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顛覆未來海戰的30倍感知革命--宙斯盾系統
送交者: 一劍破天 2025年07月26日17:21:52 於 [軍事天地] 發送悄悄話

宙斯盾系統(Airbore Early-warning Ground Integrated System,AEGIS)自1983年首次部署於提康德羅加級巡洋艦(CG-47),經過40多年的發展和創新,現已擁有Baseline 0-10共11種版本,最新版本Baseline 10是新一代作戰系統,整合了AN/SPY-6雷達、Link-16數據鏈、標準系列防空導彈系統、近程防禦武器系統(CIWS)、AN/SLQ-32 SEWIP Block 3電子戰系統等資源,其中AN/SPY-6雙波段雷達在防空暨導彈防禦中肩負關鍵角色。

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▲宙斯盾戰鬥系統

一、AN/SPY-1雷達

AN/SPY-1是美國研製的世界上第一部有四面陣列天線的艦載相位陣列雷達,服役多年來一直是美國海軍宙斯盾系統的核心(部署在伯克級驅逐艦和提康德羅加級巡洋艦上),工作波段為S波段,使用4個固定式相位陣列天線,能夠同時執行搜索、跟蹤、引導等任務,對目標最遠探測距離大於325公里;探測掠海目標距離大於80公里,從早期僅作為防禦敵機、巡航導彈的雷達(SPY-1、SPY-1A),發展到SPY-1B具備有限的戰術彈道導彈防禦能力,到SPY-1F(V)具備探測掠海反艦導彈能力,其中SPY-1D(V)採用新型導波管、目標識別及雜波抑制算法,有效探測距離擴展至400-460公里,可同時監視400個目標,自動跟蹤其中100個目標,並同時引導導彈攔截12-18個目標。從整體能力上講,該型雷達已具備對中近程彈道導彈的預警探測能力,但就其自身結構功能而言,仍存在着一定的局限性,包括功率有限,能量大多損耗在陣列天線上,且模塊化、重量和可靠性方面均有不足,AN/SPY-6雷達即應運而生。

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▲AN/SPY-1雷達陣列

二、AN/SPY-6雷達組成

AN/SPY-6雙波段雷達(Dual Band Radar,DBR)包括1部S波段(2-4GHz)主動電子掃描陣列雷達(AN/SPY-6-S),1部X波段(8-12GHz)被動水平搜索電子掃描陣列雷達(AN/SPQ-9B),以及1台雷達控制設備(RSC),RSC為S波段和X波段雷達提供資源管理。

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▲AN/SPY-6雷達陣列

AN/SPY-6優勢在於將S波段和X波段雷達的信號處理(Signal Processing,SP)和數據處理(Data Processing,DP)整合在共同的後端設備之中,有利於整合雷達資源控制和電磁頻譜分配。同時,對於探測低空、小目標而言,AN/SPY-6雙波段雷達可同時處理2個不同頻率和脈衝回復率的雷達信號:X波段使用高脈衝回復率,儘快確認目標信號;S波段使用中脈衝回復率,確認同一個目標的距離信號,然後將2個雷達信號送入同一個濾波處理器,進行更精確的目標識別。

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▲AN/SPY-6雷達模塊組件(Radar Module Assemblies,RMA)

AN/SPY-6-S是AN/SPY-6雷達的核心,有極佳的抗干擾、濾雜波能力,能在惡劣海象、天氣下跟蹤低雷達橫截面(RCS)目標。每個天線陣列長4.298米、寬4.145米、高1.524米。每個陣列由37個雷達模塊組件(Radar Module Assemblies,RMA)構成,1個RMA包含多個一體化收發模組(Transmit Receive Integrated Microwave Module,TRIMM),1個TRIMM包含若幹個T/R模塊,TRIMM內部有水冷系統,能在不關閉水冷迴路的情況下直接更換。

三、AN/SPY-6作戰能力

(一)搜索跟蹤目標更多

AN/SPY-6雷達具有全時段、360度全方位全空域自動跟蹤數百個目標的能力。與現役宙斯盾系統使用的SPY-1雷達相比,AN/SPY-6跟蹤目標數比SPY-1提升6倍、制導攔截彈數量(同時接戰數量)是SPY-1的3倍,探測距離比SPY-1提高2.4倍(AN/SPY-6最大探測距離超過400公里),靈敏度是SPY-1的30倍,因此能夠有效應對多彈飽和攻擊。

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▲AN/SPY-6雙波段雷達作戰構想

與SPY系列雷達相同,AN/SPY-6具有敵我識別(Identification Friend or Foe,IFF)、非合作目標辨識(Non-Cooperative Target Recognition,NCTR)、搜索時跟蹤(Track While Scan,TWS)、動目標檢測(Moving Target Indicator,MTI)、脈衝多普勒雷達(Pulse Doppler Radar)等功能。

(二)抗干擾能力更強

由於AN/SPY-6使用先進的雙波段數字波束合成(Digital Beam Former,DBF)、氮化鎵(GaN)製作的T/R模塊,AN/SPY-6有比SPY-1更高的工作帶寬、目標識別能力,以及雷達波束轉換速度和波束指向變換速度。AN/SPY-6能夠通過網絡達成多部雷達組網,工作頻段、信號參數和數據處理綜合控制,形成集目標搜索、隱身探測、導彈預警、對空/對海/對地火控、電子戰、通信等功能的組網雷達。因此AN/SPY-6可以在嚴重的電子干擾、海浪雜波以及惡劣氣象環境下正常工作。

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▲AN/SPY-6能夠通過網絡達成多部雷達組網

(三)可靠性更高

AN/SPY-6採用模塊化設計,近95%的陣列維護僅需要使用2種工具,技術人員可在6分鐘內更換完畢,特殊更換單元比SPY-1減少70%,後勤維護方便。AN/SPY-6雷達系統能夠在無後勤保障情況下,在海上可靠地持續運行40-60天。

(四)能夠精準掌握高空高速及隱身目標

AN/SPY-6雙波段雷達可同時處理2個不同頻率和脈衝回復率的雷達信號:X波段使用高脈衝回復率,儘快確認目標信號;S波段使用中脈衝回復率,確認同一個目標的距離信號,然後將2個雷達信號送入同一個濾波處理器,進行更精確的目標識別。這樣,AN/SPY-6雷達不會發生選擇脈衝回復率的兩難問題,使探測識別高空高速目標及隱身目標的速率大幅提高。

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▲伯克級Flight III驅逐艦安裝AN/SPY-6雙波段雷達

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