雷达液位监测系统的如何应用

雷达液位监测系统的如何应用,第1张

近年来,为增强石油行业在激烈的市场竞争中调节市场和抵榔风险的能力,储油罐的容量和数量不断增加,已相继出现5×10000m�0�6、10×10000m�0�6的大罐。这些大罐的出现对于液位监测提出了更高的要求。本文以库部(库尔勒一部善)输油管道部善外运油库中四座5×10000m�0�6油罐为倒,介绍其雷达液位计的应用。
目前,常用的油罐液位监测系统有:浮子式液位计、差压式液位计、电容式液位计、超声波液位计和雷达液位计等。都善外运油库采用的是873型智能雷达液位监测系统,它分别安装在四座大罐上。该仪表测量系统天线和天线单元(AU)设在罐顶.而且远离液面不与液面接触。控制单元(cu)设在罐外地面。通讯接口单元(CIU)和协议转换接口(MODBUS CIU)设在控制室内。该仪表除可以测量液位外.还可通过Ptl00热电阻测量油温。液位、油温就地显示并远传至控制室。系统具有网络接口,可联入管道自动化系统SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition),大大提高了罐区自动化和整个管道自动化水平。
2 系统基本结构
Enraf系列雷达液位计主要对液位和介质温度监测。它采用模块化设计,具有多种功能模块供用户根据自己需有选择,如:液位数字输出(APU)、液位模拟输出(MPU 4~20mA)、点温测量(TPU)、平均温度测量(MPU)、压力测量(OPU)等。由于雷达采用的是微波,对介质的要求比较宽泛,因此它可应用于沥青、燃料油、原油、黑色产品、白色产品、LPG/LNG的测量。它适用于多种罐体,如固定罐、浮顶罐、压力罐。其液位测量精度小于±1mm,分辨率为01mm,模拟输出±01%FS(可选),温度测量精度为±02℃。
外运油库四座大罐安装的是四台873Smart Radar智能雷达监测系统。其天线和天线单元(AU)通过法兰连接到罐内的带孔钢管上。控制单元(cu)安装在罐外地面上.它通过四线制为Au提供电源并接收AU传回的液位信号。同时它还接收来自Ptl00的温度信号。这两个参数经CU转化后.通过Enraf自己的现场总线传送至CIU,又通过MODBUS的协议转化并入SCADA系统。整个系统采用分布式设计.系统性能稳定可靠,传输快捷准确,实现了罐区自动化和整个管道的自动化。
873型雷达液位计的系统组件
873型雷达液位计按功能可分为三部分:测量部分(Au),控制部分(CU)和通讯部分(CIU和MODBUS)。这三部分构成了雷达液位监测系统。雷达液位计的测量部分和控制部分均采用IP65工业现场防护等级,防爆等级为:EEx dIIB T6,工作温度最高达+65℃ ,最低温度达一40℃ ,工作压力一0.048~+0689MPa。
3.1 测量部分
天线和天线单元构成了雷达液位计的测量部分件。雷达液位计液位测量的精度完全依赖于它,它完成了雷达渡的发射和接收,通过内部固化的SEEPROM程序计算出罐位信号,并传送到控制单元。Enraf公司采用平面天线技术PAT(Planar Antenna Technology).它具有多个发射源,使其反射波信号纯度高.提高了测量精度。
天线单元采用四线制接线,两根为电源线(15~18Vdc),另两根为信号线(0~5V)。其内有两
块功能模板HFB(High Frequency Board)和DAB(Data Acquisition Board)。
用于液位测量的雷达披一般采用高频(9.15—10.85GHz)电磁波。由于油罐相对来说高度不大,测量其发射波和反射波的时间差几乎不可能。雷达液位计一改传统的脉冲雷达(PR),采用合成脉冲雷达波(SPR),通过测量发射波和反射波的频率差来计算雷达波传输的距离。
通过频差校正提高了测量的稳定度和精度。
3.2 控制部分
控制单元(CU)采用了模块化设计。它提供了一个框架,其内的模板包含基本模板和可选模板。基本模板包含电源模板(GPU)和传输模板(XPUII);可选模板包含天线处理模板(APU)和测温模板(TPU)。GPU、APU和TPU均可与其他罐的相应模板互换。XPU与罐的自身特性有关,必须在拔掉模板上的EPROM才可用其他模板替换。
控制单元对接收的液位、温度信号调理,就地液晶显示并远传至控制室。另外它提供了一个光通讯口,可用手 *** 器(PET)就地现场调试。
3.3 通讯部分
通讯部分包括CIU和M0DBUS。这两块模板集成在控制室的壁柜内,完成现场设备通讯和系统通讯任务。
CIU有3对现场总线,每对现场总线可下挂10台雷达液位计,而且CIU 也可通过MODEM 扩展。整个系统具有丰富的扩展能力,可满足用户的需要,也提高了集中管理的水平。
MODBUS具有集中显示(可显示30台)和协议转化(内置转化程序BEAD CT1)的功能。安装了相应软件的上位机可以以RTU 的模式向现场设备请求数据。通过工业标准的MODBUS协议,整个系统具有了网络功能。在郡善外运油库中,把雷达液位计系统通过数字桥等网络设备并入SCADA系统的Ethernet。本文转自 >深圳2022年6月18日 /美通社/ -- 毋庸置疑,我们处在一个极度变化莫测的时代,环境、技术等加剧了不确定性。脆弱可以催生一种应激性反应,也可以是一种成长,让我们反脆弱。

正如塔勒布在《黑天鹅》所言:"我们一直认为波动性、随机性、不确定性是一桩坏事,于是想方设法要去消除它们,但这些想消除它们的举动,让我们更容易遭到黑天鹅的攻击。"

在技术引领的数字经济环境下,我们需要重新审视能够敏捷应对不确定性的各种技术,比如区块链、机器学习、云宇宙等。只有这样我们才能摆脱流程上的脆弱,踏上更加敏捷的成长历程。

2022年6月18日,2022 Thoughtworks技术雷达峰会线上线下同步举行,今年大会的主题是"From Fragile To Agile",Thoughtworks全球CTO Rebecca Parsons、Thoughtworks中国区CTO徐昊、华为2012实验室开源管理中心专家庄表伟等嘉宾分享了他们对于技术潮流的精彩观点。

聚焦前瞻性 主题演讲重磅来袭

在大会的主题演讲环节,Thoughtworks中国区CTO徐昊在《机器学习的工程化》中表示,我们亲眼目睹了机器学习类项目从脆弱的实验性流程,逐渐变成敏捷的工程化流程,而技术雷达忠实地记录了这一变化的过程。

从勒索软件到数据泄露,安全事件层出不穷。事实上,恶意技术远不止蓄意的、有针对性的破坏系统或窃取用户数据。

Thoughtworks全球CTO Rebecca Parsons在《恶意技术时代下的负责任技术》中表示,恶意技术并不单纯指非法行为,有些人完全乐于接受在线监控,因为这可以帮助他们获得更精准、更具个性化的推荐。

在设计之初,软件通常有,设计者试图直接服务或满足一个特定的利益相关者群体的需求,却常常忽视了该产品对其他利益相关者的影响。技术几乎深深扎根于我们生活的各个方面,技术所产生的无意识伤害有多种形式,可能潜伏在任何技术决策中。作为技术管理者,我们有责任提出正确的问题,并考虑这些技术将如何被每个人使用,以及可能对使用者的生活和经历产生怎样的影响。

Rebecca Parsons说,"技术决策者在进行技术选择的时候需要全面考虑,树立负责任的技术思维。正如我们有责任保护客户数据免受恶意威胁一样,我们也有道德责任尽我们所能减少技术所产生的负面影响,并为所有人建立一个平等、可访问的数字世界。"

平台构建是现代商业战略的核心,但是对于平台的投资成效往往令组织感到沮丧。结合企业的自身定位,企业选择与应用不同类型的平台进行建设,并规避平台建设中的陷阱,充分发挥和实现平台潜力。

Thoughtworks企业架构专家王健在《实现平台潜力》中表示,平台令人神往,但是平台建设让人失望,而突破点是平台构建与明确的业务 标联系起来。

王健说, 前常 有四种不同类型的平台:共享组织能 中 、集团平台型系统、业务能 平台、技术平台,了解多种可供选择的平台路径,然后根据企业总体战略 向选择具体的平台构建 向和路径,确保企业可以通过对平台的投资为其带来更多新的机遇,并帮助其带来财务、运营或其他 的优势。

当下,开源已经成为一股吞噬世界的力量。不过开源与商业的话题一直是业界讨论的热点,我们有必要引入经济学视角,考察开源世界里的生态模型、竞争模型,以及开源战略模型,这有助于我们理解当今的开源世界,应对今后的变化。

华为2012实验室开源管理中心专家庄表伟在《从经济学视角考察开源世界》主题分享中表示,开放源码开发过程中的某些方面仍然难以用"现成的"经济模型来预测,比如是什么激励了程序员?

业界也有学者进行了"开源软件的竞争战略"的研究,其建立了一个开源软件公司之间的双边竞争模型,探讨了公司之间的市场竞争与开发者市场中的竞争。

研究得出结论:一个开发者市场,公司在观察到他们对开源贡献的信号后雇佣他们;在企业的竞争市场中,积极贡献更多开源的企业,获得更加的竞争力;在开发者的竞争市场中,开发者对开源的贡献越多,企业对于他们的竞争就越不激烈,这样就起到了减少工资的作用。

经济学是研究"稀缺性"的学科,但是在数码的世界里,几乎所有的资源、资料,都是可以被无限复制,唯有"时间"是稀缺的。各个开源社区,以及互联网、SNS、短视频和购物平台,都在争夺这些时间与注意力。

庄表伟说,如何量化开源世界里的注意力?那就是通过计算开源世界里各种行为的耗时。在社区里,越是花费时间长的行为,越是有价值。维持一个活跃的社区,无论是issue讨论还是PR提交都能够进一步吸引更多的人、与更多的注意力。企业之间争夺注意力,其实就是希望能够形成此消彼长的态势。

针对企业开源的策略选择,庄表伟表示,企业应该从产品形态和技术成熟度两个维度进行思考。其中越是基础的开源组件,越是无利可图;越是产品型的软件,越有商业价值;从创新孵化期到激烈竞争期、垄断期,技术成熟度不断提高,开源收益不断降低。

分享最佳实践 分会场精彩纷呈

技术雷达峰会上午主会的嘉宾分享极具前瞻性,而下午的两个分会场中众多嘉宾奉献了他们对当下技术热点的观察和最佳实践。

后疫情时代,远程办公已经成为新常态。在Track A分会场,Thoughtworks BeeArt产品负责人钱冰沁在《突破远程协作的局限》中表示,远程团队管理是一件严肃且专业的事儿,涵盖了信任的冲击、思维的转变、各种制度的更改,以及人员能力要求的差异。

去中心化金融(DeFi)、加密经济与数字金融高速发展,随之而来的区块链安全事件频发。Amber Group区块链安全负责人吴家志与Thoughtworks安全与系统研发事业部技术总监蒋帆进行了主题为《智能合约与DeFi安全实践》的分享,介绍了区块链安全现状,搭配实际案例、攻击演示及0-day漏洞介绍三个基本的智能合约安全概念:授权问题、重入攻击,及闪电贷攻击。

在大型企业实践敏捷转型的场景下,团队的互动是影响团队向客户交付价值的速度和容易程度的重要因素。而团队认知负载这个概念给我们打开了一扇窗。

顺丰 科技 唐亮与ThoughtWorks中国区咨询团队专家级咨询顾问王伟在《认知负载与团队拓扑的应用实践》的分享中表示,团队拓扑的方法在组织层面解决了以往单靠工程技术无法解决的深层次问题,帮助企业改变团队架构,改进团队的互动方式。

这些年Linux内核最具革命性的技术 -- eBPF -- 让应用以安全高效的方式扩展Linux内核成为可能,eBPF可观测性的竞赛已经开启。

Thoughworks安全与系统研发事业部高级咨询师王张军与Thoughtworks安全与系统研发事业部咨询师赵晨雨进行的主题为《eBPF可观测性的落地与实践》的分享给出了eBPF在工作的开始阶段的实用建议,以及如何将eBPF添加到内部监控系统中的场景。

Thoughtworks中国区包容性设计团队联合负责人张维宇和Thoughtworks 高级咨询师田彪在《数字包容性设计实践》的分享中以无障碍(Accessibility)为例,分享了如何将无障碍需求纳入开发过程,包括编码规范和工程实践、可用于评估和测试无障碍需求的工具。

企业数据架构经历了从数仓到数据湖来支持大量异构数据,再到如今的湖仓一体、实时计算等应对不同业务场景的多种架构。

在Track B分会场,Thoughtworks首席咨询师窦衍森在《数据架构的演进》的主题分享中介绍了如何用技术雷达中的工具方法及时捕获未来企业数据架构的变化,使得数据平台能够满足业务的持续变化。

企业落地AI存在诸多挑战,比如算法和模型等,而作为模型训练最为关键的数据往往被忽视。Thoughtworks首席咨询师、数据智能解决方案架构师李栋在《Data-centric AI:构建AI系统的基石》中表示,从系统化工程的视角,Data-centric AI可以夯实机器学习应用的基石。

从数据资产中挖掘更多价值是企业的最大诉求,但是企业如何更好地沉淀数据资产呢?OPPO营销总架构师刘杰和Thoughtworks企业架构师和坚在《主数据建模:沉淀企业数据资产的核心能力》中表示,通常企业建设数据仓库、数据湖或者数据中台的时候才重新进行数据资产的建模,但这会产生很多问题,比如需要把多个数据合并成一个模型,或者要把一个模型拆分成多个。所以在建设业务系统的时候,应该采用更成熟的方法评估和优化最重要的核心数据模型。

Thoughtworks首席咨询师廖光明在《从数据技术到数据工程,实现规模化数据开发》中的主题分享基于多个实际项目总结的经验讨论了数据工程能力如何帮助企业实现规模化数据开发。

在集中式的权责和数据架构下,随着数据产生和数据消费需求不断增长,数据管理的复杂度急剧上升。Data Mesh提出了分布式的数据架构范式,按照领域划分数据所有权,将数据开发的复杂度尽可能地局部化,同时降低数据管理的复杂度。

Thoughtworks数据智能解决方案架构师张渊和Thoughtworks数据智能解决方案架构师陈锋的《Data Mesh -- 应对企业数据管理复杂度的数据架构新范式》以Data Mesh为主线,讨论了当今主流的各种分布式数据架构与其衍生的方案和产品,如何找到适合企业自身的分布式数据架构解决方案。

结语

当下,数字化成为不确定性世界中唯一确定的事件,技术创新让我们能够更加敏捷应对挑战。Thoughtworks技术雷达峰会的愿景是让IT从业者看到技术的发展方向,从中找到自身的定位,进而取得先发优势。

宙斯盾系统是美国海军成功运用系统工程原则的典范,也是美国在电子工业、信息技术、自动控制技术等诸多领域独领世界潮流的体现。全系统具有840部以上独立设备,其中包括l9台UYK-7计算机和20台UYK-20计算机,以及22个战术显示器(包括编队指挥官使用的)。系统主要由采用分布式结构的5个子系统组成:侧重于作战指挥功能的Mk-l指挥决策系统和MK-1宙斯盾显示系统,兼有作战指挥和武器控制功能的Mk-l武器控制系统,负责全舰的主要探测功能的AN/SPY-1多功能相控阵雷达分系统以及MK-1 *** 作准备和检测系统。如果说AN/SPY-1雷达是宙斯盾系统的耳目,那么MK-1指挥决策系统就是整个宙斯盾系统的核心。自从60年代出现海军战术数据系统以来,情报的传递、处理和显示等都已逐步自动化,但指挥中的判断和决策仍然要由人来承担。美国海军研制宙斯盾系统的目的之一,就是要把这方面的人工干预可能出现的不确定因素减到最小。指挥决策系统具有高度自动化能力,可同时接收AN/SPY-lA相控阵雷达、AN/SPS-49对空雷达、AN/SPS-55对海雷达、AN/SPQ-9火控雷达、声纳、电子支援系统、卫星导航、数据链以及其它设备送来的目标信息和其他有关信息。并将这些信息分类、识别并进行威胁判断,再根据单舰或协同作战舰艇、飞机的情况,由AN/UYA-4型显控台向武器控制系统传递指令信息,也可以根据指挥决策程序自动传递指令信息。该系统的中枢是4台AN/UYK-7计算机和8个AN/UYA-4显控台,另外有变换装置、RD-281存储器和数据变换辅助控制台等辅助设备。作战原则管理功能是宙斯盾作战系统的核心,该分系统同时也决定全舰作战战术原则,并作出火力分配以协调、控制整个作战系统运行。由于决策系统采用计算机完成监视、识别和威胁判断,使系统反应时间很短,充分发挥了AN/SPY-1A相控阵雷达全方位探测的优势。该系统可指挥对空、对海和反潜作战,还能指挥协调与友邻舰艇的协同作战。MK-1宙斯盾显示系统是面向指挥官的终端,布置在作战指挥室内。通过用4个(在驱逐舰上装2个)大屏幕显示器、l2个自动化战斗状态板、2个双人指挥显控台和2个单人数据输入控制台向本舰和编队指挥官综合显示工作和战术信息,以便于各级指挥官充分利用宙斯盾系统做出指挥决策。整个显示系统分成两个相似的显示组,每组有2个大屏幕显示器、一个双人指挥显示台、一个单人数据输入台和5个自动化战斗状态板。一组供舰上指挥官使用,另一组供舰上的编队指挥官使用。还有2个自动化战斗状态板设在舰桥上。大屏幕显示器的尺寸是107(107厘米),各个大屏幕具有单独的控制,能够同时独立地选定距离标尺、压缩航迹、航迹标记和偏置。自动化战斗状态板能列举多种信息,包括单个航迹的数据、己舰状态、武器清单、战斗力信息、环境数据、航迹一览表、使用原则要点和雷达搜索扇面。在宙斯盾系统中,总的决策由MK-1指挥决策系统下达,指挥官的决定通过显示系统进行人机交互,另外一部分作战指挥功能和火控功能则交给了MK-1武器控制系统。它的任务是:根据指挥决策系统传来的指令信息和己舰武器状态,实施目标指示、指令发射和导d制导等功能。为了减轻计算机运算量,系统只直接控制舰空导d的发射,对其它武器系统,则通过该武器自身的火控系统与本系统对接后再进行控制。比如对舰炮就只给予目标指示,而射击计算和控制是由舰炮自身火控系统完成的。另外对水下目标的射击控制也由专用的计算机配合外挂的MK-116反潜火控系统和电子战系统进行。为了防止出现个别单位超越控制权限射击的情况,除密集阵近防武器系统在紧急情况下可以独立工作外,其余武器的使用必须经过武器控制系统统一控制协调。 *** 作人员借助AN/UYA-4型显控台监视武器控制系统的自动工作状况,必要时进行人工干预。武器控制系统内装有4台AN/UYK-7计算机,令人惊讶的是,这4台计算机共用一个256K的存贮器,而且运算速度达到了150万次的速度,这在80年代已经属于顶级性能了!可见美国计算机产业的发达并非一日之功。 美“提康德罗加”级宙斯盾导d巡洋舰
◆ 系统组成宙斯盾系统是美国海军成功运用系统工程原则的典范,也是美国在电子工业、信息技术、自动控制技术等诸多领域独领世界潮流的体现。全系统具有840部以上独立设备,其中包括l9台UYK-7计算机和20台UYK-20计算机,以及22个战术显示器(包括编队指挥官使用的)。系统主要由采用分布式结构的5个子系统组成:侧重于作战指挥功能的Mk-l指挥决策系统和MK-1宙斯盾显示系统,兼有作战指挥和武器控制功能的Mk-l武器控制系统,负责全舰的主要探测功能的AN/SPY-1多功能相控阵雷达分系统以及MK-1 *** 作准备和检测系统。如果说AN/SPY-1雷达是宙斯盾系统的耳目,那么MK-1指挥决策系统就是整个宙斯盾系统的核心。自从60年代出现海军战术数据系统以来,情报的传递、处理和显示等都已逐步自动化,但指挥中的判断和决策仍然要由人来承担。美国海军研制宙斯盾系统的目的之一,就是要把这方面的人工干预可能出现的不确定因素减到最小。指挥决策系统具有高度自动化能力,可同时接收AN/SPY-lA相控阵雷达、AN/SPS-49对空雷达、AN/SPS-55对海雷达、AN/SPQ-9火控雷达、声纳、电子支援系统、卫星导航、数据链以及其它设备送来的目标信息和其他有关信息。并将这些信息分类、识别并进行威胁判断,再根据单舰或协同作战舰艇、飞机的情况,由AN/UYA-4型显控台向武器控制系统传递指令信息,也可以根据指挥决策程序自动传递指令信息。该系统的中枢是4台AN/UYK-7计算机和8个AN/UYA-4显控台,另外有变换装置、RD-281存储器和数据变换辅助控制台等辅助设备。作战原则管理功能是宙斯盾作战系统的核心,该分系统同时也决定全舰作战战术原则,并作出火力分配以协调、控制整个作战系统运行。由于决策系统采用计算机完成监视、识别和威胁判断,使系统反应时间很短,充分发挥了AN/SPY-1A相控阵雷达全方位探测的优势。该系统可指挥对空、对海和反潜作战,还能指挥协调与友邻舰艇的协同作战。MK-1宙斯盾显示系统是面向指挥官的终端,布置在作战指挥室内。通过用4个(在驱逐舰上装2个)大屏幕显示器、l2个自动化战斗状态板、2个双人指挥显控台和2个单人数据输入控制台向本舰和编队指挥官综合显示工作和战术信息,以便于各级指挥官充分利用宙斯盾系统做出指挥决策。整个显示系统分成两个相似的显示组,每组有2个大屏幕显示器、一个双人指挥显示台、一个单人数据输入台和5个自动化战斗状态板。一组供舰上指挥官使用,另一组供舰上的编队指挥官使用。还有2个自动化战斗状态板设在舰桥上。大屏幕显示器的尺寸是107(107厘米),各个大屏幕具有单独的控制,能够同时独立地选定距离标尺、压缩航迹、航迹标记和偏置。自动化战斗状态板能列举多种信息,包括单个航迹的数据、己舰状态、武器清单、战斗力信息、环境数据、航迹一览表、使用原则要点和雷达搜索扇面。在宙斯盾系统中,总的决策由MK-1指挥决策系统下达,指挥官的决定通过显示系统进行人机交互,另外一部分作战指挥功能和火控功能则交给了MK-1武器控制系统。它的任务是:根据指挥决策系统传来的指令信息和己舰武器状态,实施目标指示、指令发射和导d制导等功能。为了减轻计算机运算量,系统只直接控制舰空导d的发射,对其它武器系统,则通过该武器自身的火控系统与本系统对接后再进行控制。比如对舰炮就只给予目标指示,而射击计算和控制是由舰炮自身火控系统完成的。另外对水下目标的射击控制也由专用的计算机配合外挂的MK-116反潜火控系统和电子战系统进行。为了防止出现个别单位超越控制权限射击的情况,除密集阵近防武器系统在紧急情况下可以独立工作外,其余武器的使用必须经过武器控制系统统一控制协调。 *** 作人员借助AN/UYA-4型显控台监视武器控制系统的自动工作状况,必要时进行人工干预。武器控制系统内装有4台AN/UYK-7计算机,令人惊讶的是,这4台计算机共用一个256K的存贮器,而且运算速度达到了150万次的速度,这在80年代已经属于顶级性能了!可见美国计算机产业的发达并非一日之功。

APG-77是NG公司和雷声公司联合为F22研制的雷达,这里本兽简要介绍下该雷达的技术特征和未来的改进计划:4 S2 w2 }+ `/ g+ _6 h# Y
一 APG-77分系统特征:
@: [- U s! R9 J6 G' O% {6 |1 天线:6位相移的T/R组件,对发生功率、效率和增益邓参数进行了折衷考虑,性价比可承受。该雷达天线集成了2000个MMIC,实际的T/R收发模块为 1000个,因为该雷达采取每2个MMIC封装为1个T/R模块的方式,国内通行的2000个T/R模块的说法,实际上是指拥有2000个MMIC,而从结构上看,该雷达天线是由1000个封装了2了MMIC的T/R模块构成的。
1 p; z: ]& }+ I2 射频接收机:含有5个电路模块,使用低温共烧陶瓷(LTCC)作为中频接收机的基板,这种LTCC具有导热性好和重量轻等优点。在激励器、采样数据交换器、通道形成器和阵列环流器基板/汇流环中也均使用了LTCC。在激励器中采用大量的振动隔离措施来有效控制频率综合器离散频谱的产生。
& v1 }8 N5 ]; H P7 d; [7 T+ 3 雷达支持电子设备:包含接收机、激励器、最终频率降频变换、控制器、同步器、模数变换(A/D)以及低压电源六大功能,共24个电路模块。9 c# a" H7 R4 k3 B
4 电源:使用高密度电源并采用分布式设计,大大提高了雷达的可靠性和可维护性,并能减少雷达全状态工作时产生的脉动噪声对航空电子系统供电汇流条的干扰。+ Z& g8 b8 t6 y
, ^( r7 ]0 J, M$ Z8 P Z
雷达主要数据:
4 {; j" y7 t8 C8 k" ^ l [/ f; X; G, Z( |7 \9 n%
工作波段 X
3 {3 U/ s( g O体制 AESA PD 波束锐化 SAR ISAR
8 A) D- \3 D t+ P2 l- `0 e扫描范围 +-60
9 O4 N% e3 k4 E7 H5 / z( U+ fMTBF/H 整机400 天线2000
- ~0 K! v1 c: s& b: _# h/ I }冷却方式 液体冷却0 |; n9 m3 j- d
波束锐化 8:1 64:1(DBS2) ^2 m: c2 d; E, s7 [, m3 c, b/ l
最高分辨率 03米(ISAR方式)) v4 N5 g6 R0 P/ J9 l" \
空对空模式:空空搜索与跟踪,空战机动ACM,RWS,VSR,STT,来袭群目标分辨,改善上视搜索,战情提示,气象探测,非合作识别等4 Z5 o& P! O! }: ^ J7 ~
空对地模式:增强实波束地形测绘,扩展地形测绘,多普勒波束锐化(选用地图冻结),信标,地面动目标跟踪,地面动目标显示+ K9 r, K$ U" n' n8 e
空对海模式:海面目标探测,固定目标跟踪,海面动目标显示,海面动目标跟踪
K% g1 N7 d) g9 k: y, t
; }5 A, v9 W3 Y5 s" d) M" u作用距离: 160英里(迎头目标RCS5,+-60度,大范围搜索) C( Z% J5 A+ K1 K- k
TWS模式,多目标跟踪,超过120英里8 n( a5 Q5 j3 ~# A% @
80英里(增强实波束地图测绘方式探测地面目标)+ R0 x, U7 g; O A9 Z7 t
40英里(用GMTI方式对陆地和海面目标): e3 T4 |# w+ @2 W% x
10英里(ACM方式自动锁定探测到的第1个目标)
3 u0 \5 w; T6 S0 X 31英里(STT方式自动锁定第1个目标)
% T' P' ~$ f, z8 Q) E4 R6 s E跟踪目标数量:30(空中目标),16(地面目标)- q7 _: T+ N [5 e& u' j1 F
/ n( H" j' x& j! i5 j ~二 改进计划
& w7 g% R, `" H3 P! b' B' L5 R) w/ _- S1 P$ F
1第20批次的F22于2007年5月开始正式配装APG-77V1型雷达,它使用了APG81和APG80的先进技术,电子对抗能力更强,核心处理器更换为F35的处理器,运算速度更快,并且大量采用了商用货架技术降低成本,第30批次的与2008-2011年服役的F22装备的APG-77V2型雷达将拥有侧视AESA阵列,F22拥有广域情报监视收集能力。2011以后批次的F22APG-77V3的传感器网络与通信能力将全面提升。

相控阵雷达分有源和无源。区别在于:有源相控阵雷达的天线采用的是一种称为T/R模组的接受与发射装置,每一块T/R模组都能产生电磁波而无源相控阵雷达则是使用统一的发射机和接受器,外加具有相位控制能力的相控阵天线组成,天线本身不能产生雷达波,这是结构上的区别。有源相控阵雷达的收发装置只有T/R模组,所以重量较轻,故障率较低,即使几个T/R模组损坏了,也不会影响到整台机器的使用,而无源相控阵雷达就不具有这种优势,这是性能上的差别。
相控阵雷达(PAR)已在各种战略、战术雷达中得到广泛使用,成了当今雷达发展的主流。采用有源相控阵天线(APAA)的雷达称为有源相控阵雷达(APAR)。有源相控阵天线的重要组成部分是安置在每一天线单元上的发射/接收组件(T/R组件)。图1是一个典型的T/R组件的组成框图。实际上,一个T/R组件就是一部雷达的发射/接收前端。有的T/R组件还包括本振信号输入和中频、视频输出。基于直接频率综合(DDS)的T/R组件,可称为数字T/R组件。先进工艺支撑的T/R组件的批量生产能力和成本的不断降低,给有源相控阵雷达的发展提供了有力的技术推动。
国内外先进的相控阵雷达均采用了有源相控阵天线,如美国AN/FPS-115(PAV PAWS)相控阵预警雷达,以色列“箭式”(ARROW)战区导d防御系统(TBM)中的EL/M-2080相控阵雷达,美国用于TMD高层防御的GBR相控阵雷达,美海军AN/SPY-2远程多功能相控阵雷达,美、欧、日等在研制的多种机载有源相控阵雷达及各国已研制成功的多种有源相控阵战术雷达〔1〕等,我国南京电子技术研究所研制的YLC-6,YLC-2等也都是采用有源相控阵天线的三坐标雷达。可以说,有源相控阵雷达已成了当今相控阵雷达发展的一个重要方向。采用集中的大功率发射机(多为电真空发射机)或若干部大功率发射机和无源相控阵天线的雷达称为无源相控阵雷达。在很多情况下,特别是在波长较短,如在C、X、Ku、mmw波段,又要求高发射功率的情况下,无源相控阵雷达与采用众多T/R组件的有源相控阵雷达相比,仍有其优点。
在雷达主要战术技术指标大体相同的情况下,在有源相控阵天线与无源相控阵天线之间做出合理的选择,是相控阵雷达预先设计过程中必须加以考虑的一个重要问题。
在有源与无源相控阵天线之间做出选择,有多种出发点,其中要考虑的一个重要因素是进行功率比较,即在从阵列天线口面上辐射的RF功率相同的条件下,比较采用两种天线对发射机输出的总功率、相应要求的初级电源的总功率和在天线阵面上的热耗功率,以及为实现阵面冷却所要求的冷却系统的功率等。讨论这一问题的重要性还在于,由此可以得出对两种阵列天线及其组成部件的一些不容忽视的要求,这将有助于相控阵雷达有关分系统的设计人员更主动地改进设计和积累经验
①可充分利用相控阵天线的空间功率合成能力,获得雷达系统需要的总的发射信号功率。
②可降低相控阵天线中馈线分系统的信号传输损耗,即降低从发射机(功率放大器)输出端至天线(发射状态)和从天线至接收机输出端(接收状态)的损耗。
③从充分利用雷达载体(雷达平台)可能提供的阵列天线面积出发,采用有源相控阵共形阵列天线。
④在采用密度加权的大口径相控阵天线时,可考虑将大部分天线单元上的T/R组件中的发射通道与接收通道分开,减少组件中收/发开关的损耗。
⑤当T/R组件中的发射通道研制有困难时,也可以采用半有源相控阵天线,即在每个天线单元上只保留T/R组件中的接收通道部分。例如采用宽发射波束照射,用有源相控阵接收天线形成多个窄接收波束的雷达工作方式。


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