航空無線電系統(tǒng)與機載雷達信息處理技術(shù)(上)——航空無線點系統(tǒng)
定 價:98 元
- 作者:滕克難,賈慧,薛魯強 等 譯
- 出版時間:2016/11/1
- ISBN:9787118110043
- 出 版 社:國防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:V243.1
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
本書以各種典型的機載無線電設(shè)備為案例,系統(tǒng)介紹了各種機載無線電設(shè)備的工程設(shè)計原理和信號處理方法,對不同設(shè)計原理的優(yōu)缺點進行了機理分析,并結(jié)合機理分析深入闡述了機載無線電設(shè)備在工程設(shè)計與研制生產(chǎn)中需要注意的問題。本書主要內(nèi)容涵蓋了經(jīng)典機載通信系統(tǒng)設(shè)計、航空無線電定向、定位導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計、機載雷達系統(tǒng)設(shè)計、機載電子對抗系統(tǒng)設(shè)計、微波著陸系統(tǒng)設(shè)計,從這些無線電技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)案例中,可以直觀地反映出俄制航空電子設(shè)備的技術(shù)特點、工程設(shè)計理念和技術(shù)新進展。本書適用于無線電通信、導(dǎo)航、著陸、目標(biāo)探測和識別、與電子偵察、對抗和防御專業(yè)的科研設(shè)計人員,以及航空裝備發(fā)展論證研究人員、航空裝備使用維護工程師、高等院校教師、研究生和大學(xué)生參考使用。
現(xiàn)代航空領(lǐng)域正處于迅猛發(fā)展的時期,一方面是因為主張使用近地空間的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)任務(wù)范圍不斷拓展,另一方面是因為航空技術(shù)和飛行器技術(shù)性能(例如飛行器的飛行高度、爬升速度、載重量、飛行距離等)得到不斷提高。這兩個原因?qū)е铝诵枰蛹毼⒌赜^察日趨復(fù)雜的空中態(tài)勢,同時要更加有效地緩解這種緊張情況。為了解決觀察和緩解空中態(tài)勢的問題,很多情況下我們將希望寄托于無線電系統(tǒng)。
無線電系統(tǒng)這個術(shù)語來源于拉丁語radio(輻射的意思)和希臘語systema(意思是緊密結(jié)合在一起的整體),具體的詞語解釋就是:用于確定戰(zhàn)術(shù)任務(wù)并在工作過程中使用電磁波的復(fù)雜技術(shù)綜合體。可以根據(jù)戰(zhàn)術(shù)任務(wù)的相似性,將無線電系統(tǒng)進行歸類,例如,執(zhí)行單獨的航行階段(飛機機動或著陸)任務(wù)的無線電系統(tǒng),或者是在指示器屏幕上反映空中態(tài)勢的自動化無線電設(shè)備等。
作為一種技術(shù)綜合體,無線電系統(tǒng)的復(fù)雜性是由兩個因素決定的。第一個因素是功能結(jié)構(gòu)具有多樣性,即無線電系統(tǒng)通常是多種不同的裝置(用于完成某種技術(shù)功能的組件)組成的,而每種裝置的結(jié)構(gòu)都與其他裝置有所不同,并且執(zhí)行的任務(wù)與其他裝置也不盡相同。一般來說,無線電系統(tǒng)的組成部分,通常包括的功能組件有發(fā)射裝置、接收裝置、天線和指示器等。
第二個因素是使用的材料具有多樣性,即為了保證無線電系統(tǒng)正常工作,不僅要使用電子器件(放大器、振蕩器等)或機械組件(天線、波導(dǎo)等),而且還要使用特殊的信息載體電磁場。
無線電系統(tǒng)承擔(dān)的戰(zhàn)術(shù)任務(wù)是非常寬泛的,包括發(fā)射和接收各種語音與非語音信息、確定飛行器的國籍屬性、確定自身的位置等。所以,無線電系統(tǒng)既可以在自主(獨立的)狀態(tài)下工作,也可以作為更大型系統(tǒng)的組成部分與其他幾個無線電系統(tǒng)共同完成戰(zhàn)術(shù)任務(wù)(導(dǎo)航駕駛綜合系統(tǒng)就屬于這種情況)。
無線電系統(tǒng)在航空領(lǐng)域中的應(yīng)用開始于100多年前,即20世紀(jì)初。歷史上第一次出現(xiàn)的無線電系統(tǒng)是電報機(當(dāng)時的電報員在地面上向飛行員發(fā)送空中態(tài)勢變化的情報,例如出現(xiàn)大規(guī)模的敵方飛機),此后,又出現(xiàn)了無線電定向?qū)Ш较到y(tǒng)(當(dāng)飛機從海上飛入到云層后,機載無線電接收機可以根據(jù)安裝在海岸上的無線電信標(biāo)機發(fā)射的信號來確定航向)。在現(xiàn)代,無線電系統(tǒng)與其他系統(tǒng)(例如陀螺儀和電動液壓裝置)一同成為航空領(lǐng)域的必備裝置。
無線電系統(tǒng)可以解決大部分的航空任務(wù),其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
。1)作用距離。無線電系統(tǒng)的作用距離與電磁波輻射源的特性,以及電磁波在空間中的傳播距離有關(guān)。多數(shù)情況下,無線電系統(tǒng)是唯一的可以實現(xiàn)遠距離聯(lián)系的方法,例如有霧情況下光學(xué)設(shè)備的作用距離會比較小,而在夜間飛行員利用肉眼觀察也會比較困難。
。2)多功能。這個優(yōu)點體現(xiàn)在應(yīng)用前景非常廣闊,例如,使用無線電系統(tǒng)不僅可以確定飛行器位置,而且還可以計算出飛行器的速度、向它發(fā)送信息和確定它的國籍屬性等。
(3)靈活性。這個優(yōu)點體現(xiàn)在無線電系統(tǒng)可以在不改變重量、尺寸和供電指標(biāo)的情況下,在足夠?qū)挼姆秶鷥?nèi)改變自身參數(shù),特別是可以采用多種無線電信號調(diào)制樣式,進而實現(xiàn)大容量的信息發(fā)送,而采用變頻方法還可以提高無線電系統(tǒng)的抗干擾能力。
。4)工作效率。由于電磁波在空間中的傳播速度非常快,而且信號處理器中的信號處理速度也非常快,所以這個優(yōu)點已經(jīng)得到證實。
。5)大信息量。這個優(yōu)點體現(xiàn)在使用高頻無線電信號復(fù)雜編碼的情況下,因為這種無線電信號的每一個信號都可以攜帶大容量的多樣化的信息。
(6)自主性。這種優(yōu)點的前提條件是,無線電系統(tǒng)可以不借助其他系統(tǒng)獨立完成工作。
無線電系統(tǒng)的優(yōu)點還因為下述的一些其他原因得到進一步凸顯:
。1)無線電系統(tǒng)的理論研究和應(yīng)用實踐,均得到了比較好的發(fā)展。
。2)現(xiàn)代元器件制造工藝可以使無線電系統(tǒng)的重量、尺寸、供電需求和可靠性指標(biāo)滿足使用要求。
。3)計算機可以提高大容量信息的處理速度。
此外,無線電系統(tǒng)也存在著一些不足,例如:
(1)價格比較昂貴(根據(jù)各種資料統(tǒng)計,無線電系統(tǒng)的造價占整個飛行器造價的60%-80%)。
。2)能量消耗比較大,而且飛行器上使用的大功率無線電系統(tǒng)效率比較低。例如,多普勒導(dǎo)航系統(tǒng)AN/ASM-128,在機載400Hz電網(wǎng)供電功率為125W的條件下,其瞬時輻射功率可達50MW。
。3)機載無線電系統(tǒng)的發(fā)射天線必須(許多情況下是這樣)超出機身,這就導(dǎo)致了飛行器的空氣動力特性變差。
。4)不可能(多數(shù)情況下)只使用某一種地面無線電系統(tǒng)和機載無線電系統(tǒng)就可以完成整個飛行過程(從起飛到著陸)的無線電聯(lián)絡(luò),通常需要使用幾種無線電系統(tǒng),這就導(dǎo)致了飛行成本的提高,甚至還會存在不能聯(lián)絡(luò)的飛行區(qū)域。
。5)無線電系統(tǒng)向空間輻射電磁波必然會引起周圍生態(tài)環(huán)境的破壞。
滕克難,山東濟南人,1962年3月出生,教授、博士生導(dǎo)師,專業(yè)技術(shù)少將。早年曾經(jīng)在俄羅斯庫茲涅佐夫海軍學(xué)院軍事留學(xué),回國后長期從事引俄武器裝備靶場試驗、技術(shù)保障和裝備管理等專業(yè)技術(shù)工作,具有扎實的理論基礎(chǔ)和豐富的工作經(jīng)驗。近年來,獲軍隊科技進步一等獎3項、二等獎1項,發(fā)表論文17篇,編寫專著和教材3部。
第1章 無線電信號
1.1 無線電信號的基本概念
1.2 無線電信號的傳播
1.2.1 對流層對無線電信號傳播的影響
1.2.2 電離層對無線電信號傳播的影響
1.3 無線電信號的調(diào)制
第2章 無線電通信系統(tǒng)
2.1 無線電通信系統(tǒng)組成
2.1.1 近距無線電通信系統(tǒng)
2.1.2 遠距無線電通信系統(tǒng)
2.2 無線電發(fā)射裝置組成
2.2.1 送話器(咽喉送話器)
2.2.2 低頻放大器
2.2.3 本機振蕩器
2.2.4 調(diào)制器
2.2.5 高頻放大器
2.2.6 發(fā)射天線
2.3 無線電接收裝置的組成
2.3.1 接收天線
2.3.2 高頻放大器
2.3.3 檢波器(解調(diào)器)
2.3.4 低頻放大器
2.3.5 揚聲器(擴音器)
2.4 收發(fā)天線
2.4.1 機載遠程無線電通信系統(tǒng)天線
2.4.2 機載近程無線電通信系統(tǒng)天線
第3章 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)
3.1 引言
3.2 無線電技術(shù)的坐標(biāo)測量方法
3.2.1 距離測量方法
3.2.2 角度坐標(biāo)測量方法
3.2.3 速度測量方法
3.3 無線電測距儀
3.3.1 機載無線電測距儀
3.3.2 地面無線電測距儀
3.4 遠程無線電導(dǎo)航系統(tǒng)
3.4.1 采用相位測距方法的遠距無線電導(dǎo)航系統(tǒng)
3.4.2 采用等差測距方法的遠距無線電導(dǎo)航系統(tǒng)
3.4.3 衛(wèi)星遠距無線電導(dǎo)航系統(tǒng)
3.5 無線電防相撞系統(tǒng)
3.5.1 脈沖式詢問一應(yīng)答無線電防相撞系統(tǒng)
3.5.2 異步式詢問一應(yīng)答無線電防相撞系統(tǒng)
3.6 地形跟蹤雷達系統(tǒng)
3.7 地面成像雷達系統(tǒng)
3.7.1 全景地面成像雷達系統(tǒng)
3.7.2 合成孔徑地面成像雷達系統(tǒng)
3.8 航空氣象雷達系統(tǒng)
3.9 全自動無線電羅盤
3.10 采用關(guān)聯(lián)函數(shù)方法測量航向速度和偏差角的無線電系統(tǒng)
3.11 地形匹配無線電導(dǎo)航系統(tǒng)
第4章 無線電探測與跟蹤系統(tǒng)
4.1 引言
4.2 無線電識別系統(tǒng)
4.3 無線電攔截與瞄準(zhǔn)系統(tǒng)
4.4 無線電制導(dǎo)系統(tǒng)
4.4.1 無線電照射制導(dǎo)系統(tǒng)
4.4.2 無線電自動制導(dǎo)系統(tǒng)
4.5 雷達預(yù)警和引導(dǎo)系統(tǒng)
第5章 無線電電子防御系統(tǒng)
5.1 引言
5.2 無線電電子偵察系統(tǒng)
5.3 電子干擾系統(tǒng)
5.3.1 主動式的電子干擾方法一:
5.3.2 發(fā)射假目標(biāo)干擾信號的電子干擾系統(tǒng)
5.3.3 被動式的電子干擾方法
5.4 電子隱身系統(tǒng)
5.4.1 提高無線電系統(tǒng)隱身特性的基本方法
5.4.2 降低目標(biāo)的雷達可觀測性技術(shù)方法
5.5 無線電電子防御系統(tǒng)
5.5.1 采用空間選擇方法的無線電電子防御系統(tǒng)
5.5.2 采用頻率選擇方法的無線電電子防御系統(tǒng)
5.5.3 采用時間選擇方法的無線電電子防御系統(tǒng)
5.5.4 采用幅度選擇方法的無線電電子防御系統(tǒng)
第6章 無線電著陸導(dǎo)航綜合系統(tǒng)
6.1 引言
6.2 近距導(dǎo)航無線電系統(tǒng)
6.2.1 近距導(dǎo)航無線電系統(tǒng)的測距通道
6.2.2 近距導(dǎo)航無線電系統(tǒng)的測角(方位角)通道
6.3 小高度測量無線電系統(tǒng)
6.4 無線電著陸系統(tǒng)
6.4.1 無線電著陸系統(tǒng)的測距通道
6.4.2 無線電著陸系統(tǒng)的測角通道
參考文獻