CN106896345A - 一种具全方位监控的战略气球雷达 - Google Patents

Abstract

一种具全方位监控的战略气球雷达，包括固定平台、左喷气器、右喷气器、氦气供应箱、升降遥控接收器、一号预警雷达、二号预警雷达、发电机、主轴双槽同步带轮、圆形支架、一号单槽同步带轮、马达、二号单槽同步带轮、主体伞支架、防水外伞布、伞顶支架16、耐气内防伞布、一号同步带、二号同步带、马达主轴、圆形滑槽、一号滑轮、二号滑轮、三号滑轮、四号滑轮、托架，其相比预警机，不易受时间限制，可以定期、全天候监视低空目标，且稳定性非常高，可有效提高国土防空雷达网对于低空目标的探测能力，能进行24小进行警戒，一旦对方发射巡航导弹攻击大陆重要目标，可以及时发现，指挥引导战斗机、防空导弹进行拦截，还能发出雷达的攻击波段骚扰敌人的通讯设备，将其布署在我国警戒地区，可有效提高国土防空雷达网对于低空目标的探测能力。

Description

一种具全方位监控的战略气球雷达

技术领域

本发明属于国防装备领域，具体涉及一种具全方位监控的战略气球雷达。

背景技术

目前低空、超低空目标探测较为典型的手段是依靠地面雷达，但覆盖范围有限，受地球曲率的影响，对高度100m 以下的目标仅有50km 的探测距离，地面、海面雷达难以探测低空目标从无线电视距公式我们知道，提高雷达探测距离，尤其是对低空目标探测距离，最为理想的办法就是增加雷达天线高度，也就是我们常说的登高望远，预警机就是这样的雷达系统，它把天线升高至万米高空，极大的扩展了雷达地平线距离，以目前预警机执勤高度在9000米左右计算，它对于低空、超低空目标探测距离可以接近400公里，覆盖范围远远高于普通地面雷达。不过预警机也有缺点，首先是价格昂贵，一架现代化预警机采购单价需要上亿美元，加上后勤保障等费用就更高，一般国家难以负担，另外飞机难以做到24小时在空中执勤，为了保持对战区全天掌握就需要多架飞机轮流升空，这样费用就更高，因此发明了一种具全方位监控的战略气球雷达，简单的说它就是在气球上面安装雷达，以提供空中警戒能力，其与预警机相比，最大的优点就是研制难度小、成本低，使用费用少，一般气球雷达的研发费用可能只需要数百万美元，而研制一架现代预警机可能需要上亿美元，使用费用方面，一个完整的气球雷达监控系统一个小时使用费用仅在百美元左右，大约只是预警机的1/10，并且气球雷达可以长时间在某一个地点进行工作，保持24小时警戒，这是预警机无法做到，气球雷达是利用气球作为升空平台，将一部雷达搭载在该平台上，主要用于低空、超低空预警，对海警戒和对敌边境浅纵深地区的侦察监视，是空中预警飞机和地面雷达网的良好补充，是以雷达为任务系统的一种综合信息系统，广泛应用于预警探测、通信中继、电子干扰、防灾减灾、公共安全等军事和民用领域。气球雷达具有如下特点：(1)低空探测性能好，主要针对各类低空或超低空目标实施远距离探测。(2)留空时间长，可以实施对目标连续监视。(3)效费比高，采购费用低于固定翼飞机数倍至数十倍，日常维修和保障费用比固定翼飞机要低一个数量级。(4)重量轻，采用集成优化技术、轻质材料设计技术等措施来达到轻量化要求，以满足气球负荷能力和升空高度的要求。(5)可靠性高采用成熟技术，以及冗余、降额等措施来提高任务可靠性，保证雷达长时间连续工作。

气球雷达一般安装在氦气球中，气球雷达主要用于探测和跟踪海面目标，为武器系统提供目标坐标和目标指示等，也可用于海上缉私等民用领域，气球雷达可对空中目标实施探测跟踪，将地面和海上发射的导弹导向这些目标，与预警机比较，气球雷达相对节约军费开支，气球雷达是用高空气球承载的雷达，这种雷达能在敌实施电子对抗、目标涂有各种涂层及地面物体具有反射杂波的条件下发现各种小目标，安装在高空气球内的探测、精确跟踪和照射雷达（PTIR）与地面雷达不同，能够对空中目标实施超地平线探测，并能准确地测量目标坐标，对目标进行跟踪，将地面和海上发射的导弹导向这些目标。这种雷达对防空导弹、反导导弹和空空导弹均能进行引导，美国在2O世纪6O年代中期开始研制系留气球，1972年美国空军开始使用第一个全天候系留488 雷达气球装载低空警戒雷达。上世纪8O年代，世界上一些国家在防空预警系统中先后装备了系留气球雷达，1990年海湾危机期问，科威特部署在加哈拉城附近的系留气球雷达及时发现了伊拉克军队对科威特的入侵行动 。美国空军气球雷达系统是在上世纪90年代至2001年间部署的，主要负责对美国南部边境进行侦察监视，阵地为固定式，系统配置的I 一88型雷达为洛克希德·马丁公司研制，它是美国联合对地攻击巡航导弹防御架高的联网探测器系统中的一个气球载监视雷达，使用旋转天线，提供全方位空情图，为作战部队提供具有敌我识别功能的远距离全景空情态势，并借助于联合战术数据分发系统(JTIDS)传输空情图。20世纪90年代，美国开始研制气球雷达,1996年，美国陆军组建了一个执行特种任务的机构，即“气球雷达项目办公室”。该办公室负责组织用高空气球承载情报侦察设备的研制和试验工作，以建立未来高空气球联合雷达系统（JLENS）。该系统由安装在长71米、体积17000立方米的氦气球中的各种雷达、信息处理和通信设备组成。其中还包括专用气象传感器，能及时将当地天气变化情况传送给相关的操作员，以便及时调整气球的高度。为了获得引导火力杀伤武器所需的实时情报，美国陆军采用了统一的信息交换网（JDN）和统一的联合目标跟踪网（JCTN）。1999年，美国对技术验证型联合气球雷达系统进行了试验，结果该系统比地面防空雷达早10分钟发现假想敌的目标，2001年美陆军在新墨西哥州的一个靶场对探测和摧毁巡航导弹的新系统进行了展示性试验，以评估气球雷达系统、哈姆拉姆导弹、阿拉姆导弹实施协同作战的效能。在试验过程中，高度约为300米的气球雷达系统，发现了模拟巡航导弹的BQM—74无人机靶标。哈姆拉姆导弹在雷达系统的引导下将其摧毁，进一步证明了研制气球雷达系统是可行的，2007年底，美陆军计划接装第一套气球雷达系统，从2009年开始大规模生产、采购、装备部队，预计2010年全部完成。根据美国防部的估算，在一个战区部署12套气球雷达系统将耗资16亿美元。机动式气球雷达系统一般可分为车载式和舰载式两种,车载式气球雷达具有野战机动和快速布防能力的特点，例如，美国利用机动的JI ENS系统帮助驻扎在国外的军队应对不断增长的巡航导弹威胁，该系统由两个机动气球系统组成，其中一个气球上装有监视雷达(SuR)，另一个气球上装有精确跟踪目标雷达(PTIR)，两个球载雷达上都配有敌我识别询问机，SuR将目标探测的数据提供给PTIR进行火控精度的跟踪。日本政府也在2013年3月有意将气球雷达用于钓鱼岛等的警戒监视任务，2012年末，日本航空自卫队部署E2C预警机搭载AWACS系统对中国直升机进行警戒，致使面临自卫队队员过度疲劳和燃料费用开支过高的问题，为减轻负担，日本政府开始研究能否利用无人的气球雷达来替代。在日本政府的2013年初期预算案中，有5000万日元是用于扩充F15战斗机和部署气球雷达的调查经费，调查能否先在包括宫古岛在内的先岛诸岛部署气球雷达。

本发明的一种具全方位监控的战略气球雷达，因雷达安装在气球圆形支架外侧，在不改变气球气动稳定性能的前提下，雷达总体尺寸应满足圆形支架空间要求，可以利用三维仿真手段，通过合理布局和限位设计，保证气球在空中不同运动姿态甚至是极限姿态下，雷达设备不会与气球圆形支架和桁架发生碰撞，从而保证雷达与气球的安全，其可以在3000米的高空工作1个月左右，雷达探测距离可以达到300公里，该气球雷达长度达到32米，容积1600立方米，工作高度1000米，可以连续执勤时间15个小时，能搭载200公斤左右的载荷，包括雷达、光电探测系统，可以24小时对目标区进行探测，掌握相关动向，及时向指挥部和拦截系统下达命令。它可以迅速抵达相关地区展开作业，解决了传统雷达机动能力差的缺点。

目前美、日等国都已经对气球雷达投入了大量的研究和开发力度，并有意侵犯我国海峡的统治权，本发明对此制作了一种具全方位监控的战略气球雷达，其相比预警机，不易受时间限制，可以定期、全天候监视低空目标，且稳定性非常高，可有效提高国土防空雷达网对于低空目标的探测能力，能进行24小进行警戒，一旦对方发射巡航导弹攻击大陆重要目标，可以及时发现，指挥引导战斗机、防空导弹进行拦截，还能发出雷达的攻击波段骚扰敌人的通讯设备，将其布署在我国警戒地区，可有效提高国土防空雷达网对于低空目标的探测能力，也使中国的侦测手段越来越多样化和前沿化，所能获取军事情报信息和渠道也更为丰富和可靠，且为同类浮空电子雷达侦测装置结构设计提供了借鉴性和参考性。

发明内容

本发明的目的是提供一种具全方位监控的战略气球雷达。

实现上述目的所采用的技术方案如下：

本发明一种具全方位监控的战略气球雷达，包括固定平台、左喷气器、右喷气器、氦气供应箱、升降遥控接收器、一号预警雷达、二号预警雷达、发电机、主轴双槽同步带轮、圆形支架、一号单槽同步带轮、马达、二号单槽同步带轮、主体伞支架、防水外伞布、伞顶支架、耐气内防伞布、一号同步带、二号同步带、马达主轴、圆形滑槽、一号滑轮、二号滑轮、三号滑轮、四号滑轮、托架，所述固定平台上端设有主体伞支架、伞顶支架、耐气内防伞布、防水外伞布，所述伞顶支架设在主体伞支架上端，所述主体伞支架和伞顶支架的外侧设有耐气内防伞布，所述耐气内防伞布外侧固套防水外伞布，所述耐气内防伞布和防水外伞布是经压膜机将耐气内防伞布和防水外伞布叠放一起压膜成一种有内外组合层伞布的，所述固定平台下端设有托架，所述托架内部设有氦气供应箱，所述氦气供应箱上端并列设有左喷气器和右喷气器，所述托架和氦气供应箱的下端固设在圆形支架的上端，所述圆形支架的外侧设有圆形滑槽，所述圆形支架的中间部位装设有马达，所述马达下端设有发电机，所述马达前端设有马达主轴，所述马达主轴前端设有主轴双槽同步带轮，所述主轴双槽同步带轮左端通过一号同步带与二号单槽同步带轮旋接，所述二号单槽同步带轮前端旋接在二号预警雷达上，所述二号预警雷达的前端上方设有一号滑轮，所述二号预警雷达的前端下方设有三号滑轮，所述二号预警雷达通过一号滑轮和三号滑轮旋接在圆形支架的左外侧圆形滑槽上，所述主轴双槽同步带轮右端通过二号同步带与一号单槽同步带轮旋接，所述一号单槽同步带轮前端旋接在一号预警雷达上，所述一号预警雷达的前端上方设有二号滑轮，所述一号预警雷达的前端下方设有四号滑轮，所述一号预警雷达通过二号滑轮和四号滑轮旋接在圆形支架的右端外侧圆形滑槽上，所述的马达是驱动马达主轴联动主轴双槽同步带轮上的一号同步带和二号同步带，一号同步带同步带动二号单槽同步带轮，再由二号单槽同步带轮联动二号预警雷达，二号预警雷达上的一号滑轮和三号滑轮沿圆形滑槽作360度的顺时针圆周旋转来实现二号预警雷达对海空敌情进行预警探测的，所述二号同步带同步带动一号单槽同步带轮，一号单槽同步带轮联动一号预警雷达，并由一号预警雷达上的二号滑轮和四号滑轮沿圆形滑槽作360度的顺时针圆周旋转来实现一号预警雷达对海空敌情进行预警探测的，所述一号预警雷达与二号预警雷达是按直径水平面等距离设置的，当执行任务时，一号预警雷达顺时针圆周转向左180度预警探测时，二号预警雷达既同步顺时针圆周转向右180度预警探测，从而达到对海空敌情360度无死角、无盲区的全覆盖预警探测，所述的一号预警雷达和二号预警雷达是设在圆形支架外侧的圆形滑槽上，并能作360度旋转的，所述的发电机是提供电能给马达的，所述的左喷气器、右喷气器为气球雷达的推进装置，可控制气球雷达的上升和下降，进一步所述的一号预警雷达和二号预警雷达为一种实时监控雷达，在必要的时候，还能发出雷达的攻击波段骚扰敌人的通讯设备。

进一步所述的发电机是提供电能给马达12的。

进一步所述的氦气供应箱设置在左喷气器和右喷气器的下端，可源源不断给左喷气器和右喷气器补充氦气能源。

进一步所述的升降遥控接收器远程接收遥控指令，控制气球雷达的上升和下降。

进一步所述的氦气供应箱提供的氦气是稀有惰性安全气体，不可燃，不会爆炸，比传统氢气球存在可燃性容易爆炸引起火灾隐患具有安全环保特点。

本发明一种具全方位监控的战略气球雷达的有益效果是其相比预警机，不易受时间限制，可以定期、全天候监视低空目标，且稳定性非常高，可有效提高国土防空雷达网对于低空目标的探测能力，能进行24小进行警戒，一旦对方发射巡航导弹攻击我国重要目标，可以及时发现，指挥引导战斗机、防空导弹进行拦截，还能发出雷达的攻击波段骚扰敌人的通讯设备，将其布署在我国警戒地区，可有效提高国土防空雷达网对于低空目标的探测能力，也使我国的侦测手段多样化和前沿化，获取军事情报信息和渠道更为丰富和可靠，为同类浮空电子雷达侦测装置结构设计提供了借鉴和参考。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图

以下为本发明的标示说明：

固定平台1、左喷气器2、右喷气器3、氦气供应箱4、升降遥控接收器5、一号预警雷达6、二号预警雷达7、发电机8、主轴双槽同步带轮9、圆形支架10、一号单槽同步带轮11、马达12、二号单槽同步带轮13、主体伞支架14、防水外伞布15、伞顶支架16、耐气内防伞布17、一号同步带18、二号同步带19、马达主轴20、圆形滑槽21、一号滑轮22、二号滑轮23、三号滑轮24、四号滑轮25、托架26。

具体实施方式

实施例1：

根据附图1所示的一种具全方位监控的战略气球雷达，包括固定平台1、左喷气器2、右喷气器3、氦气供应箱4、升降遥控接收器5、一号预警雷达6、二号预警雷达7、发电机8、主轴双槽同步带轮9、圆形支架10、一号单槽同步带轮11、马达12、二号单槽同步带轮13、主体伞支架14、防水外伞布15、伞顶支架16、耐气内防伞布17、一号同步带18、二号同步带19、马达主轴20、圆形滑槽21、一号滑轮22、二号滑轮23、三号滑轮24、四号滑轮25、托架26，所述固定平台1上端设有主体伞支架14、伞顶支架16、耐气内防伞布17、防水外伞布15，所述伞顶支架16设在主体伞支架14上端，所述主体伞支架14和伞顶支架16的外侧设有耐气内防伞布17，所述耐气内防伞布17外侧固套防水外伞布15，所述耐气内防伞布17和防水外伞布15是经压膜机将耐气内防伞布17和防水外伞布15叠放一起压膜成一种有内外组合层伞布的，所述固定平台1下端设有托架26，所述托架26内部设有氦气供应箱4，所述氦气供应箱4上端并列设有左喷气器2和右喷气器3，所述托架26和氦气供应箱4的下端固设在圆形支架10的上端，所述圆形支架10的外侧设有圆形滑槽21，所述圆形支架10的中间部位装设有马达12，所述马达12下端设有发电机8，所述马达12前端设有马达主轴20，所述马达主轴20前端设有主轴双槽同步带轮9，所述主轴双槽同步带轮9左端通过一号同步带18与二号单槽同步带轮13旋接，所述二号单槽同步带轮13前端旋接在二号预警雷达7上，所述二号预警雷达7的前端上方设有一号滑轮22，所述二号预警雷达7的前端下方设有三号滑轮24，所述二号预警雷达7通过一号滑轮22和三号滑轮24旋接在圆形支架10的左外侧圆形滑槽21上，所述主轴双槽同步带轮9右端通过二号同步带19与一号单槽同步带轮11旋接，所述一号单槽同步带轮11前端旋接在一号预警雷达6上，所述一号预警雷达6的前端上方设有二号滑轮23，所述一号预警雷达6的前端下方设有四号滑轮25，所述一号预警雷达6通过二号滑轮23和四号滑轮25旋接在圆形支架10的右端外侧圆形滑槽21上，所述的马达12是驱动马达主轴20联动主轴双槽同步带轮9上的一号同步带18和二号同步带19，一号同步带18同步带动二号单槽同步带轮13，再由二号单槽同步带轮13联动二号预警雷达7，二号预警雷达7上的一号滑轮22和三号滑轮24沿圆形滑槽21作360度的顺时针圆周旋转来实现二号预警雷达7对海空敌情进行预警探测的，所述二号同步带19同步带动一号单槽同步带轮11，一号单槽同步带轮11联动一号预警雷达6，并由一号预警雷达6上的二号滑轮23和四号滑轮25沿圆形滑槽21作360度的顺时针圆周旋转来实现一号预警雷达6对海空敌情进行预警探测的，所述一号预警雷达6与二号预警雷达7是按直径水平面等距离设置的，当执行任务时，一号预警雷达6顺时针圆周转向左180度预警探测时，二号预警雷达7既同步顺时针圆周转向右180度预警探测，从而达到对海空敌情360度无死角、无盲区的全覆盖预警探测，所述的一号预警雷达6和二号预警雷达7是设在圆形支架10外侧的圆形滑槽21上，并能作360度旋转的，所述的发电机8是提供电能给马达12的，所述的左喷气器2、右喷气器3为气球雷达的推进装置，可控制气球雷达的上升和下降，进一步所述的一号预警雷达6和二号预警雷达7为一种实时监控雷达，在必要的时候，还能发出雷达的攻击波段骚扰敌人的通讯设备。

上述发电机8是提供电能给马达12的。

上述氦气供应箱4设置在左喷气器2和右喷气器3的下端，可源源不断给左喷气器2和右喷气器3补充氦气能源。

上述升降遥控接收器5远程接收遥控指令，控制气球雷达的上升和下降。

上述氦气供应箱提供的氦气是稀有惰性安全气体，不可燃，不会爆炸，比传统氢气球存在可燃性容易爆炸引起火灾隐患具有安全环保特点。

上述所述的一种具全方位监控的战略气球雷达为网络游戏虚拟军事装备道具中的创意动漫军模衍生品模型，采用陶瓷、金属、塑料、PVS材料制作,无任何火药、无任何机械及气体击发装置，无任何实际运用发射装置和功能,整套战略气球雷达作为模型装置用于青少年国防科技研究无污染，无公害，非致命性。

综上所述本发明的一种具全方位监控的战略气球雷达，虽然参照实施例进行了表述，但是，同行业的技术人员应当理解，本发明不限于所说明的结构各个细节，可以作出变化和改变而不偏离本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种具全方位监控的战略气球雷达，包括固定平台(1)、左喷气器(2)、右喷气器(3)、氦气供应箱(4)、升降遥控接收器(5)、一号预警雷达(6)、二号预警雷达(7)、发电机(8)、主轴双槽同步带轮(9)、圆形支架(10)、一号单槽同步带轮(11)、马达(12)、二号单槽同步带轮(13)、主体伞支架(14)、防水外伞布(15)、伞顶支架(16)、耐气内防伞布(17)、一号同步带(18)、二号同步带(19)、马达主轴(20)、圆形滑槽(21)、一号滑轮(22)、二号滑轮(23)、三号滑轮(24)、四号滑轮(25)、托架(26)，其特征在于：所述固定平台(1)上端设有主体伞支架(14)、伞顶支架(16)、耐气内防伞布(17)、防水外伞布(15)，所述伞顶支架(16)设在主体伞支架(14)上端，所述主体伞支架(14)和伞顶支架(16)的外侧设有耐气内防伞布(17)，所述耐气内防伞布(17)外侧固套防水外伞布(15)，所述耐气内防伞布(17)和防水外伞布(15)是经压膜机将耐气内防伞布(17)和防水外伞布(15)叠放一起压膜成一种有内外组合层伞布的，所述固定平台(1)下端设有托架(26)，所述托架(26)内部设有氦气供应箱(4)，所述氦气供应箱(4)上端并列设有左喷气器(2)和右喷气器(3)，所述托架(26)和氦气供应箱(4)的下端固设在圆形支架(10)的上端，所述圆形支架(10)的外侧设有圆形滑槽(21)，所述圆形支架(10)的中间部位装设有马达(12)，所述马达(12)下端设有发电机(8)，所述马达(12)前端设有马达主轴(20)，所述马达主轴(20)前端设有主轴双槽同步带轮(9)，所述主轴双槽同步带轮(9)左端通过一号同步带(18)与二号单槽同步带轮(13)旋接，所述二号单槽同步带轮(13)前端旋接在二号预警雷达(7)上，所述二号预警雷达(7)的前端上方设有一号滑轮(22)，所述二号预警雷达(7)的前端下方设有三号滑轮(24)，所述二号预警雷达(7)通过一号滑轮(22)和三号滑轮(24)旋接在圆形支架(10)的左外侧圆形滑槽(21)上，所述主轴双槽同步带轮(9)右端通过二号同步带(19)与一号单槽同步带轮(11)旋接，所述一号单槽同步带轮(11)前端旋接在一号预警雷达(6)上，所述一号预警雷达(6)的前端上方设有二号滑轮(23)，所述一号预警雷达(6)的前端下方设有四号滑轮(25)，所述一号预警雷达(6)通过二号滑轮(23)和四号滑轮(25)旋接在圆形支架(10)的右端外侧圆形滑槽(21)上，所述的马达(12)是驱动马达主轴(20)联动主轴双槽同步带轮(9)上的一号同步带(18)和二号同步带(19)，一号同步带(18)同步带动二号单槽同步带轮(13)，再由二号单槽同步带轮(13)联动二号预警雷达(7)，二号预警雷达(7)上的一号滑轮(22)和三号滑轮(24)沿圆形滑槽(21)作360度的顺时针圆周旋转来实现二号预警雷达(7)对海空敌情进行预警探测的，所述二号同步带(19)同步带动一号单槽同步带轮(11)，一号单槽同步带轮(11)联动一号预警雷达(6)，并由一号预警雷达(6)上的二号滑轮(23)和四号滑轮(25)沿圆形滑槽(21)作360度的顺时针圆周旋转来实现一号预警雷达(6)对海空敌情进行预警探测的，所述一号预警雷达(6)与二号预警雷达(7)是按直径水平面等距离设置的，当执行任务时，一号预警雷达(6)顺时针圆周转向左180度预警探测时，二号预警雷达(7)既同步顺时针圆周转向右180度预警探测，从而达到对海空敌情360度无死角、无盲区的全覆盖预警探测，所述的一号预警雷达(6)和二号预警雷达(7)是设在圆形支架10外侧的圆形滑槽(21)上，并能作360度旋转的，所述的发电机(8)是提供电能给马达(12)的，所述的左喷气器(2)、右喷气器(3)为气球雷达的推进装置，可控制气球雷达的上升和下降，进一步所述的一号预警雷达(6)和二号预警雷达(7)为一种实时监控雷达，在必要的时候，还能发出雷达的攻击波段骚扰敌人的通讯设备。

2.根据权利要求1所述的一种具全方位监控的战略气球雷达，其特征在于：所述的发电机(8)是提供电能给马达(12)的。

3.根据权利要求1所述的一种具全方位监控的战略气球雷达，其特征在于：所述的氦气供应箱(4)设置在左喷气器(2)和右喷气器(3)的下端，可源源不断给左喷气器(2)和右喷气器(3)补充氦气能源。

4.根据权利要求1所述的一种具全方位监控的战略气球雷达，其特征在于：所述的升降遥控接收器(5)远程接收遥控指令，控制气球雷达的上升和下降。

5.根据权利要求1所述的一种具全方位监控的战略气球雷达，其特征在于：所述的氦气供应箱提供的氦气是稀有惰性安全气体，不可燃，不会爆炸，比传统氢气球存在可燃性容易爆炸引起火灾隐患具有安全环保特点。