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簡單來說，雷達的工作無非是兩件事，掃描和跟蹤。掃描，就是將目標(biāo)檢測出來，并獲取其距離、方位、速度等參數(shù)。雷達截獲目標(biāo)后，就可以轉(zhuǎn)為自動跟蹤，即在一段時間內(nèi)持續(xù)觀測和記錄目標(biāo)的航跡，并計算出下一步目標(biāo)出現(xiàn)的位置。雷達的跟蹤，就是通常我們所說的“鎖定”。

　　雷達對單個目標(biāo)的跟蹤，包括距離跟蹤和角度跟蹤。

　　在距離跟蹤里，目標(biāo)回波信號與跟蹤脈沖共同進入時間鑒別器，對二者的時間差進行比較，之后誤差電壓會輸出至控制器，控制跟蹤脈沖發(fā)生器提前或延遲工作，使跟蹤脈沖與回波信號趨于重合，以實現(xiàn)距離自動跟蹤。

　　角度自動跟蹤則依靠角誤差檢波器檢出誤差信號，隨后，經(jīng)過放大的角誤差信號會驅(qū)動雷達天線的俯仰和方位伺服電機（相控陣雷達上是移相器），行成閉環(huán)控制，使雷達波束始終自動對準(zhǔn)目標(biāo)。

　　雷達的跟蹤，在技術(shù)手段上主要有四種體制。

　　第一，單目標(biāo)跟蹤（STT）。早期的炮瞄雷達、火控雷達采用這種體制，而對于現(xiàn)代火控雷達，STT只是工作模式之一，可用于引導(dǎo)半主動制導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)。這種跟蹤體制下，雷達會對準(zhǔn)單個目標(biāo)發(fā)出更頻繁的脈沖，典型的重訪時間為0.1秒，也就是1秒鐘對目標(biāo)完成10次量測，實現(xiàn)對機動目標(biāo)的精確跟蹤。好比追星族在路上看到一位明星，就開始目不轉(zhuǎn)睛地盯著看，脖子一直跟著轉(zhuǎn)，直到目標(biāo)走出視野。

　　第二，自動檢測及跟蹤（ADT）。常用于民用空管雷達和軍用對空監(jiān)視雷達、機載預(yù)警雷達。在這種體制中，雷達天線不會因為跟蹤目標(biāo)而“凝視”某個方向，掃描時怎么轉(zhuǎn)的現(xiàn)在還怎么轉(zhuǎn)，通過多次掃描目標(biāo)，利用數(shù)據(jù)處理技術(shù)對屬于同一目標(biāo)的數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)，逐一形成每個目標(biāo)的航跡。其數(shù)據(jù)率受制于雷達天線旋轉(zhuǎn)的速度，目標(biāo)重訪時間為1～12s，但優(yōu)勢在于能同時跟蹤大批量目標(biāo)。好比追星族在機場候機大廳四下打望，看到了來自不同方向的影帝、歌后、女團、鮮肉，但他不盯著其中任何一個人看，只是統(tǒng)統(tǒng)記在腦子里，依舊繼續(xù)打望。

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　　▲ 監(jiān)視雷達多采用自動檢測及跟蹤或邊掃描邊跟蹤的模式，比如圖中E-3A預(yù)警機安裝的AN/APY-1雷達，在順次獲得目標(biāo)7次回波后即可建立跟蹤。

　　第三，邊掃描邊跟蹤（TWS）。曾廣泛用于早期的飛機著陸引導(dǎo)雷達、火控雷達和機載雷達。它與上面ADT體制的區(qū)別在于，觀測區(qū)域更小，所以能在對一片扇形區(qū)域進行快速掃描的同時，完成多個目標(biāo)跟蹤。好比追星族只盯著機場到達口，飛速打量著出來的每個人，并把明星從人堆里區(qū)分出來。

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　　▲ 機械掃描的火控雷達處理多目標(biāo)的能力相對有限，圖為SU-27早期型裝備的N001雷達，在邊掃描邊跟蹤模式下能同時跟蹤10個目標(biāo)，確定打擊目標(biāo)后轉(zhuǎn)為單目標(biāo)跟蹤方式，引導(dǎo)R-27導(dǎo)彈攻擊。

　　第四，相控陣跟蹤。電掃相控陣技術(shù)的出現(xiàn)，使雷達波束能夠在毫秒級的時間內(nèi)轉(zhuǎn)換掃描方向，因此既有STT的高數(shù)據(jù)率，也具備ADT的多目標(biāo)探測能力，是現(xiàn)代火控雷達的更好選擇。就好比成百上千個追星族站成幾排，一人拿著個激光筆，看見各自的偶像就用光束照過去。

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　　▲ 相控陣雷達的波束控制能力強悍，使機載雷達能實現(xiàn)對10~20個目標(biāo)的同時跟蹤。圖為裝備F/A-18E/F的AN/APG-79有源相控陣雷達，可同時跟蹤20個目標(biāo)。

　　馬巖：軍事科普活躍作者，畢業(yè)于解放軍理工大學(xué)，有多年部隊信息化部門任職經(jīng)歷，擅于普及電子戰(zhàn)相關(guān)知識。近年來累計發(fā)表科普作品20余萬字，負責(zé)少年兒童出版社第六版《十萬個為什么》叢書的雷達與電子戰(zhàn)部分。?

　　出品：科普中國?

　　作者：馬巖?

　　策劃：金赫?

　　監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部?