導(dǎo)讀：美軍將作戰(zhàn)艦艇視作防空反導(dǎo)節(jié)點以滿足其軍事戰(zhàn)略的不斷擴展，這也對艦載雷達(dá)等電子設(shè)備的探測、跟蹤等能力提出了更高要求。作為雷達(dá)技術(shù)發(fā)展的主流方向，一體化集成防空、反導(dǎo)、反艦等多任務(wù)能力的綜合化艦載有源相控陣?yán)走_(dá)的研發(fā)更是備受美國重視，近年來所研發(fā)的AMDR、EASR與AN/SPN-50尤其代表了美軍在該領(lǐng)域的研發(fā)方向。

在此將三種雷達(dá)的技術(shù)特點、測試情況以及部署計劃等進(jìn)行了梳理解析，以期對該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)以及發(fā)展趨勢等有所了解。其中，AMDR創(chuàng)建了利用艦載雷達(dá)實現(xiàn)防空反導(dǎo)一體、反艦/反潛/對陸多功能集成、結(jié)構(gòu)和功能完全可擴展、雷達(dá)資源高度共用的能力，也將代表未來艦載防空反導(dǎo)雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展方向;

EASR與AMDR采用相同的硬件、信號處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，將能夠與美軍的協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)（CEC）聯(lián)合，更精確地遠(yuǎn)程識別威脅，進(jìn)一步拓展戰(zhàn)場范圍與火力空間，從而有望進(jìn)一步推動美軍“海軍一體化防空火控”目標(biāo)的實現(xiàn)進(jìn)程;AN/SPN-50空管雷達(dá)未來則將被全面換裝于美軍航母與兩棲攻擊艦等大型艦船，解決現(xiàn)有雷達(dá)所面臨的頻譜限制問題，提升干擾情況下的目標(biāo)檢測與跟蹤等能力，并加強美軍航母抵御高超音速武器等威脅的能力。AMDR下一代多功能雙波段防空反導(dǎo)雷達(dá)

AMDR（AN/SPY-6（V））雷達(dá)是美國海軍下一代綜合艦載雷達(dá)系統(tǒng)，是全球第一部以防空反導(dǎo)一體化為核心的多功能雙波段有源相控陣艦載雷達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)雷達(dá)資源高度共用，具備高度模塊擴展性，將替代“宙斯盾”系統(tǒng)核心——AN/SPY-1四面陣無源相控陣?yán)走_(dá)，并將作為阿利?伯克級“Flight III”型驅(qū)逐艦的核心配套電子裝備。

技術(shù)亮點

AMDR雷達(dá)采用了模塊化、氮化鎵半導(dǎo)體以及數(shù)字波束形成等多項新技術(shù)。盡管目前美國海軍對AMDR的要求是比AN/SPY-1雷達(dá)的增益提高15dB，但基于開放式體系架構(gòu)與模塊化設(shè)計也可將雷達(dá)的增益提高25dB或者10dB。

AMDR釆用雙波段固態(tài)有源相控陣體制，由1部四面陣S波段雷達(dá)（AMDR-S）、1部三面陣X波段雷達(dá)（AMDR-X）以及1部雷達(dá)套件控制器組成，通過統(tǒng)一接口與“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)連接。其中，

AMDR-S負(fù)責(zé)遠(yuǎn)距離探測，用于遠(yuǎn)程對空對海搜索跟蹤、彈道導(dǎo)彈跟蹤與識別、支援對陸攻擊以及導(dǎo)彈通信等;

AMDR-X用于超視距搜索，進(jìn)行水平精確跟蹤、導(dǎo)彈末段照射、潛望鏡探測和導(dǎo)航等;

雷達(dá)套件控制器則協(xié)調(diào)、管理兩個波段的雷達(dá)，以及AMDR與“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)之間的交互關(guān)系，以保證AMDR雷達(dá)在導(dǎo)彈防御、空中防御以及海面戰(zhàn)中快速轉(zhuǎn)換其任務(wù)角色。

盡管AMDR雷達(dá)的X波段雷達(dá)由于經(jīng)費、進(jìn)度等原因下馬，但美國開展了替代項目——“未來X波段雷達(dá)”（Future X-Band Radar，F(xiàn)XR），據(jù)推測該雷達(dá)將代替AMDR雷達(dá)中的X波段雷達(dá)。

總之，美軍正致力于開發(fā)多個版本的AMDR雷達(dá)，將裝備于航母、各型戰(zhàn)艦以及兩棲艦艇上，其最高版本AN/SPY-6雷達(dá)將由37個雷達(dá)模塊（RMA）組件組成，能夠?qū)⑽磥眚?qū)逐艦艦載雷達(dá)的靈敏度提高約100倍，從而能夠更為有效地防御現(xiàn)有雷達(dá)無法跟蹤或瞄準(zhǔn)的空中威脅;普通版本AN/SPY-6由24個雷達(dá)模塊組件組成，能夠?qū)⒗?伯克級驅(qū)逐艦艦載雷達(dá)的靈敏度提高約30倍，使其能夠探測與跟蹤隱身無人機、高超音速目標(biāo)等。

目前“宙斯盾”基線9作戰(zhàn)系統(tǒng)采用“多任務(wù)信號處理器”（MMSP），將防空與反導(dǎo)的信號處理集中在一塊芯片上，具備了多任務(wù)并行處理能力，與AMDR的探測能力兼容。而負(fù)責(zé)該型雷達(dá)研發(fā)與生產(chǎn)的雷神公司還在加速其與“宙斯盾”基線10作戰(zhàn)系統(tǒng)的集成。

任務(wù)能力與測試情況

AMDR可為導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和7種美國海軍艦艇提供優(yōu)先進(jìn)的綜合防空反導(dǎo)，可同時執(zhí)行防空反導(dǎo)等多任務(wù)，可完成對來襲導(dǎo)彈的遠(yuǎn)程預(yù)警探測、跟蹤識別、攔截引導(dǎo)與毀傷評估全流程作戰(zhàn)，還能執(zhí)行反艦、反潛、遠(yuǎn)程對陸攻擊等多種作戰(zhàn)任務(wù)。

而現(xiàn)役的AN/SPY-1雷達(dá)在不斷升級后方具備防空反導(dǎo)能力，且防空與反導(dǎo)不能同時進(jìn)行，并且缺乏對潛望鏡等海面小目標(biāo)的探測能力，對掠海飛行導(dǎo)彈等低空、超低空目標(biāo)的探測能力也有所欠缺。

與現(xiàn)役AN/SPY-ID雷達(dá)相比，AMDR-S的探測距離提高了2倍，可探測的最小目標(biāo)體積僅為AN/SPY-ID的1/2，覆蓋范圍提高13倍，同時處理目標(biāo)與跟蹤目標(biāo)數(shù)量分別約為AN/SPY-ID的30倍與6倍，且制導(dǎo)導(dǎo)彈的數(shù)量增加了3倍，故而具有更強的抗飽和攻擊能力。

總之，與現(xiàn)役雷達(dá)相比，AN/SPY-6（V）雷達(dá)的探測距離更遠(yuǎn)、精確度更高、抗干擾能力更強、可靠性和維護(hù)性更好，能夠引導(dǎo)“標(biāo)準(zhǔn)”-3導(dǎo)彈和“標(biāo)準(zhǔn)”-6導(dǎo)彈進(jìn)行反導(dǎo)攔截，還能夠探測部分高超聲速武器，但對于較為高端的高超聲速武器的探測能力仍有待商榷。

AMDR雷達(dá)目前已經(jīng)進(jìn)入工程制造和研制階段，已于2017年在夏威夷進(jìn)行了實彈攔截測試，并初步完成了與標(biāo)準(zhǔn)-3型導(dǎo)彈的系統(tǒng)交聯(lián)試驗。2020年6月美國雷神導(dǎo)彈與防御分部還完成了首部AN/SPY-6（V）1雷達(dá)陣列的近場測試，測試內(nèi)容包括：

評估5000個以上發(fā)射與接收輻射單元的運行狀況;

校準(zhǔn)近150個子陣通道和5000個雷達(dá)單元;

收集并驗證42000個以上重要參數(shù)，以實現(xiàn)在海上維護(hù)期間的陣列自主校準(zhǔn);

采集、分析并驗證300個以上的發(fā)射與接收陣列波束圖。

該測試的目的在于提高集成速度、消除風(fēng)險并確保該雷達(dá)陣列具備可裝備美國海軍阿利?伯克級Flight III型“杰克?H?盧卡斯”號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦（DDG-125）的條件。測試結(jié)果顯示，在天線孔徑接近一致的情況下，AN/SPY-6的天線增益達(dá)到了+17dB的水平，代表探測能力的信噪比也增大了50余倍，由此可知該型雷達(dá)的性能較現(xiàn)有雷達(dá)的性能大幅提升。

美國海軍已于2020年7月向該艦交付了首臺AN/SPY-6有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)，計劃于2023年形成初始作戰(zhàn)能力，并將與現(xiàn)有工作于X波段的SPQ-9B雷達(dá)改進(jìn)型相結(jié)合，作為首批“阿利?伯克”級驅(qū)逐艦Flight III型的核心傳感器。此外，雷神公司還將在加速生產(chǎn)的同時，繼續(xù)開展相關(guān)試驗等。

綜上可知，AMDR創(chuàng)建了利用艦載雷達(dá)實現(xiàn)防空反導(dǎo)一體、反艦/反潛/對陸多功能集成、結(jié)構(gòu)和功能完全可擴展、雷達(dá)資源高度共用的能力，也將代表未來艦載雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展方向。而作為先進(jìn)的主動陣列雷達(dá)，AMDR雷達(dá)將在一定程度上有效提升航母戰(zhàn)斗群應(yīng)對各類現(xiàn)役與未來新型戰(zhàn)機、彈道導(dǎo)彈及超聲速反艦導(dǎo)彈的作戰(zhàn)能力。

部署計劃

美軍印太司令部近兩年以利用AMDR雷達(dá)，推進(jìn)宙斯盾導(dǎo)彈驅(qū)逐艦隊的現(xiàn)代化進(jìn)程，以應(yīng)對高超音速導(dǎo)彈與彈道導(dǎo)彈的威脅作為目標(biāo)之一，因此美國海軍還計劃相繼為15艘“阿利?伯克”級驅(qū)逐艦Flight IIA裝備普通版本AN/SPY-6，第一批雷達(dá)將于2024年交付。

而將先進(jìn)的AMDR部署于印太地區(qū)，是美軍最新兵力調(diào)整的一部分，也將是美軍進(jìn)一步提高其艦隊生存能力與殺傷力的有力措施，也由此看出美國正在全方位提升防空反導(dǎo)攔截能力，以應(yīng)對其所面臨的高超聲速武器與彈道導(dǎo)彈的威脅。EASR三面相控陣?yán)走_(dá)

美國海軍于2016年啟動三面相控陣（Enterprise Air Surveillance Radar，EASR）的研發(fā)，并由雷神公司負(fù)責(zé)。EASR 是美國海軍AN/ SPY-6 雷達(dá)系列中的最新傳感器，其能夠為航母和兩棲戰(zhàn)艦提供同時的防空、反水面戰(zhàn)、電子保護(hù)與空中交通管制能力。

技術(shù)特點

EASR雷達(dá)工作于S波段，并采用了與AMDR（AN/SPY-6）相同的硬件、信號處理和數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及雷達(dá)套件控制器（RSC）等，最大限度地實現(xiàn)了技術(shù)上的統(tǒng)一化，更具通用性與經(jīng)濟(jì)性，且縮短了研發(fā)周期。

該型雷達(dá)同樣基于最先進(jìn)的氮化鎵半導(dǎo)體材料技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)性能更優(yōu)且更具可靠性，能夠在高雜波、近陸地電磁干擾等極端惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作，與宙斯盾系統(tǒng)的核心——AN/SPY-1D雷達(dá)相比，僅在功能性和靈敏度方面的性能已經(jīng)提升了約35倍。據(jù)稱，美國海軍正計劃基于EXI項目研發(fā)一型X波段雷達(dá)，以與EASR組成雙波段雷達(dá)。

EASR

據(jù)美國海軍航母項目執(zhí)行主管湯姆莫瑞少將宣稱，盡管EASR的雷達(dá)陣面僅有9個雷達(dá)模塊組件（RMA）（相控陣?yán)走_(dá)所擁有的RMA單元數(shù)量越高，其發(fā)射頻率和性能越優(yōu)異，同時成本也較高），但在針對EASR雷達(dá)的設(shè)計過程中已經(jīng)基于AMDR技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化提升，因而與擁有30～40個RMA的DBR雙波段相控陣?yán)走_(dá)（“尼米茲”航母與“福特”級航母首艦“福特”號裝備的現(xiàn)役雷達(dá)）相比，性能依舊強大，足以滿足大型核動力航母的作戰(zhàn)需求。此外，該型雷達(dá)還具有以下性能特點：

兼具對空監(jiān)視、防空作戰(zhàn)、對海搜索等能力，將會取代AN/SPY-4、AN/SPS-48和AN/SPS-49等艦船雷達(dá);

還增加了空中交通管制與天氣監(jiān)測能力，從而能夠大幅提升航母的態(tài)勢感知與預(yù)警能力;

采用數(shù)字波束成像技術(shù)，基于先進(jìn)算法，可在高電磁干擾環(huán)境中正常工作。

綜上可知，由于使用與AMDR通用的軟件，EASR在海軍信息化作戰(zhàn)模式下的兼容性很強，完全符合以航母為中心的“海軍一體化防空火控”概念。

測試情況與列裝計劃

雷神導(dǎo)彈與防御分部與美國海軍已于 2020 年 3 月完成了 EASR 的工程和制造開發(fā)測試，并將使用陸基測試將雷達(dá)與作戰(zhàn)管理系統(tǒng)相結(jié)合，還計劃于 2023 年 1 月向美國海軍交付6 臺EASR。其中，

四臺為AN/SPY-6（V）2 EASR單面旋轉(zhuǎn)陣列，將被列裝在“美國”級兩棲攻擊艦的三號艦LHA 8、尼米茲級航母約翰?C?史坦尼斯號 （CVN 74）、第13艘“圣安東尼奧”級船塢運輸艦“小理查德·麥考爾”號兩棲平臺船塢艦（LPD 29） 與圣安東尼奧級Flight II型首艦“哈里斯堡”號船塢運輸艦（LPD 30）之上;

兩臺為AN/ SPY-6（V）3 EASR 固定面陣列，將被列裝在第二艘“福特”級航母“肯尼迪”號（CVN 79） 、未來的新一代航母以及未來的 FFG（X） 導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦之上，并能夠與國際海軍的護(hù)衛(wèi)艦兼容，將成為美國海軍新型護(hù)衛(wèi)艦的核心設(shè)備。

屆時先進(jìn)的EASR有源相控陣?yán)走_(dá)將與美軍的協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)（CEC）聯(lián)合，由CEC將航母戰(zhàn)斗群中各作戰(zhàn)艦艇的目標(biāo)探測系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)和武器系統(tǒng)以及預(yù)警機等聯(lián)系起來，而航母以及護(hù)衛(wèi)艦等所裝備的EASR則執(zhí)行遠(yuǎn)程搜索、空情掌握、指揮通信等任務(wù)，由此實現(xiàn)整個戰(zhàn)斗群的高度協(xié)同，并進(jìn)一步拓展戰(zhàn)場范圍與火力空間，實現(xiàn)美軍的“海軍一體化防空火控”目標(biāo)。

AN/SPN-50最新型艦載航空管制雷達(dá)

美國海軍于2019年在馬里蘭州圣伊尼戈斯的海軍空戰(zhàn)中心飛機師韋伯斯特機場首次演示了最新型號的AN/SPN-50航空管制雷達(dá)。該雷達(dá)將由瑞典薩博公司開發(fā)的“海上長頸鹿”有源相控陣?yán)走_(dá)升級而來，未來將被全面換裝為美軍航母與兩棲攻擊艦等大型艦船的空管雷達(dá)，以加強美軍航母抵御高超音速武器威脅的能力。

技術(shù)要求

美國對該型雷達(dá)的能力要求在于其需具備更精確有效的監(jiān)視和探測能力，將工作頻段由原型的S段改為C段（4GHz～8GHz），以消除與美國本土岸基信號沖突的風(fēng)險，且在尺寸和重量上需與現(xiàn)役空管雷達(dá)——AN/SPN-43c雷達(dá)相當(dāng)，以便于替換。通過“海上長頸鹿”雷達(dá)的升級，AN/SPN-50的探測能力等較AN/SPN-43等雷達(dá)而言，將有大幅提升。

探測范圍將更廣，AN/SPN-43系列雷達(dá)的最大探測距離約185.2公里，而AN/SPN-50的探測距離將進(jìn)一步擴大;

引入高超音速目標(biāo)的探測與追蹤模式，能夠為美軍反導(dǎo)武器爭取一定防御空間，在一定程度上保證航母編隊的生存能力;

基于新型數(shù)位式雷達(dá)系統(tǒng)與信號處理技術(shù)，能夠在強電磁干擾下保持高探測與跟蹤的能力，并解決傳統(tǒng)雷達(dá)的頻譜限制問題;

將具多任務(wù)能力，可同時執(zhí)行干擾機跟蹤、自動對海監(jiān)視以及目標(biāo)分類識別等任務(wù)，并依據(jù)天線所提供的目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)，從而能夠大幅提升美國海軍武器系統(tǒng)對防空、水面作戰(zhàn)和遠(yuǎn)程地空導(dǎo)彈等的目標(biāo)識別能力。

此外，AN/SPN-50還將基于更為完善的信號采集與數(shù)據(jù)處理功能，一方面能夠為管制員提供執(zhí)行飛機起降控制、空域飛機識別、空中管制、安全警戒、天氣處理和著陸制導(dǎo)所需的數(shù)據(jù)，另一方面能夠通過信號數(shù)據(jù)更為有效地連接信息與指揮平臺。

測試與列裝計劃

未來AN/SPN-50裝備于航母或者其他大型作戰(zhàn)艦船上，將在提升戰(zhàn)機出勤率的同時，在一定程度上提升艦船抵御高超聲速武器威脅的能力。

目前AN/SPN-50（V）1尚處于工程與制造期間，已經(jīng)進(jìn)行了多次測試和評估活動階段，計劃于 2022 年底達(dá)到初始作戰(zhàn)能力。美國海軍計劃將兩臺 AN/SPN-50（V）1安裝在德懷特?D?艾森豪威爾號航母 （CVN-69） 上進(jìn)行操作測試，還將優(yōu)先裝備于“美國”級兩棲攻擊艦第三艦（LHA-8） 上，并計劃在 2028 財年采購 25 臺 AN/SPN-50 艦載空中交通雷達(dá)。

小結(jié)：新型艦載有源相控陣?yán)走_(dá)是美國海軍提升下一代水面作戰(zhàn)艦艇綜合能力，應(yīng)對未來高烈度、超視距、分布式海上作戰(zhàn)的關(guān)鍵之一。一方面，美國海軍正致力于通過采用開放式的結(jié)構(gòu)體系、模塊化技術(shù)以及通用性技術(shù)，實現(xiàn)新型有源相控陣?yán)走_(dá)的研發(fā)與升級，以適用于不同艦船平臺，同時降低成本;

另一方面，則致力于在提升新型雷達(dá)探測與跟蹤等以及抗干擾能力的同時，構(gòu)建雷達(dá)的防空反導(dǎo)、應(yīng)對高超聲速、空中管制等多任務(wù)執(zhí)行能力，提升雷達(dá)在海軍信息化作戰(zhàn)模式下的兼容性，以及航母與“宙斯盾”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦隊的現(xiàn)代化水平，從而進(jìn)一步提升艦隊的生存能力與殺傷力等。

總之，列裝新型有源相控陣?yán)走_(dá)的航母、導(dǎo)彈驅(qū)逐艦以及其他各型艦船等將是美軍最新兵力調(diào)整組成的一部分，將有力推動美軍全方位構(gòu)建防空反導(dǎo)攔截等能力的進(jìn)程。

編輯：jq