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机载雷达是空中武器系统的重要组成部分，它的技术水平决定了军用飞机的作战性能，对国防具有重要的战略意义，机载雷达技术在国民经济领域也有很强的应用价值。本书重点讨论了机载预警雷达和机载火控雷达的相关技术，全书分为三部分。第一部分讨论机载雷达的基本理论，包括工作体制和原理、信号频谱分析、杂波模型和计算、波形选择和信号处理。第二部分讨论机载预警雷达的性能指标要求、主要参数设计，以及脉冲多普勒与相控阵两种体制下的具体设计问题。第三部分讨论机载火控雷达的战术技术指标要求、主要工作方式，以及脉冲多普勒与相控阵两种体制下的具体设计问题。

第1章  概论
1.1  机载雷达的发展历史和应用
1.1.1  机载雷达的发展历史
1.1.2  机载雷达的应用
1.2  机载雷达的基本体制
1.2.1  普通脉冲体制
1.2.2  脉冲多普勒体制
1.2.3  相控阵体制
1.2.4  连续波体制
1.2.5  脉冲压缩体制
1.2.6  合成孔径体制
1.3  机载雷达的工作原理
1.3.1  脉冲多普勒雷达的工作原理
1.3.2  相控阵雷达的工作原理
1.4  机载雷达的主要性能参数
1.4.1  探测距离
1.4.2  测量精度
1.4.3  抗干扰能力
1.4.4  物理参数
1.5  机载雷达的跟踪技术
1.5.1  角度跟踪
1.5.2  距离跟踪
1.5.3  多普勒跟踪
1.5.4  多目标跟踪
1.6  现役机载雷达概况
1.6.1  机载火控雷达
1.6.2  机载预警雷达
参考文献
第2章  信号频谱分析
2.1  连续波信号
2.2  脉冲信号
2.2.1  单个脉冲信号
2.2.2  无限长均匀脉冲串信号
2.3  射频脉冲信号
2.3.1  单个射频脉冲信号
2.3.2  无限长射频脉冲串信号
2.3.3  有限长射频脉冲串信号
2.4  周期性射频脉冲串信号
2.4.1  无限长周期性射频脉冲串信号
2.4.2  有限长周期性射频脉冲串信号
2.5  脉冲多普勒频谱
2.5.1  发射频谱
2.5.2  接收频谱
参考文献
第3章  机载雷达杂波的模型和测量
3.1  概述
3.1.1  研究杂波的目的
3.1.2  国外杂波研究概况
3.1.3  杂波研究的内容
3.2  杂波模型
3.2.1  杂波的理论模型
3.2.2  杂波的统计模型
3.3  杂波多普勒频谱
3.4  杂波测量
3.4.1  实验室测量
3.4.2  实地测量
3.4.3  杂波测量设备
3.4.4  杂波数据的记录与处理
3.4.5  主要结论
参考文献
第4章  机载雷达杂波的计算
4.1  概述
4.2  机载雷达杂波计算要素
4.2.1  杂波几何关系与坐标选择
4.2.2  机载雷达杂波方程式
4.2.3  杂波微分面积的计算
4.2.4  杂波计算中的模型假设和近似
4.3  机载雷达杂波计算方法
4.3.1  快速估算
4.3.2  严格计算
4.4  机载脉冲多普勒雷达杂波计算机计算实例
4.4.1  假设条件和已知参数
4.4.2  计算公式
4.4.3  计算程序
4.4.4  假设条件与计算结果
参考文献
第5章  脉冲重复频率选择和信号处理
5.1  基本概念
5.2  脉冲重复频率的分类和基本特点
5.3  高脉冲重复频率
5.3.1  最小重复频率
5.3.2  距离遮挡与工作方式
5.3.3  迎头与尾后
5.4  低脉冲重复频率
5.4.1  空对空相参工作方式
5.4.2  空对面相参工作方式
5.4.3  非相参工作方式
5.5  中脉冲重复频率
5.5.1  主要特点
5.5.2  二维模糊和解模糊
5.5.3  二维盲区图
5.5.4  虚警抑制
5.6  信号波形参数设计
5.6.1  低脉冲重复频率信号参数设计
5.6.2  高脉冲重复频率信号参数设计
5.6.3  中脉冲重复频率信号参数设计
5.7  目标特性
5.7.1  目标的雷达截面积
5.7.2  目标起伏模型
5.8  目标检测
5.8.1  目标检测原理
5.8.2  噪声限制
5.8.3  检测性能评估
5.9  自动检测
5.9.1  自动检测原理
5.9.2  单元平均恒虚警率处理
5.9.3  有序统计量恒虚警率处理
5.9.4  其他恒虚警率处理
5.10  脉冲多普勒处理
5.10.1  MTI处理
5.10.2  离散傅里叶变换
5.10.3  快速傅里叶变换
5.10.4  偏置相位中心天线技术
5.11  合成孔径处理
5.11.1  合成孔径概念
5.11.2  多普勒波束锐化
5.11.3  聚焦式合成孔径处理
5.11.4  干涉式合成孔径处理
参考文献
第6章  机载预警雷达概述
6.1  机载预警雷达的任务
6.1.1  军用
6.1.2  民用
6.2  机载预警雷达的发展概况
6.2.1  美国E-2C系统
6.2.2  美国E-3A系统
6.2.3  俄罗斯机载预警系统
6.2.4  英国“Nimrod”系统
6.3  机载预警雷达的发展趋势
参考文献
第7章  机载预警雷达的性能指标
7.1  战术指标
7.1.1  威力
7.1.2  空域覆盖
7.1.3  测量精度
7.1.4  分辨率
7.1.5  多目标处理能力
7.1.6  抗干扰能力
7.1.7  可靠性
7.1.8  体积、重量和功耗
7.2  技术指标
7.2.1  波段
7.2.2  天线形式
7.2.3  工作方式
7.2.4  信号处理方式
7.2.5  测角方式
7.2.6  数据处理方式
参考文献
第8章  机载预警雷达的参数设计
8.1  天线增益
8.2  辐射功率
8.2.1  信噪比
8.2.2  系统损耗
8.3  天线副瓣电平
8.3.1  天线副瓣与杂波强度的关系
8.3.2  天线副瓣要求
8.4  系统动态范围
8.4.1  目标信号的动态范围
8.4.2  杂波回波信号的动态范围
8.5  系统稳定度要求
8.5.1  稳定度的定义
8.5.2  寄生信号的产生源
8.5.3  信号稳定性要求
8.6  工作波形设计
参考文献
第9章  机载预警雷达系统设计
9.1  机载预警雷达的设计流程
9.2  机载预警雷达的组成
9.2.1  机械扫描体制
9.2.2  相控阵体制
9.3  天线、馈线分系统
9.3.1  功能
9.3.2  主要技术指标
9.3.3  机械扫描天线
9.3.4  相控阵天线
9.3.5  随机幅度和相位误差对阵列天线波瓣性能的影响
9.4  发射分系统
9.4.1  功能
9.4.2  主要技术指标
9.4.3  组成
9.4.4  发射管
9.4.5  调制器
9.4.6  电源
9.4.7  控制保护电路
9.4.8  固态发射机
9.5  接收分系统
9.5.1  功能
9.5.2  主要技术指标
9.5.3  组成
9.5.4  信号产生器
9.5.5  频率源
9.5.6  接收通道
9.6  信号处理分系统
9.6.1  功能
9.6.2  主要技术指标
9.6.3  组成
9.6.4  预处理
9.6.5  多普勒频率滤波器
9.6.6  恒虚警率处理
9.6.7  点迹参数的精度
9.6.8  合成孔径成像处理
9.6.9  地面动目标检测
9.7  数据处理分系统
9.7.1  功能
9.7.2  主要指标
9.7.3  坐标系
9.7.4  跟踪与滤波算法
9.7.5  边扫描边跟踪(TWS)
9.7.6  扫描加跟踪(TAS)
参考文献
第10章  机载火控雷达
10.1  概述
10.2  机载火控雷达的作战任务
10.3  机载火控雷达的战术、技术要求
10.3.1  战术要求
10.3.2  技术要求
10.4  机载火控雷达的空空工作方式
10.4.1  搜索工作方式基础
10.4.2  PD搜索方式
10.4.3  其他搜索方式
10.4.4  单目标跟踪方式
10.4.5  边扫描边跟踪（TWS）
10.4.6  格斗方式
10.5  机载火控雷达的空面工作方式
10.5.1  空对地工作方式
10.5.2  空对海工作方式
10.5.3  合成孔径雷达（SAR）工作方式
10.5.4  多普勒波束锐化（DBS）工作方式
参考文献
第11章  脉冲多普勒机载火控雷达
11.1  概述
11.2  脉冲多普勒机载火控雷达的基础知识
11.2.1  多普勒频率
11.2.2  雷达载机运动的影响与地杂波频谱
11.2.3  信号形式与模糊函数
11.2.4  脉冲重复频率与解模糊
11.3  雷达系统概述
11.4  天线分系统
11.4.1  天线的主要性能指标
11.4.2  天线的类型
11.5  馈线分系统
11.5.1  馈线系统的组成
11.5.2  馈线系统的主要部件
11.6  接收分系统
11.6.1  概述
11.6.2  对接收系统的技术要求
11.6.3  接收系统的组成
11.6.4  接收系统的噪声系数
11.6.5  接收机的动态范围
11.6.6  杂波中可见度
11.6.7  脉冲压缩
11.7  发射分系统
11.7.1  概述
11.7.2  对发射系统的技术要求
11.7.3  发射系统的组成
参考文献
第12章  相控阵机载火控雷达
12.1  概述
12.2  相控阵天线原理
12.2.1  相控阵天线
12.2.2  移相器
12.2.3  波束控制
12.2.4  多波束形成
12.2.5  相控阵天线的宽带工作
12.2.6  随机误差对阵列天线波瓣性能的影响
12.3  相控阵机载火控雷达的优越性
12.3.1  雷达探测性能
12.3.2  天线副瓣性能
12.3.3  多功能工作方式的实现
12.4  无源相控阵火控雷达
12.4.1  无源天线阵
12.4.2  移相方式
12.4.3  雷达系统概述
12.5  有源相控阵火控雷达
12.5.1  T/R组件
12.5.2  雷达系统概述
参考文献

前    言
自1939年第一部机载雷达在英国问世以来，机载雷达已有近70年的历史。当初的机载雷达是为了对付德国的潜艇，所以它的作用仅仅是观察海面目标。第二次世界大战促进了机载雷达的发展。而在战后，由于雷达理论和技术的进步，以及电子技术的高速发展，机载雷达技术有了日新月异的变化。它从最初功能比较简单，仅能完成空对面的探测及空对空的探测，发展到今天功能完备，且具有多种类型。本书仅侧重讨论机载预警雷达和机载火控雷达。
经过几十年的发展，当代的机载雷达无论性能还是相关技术都有了巨大的进步。早期的机载雷达一般采用脉冲体制，没有下视能力，限制了作战效能的发挥。由于技术进步和实际需求的推动，在20世纪60年代，脉冲多普勒机载火控雷达问世，开创了机载雷达的新时代，使机载雷达的性能有了质的提高。因此，脉冲多普勒雷达技术成为最重要的机载雷达技术。现代的战斗机都装备了脉冲多普勒火控雷达。
类似地，最初的机载预警雷达是把地面的警戒雷达搬到飞机上，也没有下视能力。在20世纪60年代，采用机载运动目标显示（AMTI）技术，雷达能在海杂波背景下检测低空运动目标，但尚不具备对陆地上空目标的下视能力，如美国的E-2C系列预警机。在20世纪70年代，机载预警雷达采用了脉冲多普勒技术，并采用具有极低副瓣的平板裂缝阵列天线，在俯仰方向上利用相控扫描测量目标高度。此时的机载预警雷达具备了优越的下视性能，而且装载预警雷达的预警飞机成为进行预警探测和指挥空中作战的空中移动指挥所，如美国的E-3系列预警机，至今它仍被世界许多国家装备使用。
当代最新的机载雷达采用有源相控阵体制，利用相控阵波束扫描灵活的优点，使机载雷达功能更加完善，同时使对付多目标的能力更强，代表了机载雷达的新水平和发展方向。
本书是“雷达技术丛书”中的一册，内容分三部分。第一部分为第l～5章，讨论机载雷达的基本概念和理论，涉及机载雷达的体制和工作原理、信号频谱分析、波形选择和信号处理、地/海杂波的分析与计算。第二部分为第6～9章，讨论机载预警雷达，包括对机载预警雷达的性能指标要求、雷达主要参数的设计计算，以及脉冲多普勒机载预警雷达与相控阵机载预警雷达的具体设计问题。第三部分为第10～12章，讨论对机载火控雷达的战术与技术指标要求、主要工作方式，以及脉冲多普勒机载火控雷达与相控阵机载火控雷达系统的设计问题。
由于本书所讨论的机载预警雷达和机载火控雷达体制相同、原理类似，所以编写中如何避免内容重复成为考虑的主要问题之一。本书采取的办法是：对于大致相同的内容，如果在预警雷达章节中有了，在火控雷达章节中就不再讨论，如雷达组成中的信号处理。有的内容乍看起来在两种雷达的章节中都有，但深入了解就会发现，这不是简单地重复，而是从不同的角度进行分析研究，以便于加深对问题的理解。
本书由贲德、韦传安和林幼权编著，第一部分（第1～5章）由韦传安撰写，第二部分（第6～9章）由林幼权撰写，第三部分（第10～12章）由贲德撰写。本书是多年来机载雷达研制工作的总结，是集体智慧的体现。这里要感谢邵智民先生、王立鸿先生、尹光甲先生、袁先明先生等人，他们杰出的工作丰富了本书的内容。在本书编写过程中，得到了赵玉洁先生和王炳如先生的大力支持，在此表示衷心的感谢。
我们力争把本书编写好，但由于水平所限，不足之处在所难免，希望读者批评指正。

  编著者   
2006年10月

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