機載預警與指揮系統包含兩個重要部分:
機載雷達系統:用來遠距離探測飛機、船舶、車輛。
指揮控制系統:指揮戰鬥機和攻擊機進行打擊。
指揮控制功能和空中交通管制所扮演的角色有非常相似之處,都是管理本地區的空中交通以確保任務完成。預警機擁有高機動性和雷達系統先進、高性能的雙重優勢。
預警機雷達
空中平臺和雷達系統的組合能引導戰機到達任務區域,並對敵方兵力進行反擊。高空中的預警機有著巨大的優勢:目標可以在很遠的距離被偵測到。
現代預警機的脈衝都卜勒雷達系統有大約400km的探測範圍。這意味著可以儘早的發現地對空飛彈以便部署對抗措施。
一架飛行在9km高空的預警機可以覆蓋超過312,000平方千米的範圍。三架這樣的飛機同時環繞飛行可以覆蓋相當於歐洲中部大小的地區。
在空對空格鬥中,機載預警與指揮系統可以通過通信鏈路與友機協作。這樣可以有效的延伸友機對周圍情況的感知範圍,增加隱蔽性,因為他們不需要使用自己的雷達系統。
E-3「望樓」預警機
E-3「望樓」預警機是在波音707客機基礎上,在機身上方安裝有一個獨特的圓形雷達天線罩,機內有相關的大量電子設備,使得E-3能作為美軍在作戰戰區中的指揮和控制中心。
其安裝有AN/APY-1/2無源相控陣雷達系統,可提供地面和海上的監視。雷達系統收集的包含了敵我方飛機、船舶定位與跟蹤的信息可以發送到多個指揮控制中心。
AN/APY-1
AN/APY-1是專門為E-3A Sentry AWACS設計的預警雷達,在增加海上工作方式後改稱AN/APY-2。
雷達在9km的高空可以探測到400km以外的低空和海面目標,800km以外的同高度目標。上圖說明了空中預警指揮系統可以探測空中和陸上目標的覆蓋範圍。
雷達工作在S波段,採用的是長8m寬1.5m的面陣列天線,俯仰向是電子掃描,方位向是在圓形天線罩中機械旋轉,每分鐘6轉。
脈衝都卜勒和普通脈壓接收以頻率分割方式工作。脈衝都卜勒接收處理包括二次混頻,I和Q正交通道,A/D變換,遞歸雜波對消。FFT濾波器組對回波進行頻譜分析,並有自適應電路自動調整門限電平,從而實現CFAR。
雷達數據相關處理器(RDC)為一高速程序控制計算機,完成整個雷達系統的管理,處理檢測數據,形成數字式目標報告。
雷達工作模式
高重頻脈衝都卜勒遠距離搜索模式,用於在地雜波中探測目標;
高重頻脈衝都卜勒遠距離搜索模式,使用俯仰角掃描以獲取更廣的俯仰角覆蓋範圍;
低重頻脈衝雷達搜索模式(脈衝壓縮),用於探測遠距離的超視距目標,可以忽略雜波幹擾;
低重頻脈衝雷達搜索模式,用於探測水面艦艇,具有極強的脈衝壓縮和自適應處理功能,可根據存儲的地圖調整海雜波和平原反射的影響。
這些模式可以交叉使用以提供全高度遠距離空中目標探測或者同時監測空中和海上目標。此外還有一種無源探測幹擾源的模式。360度的掃描方位角被分成32個不同的扇區,每個扇區在掃描時根據情況可以分配或改變不同的掃描模式和條件。
雷達通信電子戰