谁的反炮兵雷达最先进?
谁的反炮兵雷达最先进?
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就目前看……
韩国的最先进……
展示中,其采用的单面儿有源相控阵列天线电扫描雷达。软件非常先进……
不但可以在60公里的远距离上(如果对方火炮最高射程40公里,那就是90多公里),自主发现、跟踪所有类型炮弹。还可以把一群炮弹,一发一发剥离,每一发都自动完成识别、弹道解算……
它不仅能据此发现对方炮阵地,并且能分别显示每一门炮的位置……
更牛B的是,显示炮位时,连对面炮阵地的地形也能一并显示在多功能高清液晶彩显上……
山地作战,炮与炮的间距不平均,相互之间有的近、有的远点,高低也不同,有的在小道儿上、有的在山坡上、有的在沟里。都显示的清清楚楚……
这还不算完,还能给出反击方案!每个方案第一群炮弹过去,覆盖的情况……以及一共需要打多少发,才能完全消灭对方!
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反炮兵雷达说实话就是一个弹道侦测雷达,这东西的技术原理,在2021年的时候,已经不是什么高精尖的东西了。基本上,规模化的工业国都已经掌握。现在限制反炮兵雷达发挥性能的是,雷达本身的数字自动化程度,以及多平台信息交互的能力,以及反击平台发起攻击的准备时间等等,实际上就是体系对雷达的支持是最关键,反而雷达本身已经不是发展的瓶颈所在。
所有枪炮弹的弹道都是无掩饰清晰可见,这和侦测隐形飞机可不一样。所以,侦测弹道的雷达也就不用太高端了,任何一个工业国大概都能生产出来符合侦测弹道的雷达。但能把反炮兵雷达的性能发挥出来,就非常依靠体系的支持了。此时,就变成只有极少数的大国,才能有如此水平的体系来发挥反炮兵雷达的性能了。也就是说,号称世界第一军事强国的美国,其反炮兵雷达本身的技术水平不见得有多高,但因为体系的加持,就能把性能全部发挥出来。而其他二三流的国家,因为体系的问题,再好的反炮兵雷达,也因为无法瞬时发起反击,就阻碍了雷达发挥。
比如,现在美军因为强大的体系存在,反炮兵雷达(无论哪一种型号)可以做到随时将侦测到的弹道数据瞬间发送出去,而打击平台,无论是无人机,攻击直升机,还是本方的火炮系统,也能够几乎无延时地根据反炮兵雷达传递出来的信息,立即发起反击。具体数据都是保密的,咱们假设以上这些动作如果能在几秒钟,最多十几秒钟内完成,那么狙击手、迫击炮,敌方炮群就肯定是变成活靶子了。
但假如是三流国家,哪怕用的反炮兵雷达与美国一样先进,但体系跟不上,反炮兵雷达不能及时将侦测到的弹道数据发送出去,反击平台也需要好几分钟,甚至十几分钟来发动反击。那么,这个反炮兵雷达获取的弹道信息还有意义吗?
至此,想将反炮兵雷达的水平都发挥出来,就是看一个国家的体系作战是不是足够先进了。也就是说,不管哪一个中等水平的工业国,反炮兵雷达性能都是够用的,任何一款反炮兵雷达,在侦察无掩饰枪炮弹的弹道时,都基本上能够完成任务。但截获的这个弹道数据能不能被用起来,就是体系支持的事情了。比如,战场电子环境会不会被干扰,接收数据的攻击平台是不是能够瞬间发起反击。这就全是看体系是不是足够强大先进了。
所以,最后一句话。反炮兵雷达已经不是技术限制性能发挥,而是体系支持限制性能发挥了。所以,哪一家的体系最先进,哪一家的反炮兵雷达就是最先进。因此,大家来讨论一下,哪一家的体系作战最先进呢?哪一定是他们家的反炮兵雷达最先进了!
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我参加两山轮战时见过我军从英国进口的辛伯林炮侦雷达,在当时应该是最先进的,个头不大并不怎么显眼。但据雷达兵说我们一个连的性命都换不来一台雷达,一共就进口了四台,两台用在中越交战的前线,一台在军事院校,一台在科研单位。两台用于前线的雷达还被越南特工炸毁了一台,把指挥作战的首长们气坏了,才引发了令越军难以招架的越境报复行动。我军大量派遣小股参战部队越境作战,使其引以为傲的特工部队暗然失色,无力维持后勤保障,不得不通过高音喇叭求和。
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众所周知,反炮兵雷达就是利用雷达技术定位到敌方火炮阵地的具体位置,以便于己方进行反击,基本原理是在敌方火炮炮弹抛物线上取若干个点,然后进行曲线计算,从而得出抛物线起始点。
反炮兵雷达第一次在战场上成熟使用是在1968年的越南溪山战役中,在战役打响之前,越南集结了大量炮兵部队,准备对美军进行火力覆盖,而美军这边则是准备了反炮兵雷达以及轰炸机,战役打响之后,越军炮兵部队对着美军阵地一阵轰炸,结果仅仅过了5分钟的时间,美军就利用反炮兵雷达锁定了越军炮兵阵地,然后派出轰炸机进行密集轰炸,越军多数火炮被摧毁,还有超过400名炮兵葬身火海。
除了美国,后来越军在面对中国军队的时候也吃了反炮兵雷达的亏,中国和西方进入了蜜月期,给予了中国大量的军事援助,其中就包括“辛柏林”反炮兵雷达。
这款盘炮兵雷达的有效作用距离虽然较近,只有20公里,但其探测速度却极快,只需要8秒就可以锁定越军火炮阵地的位置,同时,“辛柏林”反炮兵雷达还具备重量较轻、便于操作和维护、机内备有自检设备等优点,综合性能属于世界一流,“辛柏林”为我军后来反炮兵雷达的发展奠定了基础,如今,我国研发的反炮兵雷达已经出口到了多个国家。
因为受到苏联的大力援助,当时越南军队的整体装备水平是高于中国的,但苏联并没有成熟的反炮兵雷达,所以越南也就没有。在配备“辛柏林”反炮兵雷达之后,中国军队屡屡占据炮战的上风,将越军炮兵打出了心理阴影,甚至不敢对中国阵地开火。
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反炮兵雷达可以探测由一个或多个火炮、榴弹炮、迫击炮或火箭发射器发射的炮弹,并从它们的轨迹上,定位发射它的武器的地面位置,这种雷达是更远程的目标捕获雷达的子类。
早期的反炮兵雷达通常用于对付迫击炮,因为迫击炮的发射轨迹高度对称,便于计算发射器的位置。从20世纪70年代开始,具有改进计算能力的数字计算机也可以确定更复杂的远程火炮轨迹。通常情况下,这些雷达会连接到友军炮兵部队或其支援部队,使他们能够迅速安排反炮火。
(中越反击战中使用的辛柏林反炮兵雷达)
在现代通信系统的帮助下,来自单一雷达的信息可以在长距离内迅速传播。这使得雷达能够通知多个炮台,并向友军目标提供早期预警。现代反炮兵雷达可以根据雷达的能力、地形和天气,找到50公里外的敌方炮台。一些反炮台雷达也可以用来跟踪友军炮兵的火力,并计算修正,以调整其火力到特定地点,但这通常是次要任务目标。
雷达是在二战前为防空目的研制的。很快,船上的火控雷达和沿海炮兵连也随之出现。后者甚至可以观察到漏掉的镜头中溅出的水花,从而可以校正袭击目标视觉图。一般来说,雷达无法直接看到这些炮弹,因为它们太小太圆,无法产生强烈的回击,而且飞行速度太快,以致于那个时代的天线无法跟上。
(早期的反炮兵作战)
雷达操作人员在靠近前线的轻型防空炮台上发现,他们能够跟踪迫击炮弹。这很可能是因为炸弹的鳍产生了一个强烈反射信号的角立方体。这些意外发现导致它们专门用于这一任务,如有必要,可使用特殊的辅助仪器,并开发了专门用于迫击炮定位的雷达。专用迫击炮定位雷达从20世纪60年代开始就很常见,一直使用到2000年左右。
由于迫击炮的高弧度弹道,定位相对容易。有时在发射后和撞击前,弹道几乎是线性的。如果一个雷达在发射后的两个时间点观察到炮弹,这些点之间的线可以延伸到地面,并预判迫击炮高度精确的轨迹,足以让反炮兵轻松击中它。更好的雷达也能在高角度(高度大于45度),如发射榴弹炮时探测到榴弹炮。
通常用于火炮、榴弹炮和火箭的低角度弹道更为困难。纯弹道低角度轨迹是不平衡的,在飞行开始时是相对抛物线的,但在接近末端时轨迹会变得更加弯曲。这是由于被风、气压差和空气动力效应等微小效应而稍微偏离原飞行轨迹。这些效应有时对远程火力的轨迹预判产生显著影响,但对于迫击炮这样的短程系统则可以忽略不计。但是低角度弹道使得在这段时间内很难看到炮弹,与迫击炮几乎立即爬上地平线形成对比。另外一个问题是,传统炮弹制造的雷达目标很困难。
到20世纪70年代初,能够定位火炮的雷达系统出现了可能,北约的许多欧洲成员国开始了联合项目Zenda,但没过多久就因不明原因搁浅了。同时美国启动了Firefinder项目,并用两三年的时间开发了必要的算法。
1986年法国,德国和英国就新型反炮兵雷达达成了军事合作协议。2007年8月,29个反炮兵雷达COBRA系统完成了生产和交付,其中12个销往德国,其中2个转售给土耳其,10个转售给法国,7个转售给英国。2009年2月,美国订购了另外三个COBRA系统同时,挪威和瑞典开发了一种更小、更移动的亚瑟反炮兵雷达。它于1999年投入使用,目前被7个北约国家和韩国使用,韩国使用的新版亚瑟-K的反炮兵雷达准确度是亚瑟的两倍。
反炮兵雷达基本技术是可以在跟踪一个炮弹足够的时间时记录一段弹道。这通常是自动完成的,但一些早期和不太早的雷达要求操作员手动跟踪炮弹。一旦捕捉到轨迹段,就可以对其进行处理,以确定其在地面上的原点。在数字地形数据库未完善之前,需要手动迭代纸质地图,以检查坐标处的高度,更改位置高度并重新计算坐标,直到找到满意的位置。
另一个问题是首先找到飞行中的炮弹。传统雷达的锥形波束必须指向正确的方向,为了有足够的功率和精度,波束的角度不能太大,通常是25度左右,这使得寻找炮弹相当困难。其中一种技术是部署雷达监听站,告知雷达操作员波束指向的大致位置,在某些情况下,雷达直到此时才开启,以降低电子对抗措施(ECM)的脆弱性。然而传统的雷达波束效果并不显著。
由于抛物线仅由两个点定位,所以只跟踪轨迹的一段很可能就出现“断章取义”而出现误判。英国皇家雷达机构,为他们的绿色弓箭手系统开发了一种不同的方法。雷达信号不是锥形波束,而是以扇形的形式产生的,大约40度宽,1度高。福斯特扫描仪修改了信号,使其聚焦在水平位置,快速来回扫描。这使得它能够全面扫描天空的一小块区域。操作员将观察迫击炮弹穿过薄片,用脉冲定时确定其射程,通过福斯特扫描仪的位置确定其水平位置,并从已知的薄光束角度确定垂直位置。然后操作员将天线调到第二个角度,面朝空中,等待信号出现。这就产生了必要的两点,可以由模拟计算机处理,一个类似的系统是美国起步较晚的AN/MPQ-4。
(AN/MPQ-4)
然而,一旦相控阵雷达足够紧凑以满足现场使用,并且具有合理的数字计算能力,它们就提供了更好的解决方案。相控阵雷达有许多发射或者接收模块,它们使用差分调谐在不移动天线的情况下快速扫描90度的弧度。只要他们有足够的计算能力,他们就可以探测和跟踪视野中的任何东西。它们可以过滤掉不感兴趣的目标(如飞机),并根据其能力跟踪剩余部分的有用部分。
反炮兵雷达过去大多是X波段的,因为这为小型雷达目标提供了最大的精度。然而,在目前生产的雷达中,C波段和S波段是常见的。Ku波段也被使用过。弹丸的探测范围取决于弹丸的雷达散射截面(RCS)。典型的RCS为:
迫击炮0.01 m2;
炮弹0.001平方米;
轻型火箭(例如122毫米)0.009平方米;
重型火箭(例如227毫米)0.018平方米。
最好的现代雷达可以在30公里左右探测榴弹炮炮弹,在50公里以上探测火箭/迫击炮。当然,弹道必须足够高,这样雷达才能在这些距离内看到,而且由于距离火炮较近的弹道段长度合理,火炮和火箭弹的最佳定位结果是获得的,但远程探测并不能保证良好的定位效果。定位精度通常由圆概率误差(CEP)(目标周围50%的位置)表示为范围百分比。现代雷达通常给出0.3-0.4%范围的cep。
然而有了这些数字,远程精确性可能不足以满足军事行动中反炮火的交战规则。在伊拉克和阿富汗的小规模军事行动,提出了对小型反迫击炮雷达的新需求,在扁平化的军队改革后,要求新型反炮兵雷达能够满足最少的人员操作,并能快速用于前线作战基地,提供360度的覆盖范围。
雷达通常有4-8名士兵,但实际操作雷达只需要一名。较老的型号大多安装在拖车上,配有一个独立的发电机,因此需要15-30分钟才能投入使用,并且需要更多的人员。然而,自走式雷达自20世纪60年代开始使用,为了获得精确的定位,雷达必须知道自己的精确坐标和精确的定位。这都依赖于传统的炮兵测量,尽管60年代中期的陀螺定向有帮助。直到1980年左右现代雷达有一个完整的惯性导航系统,通常由GPS辅助。
(自走式反炮兵雷达)
而且雷达是易受攻击的高价值目标;如果敌人具备电磁截收(ELINT)或者电子支援测量(ESM)能力,它们很容易被发现和定位。这种探测的后果很可能是反炮兵雷达在战时被敌方炮火或战机(包括反辐射导弹)或电子对抗措施的攻击。通常的反侦察措施是利用雷达视界来屏蔽地面探测,最小化传输时间,并使用警报装置来通知雷达,敌方炮兵何时处于活动状态。
单独部署雷达和频繁移动可以减少受到攻击的风险。但是在低威胁环境中,例如1990年代的巴尔干半岛,它们可能会持续发射并集群部署,以提供全方位的监视。在其他情况下,特别是在平叛非法军事武装中,直接火力或近程间接火力的地面攻击是主要威胁,雷达部署在防御地区,但不需要移动,除非它们需要覆盖不同的区域。
反炮兵雷达在微波频率下工作,平均能耗相对较高(高达几十千瓦)。高能雷达雷达阵列正前方的区域对人体健康构成威胁,甚至像AN/TPQ-36这样的强雷达波也能在短距离内引爆电熔合弹药。因此使用反炮兵雷达也需要注意潜在安全风险。
(AN/TPQ-36)
综上所述,反炮兵雷达由于起步较晚,而且探测的准确度具有随机性,在实战效果中并不能体现哪个最先进。而在如今炮兵火力快速发展下,矛与盾的较量中,盾确实跟不上矛的发展速度,如果炮弹在末端提速或者变向,那么炮兵雷达就很难在电光火石的瞬间立刻计算出其飞行轨道,这时只能靠信仰支撑其反炮兵雷达的可靠性。
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