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新一代海军雷达的发展现状
[ 发布时间:2013-09-29 ]   [ 字号: ]

现代作战理论认为,“制先权“对作战结果起着决定性作用,即首先“发现”敌人的一方将会拥有在下一步作战行动中的主动权。正如美国空军上校约翰·鲍伊德创立的“观察、调整,决策,行动(OODA)循环概念”指出,率先完成该循环过程的一方将获得有利战机并处于优势地位。海军雷达作为探测距离最远的舰载装备,在现代海战中的作用日益受到重视,各国海军争相购置性能优良的雷达装备以取得海上作战的优势。
  当今世界新一代海军雷达大多以相控阵技术为基础。采用相控阵技术后,单艘舰艇只需装备一套雷达系统即可完成对海/对空目标的探测和跟踪。相控阵由一组天线构成,由于天线所接收相应信号的相关相位各不相同,因而相控阵的有效辐射方向图在预定方向可得到大大增强而在非预定方向可受到较大抑制。相控阵雷达系统采用电子操控,可快速改变雷达波束指向,能同时实现多个目标的火控跟踪和对多枚导弹的空中制导。下面将简要介绍世界各国顶级制造商最新推出的几种新一代海军雷达系统。
  
  “大力士”多功能譬达系统
  
  “大力士”(也可译为“桑普森”)是英国皇家海军45型驱逐舰专用的E/F波段多功能雷达系统。“大力士”雷达兼备监视和定向跟踪功能,具有强大的未来优化升级潜力。该雷达系统可实现多目标搜索和精确跟踪,且具备射控功能。此外,还可进行隐形目标探测,改变目标跟踪的数据传输速率,有效消除电子干扰对抗,抑制杂乱回波并利用E/F波段频率实现高频搜索,同时采用容错设计,能够自动纠正错误。“大力士”雷达是新一代多功能雷达的先驱,可为45型驱逐舰的未来主要武器装备——由欧洲导弹集团制造的“主要防空导弹系统”(PAAMS)提供监视、目标跟踪和导弹制导信息。此防空系统可跟踪、识别和摧毁以3倍声速移动、仅有板球大小的潜在威胁目标。
  “大力士”雷达系统借鉴了由英国宇航系统公司和英国国防评估与研究署联合实施的“多功能电子扫描自适应雷达”(MESAR)计划的成功经验,具有在高强度干扰以及地面/海面杂乱回波环境下应对当前和未来各种空袭威胁,完成要地和区域防空任务的能力。“大力士”雷达系统的探测范围和雷达操作由计算机软件控制,能够自动适应作战环境的变化,并可配合主动和半主动式导弹自导引系统,为其提供中段制导,可大大提高防空作战的效能和快速反应能力。
  
  “工匠”三坐标雷达系统
  
  “工匠”(英文“ARTISAN”是“先进雷达目标指示,态势感知与导航”的缩写)三坐标雷达系统为E/F波段舰载监视和目标指示雷达。“工匠”雷达系统在复杂环境和杂波干扰条件下具有优良的性能,更适合用于沿海地区作战行动。该雷达系统可调整探测范围,以便满足海岸巡逻艇和大型军舰等各类平台的要求。2008年8月,英国国防部指定“工匠”三坐标雷达系统为下一代中程雷达,用于装备多数现役皇家海军舰艇以及未来航空母舰。“工匠”采用了英国宇航系统公司现有雷达系列的多项成熟技术,例如皇家海军45型驱逐舰专用的“大力士”多功能雷达以及英国皇家空军使用的“指挥官”防空雷达系统的技术。
  “工匠”三坐标雷达项目组由英国舰载雷达产业的各大核心研究机构组成,包括英国宇航系统公司、钱内蒂克公司(QinetiQ)和罗克·曼勒研究公司。该雷达系统融入综合作战系统后,能够大大优化平台的总体态势感知能力,推进新型“海狼”系统性能的全面开发,同时具备辅助导航雷达功能,可大幅提升英皇家海军的基本感知能力,满足复杂沿海环境的作战任务需求。该系统将取代皇家海军沿用至今的996型监视和目标指示雷达,在2011年~2015年间将用于改装23型护卫舰、两栖攻击舰(英国皇家海军“海神之子”号两栖登陆舰和“堡垒”号两栖攻击舰)以及“海洋”号直升机母舰;还将装备两艘新型英国皇家海军航空母舰“伊丽莎白女王”号和“威尔士亲王”号。
  
  TRS-3D三坐标雷达
  
  欧洲航空防务及航天公司的TRS-3D三坐标雷达系统为G波段海军监视雷达,用于自动探测和跟踪所有类型的空中和海上目标。作为多模式对空,对海监视和目标截获雷达,TRS-3D雷达能在复杂沿海环境中有效抑制杂波干扰、探测快速飞行的小型威胁目标。TRS-3D雷达应用最新信号处理技术,尤为适合在极端环境条件下远程探测低空飞行或快速移动的目标,例如导弹,高速巡逻艇或无人航空器。该雷达系统的主要特征是具有空中和海上目标的自动探测和跟踪能力,天线重量极轻,可与多种作战管理系统(CMS)实现集成。
  TRS-3D三坐标雷达系统现已批量投产并用于装备多个国家的海军舰艇,包括芬兰“哈米纳”级导弹巡逻艇,马来西亚“吉达”级下一代巡逻艇、德国F122级护卫舰和新型K130级轻型护卫舰,累计已售出50余套。此外,TRS-3D还将装备美国海岸警卫队“深水”计划和美国海军“濒海战斗舰”(LCS)计划的新型舰艇。TRS-3D拥有多种型号可供选择,既可作为专用雷达独立装备在小型近海舰艇上,又可作为主要防空警戒雷达装备在护卫舰和大型舰艇上。TRS-3D的优越性能已得到实战检验,在阿富汗“持久自由行动”作战期间以及北海、挪威海等艰苦作战环境中均有出色表现。
  
  RAN 40L对空监视雷达
  
  RAN 40L为D波段、全固态相控阵、三坐标对空监视雷达,用于探测在三万米高空飞行的飞机,探测范围可达400千米。RAN 40L能够兼容现代综合海军战斗防御系统,提供航迹和跟踪数据,以便支持战术图像编绘和空中交通管制。根据雷达采用的不同信号波形,探测范围分为近程和远程两个区间:近程信号波形用于抑制海面,地面杂乱回波和天气散射干扰,而远程信号波形用于扩大探测范围和优化电子反干扰性能。
  RAN40L雷达系统借鉴塞莱斯系统集成公司制造三坐标远程雷达的成功经验,例如现已装备世界各地海军舰艇的RAT31-DL远程陆基监视雷达。作为SPS-798型雷达,RAN 40L已经用于意大利海军新型“凯沃尔”(Cavour)号航空母舰以及”德拉彭尼“(De La Penne)号和“米姆贝利”(Mimbelli)级驱逐舰。

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  “埃姆帕”雷达系统
  
  “埃姆帕”(EMPAR为“欧洲多功能相控阵雷达”的英文缩写)为c波段多功能雷达,用于装备中型和大型重载舰艇,能够同时提供三坐标目标探测、多目标跟踪和防空导弹制导。作为法意合作的“未来防空导弹系统”/“意大利防空反导系统”(FSAF,SAAM—IT)计划和“主要防空导弹系统”的重要组成部分和主要雷达系统,“埃姆帕” 雷达可与作战和导弹系统相兼容,为自我防御、要地防空、中程和远程防空提供保障。“埃姆帕”雷达系统还
可用于对抗包括机载,舰载导弹、飞机,直升机,大型舰艇及快速巡逻艇等各类威胁。
  “埃姆帕”雷达系统在意大利海军“龙骑兵”(Carabiniere)级护卫舰进行全面试航后,已通过所有试验并完成最终评估,现已装备意大利海军“奥里仲特”(Orizzonte)级护卫舰和“加里波第”(Garibaldi)号航空母舰。
  
  “阿帕”雷达系统
  
  “阿帕”为1波段有源相控阵多功能雷达,具备对抗现代导弹威胁所需的多项功能,包括目标探测、目标追踪以及基于中段制导和末段寻的技术的多导弹控制功能。该雷达系统采用由“中段制导”和“断续等幅波照射”组成的“断续等幅波照射”(ICWI)先进制导模式,可同时跟踪多枚导弹。“阿帕”可同时自动执行半球三坐标搜索,跟踪和火控掩护等多项雷达任务,并能自动适应不同威胁的目标和作战环境。“阿帕”合理灵活的结构设计能够保证最大的冗余度,可实现雷达功能的“柔性降级”,从而避免“单点失效”故障的发生。当前,“阿帕”主要用于配合“改进型海麻雀”导弹和“标准-2”导弹的海军区域防空。
  “阿帕”雷达系统由荷兰、德国和加拿大三国合作开发,以泰利斯公司为主承包商,开发项目得到三国政府和工业部门的共同支持。“阿帕”。可与诸如SAMRT—L的远程雷达相兼容,从而成为防空作战系统的一个重要组成部分。“阿帕”现已装备于荷兰海军的“德泽文普洛文思”(De.Zeven Provincien)级护卫舰、德国海军的F124级护卫舰以及丹麦海军的新型“伊瓦尔维特费尔特”(lvar Huitfeldt)级护卫舰。
  
  “武仙座”多功能雷达系统
  
  “武仙座”(HERAKLES)为E/F波段多功能雷达系统,用于独立装备高价值舰艇。“武仙座”能够同时全面实现空中,海面立体图像生成、导弹探测、武器部署等多项功能,还可控制各类主动和半主动式舰对空导弹。
  “武仙座”具有极高的可靠性和突出的作战效能,其冗余设计可实现雷达功能的“柔性降级”,即使在任务关键阶段也能确保作战性能的充分发挥。此外,“武仙座”在深海和近岸海域作战中表现卓越,便于兼容各类作战管理系统,还拥有用于导弹制导的上行链路,现已装备新加坡海军的“威武”级护卫舰。
  
  AN/SPY-1雷达系统
  
  AN/SPY-1雷达系统是全球应用最为广泛的海军相控阵雷达,该海军雷达系统使用E/F波段,是“宙斯盾”武器系统的核心,能够自动探测和跟踪近至海面、远至外大气层的数百个目标。SPY-1拥有多种配置,现已装备于世界各国的海军舰艇,尤其是在美国及其盟国的雷达监视、防空作战和导弹防御领域展现了先进性能。其中,AN/SPY-1D(V)雷达系统具备适应近海作战的最新性能。SPY-1F/F(V)雷达系统专为护卫舰和两栖作战舰艇设计,相比AN/SPY-1D(V)而言具有体积小、重量轻等特点。SPY-1K则专为轻型护卫舰设计,在SPY-1雷达系列中体积最小、重量最轻,造价最低。SPY-1F和SPY-1K均用于装备护卫舰和轻型护卫舰,可在“改进型海麻雀导弹”和“标准二型导弹”的制导领域发挥卓越性能。
  当前,已有27艘“提康德罗加”级巡洋舰装备AN/SPY-1A、AN/SPY-1B和AN/SPY-1B(V)雷达系统。最新制定的“巡洋舰改装计划”将为众多“宙斯盾”级巡洋舰装备AN/SPY-1D(V)信息处理机,以便提升现役巡洋舰的作战能力。62艘“阿利伯克”级驱逐舰现已装备或即将装备AN/SPY-1D/D(V)雷达系统。4艘日本“金刚”级驱逐舰成为第一批装备AN/SPY-1D雷达系统的盟军舰船。此外,SPY-1D(V)已被指定为韩国下一代“世宗大王”号驱逐舰的专用雷达系统。西班牙F-100级护卫舰也已装备AN/SPY-1D雷达系统,而5艘挪威“南森”级护卫舰则率先引进了SPY-1F雷达系统。最近,SPY-1D(V)也被指定为澳大利亚“霍巴特”级防空作战驱逐舰(AWD)的专用雷达系统。总之,SPY-1海军雷达系列现已装备或即将装备100余艘水面战舰。
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  “海上长颈鹿”雷达
  
  由瑞典萨博公司制造的“海上长颈鹿”捷变多波束雷达为G波段多任务海上监视雷达系统。该雷达系统采用真实立体捷变多波束(AMB)技术,能够同时进行对空监视和跟踪,包括对干扰机跟踪、自动对海监视和跟踪以及目标分类和识别,可识别的目标包括处于悬停和飞行中的直升机。在导航,对空,对海交战中武器系统的目标指示以及火力支援(包括高分辨率弹着点定位)中,“海上长颈鹿”还可在360度的全方位对迫击炮/火箭弹进行警戒和武器定位。
  “海上长颈鹿”的天线旋转速度较快,并可自动选择起始追踪标准,从而确保连续快速的反应和稳定精确的跟踪,提升舰艇的生存能力。该雷达系统具备综合电子反干扰功能,包括超低天线旁瓣以及传输模式的频率捷变和编码捷变。目前,萨博公司已向全世界30多个国家售出了500余套“长颈鹿”雷达系统,“海上长颈鹿”是“长颈鹿”雷达系列的最新产品,集成了萨博公司在海军雷达制造方面的多年成功经验,现已装备在包括北约组织成员国在内10余个国家的海军舰艇上。

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