仰望深空的哨兵

冷戰時代雖然結束，但核威脅依然存在，大規模殺傷武器的威脅仍是懸在人們頭上的一把利劍。超級大國和一些發達國家仍堅持核威脅戰略，擁有大量核武器及其遠程運載工具——彈道導彈——并仍在不斷加以完善。隨著核武器和導彈技術的擴散，不少第三世界國家與中等國家均紛紛謀求掌握核技術及各種射程的彈道導彈，它們除運載大當量常規彈頭外，還可攜帶化學彈頭、生物彈頭及核彈頭。到本世紀初，已有5～10個第三世界國家掌握核武器。在我國周邊，約有7～8個國家和地區已掌握和即將擁有中程以上彈道導彈。彈道導彈的防御已成為緊迫的現實問題。隨著美國國家導彈防御系統一次次的實驗并且不斷建設完善，戰略對手的反導體系同樣對中國產生巨大的威懾力和發展壓力。要想實現中國作為世界大國強國和平崛起，除了擁有高效精干的核反擊能力之外，建設我國自己的彈道導彈防御體系勢在必行。

中新社北京1月11日電，中國11日在境內進行了一次陸基中段反導攔截技術試驗，試驗達到了預期目的。中國外交部表示，這一試驗是防御性的，不針對任何國家。此次試驗直接證明了我國在戰略導彈防御領域雖然長期處于低調狀態，但是一直在刻苦研究大力發展并且已經基本突破了戰略導彈防御攔截體系的技術瓶頸。我國有能力有信心成為繼美國之后，世界上第二個建立完善反導體系的國家。這次試驗在轟動世界的同時，又再次喚起了大眾對于彈道導彈防御的極大關注，而在戰略導彈防御體系中，預警雷達系統是毋庸置疑的一個焦點。

反導預警雷達的任務

在戰略的或戰術的彈道導彈防御系統中，預警探測雷達都是其重要的組成部分。美俄兩國的反導體系都是從拱衛國土的預警雷達建設開始的，因為沒有預警雷達發現來襲的彈道導彈并且為導彈攔截體系給出盡量多的預警時間，整個彈道導彈防御體系就根本無從談起。

戰略預警雷達有以下幾個重要作用：

第一，空間目標識別收錄。在和平時期預警雷達時刻處于導彈預警值班狀態。對于空間內出現的目標進行識別、研判并且編訂軌道數據庫；如果在新軌道上發現了新目標，立刻進行識別和判斷，如果是舊目標變軌則立刻糾正數據庫內的軌道數據，如果是別國發射的新太空目標，則在數據庫中新建目標數據，以便今后不斷跟蹤記錄。在目標探測雷達監視、跟蹤與編目的空間飛行器中，不僅包括各國發射的彈道導彈還包括各種軍用和民用的衛星。用于照像偵察、電子偵察、海洋監視、導航、測地、軍事通信等衛星對于戰爭的影響力越發顯著。在常規戰爭中，例如印巴戰爭、馬島戰爭、兩伊戰爭、海灣戰爭中，偵察衛星都起了重要作用。導彈預警雷達可用于掌握這些外空目標。

第二，計算落點和目標彈道。反導系統中目標探測雷達在發現、截獲和跟蹤目標之后，根據提取的目標軌道參數，判定被觀察的目標是彈道導彈目標之后，計算其彈著點及發射點，將彈著點與發射點的坐標、預警時間，及時上報并通知被保衛地區和反導系統中的指揮控制中心與有關攔截發射裝置。由于彈道導彈飛行速度快，地基目標探測雷達只能觀察視距以上的目標，對彈道導彈的預警時間是很短的。例如，雷達位于彈著點位置，對射程8000km及4500km的標準彈道導彈，它們從地平線上升起到著地，分別只有約13分鐘和12分鐘的時間，雷達在低仰角搜索，從發現、截獲到跟蹤，經過1分鐘以上的軌道測量，然后算軌，大約要經過1.5～2分鐘，因此能提供的預警時間也只有10分鐘左右。

第三，配合指揮中心制定作戰方案。確認導彈攻擊本土后，立刻轉入對導彈目標群的跟蹤狀態，根據導彈的數量和飛行參數制定對于這個目標群的攔截方案。比如，對于少量近程戰術導彈來襲，可以將導彈參數發送至處于戰區值班的“伯克”級驅逐艦(假定討論的是美國導彈預警雷達體系)，驅逐艦上的火控跟蹤雷達按照預警雷達發送的目標數據進行精密跟蹤和參數測量，構成攔截條件后就立刻發射“標準”系列末端反導攔截彈進行攔射。如果來襲的目標群是遠程甚至是洲際彈道導彈，則立刻將目標數據發送至攔截成功概率最優的國家導彈防御火控雷達，火控雷達根據數據開始引導攔截彈進行射擊。

第四，目標的分類與識別。導彈防御系統中導彈預警雷達要從由眾多誘餌、載人飛行器等構成的威脅云中將攜帶核彈頭或其它大規模殺傷武器的彈頭分離出來，給導彈攔截系統進行目標分配與火力分配提供依據。為此導彈預警雷達應具有對目標進行分類和識別真假彈頭的能力。這是一個極為復雜的任務，是決定導彈防御系統有效性的重要關鍵，至今仍是推動雷達技術向前發展的一個強大動力。在美、蘇研制導彈防御系統的初期，都先假定只有一個核彈頭，但多彈頭分導技術的出現給目標識別問題帶來了更大難度，使問題變為雷達的多目標識別問題。有源、無源干擾技術在彈頭上的使用，使目標識別問題具有更大的難度。目標探測雷達的目標識別能力很大程度上反映了導彈防御的反突防能力。具有目標識別能力的雷達也可用于發展與評估己方彈道導彈突防能力的測量手段。

反導預警雷達的性能要求

對預警雷達的主要要求很大程度決定于導彈防御系統所對付的主要目標的特性。戰略反導系統中的預警探測雷達要觀測的目標主要是衛星與彈道導彈(洲際導彈，潛射導彈)，以及由它分裂出的多個彈頭和誘餌，此外還包括軌道可機動的彈道導彈(變軌導彈)以及可能的部分軌道武器，即變軌衛星。在戰術彈道導彈('IBM)防御系統中，要對付的三種主要威脅目標中除'IBM外，還包括巡航導彈和空地導彈。這些要對付的目標都具有射程遠、速度快等特點，它們相應地給預警雷達提出了一些更高的要求：

第一，足夠的雷達探測距離和覆蓋范圍。若預警雷達放置在彈著點位置，對射程為10000km與4500km的標準彈道導彈，從水平線上升起時，至雷達的距離分別約為3900km和3000km，因此，對付中、遠程彈道導彈的預警雷達的最大作用距離選在3000km左右是必要的。對射程為2700km的標準導彈，它穿越地平線，可被雷達觀察到時的最大距離約為2100km。按美國人的分類，射程為3000km以內的導彈防御稱為戰區導彈防御。對這類戰術彈道導彈進行預警，雷達作用距離應不少于1000km～1500km。彈道導彈防御系統中的雷達與常規雷達相比應具有更大的仰角覆蓋范圍。由于3000km射程以內的導彈除地一地戰術彈道導彈、空一地導彈外，還包括艦射或空射的巡航導彈。對目標的攔截應分三個層次，即低層、高層和助推段。海灣戰爭中，“愛國者”攔截“飛毛腿”的經驗表明，僅靠低層攔截有重大缺陷，因此，在不放棄低層攔截的同時，目前更強調研究發展高層攔截和助推段攔截。這就要求預警雷達要具有從低仰角至高仰角的大的仰角覆蓋范圍。

第二，同時進行多目標探測和跟蹤的能力。除敵方目標和我方目標外，一般情況下要求同時跟蹤和處理上百批目標乃至上千批目標。目標數目劇增的原因是可能出現同時多個來襲彈道導彈，每枚導彈又可采用多彈頭分離技術，同時伴以大量誘餌，形成多目標單元威脅云。此外，即使在和平時期，由于空間大量衛星目標及空間垃圾的存在，在一個小的觀察區內同時出現多批目標的概率也是很大的。根據我國外空目標觀測雷達的實踐，即使將雷達搜索區域縮小到不足2°×20°這樣一個小范圍內，按時間分割原則進行邊搜索邊跟蹤時，常常需要同時對5～10個衛星目標進行跟蹤。這說明即使在進行與彈道導彈或攔截導彈有關的試驗時，雷達也必須具有多批目標探測和跟蹤的能力。因此導彈預警雷達基本全部采用電掃描相控陣雷達天線，利用電掃陣列同時產生的多個波束進行目標探測跟蹤。

第三，高的數據采樣率。為保證跟蹤高速飛行的彈道導彈目標和必需的彈道測量精度，預警雷達必須具有高的數據采樣率。在同樣的雷達觀測時間內，如果跟蹤采樣速率(跟蹤數據率)越高，則對導彈的落點預報精度就越高。以射程2700km標準彈道為例，若跟蹤采樣間隔由1秒提高到0.25秒，即跟蹤數據率提高4倍后，落點預報精度可改善大約1倍。采用相控陣天線的預警雷達的數據率是靈活可變的，搜索數據率較低，跟蹤數據率較高，而且對不同的目標可以用不同的跟蹤數據率。預警雷達的跟蹤數據率一般為每秒1～10次。采用高的跟蹤數據率與增加跟蹤目標數目一樣都會對雷達的能量勢即雷達發射機平均功率、接收天線口徑與發射天線增益的乘積提出高的要求，對預警雷達的系統設計影響很大。

俄羅斯的戰略預警雷達發展

俄羅斯的戰略預警系統基本都是在蘇聯時期建立的。在冷戰時期蘇聯出于軍備競賽和威懾牽制美國的需要，十分重視國家戰略預警系統的建設，并伴隨著戰略進攻性武器的發展而逐漸完善起來。

20世紀50年代，蘇聯戰略預警的重點是攜帶核彈頭的亞音速戰略轟炸機。60年代，戰略預警的重點改為更具威脅和突防能力的彈道導彈，部署了龐大的彈道導彈遠程預警系統。在60年代末至70年代初，蘇聯在里加、科拉半島、伊爾庫茨克和巴爾喀什湖地區部署了4部代號為“雞籠”的系列巨型遠程警戒雷達系統。“雞籠”遠程警戒雷達負責搜索跟蹤6000～7000公里范圍內的洲際彈道導彈。該預警系統對射程8000公里的來襲導彈，能提供10～15分鐘的預警。“雞籠”雷達對目標搜索并跟蹤一定距離后，計算目標的運動參數、目標發射點和預測命中點等信息，向指揮中心發預警警報。預警信息被傳送給部署在莫斯科北部、西南部和丘拉坦等地代號為“狗窩”和“貓窩”的大型相控陣雷達系統。蘇聯，俄羅斯共有10部“狗窩”和“貓窩”雷達，主要用于彈道導彈預警和反導作戰的空間探測跟蹤。該系列雷達的探測距離為2800～3000公里，具有信號處理、信號波形設計、抗干擾、識別誘餌與彈頭以及同時跟蹤多個目標等功能。它們將來襲彈頭的彈道參數、攻擊目標等信息傳送給預警指揮中心，以協調攔截作戰的火力分配。20世紀80年代后該系列雷達開始進行改進，其探測距離達到6300公里。20世紀70年代后，蘇聯戰略預警的發展重點主要是預警飛機、預警衛星、超視距雷達和大型相控陣雷達。80年代后，蘇聯研制了超視距彈道導彈預警雷達。這種雷達具有對大氣層內導彈進行預警的能力。1980年蘇聯在明斯克、高加索和遠東地區部署3部超視距彈道導彈預警雷達。目前部署的3部雷達中。兩部設在明斯克和尼古拉耶夫，針對美國和北極地區，一部設在尼古斯克，針對中國。蘇聯共有5個大型相控陣雷達站，分別設在伯朝拉、里加、薩雷沙甘、阿巴拉科夫和末舍利夫卡。目前，俄羅斯的國家戰略預警防御系統由10個雷達站組成大型相控陣雷達預警網，使其戰略防御力量得到進一步加強。

美國的戰略預警雷達發展

美國戰略預警體系中的地基預警系統由地面遠程警戒雷達、裝備AN/FPS系列遠程雷達的北方彈道導彈預警系統、裝備AN/FPS系列和PAR邊境截獲雷達的潛地彈道導彈預警系統、空軍空間跟蹤系統、海軍空間監視系統以及由空軍和聯邦政府航空局共同組建的聯防監視系統組成，構成了彈道導彈的全球預警網。它在功能上可兼顧戰略和戰術預警，在手段上地基與天基相結合，探測網絡遍及全球。美國的預警系統不僅用于跟蹤、支援衛星，而且還用于監視導彈發射及太空垃圾。是目前世界上最龐大、最先進、預警程序最復雜的系統。

20世紀50年代，美國戰略預警的重點同樣是攜帶核彈頭的亞音速戰略轟炸機。1957年蘇聯先于美國發射了洲際彈道導彈，使戰略進攻形式發生了重大變化，對裝有核彈頭、速度快、彈道離、射程遠的洲際彈道導彈的防御成為突出問題。60年代，美國戰略預警的重點是彈道導彈，先后部署了彈道導彈遠程預警系統，其部署特點是向北推進，用于預警從北極方向來襲的戰略轟炸機、巡航導彈和彈道導彈。美國還重點發展了北方彈道導彈預警系統，用于預警從蘇聯本土發射、經北冰洋的來襲洲際、中程彈道導彈。北方彈道導彈預警系統有3個彈道導彈預警雷達站，配有綜合自動檢測和監視設備。各站之間有獨立的通信鏈路，預警信息傳遞到北美防空司令部只需10秒。該系統的探測距離為4800公里，可提供25分鐘的預警。與北方彈道導彈預警系統相配合的是一個沿北緯49度部署在美國最北部、橫貫加拿大東西海岸的近程預警線。在該預警線上配置了24個雷達站，有各種用途的雷達100部，探測距離可達800公里。1971年，美國在馬薩諸塞州和加利福尼亞州部署了第一個“鋪路爪”潛地彈道導彈預警系統。它的探測距離為5500公里，可提供6分鐘的預警，主要用于預警從大西洋和太平洋的潛艇上發射的彈道導彈。值得一提的是，美國已將“鋪路爪”部署在我國的臺灣地區，主要對我國發射的戰略導彈實施早期預警。這大大增加了我國導彈突防美國反導防御體系的難度。70年代后，美國戰略預警的發展重點也開始多元化和高技術化，發展項目包括預警機、預警衛星、超視距雷達和大型相控陣雷達。80年代后，美國研制了超視距彈道導彈預警雷達，具有對大氣層內導彈進行預警的能力。它能實施180°扇形監視，搜索從北方和東方對美國本土和加拿大南部實施攻擊的彈道導彈。1982年美國在東西海岸、阿拉斯加州的克利爾、丹麥格陵蘭島的圖勒、英國的菲林代爾斯設立雷達站，共有12部超視距雷達。它的探測距離為3200～4800公里，能提供15～25分鐘的預警。它對潛地導彈可提供2.5～25分鐘的預警。1987年后，美國在緬因州和華盛頓州設雷達站。設在阿留申群島謝米亞的“丹麥眼鏡蛇”相控陣雷達系統的探測距離為4600公里，對來襲導彈可提供10-15分鐘的預警，用以加強阿拉斯加的彈道導彈預警系統。設在北達科他州大福克斯空軍基地的“外圍搜索定性雷達系統”的探測距離為2800公里，用來探測北部上空再入大氣層的洲際彈道導彈和潛地導彈。美國的相控陣雷達警戒系統由7部AN/FPS-7遠程搜索警戒雷達組成。1972年，美國在美加邊界增加了一部AN/FPS-85相控陣雷達，美國海軍還增加一部PAR邊境截獲雷達AN/FPS-16相控陣雷達，用來跟蹤從北冰洋的潛艇上發射的彈道導彈。80年代，該系統進行了全面改進，安裝了4部AN/FPS-115大型相控陣雷達。

美國在發展戰略預警體系時，采用了多種手段配合部署使用以及改型改進并舉的方針，充分發揮預警系統的功能和整體效能，確保戰略預警任務的完成。美國戰略預警體系的特點是采用分層部署，相互取長補短。導彈預警衛星覆蓋了敵方彈道導彈發射區域，基本上解決了對彈道導彈發射的探測問題。陸基彈道導彈預警雷達和地面遠程警戒雷達配置在不同的邊界方向，覆蓋了美國四周空域，并有重疊。再加上預警機的配合，可以做到探測跟蹤從不同方向襲擊美國的彈道導彈和戰略轟炸機。

中國反導預警雷達的發展

我國對于反導系統的研究一直處于低調狀態，但是這次反導試驗的成功說明了相關研究的碩果頗豐。國內出版的《電子系統建模仿真與評估》在這方面和《雷達電子戰系統數學仿真與評估》在這方面做了大量的理論研究。在硬件方面，相控陣尤其是主動相控陣技術已經被我國攻克。052C驅逐艦上裝備的艦載主動相控陣雷達，前一陣傳出試飛成功的機載有源相控陣火控雷達。國慶六十周年飛過天安門上空的“空警”-2000的主動相控陣平面陣列和“空警”-200裝備的平衡木式主動相控陣天線以及在我國各類防務展覽上層出不窮的路基機動式相控陣預警搜索雷達都宣告著中國在有源相控陣雷達領域的重大進展。相信我國會乘著中段反導實驗成功的東風繼續建設屬于中國人自己的反導體系，有朝一日不再讓恐怖的蘑菇云籠罩炎黃子孫生生不息的家園。