國外艦載預(yù)警雷達(dá)發(fā)展特征探析

吳少鵬，楊志昆，張建英

（中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所，南京211153）

0 引 言

海上預(yù)警雷達(dá)是獲取海上綜合態(tài)勢和目標(biāo)特性的重要裝備，是海上信息戰(zhàn)的重要信息源。各國高度重視基于軍事戰(zhàn)略變革的海上預(yù)警雷達(dá)的技術(shù)發(fā)展和裝備能力提升，以適應(yīng)和推進(jìn)海上作戰(zhàn)需求與作戰(zhàn)模式的發(fā)展，滿足面臨的日趨復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境和目標(biāo)特性，強(qiáng)化海上預(yù)警雷達(dá)對戰(zhàn)略發(fā)展的支撐和應(yīng)用效能。

1 艦載預(yù)警雷達(dá)發(fā)展戰(zhàn)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(fā)達(dá)國家，以國家安全戰(zhàn)略為引導(dǎo)，以根據(jù)不同時(shí)期的海軍戰(zhàn)略和海上作戰(zhàn)為需求，以全面掌控海上作戰(zhàn)態(tài)勢和目標(biāo)信息為目標(biāo)，持續(xù)發(fā)展作戰(zhàn)效能不斷提高的新型海上預(yù)警探測雷達(dá)裝備，突出海上預(yù)警探測雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的針對性和體系化作戰(zhàn)能力，保障其海上戰(zhàn)略的實(shí)施。圖1為海軍戰(zhàn)略變革與海上預(yù)警探測雷達(dá)裝備發(fā)展的關(guān)系。

二次世界大戰(zhàn)之后，美國制定了“封鎖與圍堵”、“打擊與報(bào)復(fù)”的國家軍事戰(zhàn)略，提出“掌握制海權(quán)”的“新概念”海軍戰(zhàn)略，明確發(fā)展大型艦艇，恢復(fù)航母在海戰(zhàn)中的優(yōu)先地位。海上預(yù)警探測雷達(dá)裝備發(fā)展的重點(diǎn)是滿足艦艇機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)、編隊(duì)區(qū)域作戰(zhàn)的空海中遠(yuǎn)程警戒搜索、制導(dǎo)的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用需求。

圖1 海軍戰(zhàn)略變革與海上預(yù)警探測雷達(dá)裝備發(fā)展的關(guān)系

上世紀(jì)中后期，美國提出了“強(qiáng)大美國”、由“全球性防御”向“地區(qū)性防御”轉(zhuǎn)變和“前沿存在，由海到陸”的軍事新戰(zhàn)略，制定了“海洋計(jì)劃2000年”、“從海上為美國海軍進(jìn)入21世紀(jì)”、“21世紀(jì)水面作戰(zhàn)艦艇任務(wù)需求方案”等海軍戰(zhàn)略，突出以“航母”為核心，以兩棲攻擊艦、船塢運(yùn)輸艦等大型水面艦船為重點(diǎn)的裝備規(guī)劃發(fā)展。海上預(yù)警探測雷達(dá)裝備發(fā)展的重點(diǎn)是具有區(qū)域攻防預(yù)警能力的多功能艦載雷達(dá)裝備，并將其融入海上全球預(yù)警探測體系。

2000年之后，美海軍提出“全球部署”、“前沿存在”，重點(diǎn)反恐與防擴(kuò)散，提出軍事存在和同盟關(guān)系的軍事戰(zhàn)略，制定了“加強(qiáng)威懾防止戰(zhàn)爭”的《21世紀(jì)海上力量合作戰(zhàn)略》、艦艇計(jì)劃和發(fā)展空海一體、強(qiáng)調(diào)太空和網(wǎng)絡(luò)新興軍事能力建設(shè)的海軍戰(zhàn)略。海上預(yù)警探測雷達(dá)裝備與技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)是構(gòu)建海上全域預(yù)警探測體系和先敵發(fā)現(xiàn)的遠(yuǎn)程精確探測與體系對抗能力，以滿足未來海上信息化作戰(zhàn)、遠(yuǎn)程協(xié)同作戰(zhàn)和遠(yuǎn)程精確打擊對海上遠(yuǎn)程預(yù)警探測能力的需求。

2 艦載預(yù)警雷達(dá)體制發(fā)展的階段典型特征

國外軍事發(fā)達(dá)國家的艦載預(yù)警雷達(dá)體制發(fā)展階段典型特征主要有以下特點(diǎn)：

（1）上世紀(jì)50～60年代，國外軍事強(qiáng)國主戰(zhàn)艦載雷達(dá)主要用于對空海目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)與搜索，其典型技術(shù)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(yuǎn)程對空搜索等兩坐標(biāo)探測雷達(dá)為代表，并研制了早期的AN／SPS?29三坐標(biāo)對空搜索雷達(dá)裝備；

（2）上世紀(jì)70年代后，為適應(yīng)海上艦艇編隊(duì)面臨的日益復(fù)雜的作戰(zhàn)環(huán)境和預(yù)警探測傳感器與武器系統(tǒng)緊密協(xié)同作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)功能要求，國外軍事強(qiáng)國主戰(zhàn)艦載雷達(dá)逐步向著空海三坐標(biāo)遠(yuǎn)程預(yù)警探測、多目標(biāo)搜索跟蹤、高速率目標(biāo)指示、自適應(yīng)雜波抑制與抗干擾、低截獲和無源相控陣的技術(shù)體制發(fā)展，其典型的代表性裝備主要有AN／SPS?49（V）固態(tài)化遠(yuǎn)程兩坐標(biāo)對空搜索雷達(dá)、AN／SPS?52C 和 AN／SPS?48E 頻掃三坐標(biāo)對空引導(dǎo)及目標(biāo)指示雷達(dá)，以及作為“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)核心傳感器的AN／SPY?1多功能相控陣?yán)走_(dá)；

（3）2000年后，國外軍事強(qiáng)國為滿足未來陸?？章?lián)合信息化作戰(zhàn)需求，結(jié)合新的海上作戰(zhàn)平臺(tái)建設(shè)，不斷推出多任務(wù)、多功能一體化的新型有源相控陣體制的預(yù)警探測雷達(dá)裝備，同時(shí)大力構(gòu)建陸、海、空、天一體化，并逐步擴(kuò)展到電磁網(wǎng)絡(luò)等多維作戰(zhàn)空間的綜合預(yù)警探測體系，逐步形成適應(yīng)海上信息化作戰(zhàn)和遠(yuǎn)程精確打擊的強(qiáng)大預(yù)警探測能力，以支撐其未來戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這一時(shí)期代表性的裝備主要有雙波段綜合集成雷達(dá)（DBR）、AN／SPY?3多功能數(shù)字有源相控陣?yán)走_(dá)、SPQ?11（“朱迪眼鏡蛇”）有源相控陣測量雷達(dá)和立體搜索雷達(dá)（VSR）、“防空／反導(dǎo)”（AMDR）雷達(dá)，以及不斷改進(jìn)完善的新一代空海一體化跨平臺(tái)協(xié)同預(yù)警探測系統(tǒng)。

3 艦載預(yù)警雷達(dá)技術(shù)發(fā)展階段典型特征

上世紀(jì)60～70年代，海上中遠(yuǎn)程預(yù)警探測雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)逐步從早期的以工程經(jīng)驗(yàn)積累為主的發(fā)展方式轉(zhuǎn)向以系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，以及以新材料、新器件和電子新技術(shù)為驅(qū)動(dòng)的發(fā)展方式。這一時(shí)期的海上預(yù)警探測雷達(dá)裝備技術(shù)發(fā)展的主要特點(diǎn)為高功率、固態(tài)化、相參處理和抗有源干擾技術(shù)的成熟應(yīng)用。在海上預(yù)警探測雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中廣泛采用了匹配濾波器、統(tǒng)計(jì)檢測、動(dòng)目標(biāo)顯示等先進(jìn)的信號分析理論和處理方法。在該階段提出并逐步發(fā)展起來的數(shù)字化處理和相控陣技術(shù)成為隨后幾十年里海上預(yù)警探測雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的革命性標(biāo)志。體現(xiàn)該階段技術(shù)特點(diǎn)的裝備主要包括：（1）AN／SPS?43雷達(dá)，峰值發(fā)射功率達(dá)到 2 000 kW；（2）AN／SPS?49（V）雷達(dá)，采用了頻率捷變、脈沖多普勒動(dòng)目標(biāo)處理、基于雜波圖的自動(dòng)目標(biāo)探測、旁瓣消除、強(qiáng)干擾抑制等新技術(shù)；（3）AN／SPS?67（V）雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)了大功率固態(tài)化發(fā)射。

從上世紀(jì)80年代開始，超大規(guī)模高速集成電路、電子計(jì)算機(jī)等新型電子器件和綜合電子技術(shù)的高速發(fā)展推動(dòng)了雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)的跨越發(fā)展。模塊化工程優(yōu)化設(shè)計(jì)、數(shù)字化處理、自動(dòng)檢測與跟蹤、自適應(yīng)濾波、彩色顯示等技術(shù)逐步成熟并在海上預(yù)警探測雷達(dá)系統(tǒng)工程研制中得到普及應(yīng)用?；贒SP的雷達(dá)信息處理系統(tǒng)在極大提高處理能力的同時(shí)設(shè)備量縮減到原來的1／10，平均故障間隔時(shí)間達(dá)到100 h以上，使雷達(dá)信息處理能力取得重大的實(shí)用化突破，奠定了基于多功能無源相控陣、高速數(shù)字信號處理和軟件化數(shù)據(jù)處理技術(shù)的現(xiàn)代預(yù)警探測雷達(dá)系統(tǒng)的重要技術(shù)基礎(chǔ)。體現(xiàn)該階段技術(shù)特點(diǎn)的裝備主要包括：（1）AN／SPS?48E雷達(dá)，采用了頻掃技術(shù)、全固態(tài)收發(fā)技術(shù)和低副瓣平面陣列天線技術(shù)；（2）AN／SPY?1雷達(dá)，采用多功能無源相控陣系統(tǒng)技術(shù)、天線副瓣干擾抑制技術(shù)、雷達(dá)與武器系統(tǒng)一體化綜合技術(shù)。

進(jìn)入上世紀(jì)90年代后，隨著該階段代表性的有源相控陣、多任務(wù)和多功能系統(tǒng)集成、寬帶高分辨力探測、多傳感器協(xié)同組網(wǎng)與信息融合等新興雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)取得突破性進(jìn)展并實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用，具有遠(yuǎn)程戰(zhàn)略預(yù)警、海空區(qū)域多任務(wù)／多功能綜合探測、遠(yuǎn)程目標(biāo)精確跟蹤與識(shí)別、跨平臺(tái)協(xié)同探測與武器控制和綜合抗干擾能力的新型雷達(dá)裝備不斷推出，在全面提升海上預(yù)警雷達(dá)裝備探測能力的同時(shí)在適應(yīng)海上平臺(tái)安裝環(huán)境和使用要求的可靠性、工作環(huán)境適應(yīng)性、實(shí)際作戰(zhàn)使用效能等方面也得以顯著提高。體現(xiàn)該階段技術(shù)特點(diǎn)的裝備主要包括持續(xù)改進(jìn)升級的現(xiàn)役AN／SPY系列雷達(dá)裝備、海上多功能預(yù)警探測系統(tǒng)（AMRFS）和CEC海上協(xié)同探測系統(tǒng)裝備等。

2000年以后的10幾年里，海上預(yù)警探測雷達(dá)技術(shù)的加快了發(fā)展步伐，寬帶數(shù)字有源相控陣、天線射頻系統(tǒng)與平臺(tái)一體化集成設(shè)計(jì)、智能化的系統(tǒng)資源自適應(yīng)調(diào)度與分配、精細(xì)化的自適應(yīng)信號處理、基于寬帶信號的目標(biāo)識(shí)別探測、多平臺(tái)協(xié)同探測定位等技術(shù)得到全面發(fā)展。近年來新研制的AN／SPY?3新型多功能有源相控陣?yán)走_(dá)、AMDR防空／反導(dǎo)雷達(dá)和正在試驗(yàn)的新一代空海一體化跨平臺(tái)協(xié)同預(yù)警探測系統(tǒng)等裝備，充分體現(xiàn)了多功能／多任務(wù)綜合集成、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同探測、各類探測傳感器信息相互融合引導(dǎo)、復(fù)雜環(huán)境的實(shí)時(shí)感知和適應(yīng)、目標(biāo)屬性識(shí)別探測、高威脅目標(biāo)快速捕獲和長時(shí)間連續(xù)穩(wěn)定跟蹤等技術(shù)特點(diǎn)和穩(wěn)定、可靠的作戰(zhàn)信息保障能力。

4 結(jié)束語

未來的海上作戰(zhàn)是以制信息權(quán)為主導(dǎo)，海上雷達(dá)裝備作為信息戰(zhàn)的主要信息獲取裝備擔(dān)負(fù)著重要的使命任務(wù)。本文分析了國外軍事大國的艦載雷達(dá)發(fā)展階段基本特征，反映了各國軍事強(qiáng)國均高度重視和大力發(fā)展海上預(yù)警探測技術(shù)與裝備，且隨著雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展和海上戰(zhàn)略發(fā)展的變化需求，海上預(yù)警雷達(dá)體系、技術(shù)和裝備將持續(xù)發(fā)展，并不斷推出新的應(yīng)用特點(diǎn)。