國外艦載預警雷達發展特征探析

吳少鵬，楊志昆，張建英

（中國船舶重工集團公司第七二四研究所，南京211153）

0 引 言

海上預警雷達是獲取海上綜合態勢和目標特性的重要裝備，是海上信息戰的重要信息源。各國高度重視基于軍事戰略變革的海上預警雷達的技術發展和裝備能力提升，以適應和推進海上作戰需求與作戰模式的發展，滿足面臨的日趨復雜的作戰環境和目標特性，強化海上預警雷達對戰略發展的支撐和應用效能。

1 艦載預警雷達發展戰略的典型階段特征

隨著全球軍事格局的變化，以美國為代表的西方發達國家，以國家安全戰略為引導，以根據不同時期的海軍戰略和海上作戰為需求，以全面掌控海上作戰態勢和目標信息為目標，持續發展作戰效能不斷提高的新型海上預警探測雷達裝備，突出海上預警探測雷達技術發展的針對性和體系化作戰能力，保障其海上戰略的實施。圖1為海軍戰略變革與海上預警探測雷達裝備發展的關系。

二次世界大戰之后，美國制定了“封鎖與圍堵”、“打擊與報復”的國家軍事戰略，提出“掌握制海權”的“新概念”海軍戰略，明確發展大型艦艇，恢復航母在海戰中的優先地位。海上預警探測雷達裝備發展的重點是滿足艦艇機動作戰、編隊區域作戰的空海中遠程警戒搜索、制導的戰術應用需求。

圖1 海軍戰略變革與海上預警探測雷達裝備發展的關系

上世紀中后期，美國提出了“強大美國”、由“全球性防御”向“地區性防御”轉變和“前沿存在，由海到陸”的軍事新戰略，制定了“海洋計劃2000年”、“從海上為美國海軍進入21世紀”、“21世紀水面作戰艦艇任務需求方案”等海軍戰略，突出以“航母”為核心，以兩棲攻擊艦、船塢運輸艦等大型水面艦船為重點的裝備規劃發展。海上預警探測雷達裝備發展的重點是具有區域攻防預警能力的多功能艦載雷達裝備，并將其融入海上全球預警探測體系。

2000年之后，美海軍提出“全球部署”、“前沿存在”，重點反恐與防擴散，提出軍事存在和同盟關系的軍事戰略，制定了“加強威懾防止戰爭”的《21世紀海上力量合作戰略》、艦艇計劃和發展空海一體、強調太空和網絡新興軍事能力建設的海軍戰略。海上預警探測雷達裝備與技術發展的重點是構建海上全域預警探測體系和先敵發現的遠程精確探測與體系對抗能力，以滿足未來海上信息化作戰、遠程協同作戰和遠程精確打擊對海上遠程預警探測能力的需求。

2 艦載預警雷達體制發展的階段典型特征

國外軍事發達國家的艦載預警雷達體制發展階段典型特征主要有以下特點：

（1）上世紀50～60年代，國外軍事強國主戰艦載雷達主要用于對空海目標的發現與搜索，其典型技術體制以采用喇叭饋源加反射面天線的AN／SPS?10對海搜索、AN／SPS?43遠程對空搜索等兩坐標探測雷達為代表，并研制了早期的AN／SPS?29三坐標對空搜索雷達裝備；

（2）上世紀70年代后，為適應海上艦艇編隊面臨的日益復雜的作戰環境和預警探測傳感器與武器系統緊密協同作戰的戰術功能要求，國外軍事強國主戰艦載雷達逐步向著空海三坐標遠程預警探測、多目標搜索跟蹤、高速率目標指示、自適應雜波抑制與抗干擾、低截獲和無源相控陣的技術體制發展，其典型的代表性裝備主要有AN／SPS?49（V）固態化遠程兩坐標對空搜索雷達、AN／SPS?52C 和 AN／SPS?48E 頻掃三坐標對空引導及目標指示雷達，以及作為“宙斯盾”作戰系統核心傳感器的AN／SPY?1多功能相控陣雷達；

（3）2000年后，國外軍事強國為滿足未來陸海空聯合信息化作戰需求，結合新的海上作戰平臺建設，不斷推出多任務、多功能一體化的新型有源相控陣體制的預警探測雷達裝備，同時大力構建陸、海、空、天一體化，并逐步擴展到電磁網絡等多維作戰空間的綜合預警探測體系，逐步形成適應海上信息化作戰和遠程精確打擊的強大預警探測能力，以支撐其未來戰略目標的實現。這一時期代表性的裝備主要有雙波段綜合集成雷達（DBR）、AN／SPY?3多功能數字有源相控陣雷達、SPQ?11（“朱迪眼鏡蛇”）有源相控陣測量雷達和立體搜索雷達（VSR）、“防空／反導”（AMDR）雷達，以及不斷改進完善的新一代空海一體化跨平臺協同預警探測系統。

3 艦載預警雷達技術發展階段典型特征

上世紀60～70年代，海上中遠程預警探測雷達系統技術逐步從早期的以工程經驗積累為主的發展方式轉向以系統理論為指導，以及以新材料、新器件和電子新技術為驅動的發展方式。這一時期的海上預警探測雷達裝備技術發展的主要特點為高功率、固態化、相參處理和抗有源干擾技術的成熟應用。在海上預警探測雷達系統設計中廣泛采用了匹配濾波器、統計檢測、動目標顯示等先進的信號分析理論和處理方法。在該階段提出并逐步發展起來的數字化處理和相控陣技術成為隨后幾十年里海上預警探測雷達技術發展的革命性標志。體現該階段技術特點的裝備主要包括：（1）AN／SPS?43雷達，峰值發射功率達到 2 000 kW；（2）AN／SPS?49（V）雷達，采用了頻率捷變、脈沖多普勒動目標處理、基于雜波圖的自動目標探測、旁瓣消除、強干擾抑制等新技術；（3）AN／SPS?67（V）雷達，實現了大功率固態化發射。

從上世紀80年代開始，超大規模高速集成電路、電子計算機等新型電子器件和綜合電子技術的高速發展推動了雷達系統設計和工程實現技術的跨越發展。模塊化工程優化設計、數字化處理、自動檢測與跟蹤、自適應濾波、彩色顯示等技術逐步成熟并在海上預警探測雷達系統工程研制中得到普及應用。基于DSP的雷達信息處理系統在極大提高處理能力的同時設備量縮減到原來的1／10，平均故障間隔時間達到100 h以上，使雷達信息處理能力取得重大的實用化突破，奠定了基于多功能無源相控陣、高速數字信號處理和軟件化數據處理技術的現代預警探測雷達系統的重要技術基礎。體現該階段技術特點的裝備主要包括：（1）AN／SPS?48E雷達，采用了頻掃技術、全固態收發技術和低副瓣平面陣列天線技術；（2）AN／SPY?1雷達，采用多功能無源相控陣系統技術、天線副瓣干擾抑制技術、雷達與武器系統一體化綜合技術。

進入上世紀90年代后，隨著該階段代表性的有源相控陣、多任務和多功能系統集成、寬帶高分辨力探測、多傳感器協同組網與信息融合等新興雷達系統技術取得突破性進展并實現工程化應用，具有遠程戰略預警、海空區域多任務／多功能綜合探測、遠程目標精確跟蹤與識別、跨平臺協同探測與武器控制和綜合抗干擾能力的新型雷達裝備不斷推出，在全面提升海上預警雷達裝備探測能力的同時在適應海上平臺安裝環境和使用要求的可靠性、工作環境適應性、實際作戰使用效能等方面也得以顯著提高。體現該階段技術特點的裝備主要包括持續改進升級的現役AN／SPY系列雷達裝備、海上多功能預警探測系統（AMRFS）和CEC海上協同探測系統裝備等。

2000年以后的10幾年里，海上預警探測雷達技術的加快了發展步伐，寬帶數字有源相控陣、天線射頻系統與平臺一體化集成設計、智能化的系統資源自適應調度與分配、精細化的自適應信號處理、基于寬帶信號的目標識別探測、多平臺協同探測定位等技術得到全面發展。近年來新研制的AN／SPY?3新型多功能有源相控陣雷達、AMDR防空／反導雷達和正在試驗的新一代空海一體化跨平臺協同預警探測系統等裝備，充分體現了多功能／多任務綜合集成、網絡化協同探測、各類探測傳感器信息相互融合引導、復雜環境的實時感知和適應、目標屬性識別探測、高威脅目標快速捕獲和長時間連續穩定跟蹤等技術特點和穩定、可靠的作戰信息保障能力。

4 結束語

未來的海上作戰是以制信息權為主導，海上雷達裝備作為信息戰的主要信息獲取裝備擔負著重要的使命任務。本文分析了國外軍事大國的艦載雷達發展階段基本特征，反映了各國軍事強國均高度重視和大力發展海上預警探測技術與裝備，且隨著雷達技術的不斷發展和海上戰略發展的變化需求，海上預警雷達體系、技術和裝備將持續發展，并不斷推出新的應用特點。