王震

【摘要】本文主要介紹了目前國(guó)外著名的相控陣?yán)走_(dá)產(chǎn)品，如“愛國(guó)者”系統(tǒng)AN/MPQ-65雷達(dá)、法國(guó)Ground Master系列雷達(dá)、瑞典“長(zhǎng)頸鹿”系列雷達(dá)等，除了介紹這些雷達(dá)的發(fā)展現(xiàn)狀及主要性能指標(biāo)，文章也總結(jié)了一些未來國(guó)外相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】相控陣?yán)走_(dá)；AN/MPQ-65；Ground Master；“長(zhǎng)頸鹿”

1、引言

自上世紀(jì)相控陣技術(shù)在雷達(dá)中應(yīng)用以來，該技術(shù)在不斷完善的基礎(chǔ)上，很大程度上提高了雷達(dá)系統(tǒng)的作戰(zhàn)性能，已經(jīng)能夠滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)高精度、高可靠性、強(qiáng)電子對(duì)抗能力、多目標(biāo)處理能力等多種要求。由于西方發(fā)達(dá)國(guó)家在元器件以及系統(tǒng)綜合方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使得這些國(guó)家的相控陣?yán)走_(dá)在性能和技術(shù)發(fā)展也具有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

本文主要對(duì)幾種典型的地面先進(jìn)相控陣?yán)走_(dá)的性能進(jìn)行了分析，其中主要包括：美國(guó)的“愛國(guó)者”系統(tǒng)中使用的AN/MPQ-53/65雷達(dá)、法國(guó)的Ground Master 200/400雷達(dá)、瑞典的“長(zhǎng)頸鹿”雷達(dá)。

2、國(guó)外典型相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1“愛國(guó)者”系統(tǒng)AN/MPQ-53/65雷達(dá)

“愛國(guó)者-3”導(dǎo)彈系統(tǒng)是洛克希德·馬丁公司在“愛國(guó)者-2”（PAC-2）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)火控系統(tǒng)并換裝新的PAC-3導(dǎo)彈而成的一種全新的防空系統(tǒng)。它是當(dāng)今世界上最先進(jìn)、打擊能力最強(qiáng)的防空導(dǎo)彈系統(tǒng)之一，也是美國(guó)當(dāng)前正加緊研制的戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御（TMD）系統(tǒng)重點(diǎn)項(xiàng)目之一。

除了系統(tǒng)所配備的導(dǎo)彈在不斷升級(jí)外，系統(tǒng)所配備的雷達(dá)也經(jīng)過了多次改進(jìn)，目前廣泛使用的“愛國(guó)者”系統(tǒng)已經(jīng)由早期的AN/MPQ-53雷達(dá)升級(jí)為AN/MPQ-65雷達(dá)，雷達(dá)性能得到了顯著提升。兩者均工作在G/H波段，天線孔徑2.44米，天線陣元5161個(gè)，作用距離覆蓋3-170km，搜索扇區(qū)達(dá)到90°，跟蹤扇區(qū)120°，整個(gè)天線裝置安裝在一輛半拖車底盤上。

AN/MPQ-53相控陣?yán)走_(dá)具備搜索、探測(cè)、跟蹤及識(shí)別、導(dǎo)彈跟蹤及引導(dǎo)，和反電子干擾等功能。雷達(dá)由作戰(zhàn)控制中心中的數(shù)字式武器控制計(jì)算機(jī)通過一條數(shù)據(jù)鏈對(duì)其實(shí)施自動(dòng)控制。該雷達(dá)可跟蹤最多100個(gè)目標(biāo)并向最多9枚導(dǎo)彈提供導(dǎo)彈制導(dǎo)數(shù)據(jù)。AN/MPQ-65雷達(dá)與前者的主要區(qū)別在于，后者又增加了一個(gè)行波管（TWT），使得該雷達(dá)的搜索、檢測(cè)以及跟蹤能力得到了提升。

2.2法國(guó)Ground Master 200/400雷達(dá)

Ground Master 200/400都屬于戰(zhàn)術(shù)防空雷達(dá)，能夠?qū)Φ涂?高空、近程-中程目標(biāo)進(jìn)行精確檢測(cè)，無論環(huán)境條件如何。Ground Master 200雷達(dá)可以檢測(cè)和跟蹤各種類型的威脅，不管是作戰(zhàn)行動(dòng)還是維和行動(dòng)。目標(biāo)類型包括：戰(zhàn)斗機(jī)、直升機(jī)（懸停）、巡航導(dǎo)彈、輕型客機(jī)、UAV、火箭和火炮。

Ground Master系列雷達(dá)兼具很多現(xiàn)代雷達(dá)所必須的特點(diǎn)：接近100%的操作可靠性、高冗余度、可部署能力和生存能力很強(qiáng)、強(qiáng)電子對(duì)抗能力等。這兩種雷達(dá)系統(tǒng)均采用S波段有源相控陣天線，GM 200的探測(cè)距離可達(dá)100km（交戰(zhàn)模式）/250km（監(jiān)視模式），GM 400的覆蓋范圍更大，可達(dá)5-470km；俯仰覆蓋能力前者為70°，后者為20°，探測(cè)高度均可達(dá)80000英尺；兩種雷達(dá)的可靠性均非常高，GM 200雷達(dá)的MTBCF可達(dá)2800小時(shí)，后者則可達(dá)3500小時(shí)；前者的展開時(shí)間只需不到15分鐘，后者可由6名操作人員在1小時(shí)內(nèi)展開。

2.3瑞典“長(zhǎng)頸鹿”AMB雷達(dá)

瑞典薩博公司研發(fā)的“長(zhǎng)頸鹿”系列雷達(dá)是目前世界范圍內(nèi)裝備最為廣泛的雷達(dá)產(chǎn)品之一，已經(jīng)裝備了幾十個(gè)國(guó)家和地區(qū)，由于該系列雷達(dá)的不斷升級(jí)，使其始終保持著突出的系統(tǒng)性能。作為一種新的改進(jìn)型雷達(dá)，“長(zhǎng)頸鹿”AMB雷達(dá)在之前產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，性能又有了進(jìn)一步提升。該雷達(dá)工作于5.4-5.9GHz，作用距離有多種選擇，分別為30、60和100km，俯仰角超過70°，探測(cè)高度超過20km，可同時(shí)對(duì)超過150批目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，整個(gè)雷達(dá)部署/撤收時(shí)間非常短，分別不到10/6分鐘。

該雷達(dá)用于瑞典的RBS23 BAMSE和RB97防空導(dǎo)彈系統(tǒng)。系統(tǒng)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：采用多波束技術(shù)；自動(dòng)探測(cè)懸停直升機(jī)并進(jìn)行威脅評(píng)估功能；可折疊天線桅桿，完全展開可將天線升高13m；全自動(dòng)戰(zhàn)斗控制功能（跟蹤啟動(dòng)、跟蹤（卡爾曼濾波器）、目標(biāo)識(shí)別、目標(biāo)區(qū)分和指示、威脅評(píng)估及目標(biāo)“彈出”處理）；能對(duì)超過20個(gè)火力單元的控制；可與早期雷達(dá)產(chǎn)品及其它同型號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，簡(jiǎn)化了雷達(dá)協(xié)同的能力及匯編本地空?qǐng)D的能力；綜合IFF子系統(tǒng)。

3、國(guó)外相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展趨勢(shì)

3.1低成本雷達(dá)陣列技術(shù)

隨著目前大型有源相控陣?yán)走_(dá)的廣泛應(yīng)用，對(duì)于輻射組件數(shù)量需求越來越大，而輻射單元的價(jià)格是相當(dāng)不菲的，從而限制了有源相控陣?yán)走_(dá)的廣泛應(yīng)用，尤其是難以應(yīng)用于民用領(lǐng)域。

目前，美國(guó)正在開展的低成本相控陣組件研發(fā)項(xiàng)目就包括了一種94GHz陣列研發(fā)項(xiàng)目，預(yù)計(jì)該項(xiàng)目最終的組件單價(jià)為1美元。另外還有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室也在研發(fā)低成本相控陣組件。

3.2GaN單片微波集成電路（MMIC）的應(yīng)用

目前，GaN MMIC的技術(shù)水平已經(jīng)通過多個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了驗(yàn)證，它的性能要明顯優(yōu)于GaAs MMIC，只是由于在成本上要高很多，所以限制了它的發(fā)展。

美國(guó)雷聲公司在這一領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位，該公司的GaN功率放大（PA）芯片可以取代GaAs PA芯片，在相同封裝的情況下前者可提供5倍的功率，因此可為雷達(dá)提供更高的靈敏度和更遠(yuǎn)的作用距離。雷聲公司正計(jì)劃在多個(gè)大型項(xiàng)目上采用GaN技術(shù)，其中就包括Space Fence和AMDR，還有美國(guó)空軍的3DELRR項(xiàng)目。

3.3商用現(xiàn)貨技術(shù)（COTS）

通俗來講，商用現(xiàn)貨技術(shù)就是在軍品生產(chǎn)中利用現(xiàn)有商用/民用技術(shù)或產(chǎn)品。長(zhǎng)期以來，由于技術(shù)先進(jìn)性、可靠性等多方面的要求，使得軍裝產(chǎn)品所用的硬件和軟件都顯著區(qū)別于民用產(chǎn)品，但是隨著近幾十年的科技發(fā)展，民用領(lǐng)域已經(jīng)許在許多方面開始趕上甚至超越軍用領(lǐng)域，尤其是成本控制、軟件、集成度等方面，許多民用電子產(chǎn)品的部分技術(shù)水平已經(jīng)超越了軍品。

未來，如果能夠在軍用雷達(dá)產(chǎn)品中使用較為成熟的民用元器件和軟件技術(shù)，那么也將在一定程度上降低軍裝產(chǎn)品的價(jià)格。

4、總結(jié)

本文主要介紹了幾種西方發(fā)達(dá)國(guó)家的典型相控陣?yán)走_(dá)產(chǎn)品以及其主要技術(shù)指標(biāo)，隨后對(duì)未來國(guó)外相控陣技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，為國(guó)內(nèi)相控陣技術(shù)的發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。

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