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一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型

申请号 CN201710085641.5 申请日 2017-02-15 公开(公告)号 CN106839884A 公开(公告)日 2017-06-13
申请人 佛山市三水区希望火炬教育科技有限公司; 发明人 郭春标; 其他发明人请求不公开姓名;
摘要 一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,包括指挥车、一号发射天线阵车、二号发射天线阵车、三号发射天线阵车、四号发射天线阵车、五号发射天线阵车、六号发射天线阵车、七号发射天线阵车、八号发射天线阵车、九号发射天线阵车、一号接收天线阵车、二号接收天线阵车、三号接收天线阵车、四号接收天线阵车、五号接收天线阵车、六号接收天线阵车、七号接收天线阵车、八号接收天线阵车、九号接收天线阵车、十号接收天线阵车、十一号接收天线阵车、十二号接收天线阵车,其区别于传统雷达系统,具有抗低空突防、抗隐身、抗反 辐射 导弹、抗 电子 干扰的作用,为我国战略预警装备跨越式发展提供了 基础 ,对于完善战略预警网的建设具有重大意义。
权利要求

1.一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,其特征在于:包括指挥车(1)、一号发射天线阵车(2)、二号发射天线阵车(3)、三号发射天线阵车(4)、四号发射天线阵车(5)、五号发射天线阵车(6)、六号发射天线阵车(7)、七号发射天线阵车(8)、八号发射天线阵车(9)、九号发射天线阵车(10)、一号接收天线阵车(11)、二号接收天线阵车(12)、三号接收天线阵车(13)、四号接收天线阵车(14)、五号接收天线阵车(15)、六号接收天线阵车(16)、七号接收天线阵车(17)、八号接收天线阵车(18)、九号接收天线阵车(19)、十号接收天线阵车(20)、十一号接收天线阵车(21)、十二号接收天线阵车(22)。
2.根据权利要求1所述的一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,其特征在于:所述的指挥车(1)作用是指挥天波雷达系统探测远距离低空入侵的隐身轰炸机和隐身攻击机,具有防低空和超低空突防能,且针对萨德反导系统的导弹防御能力,可扰乱萨德反导系统所发射的X波段,并采用机动变轨和释放诱饵降低萨德反导系统的拦截能力。
3.根据权利要求1所述的一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,其特征在于:所述的一号发射天线阵车(2)、二号发射天线阵车(3)、三号发射天线阵车(4)、四号发射天线阵车(5)、五号发射天线阵车(6)、六号发射天线阵车(7)、七号发射天线阵车(8)、八号发射天线阵车(9)、九号发射天线阵车(10)的作用是利用高频电磁波在电离层与地面之间反射或沿地球表面绕射机制来发射探测电波,用于探测和发现隐形武器装备。
4.根据权利要求1所述的一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,其特征在于:所述的一号接收天线阵车(11)、二号接收天线阵车(12)、三号接收天线阵车(13)、四号接收天线阵车(14)、五号接收天线阵车(15)、六号接收天线阵车(16)、七号接收天线阵车(17)、八号接收天线阵车(18)、九号接收天线阵车(19)、十号接收天线阵车(20)、十一号接收天线阵车(21)、十二号接收天线阵车(22)的作用是用于接收一号发射天线阵车(2)、二号发射天线阵车(3)、三号发射天线阵车(4)、四号发射天线阵车(5)、五号发射天线阵车(6)、六号发射天线阵车(7)、七号发射天线阵车(8)、八号发射天线阵车(9)、九号发射天线阵车(10)的回射电信号,从而解析电波信号分析探测目标的具体位置和体积,并能接收地方探测信号电波进行阻截和骚扰。

说明书全文

一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型

技术领域

[0001] 本发明涉及军事用品领域,尤其涉及一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型。

背景技术

[0002] 2016年7月8日美国和韩国正式宣布将在韩国部署“萨德”反导系统,该宣布引起了全球范围内的不同反响,而中国更是对此深表关切,中国在反导问题上的立场是一贯明确的:一国在谋求自身安全时,不能损害别国安全利益。中国外交部已向韩国发出严重抗议,但韩国一意孤行,仍然决定执行该计划,引发韩国国内巨大争议以及周边国家的强烈不满。萨德反导系统具体是指末段高空区域防御系统(THAAD),是美国导弹防御局和美国陆军隶下的陆基战区反导系统,一般简称为萨德反导系统。前身为历经多次失败而告终的战区高空区域防御系统,美国陆军于2004年对该系统进行重新设计,并重新命名为现名,由指管通情指挥系统,拦截系统,发射系统和雷达系统及其支援设备组成。2007年10月,末段高空区域防御系统在美国太平洋导弹靶场成功完成大气层外的拦截试验。萨德反导系统作为专用于对付大规模弹道导弹袭击的防御系统,优势是在防御大规模导弹威胁的同时,为作战部队提供更加灵活的使用选择。其目的不是取代而是补充MIM-104防空导弹以及海军宙斯盾弹道导弹防御系统、陆基中段防御系统和美国在世界各地部署的预警雷达与传感器,从而使美军具备多层弹道导弹防御能。它的雷达为X波段有源多功能相控阵体制,一部雷达就可完成探测、搜索、跟踪和目标识别等多项任务,其雷达天线的作用距离超过500公里,号称当今世界上最大,功能最强的陆基移动雷达。
[0003] 萨德反导系统落户韩国,美国便在东北亚地区拥有了完整的导弹防御系统:“爱国者”为低层末端反导系统;“萨德”为高层末端反导系统;“宙斯盾”系统则为海基中段防御体系,再加上美国本土部署的中段防御系统,美国在该地区构建的两层多段弹道导弹防御体系便逐渐形成。如果在加上早先已经在日本部署的“宙斯盾”系统、“爱国者”反导系统等,美国就在东北亚地区克隆了东欧的导系统,从此该地区的攻防战略平衡或将被彻底打破,而韩国发展海基弹道导弹拦截体系成为必然。萨德的X波段测探距离超过2000公里,届时美国只需更换波段源的频率,便可在不知不觉中完成对中国东北部的监视,包括东北部军机起飞数量,频率及地点,这将严重影响中国划设的东海防空识别区,而该系统也会让中国和俄罗斯准备更多弹道导弹,部署更多核动力潜艇,以形成制衡。而导弹防御效能一直是导弹防御辩论的焦点之一,其核心是中段目标识别问题。为了提高突防概率,进攻导弹除真实弹头外,还会释放诱饵、箔条等突防辅助措施。由于弹道导弹中段是在大气层外飞行,较轻的气球诱饵和较重的弹头具有相同的飞行轨迹,从弹道轨迹上无法区分弹头和诱饵。此外,进攻方还可以采取各种技术手段使得诱饵具有和弹头类似的雷达和红外特征,加大中段目标识别的难度。由于诱饵很轻、很便宜,可以大量装备,因此如果防御方无法区分弹头和诱饵,即使拦截弹可以在合适的时间到达目标导弹弹道上合适的位置,打击到真弹头的概率也将会非常低。美国官方也承认中段目标识别问题还没有彻底解决。只要美国导弹防御系统的效能维持在较低的平,拦截弹成功拦截中国报复性核弹头的概率就很低,中国就可以维持对美国的核威慑。洲际导弹可携带多弹头、多个诱饵令拦截难度倍增,而前沿部署的X波段雷达可以提高把真实弹头从诱饵中识别出来的能力。韩国的萨德反导系统可以看到中国战略导弹的主动段和主动段结束后释放弹头和诱饵的过程。根据动量守恒定律,导弹释放较轻的诱饵时速度改变量很小,而释放较重的弹头将引起较大的速度改变。若韩国雷达可以看到诱饵释放过程,那么美国反导系统就可以根据导弹速度改变而轻易地分辨出弹头和诱饵,彻底解决这一难题。在和平时期,韩国萨德反导系统可以用于观测中国战略导弹(特别是潜射导弹)的发射试验,积累弹头和诱饵的雷达特征数据,这有利于提高反导系统目标识别的能力。如果美国反导系统效能得到大幅提升,中国对美国的核威慑将被抵消。而且萨德反导系统可看到黄海和渤海发射的中国潜射导弹,探测范围覆盖导弹的部分主动段以及弹头和诱饵的释放过程,在和平时期监测中国于渤海、黄海进行的潜射导弹试验,为导弹防御积累目标特征数据。
[0004] 韩国萨德反导系统的安装,其中最大的受益者为日本,首先,萨德反导系统的拦截弹的确可以为韩国提供额外的保护。根据美国国防部的报告,4套萨德反导系统加上7套爱国者系统就可以提供对韩国全境的覆盖。但是由于受最低拦截高度所限,现在萨德反导系统安装的地点居然不能保护韩国北部地区,包括首尔。而萨德反导系统安装的初因是为了保护韩国不受朝鲜的威胁,可见这一点是个谎言。另外,标准3海基反导系统对韩国基本没用,只能保护韩国南部很小的区域。这是因为标准3是在高于100公里的大气层外拦截,朝鲜用来打击韩国的短程导弹的弹道最高点一般低于这一高度。又是一个有力的事实证明萨德反导系统在韩安装是对中国的图谋不轨。其次,萨德反导系统的高性能X波段雷达对韩国而言也是没有必要的。如前所述,导弹防御系统中X波段雷达的主要功能是目标识别,这对于中段导弹防御系统而言是个巨大的挑战。但是萨德反导系统是在末段拦截,较轻的诱饵会在再入大气层的过程中自动被大气滤掉,因此压根不存在目标识别的问题。再次,朝鲜还没有洲际导弹,不能打击美国本土。但是朝鲜现有的技术成熟的劳动导弹(射程1300公里)可以打击日本。与韩国不同,标准3反导系统在日本的反导架构中占有很重要的地位。位于韩国的萨德反导系统提供的早期高精度跟踪可以帮助日本的标准3提高目标识别的能力,对于日本导弹防御具有十分重要的意义。韩国部署萨德反导系统要付出的代价首先是对中韩关系的破坏。朝鲜半岛的稳定是韩国的核心利益,而中国在其中扮演重要色。近年来,由于朝鲜政策的反复无常以及中日关系的冷淡,中国的东北亚政策越来越重视韩国,韩国已经成为事实上的中国东北亚外交的支点国家。韩国接受部署萨德反导系统将破坏目前发展势头良好的中韩关系。另外,韩国接受部署萨德反导系统将使得韩国自动卷入中美冲突。一旦中美之间爆发战争,鉴于这一系统对整个东北亚区域的覆盖能力,自然地,韩国的萨德反导系统将成为我国军方首轮打击的重点目标。韩国将丧失外交灵活性直接卷入战争,哪怕韩国原本可能对引发冲突的事项毫无兴趣。
[0005] 韩国萨德反导系统对中国的安全环境来说是个极大的威胁,因此中国出于国家安全,很可能不得不对半岛局势作出更坏的判断以及更充分的军事准备,比如增加更多的战略导弹数量,加强突防能力,同时对萨德反导系统也应该列入到解放军的战略考量和战术范围,做好更充足的军备安排。因此针对韩国部署“萨德”系统,我们必须采取有力措施予以反击,本发明对此发明了一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统,在靠近韩国方向部署后,在必要时可对X波段雷达实施干扰和压制,从而降低萨德反导系统的导弹防御能力,中国采取天波雷达系统,可使萨德反导系统如同虚设,必要时可直接打击X波段雷达及相关设施,采用机动变轨和释放诱饵等突防措施,降低萨德反导系统的拦截能力或使其“自废武功”。
[0006] 针对韩国萨德反导系统,我国已经开始研究针对手段和对应措施,本发明就发明了天波雷达系统降低萨德反导系统的拦截能力,天波雷达系统是一种远程搜索雷达,它将雷达波发射到高空,由距地面数百公里的电离层将其反射回地面进行探测;目标将雷达波反射回电离层,电离层再次反射后信号被接收天线接收,实现对目标的探测。由于有高空电离层的反射,因此天波雷达系统可以探测被地球遮挡的目标,其探测范围约为900-3500千米,远远超过预警机对低空目标400千米的探测范围。为适应天波雷达的探测范围特点,各国一般将其部署在战略纵深,使其与目标区域的距离大于最小探测范围,从而实现对目标区的完全覆盖。例如我国把天波雷达部署在湖北、河南、安徽三省交界处,其探测范围即可覆盖整个东南沿海,东到日本东京以南的西太平洋海域,南到菲律宾以东海域,基本覆盖未来东海若发生战事时,外军可能部署的区域。除弹道导弹外,天波雷达还能识别飞机和船舶的信号,对其进行持续跟踪,其测速精度极高,可以通过速度来分辨目标类型,如高亚音速的飞机、亚音速的巡航导弹、高速军舰、低速民船等等。澳大利亚就通过部署天波雷达来监视其北部海域,在打击偷渡活动时收到了奇效。因此在未来战争中,我国天波雷达除了反导外,还可以用于对海上高价值目标,例如对航母打击群进行持续跟踪。当前我军主要通过电子侦察卫星和同步轨道光学侦察卫星对广阔海域进行搜索,发现可能是航母群的目标,然后调动低轨道高分辨率光学和雷达侦察卫星进行识别。在绝大多数情况下,对航母群的跟踪从它进入战区前就开始,不可能刚确认就进行打击。而低轨道卫星的过顶时间很短,由于数量不多,也不可能进行持续跟踪,因此被识别出的航母群会再度失踪。天波雷达可以对经过卫星识别的航母群进行持续跟踪,为其它侦察手段进行再次定位识别提供引导。天波雷达系统以其独特的工作方式使它在抗低空突防、抗隐身、抗反辐射导弹(ARM)、抗电子干扰这“四抗”性能上有天然的优势。与其它雷达相比,效费比极高。其分布式结构也使它的抗毁性很强,但它极受环境因素制约。就该雷达的工作原理和特点.天波雷达系统原理和特点是一种利用高频电磁波在电离层与地面之间反射或沿地球表面绕射机制克服地球曲率限制从而探测到地平线以下目标的新体制雷达。天波雷达的工作在短波波段,能监视地平线以下目标的地面雷达,它是一种利用高新技术发展起来的新型军用雷达,能用来探测和发现隐形武器装备,反隐形技术发展的产物。由于隐形武器装备的设计通常是针对厘米波段雷达的,为了对付隐形武器装备,扩展雷达的工作波段是必然的选择。将雷达的工作波段向米波段和毫米波段甚至红外波段和激光波段扩展,会使雷达具有一定的反隐形能力。天波雷达最大的特点就是其庞大的发射及接收天线阵,发射天线长达近千米,接收天线更是长达几千米。美AN/FPS-118雷达的发射、接收天线的比例1:2左右。如此庞大的天线阵占地面积不小,为了保证安全,一般部署在内地。天波雷达系统主要用于早期预警和战术警戒,是对地地导弹(特别是低弹道的洲际导弹和潜地导弹)、部分轨道武器(包括低轨道卫星)和战略轰炸机的早期预警手段。它能在导弹发射后1分钟发现目标,3分钟提供预警信息,预警时间可长达30分钟。天波雷达系统在警戒低空入侵的飞机、巡航导弹和海面舰艇时,可以在200~400公里的距离内发现目标。与微波雷达相比, 天波雷达系统对飞机目标的预警时间约可增加10倍;对舰艇目标的预警时间可增加30~50倍。它还能探测4000公里以内的核爆炸,通过测量电离层的扰动情况估计核爆炸的当量和高度,天波雷达系统因具有视距以外的远程预警探测能力和良好的低空、隐身目标探测能力,是实现远程战略预警最为经济、有效的手段,具有重要的远程战略预警价值 。自20世纪中期诞生以来,天波雷达系统受到了世界各主要国家的重视,已有美、俄、中、法、澳等国先后成功研制出实用的天波雷达系统系统,在各自的国家安全领域中发挥着重要作用。
[0007] 本发明的一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,其工作方式和系统组成与常规雷达有很大不同,具有抗低空突防、抗隐身、抗反辐射导弹、抗电子干扰的作用,且探测距离远、覆盖范围大,作为探测隐身目标的主要力量,并可探测远距离低空入侵的隐身轰炸机和隐身攻击机又具有防低空和超低空突防能力,对于反辐射导弹,生存能力也更强,天波雷达系统作为新一代雷达系统出现和发展,使得天波这一探测手段获得功能的扩展和性能的大幅提升,具有重大的军事与经济效益,目前我国对于天波雷达系统的研究还处于探索阶段,因此本发明积极对于天波雷达系统研究,制作了一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,促进了我国战略预警装备跨越式发展,对于完善战略预警网的建设具有重大的理论与现实意义。

发明内容

[0008] 本发明目的是提供了一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型。
[0009] 为了达到本发明上述目的所采用的技术方案如下:一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,包括指挥车1、一号发射天线阵车
2、二号发射天线阵车3、三号发射天线阵车4、四号发射天线阵车5、五号发射天线阵车6、六号发射天线阵车7、七号发射天线阵车8、八号发射天线阵车9、九号发射天线阵车10、一号接收天线阵车11、二号接收天线阵车12、三号接收天线阵车13、四号接收天线阵车14、五号接收天线阵车15、六号接收天线阵车16、七号接收天线阵车17、八号接收天线阵车18、九号接收天线阵车19、十号接收天线阵车20、十一号接收天线阵车21、十二号接收天线阵车22,所述指挥车1是采用无线传输方式采集信息与处理信息,同时下达各项战备指令,其传输信息与下达指令采用两路无线通讯渠道,第一路无线通讯渠道由指挥车1连接一号发射天线阵车2、二号发射天线阵车3、三号发射天线阵车4、四号发射天线阵车5、五号发射天线阵车6、六号发射天线阵车7、七号发射天线阵车8、八号发射天线阵车9、九号发射天线阵车10,第二路无线通讯渠道由指挥车1连接一号接收天线阵车11、二号接收天线阵车12、三号接收天线阵车13、四号接收天线阵车14、五号接收天线阵车15、六号接收天线阵车16、七号接收天线阵车17、八号接收天线阵车18、九号接收天线阵车19、十号接收天线阵车20、十一号接收天线阵车21、十二号接收天线阵车22,两路无线通讯渠道的第一路是由一号发射天线阵车2、二号发射天线阵车3、三号发射天线阵车4、四号发射天线阵车5、五号发射天线阵车6、六号发射天线阵车7、七号发射天线阵车8、八号发射天线阵车9、九号发射天线阵车10组成的联网发射天线,第二路是由一号接收天线阵车11、二号接收天线阵车12、三号接收天线阵车
13、四号接收天线阵车14、五号接收天线阵车15、六号接收天线阵车16、七号接收天线阵车
17、八号接收天线阵车18、九号接收天线阵车19、十号接收天线阵车20、十一号接收天线阵车21、十二号接收天线阵车22组成的联网接收天线。
[0010] 作为优选,所述的指挥车1作用是指挥天波雷达系统探测远距离低空入侵的隐身轰炸机和隐身攻击机,具有防低空和超低空突防能力,且针对萨德反导系统的导弹防御能力,可扰乱萨德反导系统所发射的X波段,并采用机动变轨和释放诱饵降低萨德反导系统的拦截能力。
[0011] 作为优选,所述的一号发射天线阵车2、二号发射天线阵车3、三号发射天线阵车4、四号发射天线阵车5、五号发射天线阵车6、六号发射天线阵车7、七号发射天线阵车8、八号发射天线阵车9、九号发射天线阵车10的作用是利用高频电磁波在电离层与地面之间反射或沿地球表面绕射机制来发射探测电波,用于探测和发现隐形武器装备。
[0012] 作为优选,所述的一号接收天线阵车11、二号接收天线阵车12、三号接收天线阵车13、四号接收天线阵车14、五号接收天线阵车15、六号接收天线阵车16、七号接收天线阵车
17、八号接收天线阵车18、九号接收天线阵车19、十号接收天线阵车20、十一号接收天线阵车21、十二号接收天线阵车22作用是用于接收一号发射天线阵车2、二号发射天线阵车3、三号发射天线阵车4、四号发射天线阵车5、五号发射天线阵车6、六号发射天线阵车7、七号发射天线阵车8、八号发射天线阵车9、九号发射天线阵车10的回射电信号,从而解析电波信号分析探测目标的具体位置和体积,并能接收地方探测信号电波进行阻截和骚扰。
[0013] 本发明一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,其有益效果和优特点在于:其工作方式和系统组成与常规雷达有很大不同,具有抗低空突防、抗隐身、抗反辐射导弹、抗电子干扰的作用,且探测距离远、覆盖范围大,作为探测隐身目标的主要力量,并可探测远距离低空入侵的隐身轰炸机和隐身攻击机经又具有防低空和超低空突防能力,对于反辐射导弹,生存能力也更强,天波雷达系统作为新一代雷达系统出现和发展,使得天波这一探测手段获得功能的扩展和性能的大幅提升,具有重大的军事与经济效益,目前我国对于天波雷达系统的研究还处于探索阶段,因此本发明积极对天波雷达系统研究制作了一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,促进了我国战略预警装备跨越式发展,对于完善战略预警网的建设具有重大的理论与现实意义,同时对于青少年国防科学素养教育培训也提供了一种专业智能化的教学模型,为激发青少年国防科学技术的探究探索了一条多元化发展之路。附图说明
[0014] 图1为本发明一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型结构示意图。

具体实施方式

[0015] 实施例1:根据附图1所示的一种反末段高空区域防御系统的天波雷达系统模型,包括指挥车1、一号发射天线阵车2、二号发射天线阵车3、三号发射天线阵车4、四号发射天线阵车5、五号发射天线阵车6、六号发射天线阵车7、七号发射天线阵车8、八号发射天线阵车9、九号发射天线阵车10、一号接收天线阵车11、二号接收天线阵车12、三号接收天线阵车13、四号接收天线阵车14、五号接收天线阵车15、六号接收天线阵车16、七号接收天线阵车17、八号接收天线阵车18、九号接收天线阵车19、十号接收天线阵车20、十一号接收天线阵车21、十二号接收天线阵车22,所述的指挥车1作用是指挥天波雷达系统探测远距离低空入侵的隐身轰炸机和隐身攻击机,具有防低空和超低空突防能力,且针对萨德反导系统的导弹防御能力,可扰乱萨德反导系统所发射的X波段,并采用机动变轨和释放诱饵降低萨德反导系统的拦截能力,所述的一号发射天线阵车2、二号发射天线阵车3、三号发射天线阵车4、四号发射天线阵车5、五号发射天线阵车6、六号发射天线阵车7、七号发射天线阵车8、八号发射天线阵车9、九号发射天线阵车10作用是利用高频电磁波在电离层与地面之间反射或沿地球表面绕射机制来发射探测电波,用于探测和发现隐形武器装备,所述的一号接收天线阵车11、二号接收天线阵车12、三号接收天线阵车13、四号接收天线阵车14、五号接收天线阵车15、六号接收天线阵车16、七号接收天线阵车17、八号接收天线阵车18、九号接收天线阵车19、十号接收天线阵车20、十一号接收天线阵车21、十二号接收天线阵车22作用是用于接收一号发射天线阵车2、二号发射天线阵车3、三号发射天线阵车4、四号发射天线阵车5、五号发射天线阵车6、六号发射天线阵车7、七号发射天线阵车8、八号发射天线阵车9、九号发射天线阵车10的回射电信号,从而解析电波信号分析探测目标的具体位置和体积,并能接收地方探测信号电波进行阻截和骚扰。
[0016] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
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