賈宏進(jìn)，彭　芃，蔣瑩瑩(.9336部隊(duì)，河北秦皇島066000;.中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所，南京53)

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國外艦載相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展及未來趨勢

賈宏進(jìn)1，彭芃2，蔣瑩瑩2
(1.91336部隊(duì)，河北秦皇島066000;2.中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所，南京211153)

摘要:現(xiàn)代海戰(zhàn)中，艦艇雷達(dá)要面臨來自多方位的武器威脅。為了有效地解決水面艦艇編隊(duì)在復(fù)雜電磁干擾環(huán)境下抗擊空中、海上多方向、多批次飽和攻擊的威脅，世界各國海軍都研制和裝備了艦載相控陣?yán)走_(dá)。艦載相控陣?yán)走_(dá)在海戰(zhàn)場發(fā)揮越來越重要的作用。本文介紹了國外艦載相控陣?yán)走_(dá)裝備的發(fā)展，并對未來艦載相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞:艦載雷達(dá);相控陣?yán)走_(dá);發(fā)展;趨勢

0　引言

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代海戰(zhàn)已進(jìn)入電子化和信息化的階段。艦載雷達(dá)不僅是現(xiàn)代艦船防御作戰(zhàn)系統(tǒng)的重要組成部分，而且還是艦船的關(guān)鍵探測裝備。而艦載雷達(dá)性能的優(yōu)劣對整個作戰(zhàn)起到至關(guān)重要的作用，甚至?xí)绊懙饺亢Ｓ颉⒖沼蜃鲬?zhàn)體系的完備性，對一個國家的海事裝備具有全面的制約作用。艦載相控陣?yán)走_(dá)可以同時實(shí)現(xiàn)搜索、識別、跟蹤、制導(dǎo)和探測等功能，能同時監(jiān)視和跟蹤多個目標(biāo)，抗干擾性能好，可靠性高。因此，對艦載相控陣?yán)走_(dá)的研制至關(guān)重要。

海上艦艇編隊(duì)面臨來自多方位的武器威脅。為了解決這一問題，美國、俄羅斯、法國、英國、荷蘭、德國、意大利、日本、澳大利亞、以色列等國競相研制并裝備了艦載相控陣?yán)走_(dá)，以提高水面艦艇的作戰(zhàn)能力。

1　艦載相控陣?yán)走_(dá)裝備發(fā)展現(xiàn)狀［1-3］

1.1美國

1.1.1 AN/SPY-3雷達(dá)

AN/SPY-3固態(tài)多功能雷達(dá)(圖1)是美國第一部艦載有源相控陣?yán)走_(dá)，主要用于視距搜索、低空跟蹤和導(dǎo)彈支持，由甲板上的3個有源陣列和接收機(jī)/激勵器(REX)以及甲板下的信號數(shù)據(jù)處理器(SDP)分系統(tǒng)組成。它的主要工作模式為視距邊掃描邊搜索/跟蹤、水面目標(biāo)搜索/導(dǎo)航、潛望鏡探測和識別和環(huán)境測繪。協(xié)同作戰(zhàn)時，該雷達(dá)還能進(jìn)行精確跟蹤、本艦導(dǎo)彈跟蹤、導(dǎo)彈通信和目標(biāo)照明。

在2005年完成陸地測試后，AN/SPY-3雷達(dá)被安裝到退役的美國海軍“保羅·福斯特”號驅(qū)逐艦(DD-964)改裝的自防御測試船(SDTS)上進(jìn)行海試，但一直到2008年還安裝在SDTS上用來觀察艦船自我防御系統(tǒng)(SSDS)試驗(yàn)。

圖1　AN/SPY-3固態(tài)多功能相控陣?yán)走_(dá)

1.1.2“防空反導(dǎo)雷達(dá)”(AMDR)

美海軍“防空反導(dǎo)雷達(dá)”(AMDR)是一部工作在E/F和I波段新型固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)(圖2)，由洛克希德·馬丁公司、諾斯羅普·格魯曼公司和雷聲公司共同研制，計(jì)劃裝備到第三批“阿利·伯克”(DDG-51)級驅(qū)逐艦中。它能夠檢測和跟蹤多種威脅，包括彈道導(dǎo)彈、戰(zhàn)機(jī)以及超聲速、掠海反艦導(dǎo)彈。AMDR具有開放式體系結(jié)構(gòu)和靈活的升級能力，可部署于不同艦船平臺，是美國海軍未來40年主要的雷達(dá)系統(tǒng)。

圖2　“防空反導(dǎo)雷達(dá)”(AMDR)固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)

AMDR雷達(dá)將采用先進(jìn)的雙波段模式。X波段雷達(dá)將提供水平搜索、精確跟蹤、導(dǎo)彈控制和末段照射功能，而S波段雷達(dá)則復(fù)雜立體搜索、跟蹤、彈道導(dǎo)彈識別和導(dǎo)彈控制，其設(shè)計(jì)具備可擴(kuò)展性，能夠在多個平臺上安裝和集成，以適應(yīng)海軍當(dāng)前和未來的任務(wù)需求。

1.1.3 AN/SPY-2(AN/SPY-1E)有源相控陣?yán)走_(dá)

AN/SPY-2即AN/SPY-1E，是一種工作在E/F波段的固態(tài)多功能相控陣?yán)走_(dá)，將成為美國海軍下一代的主要艦載雷達(dá)。該雷達(dá)功率孔徑大，分辨率高，能完成AN/SPY-1的全部功能，而且采用的技術(shù)更先進(jìn)，具有戰(zhàn)場導(dǎo)彈防御能力，并能在更遠(yuǎn)的距離探測、識別來襲的彈道導(dǎo)彈目標(biāo)。

1.1.4 AN/SPQ-11“朱迪眼鏡蛇”(Cobra Judy)相控陣?yán)走_(dá)

AN/SPQ-11“朱迪眼鏡蛇”雷達(dá)工作在E/F和I/J波段，能探測和跟蹤洲際彈道導(dǎo)彈及其他遠(yuǎn)程導(dǎo)彈和飛行器。另外，它具有低旁瓣、功耗小、效率和可靠性高等特點(diǎn)。該雷達(dá)安裝在美國海軍“觀察島”號測量船的艉甲板上。其天線直徑約7 m，呈八角形，有12288個有源單元，方位可機(jī)械轉(zhuǎn)動，整個雷達(dá)系統(tǒng)約重2500磅。

雷聲公司于2011年10月提前完成了朱迪眼鏡蛇更換(CJR)系統(tǒng)任務(wù)設(shè)備艦上的安裝。該系統(tǒng)將取代原有“觀察島”號上的AN/SPQ-11“朱迪眼鏡蛇”雷達(dá)。CJR更換系統(tǒng)體積龐大的X波段和S波段有源相控陣天線各自有約4層樓高、500000磅重。X波段和S波段天線都采用了有源電掃陣列(AESA)技術(shù)，能對多個目標(biāo)同時進(jìn)行搜索、跟蹤與數(shù)據(jù)采集。

1.2俄羅斯

1.2.1“天空哨兵”(Sky Watch)相控陣?yán)走_(dá)

“天空哨兵”雷達(dá)(圖3)由平面陣列天線、發(fā)射機(jī)、信號處理機(jī)、12臺大型數(shù)字式計(jì)算機(jī)、控制臺以及輔助設(shè)備組成。該雷達(dá)的相控陣天線由4塊固定矩形平面陣列組成，每個陣面的獨(dú)立的輻射單元為5100個，4個陣面共有20400個輻射單元。該雷達(dá)具有對付多個目標(biāo)飽和攻擊的能力，在計(jì)算機(jī)的控制下可以同時跟蹤和處理多批目標(biāo)。

圖3　俄羅斯“庫茲涅佐夫”號航空母艦上的“天空哨兵”雷達(dá)

1.2.2 CCB-501艦載相控陣?yán)走_(dá)

CCB-501相控陣?yán)走_(dá)采用了先進(jìn)的砷化鎵微波集成電路有源收發(fā)模塊、數(shù)字波束形成、可編程波形產(chǎn)生、數(shù)字脈壓、部分自適應(yīng)陣列、可編程信號處理以及光纖傳輸?shù)刃录夹g(shù)，能同時跟蹤多個目標(biāo)，并能有效對付飽和攻擊和嚴(yán)重的電子干擾。該型雷達(dá)的研制為俄羅斯艦載固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展指明了方向。

1.3法國

1.3.1“阿拉貝爾”(Arabel)雷達(dá)

“阿拉貝爾”(Arabel)是一部I/J波段(8～12.5 GHz)3D多功能相控陣?yán)走_(dá)，能同時跟蹤多個目標(biāo)，攔截所有類型的導(dǎo)彈，能自動適應(yīng)各種威脅和環(huán)境(包括雜波、ECM和ECCM)。Arabel具有完整的敵我識別、指揮、控制功能，是全自動的設(shè)備，與主艦的戰(zhàn)斗指導(dǎo)系統(tǒng)集成在一起。

1.3.2特里斯科爾(Triskel)雷達(dá)

特里斯科爾(Triskel)是由法國泰利斯集團(tuán)研制的工作在G/H波段的海用多功能雷達(dá)，采用相位頻率平面陣。該系統(tǒng)是根據(jù)北約未來護(hù)衛(wèi)艦(NFR90)的雷達(dá)參數(shù)要求來研制的。

1.3.3“武仙座”(Herakles)相控陣?yán)走_(dá)

“武仙座”(Herakles)是由法國泰利斯集團(tuán)研發(fā)的一部工作在E/F(2～4 GHz)波段的3D多功能相控陣?yán)走_(dá)，用于遠(yuǎn)距離空中/水面監(jiān)視和武器控制。它裝備在新加坡的“拉斐特”級和“無畏”護(hù)衛(wèi)艦、法國的“阿基坦”級護(hù)衛(wèi)艦以及摩洛哥的首艘FREMM護(hù)衛(wèi)艦上。2012年第三季度交付的法國“阿基坦”級多功能護(hù)衛(wèi)艦上裝備“武仙座”(Herakles)相控陣?yán)走_(dá)(圖4)。

圖4　“武仙座”(Herakles)相控陣?yán)走_(dá)

1.4英國

1.4.1“桑普森”(Sampson)雷達(dá)

“桑普森”(Sampson)雷達(dá)是由英國航空航天防御公司(BADS)負(fù)責(zé)研發(fā)的一部工作在E/F(S)波段的有源相控陣?yán)走_(dá)(圖5)。Sampson雷達(dá)采用雙面旋轉(zhuǎn)陣列天線，內(nèi)置于碳纖維復(fù)合球形抗風(fēng)雨雷達(dá)罩內(nèi)，每個陣面包括2500個發(fā)射/接收單元(每個砷化鎵收/發(fā)模塊有4個通道)。該雷達(dá)能夠提供監(jiān)視、跟蹤和導(dǎo)彈中程制導(dǎo)支持。該雷達(dá)是英國版的艦載主力防空導(dǎo)彈系統(tǒng)(PAAMS)的核心組成部分，目前裝備在英國45型驅(qū)逐艦上。

圖5　“桑普森”(Sampson)多功能相控陣?yán)走_(dá)

1.4.2 MESAR雷達(dá)

MESAR(多功能電掃自適應(yīng)雷達(dá))是工作在E/F(2.7～3.3 GHz)波段的固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)。雷達(dá)天線含有平面?zhèn)鞲衅麝嚸?，陣面由砷化?GaAs)模塊陣列組成，共有4個固定陣面，每個陣面包含2000個陣元，可在仰角和方位上覆蓋90°，從而達(dá)到完整的半球覆蓋。它采用了砷化鎵微波集成電路有源收發(fā)模塊、數(shù)字波束形成、部分自適應(yīng)陣列、數(shù)字脈壓、可編程波形產(chǎn)生、可編程信號處理以及光纖傳輸?shù)刃录夹g(shù)。

1.4.3 SPECTAR多功能有源相控陣?yán)走_(dá)

SPECTAR雷達(dá)是一種采用單有源陣列的多功能雷達(dá)，裝備輕型護(hù)衛(wèi)艦以上的水面艦艇。該雷達(dá)方位上電子掃描和仰角上機(jī)械旋轉(zhuǎn)，提供360°覆蓋，為近程武器系統(tǒng)控制和較遠(yuǎn)距離的空情圖編輯提供三坐標(biāo)搜索及跟蹤數(shù)據(jù)。其性能可以滿足現(xiàn)在和將來在不利環(huán)境中對低可觀測目標(biāo)的探測需求。該雷達(dá)的所有主要處理和管理功能都實(shí)現(xiàn)了軟件控制，使其更能適應(yīng)將來的操作需求及新的威脅。

1.5日本

1.5.1 OPS-24相控陣?yán)走_(dá)

OPS-24雷達(dá)是工作在D波段的固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)(圖7)，裝備于“村雨”和“朝霧”級驅(qū)逐艦上。它采用八角形固態(tài)有源單面陣相控陣天線，發(fā)射波束在仰角方向上可由程序控制完成電掃描，提供半球覆蓋。整個天線單面陣由3000個有源T/R組件構(gòu)成，總重量為3690 kg。每個T/R組件的尺寸為126 mm×253 mm×40 mm，重1.23 kg。整部雷達(dá)天線重量約為5000～6000 kg。

圖6　OPS-24艦載有源相控陣三坐標(biāo)雷達(dá)

1.5.2 FCS-3(V)艦載有源相控陣?yán)走_(dá)

FCS-3(V)雷達(dá)是FCS-3雷達(dá)的改進(jìn)型(圖7)，是一種先進(jìn)的多功能有源相控陣?yán)走_(dá)，也是繼OPS-24后研制的第二種艦載有源相控陣?yán)走_(dá)。它能同時滿足目標(biāo)搜索、跟蹤與火控等多種功能，并指揮艦載武器進(jìn)行攔截和攻擊，具備同時對抗多個目標(biāo)的能力。2009年3月服役的日本“日向”號直升機(jī)航母(DDH-181)裝備了FCS-3(V)四面陣有源相控陣?yán)走_(dá)。

圖7　FCS-3(V)四面陣有源相控陣?yán)走_(dá)

1.5.3 OPS-50對空搜索有源相控陣?yán)走_(dá)

OPS-50有源相控陣?yán)走_(dá)預(yù)計(jì)將裝備于日本的22DDH驅(qū)逐艦上。該雷達(dá)其實(shí)是具有特殊對空搜索和航空管制功能的FCS-3雷達(dá)的簡化型，取消了導(dǎo)彈制導(dǎo)功能，其對空搜索范圍擴(kuò)大到370 km(200 nm)，這將有效擴(kuò)大艦隊(duì)防空的搜索范圍。

1.6德國

TRS-4D/NR是由Cassidian公司開發(fā)的工作在G/H波段的有源相控陣對空對海監(jiān)視雷達(dá)。這部雷達(dá)在2011年9月14日召開的倫敦防務(wù)與安全裝備國際展覽會首次亮相。發(fā)射機(jī)采用氮化鎵(GaN)半導(dǎo)體技術(shù)的T/R組件，最大探測距離達(dá)到250 km，具備對1000多個空、海目標(biāo)的三維跟蹤能力。它可裝備不同大小的艦艇(從巡邏艇到護(hù)衛(wèi)艦)，在海洋或目標(biāo)密度高的復(fù)雜沿海地區(qū)執(zhí)行不同的監(jiān)測任務(wù)。該雷達(dá)全壽命周期成本非常低，而且連續(xù)工作3個月而無需任何維護(hù)的概率達(dá)到99%。

1.7意大利

EMPAR(歐洲多功能相控陣?yán)走_(dá))是由意大利阿萊尼亞公司研制的工作在G/H波段的相控陣?yán)走_(dá)(見圖8)。該雷達(dá)由相控陣天線、大功率TWT發(fā)射機(jī)、二級超外差接收機(jī)、全自適應(yīng)陣列信號處理器、數(shù)字脈沖壓縮器以及綜合實(shí)時管理計(jì)算機(jī)等組成。它采用旋轉(zhuǎn)單面陣列天線，具有三維對空警戒和搜索、跟蹤和導(dǎo)彈制導(dǎo)功能，能探測和跟蹤各種目標(biāo)。它裝備在意大利海軍的Orizzonte級護(hù)衛(wèi)艦、Horizon級護(hù)衛(wèi)艦、FREMM級護(hù)衛(wèi)艦、Garibaldi航母、Cavour號航母以及法國海軍的Horizon級護(hù)衛(wèi)艦上。

圖8　“埃姆帕”(EMPAR)單面旋轉(zhuǎn)式相控陣?yán)走_(dá)

1.8澳大利亞

裝備在澳大利亞和新西蘭聯(lián)合研制的“安扎克”(Anzac)級護(hù)衛(wèi)艦上的CEA-FAR為固態(tài)、全數(shù)字波束形成、三坐標(biāo)有源相控陣?yán)走_(dá)(圖9)。該雷達(dá)采用模塊化、可編程、可縮放設(shè)計(jì)。在海試階段，CEA-FAR采用了四面陣，但最終應(yīng)用到“安扎克”(Anzac)級護(hù)衛(wèi)艦的CEA-FAR將采用6個陣面，不僅提供360°覆蓋，而且任一陣面的掃描角都可以達(dá)到90°。如果6個面的天線有一半損壞，另3個面仍能繼續(xù)工作，其可靠性非常高。它采用全數(shù)字波束形成技術(shù)，能動態(tài)自適應(yīng)變化模式來滿足復(fù)雜環(huán)境和威脅場景。

圖9　CEA-FAR固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)

1.9以色列

1.9.1 EL/M-2248(MF-STAR)雷達(dá)

EL/M-2248(MF-STAR)雷達(dá)(圖10)工作在E/F波段，是一種多功能、三坐標(biāo)、固態(tài)有源共形相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)，適用于新一代輕型護(hù)衛(wèi)艦。該雷達(dá)采用的是當(dāng)今最先進(jìn)的固態(tài)有源相控陣技術(shù)，代表著未來艦載雷達(dá)的發(fā)展趨勢。該雷達(dá)的作戰(zhàn)功能包括濱海戰(zhàn)支持、瞬時多目標(biāo)交戰(zhàn)支持、主動和半主動導(dǎo)彈支持、三坐標(biāo)遠(yuǎn)程對空監(jiān)視、三坐標(biāo)中程威脅告警、導(dǎo)彈地平線搜索和威脅告警、海上水面監(jiān)視、目標(biāo)分類(包括直升機(jī))和火力控制與彈著點(diǎn)觀測?？缮壍摹⒛K化的輕型天線技術(shù)的采用使其可以被訂制成適于裝備相對小型的作戰(zhàn)艦艇，如輕護(hù)艦或更重級別的艦。

圖10　EL/M-2248(MF-STAR)固態(tài)有源相控陣?yán)走_(dá)

1.9.2 EL/M-2258(ALPHA)雷達(dá)

EL/M-2258(ALPHA)是一部工作在E/F波段的輕型有源相控陣多功能雷達(dá)，具有質(zhì)量小、機(jī)掃和電掃相結(jié)合的有源陣列特點(diǎn)，可裝備輕型護(hù)衛(wèi)艦、護(hù)衛(wèi)艦和大型艦船。該雷達(dá)由埃爾塔(Elta)公司制造，集成了先進(jìn)技術(shù)，即使在惡劣海情下也可以同時生成大量的射頻掃描目標(biāo)區(qū)域，提供高質(zhì)量的實(shí)時態(tài)勢圖像。

1.10“阿帕”(APAR)有源相控陣?yán)走_(dá)

“阿帕”(APAR)是荷蘭、德國和加拿大三國共同研制的，裝備在荷蘭LCF型護(hù)衛(wèi)艦、德國F-124型護(hù)衛(wèi)艦、丹麥“伊萬·休特菲爾德”級護(hù)衛(wèi)艦和加拿大“城市”級護(hù)衛(wèi)艦上。第一部“阿帕”(APAR)有源相控陣?yán)走_(dá)于2001年裝備德國“薩克森”級護(hù)衛(wèi)艦的首艦“薩克森”號(舷號F219)上。APAR雷達(dá)工作在X波段，主要用于進(jìn)行水平搜索和多目標(biāo)跟蹤。它具有4個安裝在錐體結(jié)構(gòu)上的固定(非旋轉(zhuǎn))傳感器陣列或陣面，每個陣面包含3424個在X波段(10 GHz)頻率工作的T/R組件。

1.11 SEAPAR有源相控陣?yán)走_(dá)

SEAPAR(小型改進(jìn)型“海麻雀導(dǎo)彈”系統(tǒng)有源相控陣?yán)走_(dá))是荷蘭泰利斯公司和德國EADS防御電子公司在APAR的基礎(chǔ)上合作開發(fā)的一種重量較輕、尺寸較小和成本較低的有源相控陣?yán)走_(dá)。它主要用于區(qū)域防御和艦艇自衛(wèi)，適于安裝在巡邏艇等小型戰(zhàn)艦上。

2　艦載相控陣?yán)走_(dá)未來發(fā)展趨勢

(1)從單一功能向多功能發(fā)展

艦載相控陣?yán)走_(dá)作為艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)的重要組成部分，其防御系統(tǒng)反應(yīng)時間要短、火力轉(zhuǎn)移要快;能同時進(jìn)行多目標(biāo)搜索和跟蹤任務(wù)，并且具有遠(yuǎn)距離發(fā)現(xiàn)和全方位攻擊多批目標(biāo)的能力;能對低至海面的目標(biāo)進(jìn)行有效攔截。同時，基于艦船隱身化、電磁兼容設(shè)計(jì)要求和作戰(zhàn)系統(tǒng)信息綜合運(yùn)用與共享技術(shù)的發(fā)展，這就需要將搜索功能、跟蹤功能和武器制導(dǎo)功能綜合起來，形成一部艦載多功能雷達(dá)，代替多部功能單一的雷達(dá)，減少艦艇上雷達(dá)的數(shù)量，解決眾多艦載雷達(dá)相互干擾和反應(yīng)時間長的問題。如美國的“防空反導(dǎo)雷達(dá)”(AMDR)，它采用先進(jìn)的雙波段模式，可以進(jìn)行復(fù)雜立體搜索、精確跟蹤、彈道導(dǎo)彈識別和控制等，同時需進(jìn)行雷達(dá)、通信、敵我識別、干擾等多任務(wù)的系統(tǒng)集成，以能適應(yīng)海軍的各種艦船平臺，代替艦船上多部功能單一的雷達(dá)以至多任務(wù)的單一裝備，并使得艦船上天線配置問題和信號相互干擾問題得到妥善解決。

(2)無源相控陣向有源相控陣發(fā)展

多功能相控陣?yán)走_(dá)的技術(shù)體制有兩種類型:一種是集中饋電的無源陣技術(shù)體制，即雷達(dá)的發(fā)射機(jī)是一個整體式分機(jī)，集中向天線陣面饋電，如美國的AN/SPY-1無源相控陣?yán)走_(dá);另一種是固態(tài)有源陣技術(shù)體制，其發(fā)射機(jī)是分布式，在天線陣面上的每個或數(shù)個輻射單元后面均接有固態(tài)收發(fā)組件，由于天線陣面上存在著數(shù)千個直接向空間輻射能量的功率源器件，所以稱為有源相控陣?yán)走_(dá)，如美國的AN/SPY-3固態(tài)有源多功能相控陣?yán)走_(dá)。與無源相控陣?yán)走_(dá)相比，有源相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)射饋線損耗更小，探測距離更遠(yuǎn)，且可靠性更高，如澳大利亞的CEA-FAR固態(tài)全數(shù)字波束形成有源相控陣?yán)走_(dá)，它采用6個陣面，假如其中3個陣面損壞，另外3個陣面仍能保證雷達(dá)正常工作。相反，當(dāng)無源相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障時，會導(dǎo)致整部雷達(dá)不能工作。而且，有源相控陣?yán)走_(dá)采用先進(jìn)的光電技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)，具有良好的低截獲概率性能和較強(qiáng)的抗干擾能力。因其體積、重量明顯減小，所以更適于裝艦。目前，世界各國都在研制有源多功能相控陣?yán)走_(dá)，盡管因?yàn)槭艿脚灤?、預(yù)算等各方面的限制，短時間內(nèi)有源相控陣?yán)走_(dá)還不可能完全取代無源相控陣?yán)走_(dá)，無源相控陣?yán)走_(dá)和有源相控陣?yán)走_(dá)會同時存在一段時間，但未來的發(fā)展趨勢還是從無源向有源多功能相控陣的方向發(fā)展。

(3)先進(jìn)固態(tài)器件和高新技術(shù)的應(yīng)用

艦載有源多功能相控陣?yán)走_(dá)將采用先進(jìn)小型化固態(tài)器件，如英國的MESAR(多功能電掃自適應(yīng)雷達(dá))和“桑普森”(Sampson)雷達(dá)以及荷蘭、德國、加拿大共同開發(fā)的APAR雷達(dá)，它們采用了先進(jìn)的砷化鎵(GaAs)單片微波集成電路(MMIC)有源收發(fā)模塊。德國開發(fā)的TRS-4D/NR相控陣對空對海監(jiān)視雷達(dá)采用了氮化鎵(GaN)半導(dǎo)體技術(shù)的T/R組件，這樣可明顯減小雷達(dá)的體積、重量，更適于裝艦。而且，有源相控陣?yán)走_(dá)采用先進(jìn)數(shù)字波束形成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)天線波束自適應(yīng)控制，大大提高了雷達(dá)的抗干擾能力，如日本的OPS-24雷達(dá)和澳大利亞的CEA-FAR雷達(dá)，它們采用先進(jìn)的數(shù)字波束形成技術(shù)，為雷達(dá)在各種作戰(zhàn)環(huán)境下工作提供很大的靈活性和優(yōu)良的電子對抗能力。除此之外，還可以通過采用自適應(yīng)波束形成和控制、自適應(yīng)旁瓣對消、自適應(yīng)頻率捷變、自適應(yīng)動目標(biāo)顯示、自適應(yīng)工作方式選擇和自適應(yīng)航跡相關(guān)技術(shù)以及先進(jìn)光電技術(shù)等提高艦載相控陣?yán)走_(dá)發(fā)現(xiàn)、跟蹤、抗干擾、可靠性等綜合能力，如俄羅斯的CCB-501艦載相控陣?yán)走_(dá)，它采用數(shù)字波束形成、可編程波形產(chǎn)生、數(shù)字脈壓、部分自適應(yīng)陣列、可編程信號處理以及光纖傳輸?shù)刃录夹g(shù)，能探測和跟蹤多個目標(biāo)，抗干擾能力強(qiáng)。

(4)“抗威脅”性能的進(jìn)一步提高

艦載相控陣?yán)走_(dá)將面臨小型無人水面艇、漂浮的水雷、潛艇、高機(jī)動海面小目標(biāo)、掠海反艦導(dǎo)彈、低空/超低空飛行飛機(jī)、隱身飛行器、彈道導(dǎo)彈等不對稱的具有威脅性的目標(biāo)，而且還要在惡劣環(huán)境下辨別出這些不同類型的目標(biāo)。這就要求艦載雷達(dá)具有更遠(yuǎn)的探測距離和高更新率，能夠進(jìn)行提前探測，才能及時作出反應(yīng)，如美國海軍“防空反導(dǎo)雷達(dá)”(AMDR)和AN/SPY-1E固態(tài)多功能相控陣?yán)走_(dá)，前者能探測和跟蹤彈道導(dǎo)彈、戰(zhàn)機(jī)以及超音速、掠海反艦導(dǎo)彈等多種威脅，具有較強(qiáng)的抗威脅性能;后者是美國海軍下一代的主要艦載雷達(dá)，能完成AN/SPY-1的全部功能，能在更遠(yuǎn)的距離探測和識別彈道導(dǎo)彈目標(biāo)。因此，進(jìn)一步提高艦載相控陣?yán)走_(dá)的“抗威脅”性能，是一個重要的發(fā)展趨勢。隱身目標(biāo)是艦載相控陣?yán)走_(dá)將面臨的最大威脅之一，世界各國都在研究反隱身技術(shù)，尤其是美國，在突破隱身技術(shù)的同時就開始了反隱身技術(shù)的研究。目前，在雷達(dá)系統(tǒng)中，通常采用多種反隱身技術(shù)來提高雷達(dá)系統(tǒng)的反隱身性能，而且還可以通過提高雷達(dá)系統(tǒng)的靈敏度以及雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)等提高其反隱身能力。

(5)艦載相控陣?yán)走_(dá)組網(wǎng)防控體系的形成

隨著現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和信息革命的深化，現(xiàn)代海戰(zhàn)的作戰(zhàn)模式發(fā)生了很大變化，信息對抗成為決定戰(zhàn)爭進(jìn)程和勝負(fù)的關(guān)鍵因素之一。作為作戰(zhàn)雙方信息系統(tǒng)中的主要傳感器，艦載相控陣?yán)走_(dá)的作戰(zhàn)效能的發(fā)揮成為交戰(zhàn)雙方十分關(guān)注的問題之一。而艦載相控陣?yán)走_(dá)組網(wǎng)可以形成海戰(zhàn)場上立體化、全方位、多層次的防控體系，一方面能夠有效地應(yīng)付各種平臺硬武器及軟武器的攻擊，另一方面可以大幅提高艦載雷達(dá)的整體性能。艦載相控陣?yán)走_(dá)組網(wǎng)在抗“電子對抗、低空突防、隱身攻擊以及反輻射導(dǎo)彈”等四大威脅方面表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，而且通過數(shù)據(jù)融合、功能互補(bǔ)、資源共享，極大地提高了艦載相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的生存能力和協(xié)同作戰(zhàn)效能，縮短了防御行動反應(yīng)時間、增強(qiáng)了艦載相控陣?yán)走_(dá)的抗干擾能力，以適應(yīng)未來海上信息戰(zhàn)的需求。

3　結(jié)束語

世界上很多國家競相研制和裝備艦載相控陣?yán)走_(dá)，以提高水面艦艇的作戰(zhàn)能力。未來艦載相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展趨勢是一部艦載固態(tài)有源多功能相控陣?yán)走_(dá)替代多部功能單一的雷達(dá)，避免雷達(dá)間信號的相互干擾，采用先進(jìn)的小型化器件和大量高新技術(shù)，減小艦載雷達(dá)的體積、重量，降低成本，提高雷達(dá)各方面性能和抗干擾能力，形成一個信息共享、智能高效的雷達(dá)組網(wǎng)，更好地完成海上作戰(zhàn)任務(wù)。

參考文獻(xiàn):

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［3］Alan L.Tolley，John E.Ball.Dual-band Radar Development: From Engineering Design to Production ［J］.Leading Edge，2010.

Development and trends of shipborne phased array radars abroad

JIA Hong-jin，PENG Peng2，JIANG Ying-ying2
(1.Unit 91336 of the PLA，Qinhuangdao 066000，China;
2.No.724 Research Institute of CSIC，Nanjing 211153)

Abstract:In modern sea battlefields，the shipborne radar is faced with various weapon threats from multiple directions.In order to make the surface ship formation have the ability to fight against the threats from the air and the sea as well as the multiple saturated attacks in the complex electromagnetic interference environment，the navies all over the world have developed and been equipped with the shipborne phased array radars，which play an increasingly significant role in the sea battlefields.The development and trends of the shipborne phased array radar are introduced and analyzed.

Keywords:shipborne radar; phased array radar; development; trends

作者簡介:賈宏進(jìn)(1973-)，男，高級工程師，博士，研究方向:電子對抗及雷達(dá)系統(tǒng)仿真;彭芃(1983-)，女，工程師，研究方向:科技情報(bào);蔣瑩瑩(1989-)，女，助理工程師，碩士，研究方向:科技情報(bào)。

收稿日期:2014-12-25;修回日期:2015-01-10

文章編號:1009－0401(2015)01－0001－06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

中圖分類號:TN958.92