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从lrbis―E 看机电复合扫描相控阵雷达设计 　　相当重视武器信息自主权的俄罗斯人在后苏联时期便开始尝试建立球状雷达视野。在20世纪90年代已经出现前视X波段相控阵雷达，口径较小的X波段后视雷达，以及可安装于前缘襟翼的微型X波段相控阵雷达。至此，以高精度的X波段雷达建立球状主动雷达视野已具备可行性，甚至在老苏-35上已开始测试前后视雷达的共享。但这种设计使得主雷达视野以外的部分探测距离难免较小，为此俄罗斯人想到以机械辅助扫描来拓展主雷达视野。Irbis-E便采用两级机械辅助扫描，首先安装在往复摆动的机械上，而后整个装置再安装在旋转基座上。 　　除了俄制Irbis-E外，瑞典JAS-39NG改进方案以及EF-2000所采用的AESA雷达都有采用机电辅助扫描的设计。英国的早期方案有只采用单轴机械辅助扫描（只用旋转台）的，但后来公布的却与Irbis-E一样为双轴式。可见双轴式机械辅助扫描在未来的重要性。 　　本文旨在探讨这种独到设计的特性。另一方面，未来不能排除AESA雷达仅搭配旋转台的单轴机械扫描设计，因此本文最后也对之进行了分析。 　　机械辅助扫描的用途 　　双轴机械辅助扫描装置包括一个可往复摆动的机械与一个旋转基座。在lrbis-E上，摆动机械与旋转基座的活动速度都约是120度/秒。 　　摆动式机械 　　lrbis-E搭配能够左右60度摆动的机械扫描装置使水平视野扩大到±120度，垂直视野±60度。若进一步搭配类似Faraon“法老”（或译“警察”）类的小型相控阵雷达（视野±70度），则水平方向视野达360度，但在上下半球各有一小块“盲区”（至多60度）。以超视距作战以及充当预警管制机等任务而言该视野已完全够用，这是因为对上述任务而言，主要考虑远方目标，较不具有“奕发性”：目标大致位置已知，因此可以机械装置将雷达面向所需区域，而后完全以电子扫描对120x120度区域进行实时监控。这样，来自机械装置的惯性便不会制约战机的数据更新能力，甚至即使持续使用机械扫描以致获得240×120度的视野，则由于仅在水平方向有机械摆动，因此数据更新率仍高于传统机械雷达，一般机械雷达全空域扫描周期约10秒，lrbis-E搭配水平机械扫描的全空域（240×120度）扫描周期约2秒，在此期间一般飞机至多飞行约1千米。对于约30千米外的飞机目标，这种距离造成的视角差有限，因此雷达数据更新的实时性仍足够。 　　是否要考虑盲区 　　在飞机平飞状况下，存在的盲区约是在铅垂方向上下半球的圆锥形区域，其最大半径通常不到5千米，几乎可以不用考虑，而隐身飞机若要进入该盲区便不可避免会被lrbis-E以高仰角或高俯角在不到20千米距离内探测到，因此在进入盲区之前，其较大RCS的方向可能已暴露而提早被lrbis-E捕获。因此在平飞状态下，上下半球的盲区其实可以忽略。 　　注意上述优点仅成立于战机平飞时，在战机进行滚转时上述宽广视野有一部分会“跄”到目标较少的铅锤方向去。例如当平飞中的战机滚转了90度，则这个相对于战机的“水平±120度，垂直±60度“视野实际上成了”地平线方向±60度，铅锤线方向±120度”的视野，这时飞机的大视野等于用在威胁较少的铅锤线方向，而丢失大量的地平线方向的目标。换言之，战机滚转后相当于自己把许多目标“放到”上下半球（相对于飞机）的盲区中，这不论在对付传统战机还是低可视度与隐身战机时都相当不利。 　　旋转基座功能之一：消除飞机滚转的影响 　　为了消除上述问题，研发人员将整个天线与扫描机械安装在一旋转基座上。由于雷达天线与后端系统之间有波导管和各种线路，所以为了避免管线纠缠，旋转基座并不能持续360度旋转，而是绕主轴做左右120度旋转，转速约120度/秒。 　　有了旋转基座以后，240x120度的机电复合视野便不受战机滚转的影响，例如战机向右滚，旋转台便施加向左滚的力矩以使雷达相对于外界而言与战机滚转前无异。如此一来，战机对战区的监视便不会受到自身滚转的影响，相当于没有盲区，而仅剩理想隐身战机借机械往复摆动的时间差发动奇袭的可能。此外，这种让雷达视野不受战机滚转影响的特性也能简化雷达处理程序的设计。 　　摆动机械与旋转基座搭配电子扫描除了能维持不受战机滚转影响的超大视野外，也可以让战机机动过程中雷达的120x120度电扫视野都对着固定的方向，从而增强对高威胁区域的信息接触。 　　旋转基座功能之二：超大近球状视野扫描 　　双轴机电复合扫描还可以让lrbis-E获得上下左右各120度的视野，已经近乎球状。前面提到旋转台并不能持续旋转，而只能±120度旋转。当旋转台还没有转到尽头时，只要将天线往另一个方向偏，再让转台往回转，如此周而复始，便可建构上下左右各120度的视野。例如： 　　1）先将天线向正上方偏转60