簡單來說，雷達的工作無非是兩件事，掃描和跟蹤。掃描，就是將目標檢測出來，並獲取其距離、方位、速度等引數。雷達截獲目標後，就可以轉為自動跟蹤，即在一段時間內持續觀測和記錄目標的航跡，並計算出下一步目標出現的位置。雷達的跟蹤，就是通常我們所說的“鎖定”。
雷達對單個目標的跟蹤，包括距離跟蹤和角度跟蹤。
在距離跟蹤裡，目標回波訊號與跟蹤脈衝共同進入時間鑑別器，對二者的時間差進行比較，之後誤差電壓會輸出至控制器，控制跟蹤脈衝發生器提前或延遲工作，使跟蹤脈衝與回波訊號趨於重合，以實現距離自動跟蹤。
角度自動跟蹤則依靠角誤差檢波器檢出誤差訊號，隨後，經過放大的角誤差訊號會驅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），行成閉環控制，使雷達波束始終自動對準目標。
雷達的跟蹤，在技術手段上主要有四種體制。
第一，單目標跟蹤（STT）。早期的炮瞄雷達、火控雷達採用這種體制，而對於現代火控雷達，STT只是工作模式之一，可用於引導半主動制導導彈攻擊目標。這種跟蹤體制下，雷達會對準單個目標發出更頻繁的脈衝，典型的重訪時間為0.1秒，也就是1秒鐘對目標完成10次量測，實現對機動目標的精確跟蹤。好比追星族在路上看到一位明星，就開始目不轉睛地盯著看，脖子一直跟著轉，直到目標走出視野。
第二，自動檢測及跟蹤（ADT）。常用於民用空管雷達和軍用對空監視雷達、機載預警雷達。在這種體制中，雷達天線不會因為跟蹤目標而“凝視”某個方向，掃描時怎麼轉的現在還怎麼轉，透過多次掃描目標，利用資料處理技術對屬於同一目標的資料進行關聯，逐一形成每個目標的航跡。其資料率受制於雷達天線旋轉的速度，目標重訪時間為1～12s，但優勢在於能同時跟蹤大批次目標。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，只是統統記在腦子裡，依舊繼續打望。
監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預警機安裝的AN/APY-1雷達，在順次獲得目標7次回波後即可建立跟蹤。
第三，邊掃描邊跟蹤（TWS）。曾廣泛用於早期的飛機著陸引導雷達、火控雷達和機載雷達。它與上面ADT體制的區別在於，觀測區域更小，所以能在對一片扇形區域進行快速掃描的同時，完成多個目標跟蹤。好比追星族只盯著機場到達口，飛速打量著出來的每個人，並把明星從人堆裡區分出來。
機械掃描的火控雷達處理多目標的能力相對有限，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，確定打擊目標後轉為單目標跟蹤方式，引導R-27導彈攻擊。
第四，相控陣跟蹤。電掃相控陣技術的出現，使雷達波束能夠在毫秒級的時間內轉換掃描方向，因此既有STT的高資料率，也具備ADT的多目標探測能力，是現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，一人拿著個鐳射筆，看見各自的偶像就用光束照過去。
相控陣雷達的波束控制能力強悍，使機載雷達能實現對10~20個目標的同時跟蹤。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。
馬巖：軍事科普活躍作者，畢業於解放軍理工大學，有多年部隊資訊化部門任職經歷，擅於普及電子戰相關知識。近年來累計發表科普作品20餘萬字，負責少年兒童出版社第六版《十萬個為什麼》叢書的雷達與電子戰部分。
出品：科普中國
作者：馬巖
策劃：金赫
監製：光明網科普事業部
來源： 科普中國-軍事科技前沿
