美國反導(dǎo)系統(tǒng)預(yù)警雷達網(wǎng)能力分析*

胡玉穎 劉丙杰 馬子涵

（海軍潛艇學(xué)院 青島 266199）

1 引言

美國將導(dǎo)彈防御作為維護國家安全穩(wěn)定的重要手段，近年來不斷增加軍費成體系分步式發(fā)展，目前建設(shè)成的全球一體化導(dǎo)彈防御系統(tǒng)由預(yù)警探測系統(tǒng)、攔截武器系統(tǒng)、指揮控制、作戰(zhàn)管理與通信系統(tǒng)構(gòu)成，并已具備一定的作戰(zhàn)能力。其中預(yù)警雷達網(wǎng)是導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的核心，在導(dǎo)彈預(yù)警、跟蹤和目標(biāo)識別中起關(guān)鍵作用[1～2]。本文通過加強對美國彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)預(yù)警雷達網(wǎng)的研究，對增強我國彈道導(dǎo)彈突防能力，維護國家和平穩(wěn)定有一定意義。

2 美國預(yù)警雷達網(wǎng)

美國反導(dǎo)預(yù)警雷達網(wǎng)主要由宙斯盾系統(tǒng)雷達、薩德系統(tǒng)雷達、升級丹麥眼鏡蛇雷達、升級預(yù)警雷達、?；鵛波段雷達、愛國者系統(tǒng)雷達等組成。包括陸基雷達和海基雷達兩部分，工作頻段涉及X、C、S、L、P等波段，均為相控陣體制雷達。

按照導(dǎo)彈目標(biāo)的飛行彈道及不同作戰(zhàn)用途，可將美國預(yù)警雷達分為：助推段早期預(yù)警雷達、中段識別制導(dǎo)雷達、末段制導(dǎo)雷達等，如表1所示。

表1 美國預(yù)警雷達力量構(gòu)成

2.1 宙斯盾系統(tǒng)雷達

AN/SPY-1雷達是一種能同時進行搜索，跟蹤和制導(dǎo)的無源相控陣多功能雷達，有AN/SPY-1A、B、D、F、K等多型號，其中SPY-1D有眾多改型。作為海基宙斯盾系統(tǒng)的核心傳感器，艦載SPY雷達平臺機動部署與作戰(zhàn)方式靈活，工作頻率為3.1GHz～3.5GHz，平均發(fā)射功率32kW，波束寬度1.7°，對二級液體火箭的彈道導(dǎo)彈探測距離為500km，增程后可達1000km。

AN/SPY-1雷達部署于35艘宙斯盾艦，其作戰(zhàn)任務(wù)可歸納為1）對來襲導(dǎo)彈的搜索、確認及跟蹤；2）為SM-3攔截彈提供制導(dǎo)信息；3）為后續(xù)攔截提供引導(dǎo)信息。

文獻[3]通過使用STK軟件設(shè)置典型威脅彈道，分析了以艦載宙斯盾系統(tǒng)雷達為核心傳感器的?；磳?dǎo)系統(tǒng)的探測效能。通過合理部署，可以探測攔截東北亞發(fā)往沖繩、關(guān)島、橫須賀的中近程彈道導(dǎo)彈；對發(fā)往夏威夷、阿拉斯加的遠程彈道導(dǎo)彈僅具備探測能力，且觀測時長較短，不具備攔截能力。

2.2 薩德系統(tǒng)雷達

AN/TPY-2雷達是采用了第3代T/R組件的多功能可移動相控陣?yán)走_，部署模式分為兩種：前置模式下，依靠地理位置優(yōu)勢為反導(dǎo)系統(tǒng)提供早期預(yù)警；末端模式下，配合反導(dǎo)武器系統(tǒng)擔(dān)任火控雷達。該雷達工作頻率為8.5GHz～9.7GHz，平均發(fā)射功率為60kW～81kW，波束寬度方位向0.39°，俯仰向0.92°，距離分辨率優(yōu)于0.5m。

目前美國的AN/TPY-2雷達，分別部署于日本（2部）、美國、韓國、以色列、土耳其。該雷達在反導(dǎo)作戰(zhàn)中具備以下優(yōu)勢[4～5]：1）識別能力強：工作于X波段的AN/TPY-2雷達，波長短，陣面大，使其擁有更高的分辨率，能對彈頭、發(fā)射碎片及誘餌進行區(qū)分；2）抗干擾能力強：AN/TPY-2雷達采用波束、波形捷變，高功率輸出使雜波抑制能力增強，不利環(huán)境下仍能獲取較為精確的目標(biāo)信息；3）隱蔽性高：AN/TPY-2雷達工作模式多樣，不同工作模式下具有不同的帶寬、脈寬等，增加了對其進行偵察的難度；4）機動性高：在設(shè)計上考慮了全球部署的作戰(zhàn)需求，各組成部分都可跨區(qū)運輸，可根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)靈活部署。

日韓部署的AN/TPY-2雷達，目前無法攔截我國沿海發(fā)射的彈道導(dǎo)彈，但可對我國東部海域發(fā)射的彈道導(dǎo)彈進行早期的戰(zhàn)略預(yù)警[6]，前置AN/TPY-2雷達的探測數(shù)據(jù)可促使美國反導(dǎo)系統(tǒng)實現(xiàn)對我國東部沿海一帶發(fā)射的彈道導(dǎo)彈的助推段預(yù)警，且其對彈頭和誘餌釋放過程中的監(jiān)測數(shù)據(jù)積累，也將使美軍反導(dǎo)預(yù)警的目標(biāo)識別能力有所提升。目前美軍已進行了3次聯(lián)合攔截試驗，試驗表明宙斯盾系統(tǒng)和薩德系統(tǒng)具備聯(lián)合作戰(zhàn)能力，并擁有攔截遠程彈道導(dǎo)彈的潛力。

2.3 升級預(yù)警雷達

目前，5部升級預(yù)警雷達是BMDS的核心傳感器，其原型為三部升級鋪路爪雷達和兩部早期預(yù)警雷達（BMEWS），這些雷達經(jīng)過升級改造后融入GMD，定名升級預(yù)警雷達（UEWR），性能指標(biāo)及部署概況如表2所示。升級前的鋪路爪和BMEWS雷達只能初步預(yù)測目標(biāo)落點[7]，無法對目標(biāo)進行精確測軌，升級后的預(yù)警雷達增強了靈敏度與信號處理能力，且探測跟蹤得到的數(shù)據(jù)可以直接引導(dǎo)攔截器進行攔截，使導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的響應(yīng)時間大大減少。

表2 升級預(yù)警雷達性能參數(shù)及部署表

美軍現(xiàn)役5部該系列雷達，克利爾、圖勒和菲林代爾斯的UEWR位于北美大陸北部，用于防御經(jīng)由北極圈的的導(dǎo)彈威脅，比爾基地和科德的UEWR位于美國東西海岸附近，用于抵御太平洋和大西洋發(fā)射的潛射彈道導(dǎo)彈威脅。另外，臺灣地區(qū)從美國購買1部AN/FPS-115雷達，作用距離約為1500 km，在臺灣樂山部署。

2.4 ?；鵛波段雷達

?；鵛波段雷達（SBX），采用了第2代T/R組件，工作頻率為8.5GHz～9.7GHz，平均發(fā)射功率133kW，波束寬度0.19°，距離分辨率優(yōu)于0.3m。

SBX雷達母港位于夏威夷，作戰(zhàn)任務(wù)包括對目標(biāo)的截獲跟蹤、目標(biāo)識別及殺傷效果評估，在GMD中起關(guān)鍵作用，被寄予厚望，但目前其作戰(zhàn)能力遠不及建設(shè)期望：在美軍的9次反導(dǎo)試驗中，僅有4次包含誘餌的導(dǎo)彈目標(biāo)被成功攔截。SBX雷達雖然具備高分辨測量能力、探測距離遠等優(yōu)點，但探測視角僅有25°，且移動速度慢，部署時間長，需花費大量時間維修保養(yǎng)，成本投入大等突出問題使其一直處于有限測試和運營狀態(tài)。如果這些問題能得以解決，SBX雷達將成為美軍反導(dǎo)的力量倍增器[10～13]。

3 美國雷達網(wǎng)能力分析

3.1 彈道覆蓋全

美國近年來致力于推行全球反導(dǎo)戰(zhàn)略，不僅在美國本土、還在亞太、歐洲等多個地區(qū)部署了多部預(yù)警雷達，并通過指揮控制、作戰(zhàn)管理與通信系統(tǒng)實現(xiàn)了各節(jié)點的有機交鏈與不同區(qū)域不同波段雷達的互聯(lián)互通，在全球形成了密集的雷達網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了目標(biāo)的全過程跟蹤和一體化快速響應(yīng)能力。

艦載SPY雷達及日韓前置部署的AN/TPY-2雷達可探測朝鮮方向來襲導(dǎo)彈信息，引導(dǎo)SM-3攔截彈進行上升段攔截，并將信息與SBX雷達、比爾基地的UEWR雷達、丹麥眼鏡蛇雷達交接，對導(dǎo)彈精密跟蹤，引導(dǎo)GBI攔截彈進行中段攔截，末端部署的AN/TPY-2火控雷達和AN/MPQ-53雷達引導(dǎo)攔截武器系統(tǒng)在外大氣層、內(nèi)大氣層進行末段攔截；土耳其、以色列的前置AN/TPY-2雷達可實現(xiàn)對伊朗方向的來襲導(dǎo)彈的早期預(yù)警，并與科德島的UEWR 雷達進行交接[14]，AN/TPY-2、AN/MPQ-53等雷達依據(jù)引導(dǎo)信息，實施末段攔截。

3.2 重點區(qū)域分布

1）加強本土防御能力

美國在阿拉斯加部署丹麥眼鏡蛇雷達，在其東西海岸及北美大陸北部部署了UEWR等多型遠程預(yù)警雷達，緊密監(jiān)控來自俄羅斯及經(jīng)由北極附近的彈道導(dǎo)彈，加之SBX雷達、艦載SPY雷達等可靈活機動部署，使美國反導(dǎo)系統(tǒng)預(yù)警雷達網(wǎng)絡(luò)的預(yù)警范圍有所拓展，進一步增強了其本土防御能力。

2）重點監(jiān)控主要對手

近幾年來，日本、韓國及美國駐日的宙斯盾防御艦數(shù)量不斷增加，艦載SPY雷達和日、韓、臺部署的AN/TPY-2雷達，在我國沿海形成了較密集的預(yù)警探測帶，平時可對我國沿海一帶、俄羅斯東部及朝鮮的導(dǎo)彈發(fā)射試驗探測監(jiān)視，積累雷達目標(biāo)特性數(shù)據(jù)，戰(zhàn)時可進行戰(zhàn)略預(yù)警和目標(biāo)識別；以色列、土耳其部署的AN/TPY-2雷達，平時可獲取俄羅斯、伊朗及巴基斯坦的目標(biāo)特性數(shù)據(jù)，戰(zhàn)時可進行預(yù)警跟蹤和目標(biāo)識別，并為后續(xù)攔截提供信息保障。

3.3 戰(zhàn)場生存能力強

1）抗干擾能力強

美軍通過在頻域、空域、能量域等多方面采用多種技術(shù)以達到提高其預(yù)警雷達抗干擾能力的目的。例如，UEWR雷達采用高增益、低副瓣陣列天線，接收機靈敏度高，可實現(xiàn)波形快速切換和波束快速掃描；AN/SPY-1D雷達采用了捷變頻、重頻及脈寬跳變技術(shù)，并能根據(jù)電磁環(huán)境對波束進行靈活控制。

2）隱蔽性高

美國預(yù)警雷達通過功率管理、低截獲信號、模式切換等多種方式提高其隱蔽性。例如，UEWR雷達采用寬脈沖低截獲信號、低峰值功率、最小發(fā)射功率管理技術(shù)[8]；AN/SPY-1D雷達可依據(jù)不同環(huán)境需要選擇最優(yōu)功率分配方式，可快速進行模式切換使其進入無線電靜默狀態(tài)。

3）機動性強

美國實施全球反導(dǎo)戰(zhàn)略，旨在實現(xiàn)全球范圍的反導(dǎo)預(yù)警和攔截，作為反導(dǎo)系統(tǒng)的核心傳感器，SBX雷達、AN/SPY-1雷達及AN/TPY-2雷達都可進行機動部署。例如，AN/TPY-2雷達在設(shè)計上響應(yīng)作戰(zhàn)時全球部署的需求，其各個部分都可進行車載、機載（C-5/C-17）運輸，根據(jù)作戰(zhàn)需要靈活機動部署，有效拓展了美國X波段雷達的探測范圍。

3.4 識別能力日趨完善

如何對導(dǎo)彈突防過程中伴隨的各種碎片、誘餌、假目標(biāo)等進行準(zhǔn)確的識別是反導(dǎo)過程中的核心問題。美國現(xiàn)役反導(dǎo)雷達中，P波段、L波段等低頻雷達，僅具備初步識別能力，可判斷目標(biāo)是否為威脅類目標(biāo)，跟蹤精度低，目標(biāo)分辨率無法滿足反導(dǎo)識別要求。AN/TPY-2雷達、SBX雷達等雷達頻段高，波束窄，帶寬大，距離分辨率優(yōu)，但受探測距離短、視場窄、數(shù)量少等局限，難以支撐美軍反導(dǎo)作戰(zhàn)需求。對此，美國積極推進LRDR、AMDR等雷達的建造工作[14]，進一步增強美國彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的目標(biāo)識別能力，以S波段雷達網(wǎng)絡(luò)彌補當(dāng)前反導(dǎo)識別能力的不足。

4 結(jié)語

美國反導(dǎo)預(yù)警雷達網(wǎng)呈現(xiàn)出彈道覆蓋全，重點區(qū)域分布，戰(zhàn)場生存能力強等特點，實現(xiàn)了目標(biāo)的全過程跟蹤和從傳感器到攔截彈的一體化快速響應(yīng)能力。近年來，美國加速推進S波段雷達建設(shè)以提高目標(biāo)識別能力，積極升級現(xiàn)役的反導(dǎo)預(yù)警雷達，并大力研究雷達新技術(shù)[15]。可以預(yù)見，隨著雷達技術(shù)的不斷探索與發(fā)展，美國彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)預(yù)警雷達網(wǎng)絡(luò)將在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮愈加重要的作用。