道導(dǎo)彈戰(zhàn)術(shù)防空警戒等方面得到廣泛使用。俄羅斯的沃羅涅茲-M超級雷達(dá)，探測范圍可達(dá)6000千米，能探測到彈道導(dǎo)彈等。