英國簡氏信息集團(現為IHSJane’s)成立于1898年,所出版的《防務周刊》(DefenseWeekly)家喻戶曉。其資源的獨特、權威、客觀與深入為全球所公認,用戶遍及180個以上國家與地區的軍事機構、政府部門與高等院校等。2017年6月7日出版的防務:C4ISR與任務系統武器2017-2018(第6版)共五冊,分為地面C4ISR與任務系統、空中C4I與任務系統、海上C4ISR與任務系統、聯合常規裝備C4ISR與任務系統和航空電子,本文摘譯其中的地基、機載和海用雷達技術與市場發展部分。
地基雷達
各種新興威脅與挑戰促進了地基雷達系統研究的創新發展,特別是開放式系統架構允許只改變運行中的軟件來推動這一進步。采用這一策略的典型代表就是洛克希德×馬丁公司的AN/TPQ-53(EQ-36)反火力雷達。2016年5月,在俄克拉荷馬州錫爾堡舉行的美國陸軍機動火力集成演習(MFIX)中,該雷達系統驗證了其能在反火炮、反迫擊炮(C-RAM)的同時,跟蹤與識別多個空中無人目標并將數據傳送至前沿地區防空(FAAD)指控(C2)系統。AN/TPQ-53通過軟件升級增加了多任務雷達(MMR)能力,該合同商將為10鬧部早期AN/TPQ-53雷達系統升級軟件。這批雷達計劃于2018年6月完成部署,此前,美國陸軍已在2017年1月和6月對其進行了初步測試。在訂單方面,洛克希德×馬丁公司贏得一份價值15.8億美元的附屬合同,全速生產與部署這種反火力目標截獲雷達系統。該公司期望美國陸軍裝備的AN/TPQ-53雷達系統的數量從約100部增加至170部以上。最后,美國政府批準了一項AN/TPQ-53雷達系統銷售至沙特的軍售項目,合同價值6.62億美元,包括相關支持項目。
超視距(OTH))雷達方面,美國AN/TPS-71可重新定位OTH雷達(ROTHR)與澳大利亞的“金達萊”作戰雷達網絡(JORN)都獲取了相當可觀的持續運行投資,以驗證固定陣列用于廣域監視的戰略重要性。2016年3月,雷聲公司贏得了美國海軍一份價值1.04億美元的合同,以資助ROTHR的持續運行。2016年9月,BAE系統公司與洛克希德×馬丁都提交了JORN階段6升級的投標方案,以期將該型雷達的系統壽命延期至2042年以后。該項目合同將于2018年授出。2016年2月,針對這項升級,澳大利亞國防部制訂的綜合投資計劃編制了10億~20億澳元(7.66億美元~15.3億美元)的預算,總額是2012年初估價的兩倍。
機動對空監視應用方面,泰利斯公司在2016年巴黎航展期間展示了其“地面主宰”系列雷達中的GM60型雷達。該系統將一部內裝電源、燃料箱(保障工作10小時)和通信設備組裝到單套獨立組件中,其既可通過4′4的車輛(4噸以下)的運輸,也可空運。
2016年8月,泰利斯公司簽訂了一份價值1.91億歐元(約合2.148億美元)的銷售合同,為玻利維亞國家綜合防空與交通控制系統(SINDACTA)提供13部對空監視雷達,包括GM400與GM200。
2016年9月19日,美國國務院批準8部泰利斯雷聲(TRS)公司AN/MPQ-64F1“哨兵”雷達銷售至埃及的合同,價值7000萬美元。2016年11月,泰利斯公司還贏得了瑞士一份價值7400萬歐元(7920萬美元)的合同,升級其FLORAKO戰術防空C2系統雷達網絡中的“瑪斯特”雷達。
預警雷達方面,韓國國防采購項目局(DAPA)2017年4月宣布,將采購更多的預警雷達系統,以應對日益增長的朝鮮導彈攻擊威脅。美國陸軍的末端高空區域防御(THAAD)系統的初始單元已經部署于韓國。2017年2月,美國國防部宣布已經授予雷聲公司10.7億美元合同,在卡塔爾部署AN/FPS-132(Block 5)預警雷達系統。此前,雷聲公司于2016年9月宣布,在與美國導彈防御局簽署修訂合同后,所有的未來AN/TPY-2系統都將采用氮化鎵(GaN)T/R模塊,而非砷化鎵(GaAs)。
火控雷達方面,美國陸軍在其2017財年預算請求中申請3513萬美元,將GaN陣列天線集成至基本型“愛國者”雷達中,以有源電掃陣列(AESA)替換無源電子掃描陣列(PESA)。在其未來五年的國防項目中,美國陸軍申請超過3.77億美元,以開發應用GaN技術的AESA型“愛國者”雷達系統。根據低層防空反導傳感器(LTAMDS)計劃,美國陸軍的低層項目辦公室(LTPO)發布了一份項目信息咨詢書(RFI),尋求一種潛在的材料解決方案來升級或替換其“愛國者”雷達。美國陸軍提出十年期間內采購或改進80部雷達,單部雷達平均生產成本不超過5000萬美元,包括升級套件、雷達集成與升級測試成本。
2016年12月,捷克國防部宣布選擇以色列宇航工業公司(IAI)下屬艾塔公司研制的EL/M-2084多任務雷達(MMR),準備于2017年中期與艾塔系統公司簽訂一份價值290萬捷克克朗(約合1.123億美元)的銷售合同,于2021年之前接收8部EL/M-2084 MMR系統。越南也采購了EL/M-2084雷達,用作其SPYDER-MR地對空導彈連的火控雷達。
2017年3月29日,諾思羅普×格魯曼公司向美國海軍陸戰隊(USMC)交付了首部AN/TPS-80G/ATOR雷達,其余6部于2017年年底交付。首部交付的系統采用的是GaAsT/R模塊,而自2018年交付的系統將采用GaN天線模塊。G/ATOR將是首部真正意義的軟件定義雷達,它可執行多種USMC任務,設計用于替代5部日益老化的傳統雷達。
有關雷達技術的最新發展方面,美國陸軍研究試驗室(ARL)的下一代雷達(NGR)項目的目標是開發一種能夠切換至預備頻段以避免敵方或其他電子系統的干擾,并擁有動中通調諧能力的雷達。2016年7月,ARL出資110萬美元與雷聲公司建立合作,為NGR共同研發可擴充、機動、多模式的雷達前端技術(縮寫SAMFET)。作為ARL先進射頻技術項目為期2年的合作研究協議的一部分,雷聲公司將與ARL共同開發并驗證能簡便集成到新一代雷達系統中的模塊化構建模塊。NGR項目將會提高對雷達依賴較高的防空、反火箭以及迫擊炮系統的性能,尤其是手提、車載和機載便攜式雷達設備。雷聲公司將與ARL合作探索設計和制造模塊化組件的新方法,使其能夠集成進入新一代雷達的開放式結構中,提供覆蓋整個雷達波段的處理靈活性、機動性及高效率。
機載雷達
2016-2017年,有源電掃陣列(AESA)與戰斗機的集成投資繼續增加。在F-16戰斗機的AESA升級方面,2017年5月,諾思羅普×格魯曼公司宣布了一份將為與美國空中國民警衛隊提供72部APG-83雷達,即可升級靈敏波束雷達(SABR)的銷售合同。韓國國防采購項目局(DAPA)已經選擇了韓華泰利斯公司為其規劃的韓國戰斗機試驗(KFX)飛機開發AESA雷達。
在埃及、印度與卡塔爾的“陣風”戰斗機訂單的推動下,泰利斯公司大幅加快了其RBE2AESA雷達的生產速度。泰利斯公司計劃在2017年交付22部雷達,全部指定出口。生產速度已由2015年的每月1.2部增加至每月2部,原因是擴大了其位于法國布列塔尼的微電子能力中心的生產力。
2016年11月,俄羅斯法茲特龍雷達研究院(Phazotron-NIIR)公開展示了一款用于裝備米高揚設計局“米格”-29/35“支點”戰斗機的新型AESA雷達“甲蟲”-AMEh。Zhuk-AMEh雷達能夠跟蹤多達30個目標,并同時攻擊多達6個空中和4個地面目標。該型雷達的接收機與發射機都采用低溫共燒陶瓷(LTCC)技術制造。同以前研發的“甲蟲”系列雷達相比,“甲蟲”-AMEh的工作能力得到了大幅提升。據稱,目前“米格”-29戰斗機能夠探測到180km處的空中目標,而“甲蟲”-AMEh雷達將探測距離增加至260km。
在機載預警與控制(AEW&C)市場,沙特阿拉伯最近完成了其5架“哨兵”AWACS飛機的雷達升級,在解決了其技術陳舊問題的同時,增加了其探測距離,并提升了其探測與跟蹤更小目標的能力。這項工作已于2016年年底完成了,沙特皇家空軍(RSAF)現在計劃對該機型進行Block 40/45 MSU升級。北約目前正在推進全球操作和導航用航空電子系統漸少制造源替換(DRAGON)項目,對其E-3機型進行升級,以符合最新的全球空中交通管理(GATM)標準,同時將飛行員由3人減少為2人。美國空軍也已經簽訂了合同,對其31架E-3飛機中的6架進行這項升級,雖然法國也計劃撥付E-3升級資金,但目前尚未實施。日本空中自衛隊(JASDF)目前也正在對其E-3進行升級,雖然其內容與Block 40/45不完全相同,但提升的互用性與改進型完全E-3類似。2016年10月,韓國宣布決定再次采購兩架波音E-737“和平眼”AEW&C飛機。2012年,韓國已部署了4架“和平眼”,該機背部安裝有諾思羅普×格魯曼公司研制的多用途電掃陣列(MESA)監視雷達。
2016年12月,根據2012年簽訂的互惠防御協議,意大利接收了首架從以色列采購的G550共形機載預警(CAEW)飛機,第2架定于2017年年底交付。2017年1月,阿拉伯聯合酋長國(UAE)訂購了第3架薩伯公司的“全球眼”G6000可變任務監視系統(SRSS)飛機,其背部安裝有“愛立眼”增程(ER)AESA雷達。2017年2月14日,俄羅斯與印度簽約,將交付另一架伊爾-50EI AEW&C飛機。印度還在推進與以色列的談判,希望再采購兩架基于伊爾76TD平臺的“費爾康”AEW&C飛機。與此同時,印度國防研究與研發組織(DRDO)已將首部(總計3部)本國設計的Netra AEW&C平臺交付給印度空軍。該型AEW&C項目于2004年批準立項,研發耗資240億印度盧比(約合3.58億美元)。NetraAEW&C的生產成本平均約為4.04億美元。印度空軍希望擁有20架大型與小型AEW&C平臺組成的混合空中預警系統,不僅用于探測敵方飛機與攻擊導彈,還可監視印度7517km的海岸線。
在旋轉翼平臺方面,2017年1月,英國與洛克希德×馬丁公司簽訂一份價值2.69億英鎊(約合3.27億美元)的合同,為英國海軍建造10架“烏鴉巢”空中監視與控制(ASaC)系統。“烏鴉巢”基于持續升級的泰利斯公司“搜水”機掃陣列雷達和目前用于“海王”ASaC.7(SKASaC)直升機的Cerbeus傳感器組件系統。英國國防部稱,這項合同包括900萬英鎊的備件。英國皇家海軍所有30架萊昂納多公司研制的AW101“默林”HM.2直升機都將通過改進,在其機身一側安裝“烏鴉巢”天線罩。
未來技術發展趨勢方面,2016年4月26日,美國國防高級研究計劃局(DARPA)發布跨部門公告,聯合BAE系統公司啟動了一項稱為“用于射頻任務的載荷協同融合”(CONCERTO)計劃,旨在為小型無人機研發一種整合了ISR、電子戰和通信能力的多功能射頻模塊,使得單架無人機能夠同時擔負多種任務,大幅提高飛行效率。該機構表示技術的發展(如更多用途的模擬部件和更加普遍的射頻功能數字化)使得射頻系統單元能越來越多地進行共享,并宣稱CONCERTO項目瞄準的目標是:“以任意孔徑,在任意時間,于任何波段,執行任何任務和任何功能”。
BAE公司高層表示,CONCERTO的初衷是使陸軍、海軍和陸戰隊的士兵能夠不再使用多架小型無人機分別執行不同的任務,采用的無人機每架都具備較為完整的任務能力,多架升空后可覆蓋更大面積的區域。為實現這一目標,DARPA將對小型無人機的天線、電路、飛控、軟件和硬件等子系統進行攻關,并對這些系統的專用孔徑進行融合,對其頻譜進行協調。
海用雷達
為了應對新興海上威脅,相應地要求獲取新的多模式和高性能預警系統(或者改進現有系統),以推進及時探測與響應。新興威脅促進了雷達系統架構的改變,而不僅僅是簡單改進電子設備與固態設計。
2016年5月,雷聲公司開始將其S波段氮化鎵(GaN)AN/SPY-6(V)防空反導雷達(AMDR)與洛克希德×馬丁公司的“宙斯盾”作戰系統相集成。由美國海軍、洛克希德×馬丁公司和雷聲公司組成的團隊也已經在夏威夷的太平洋導彈試驗場(PMRF)和新澤西州穆爾鎮啟動了初步接口試驗。
2016年12月,雷聲公司被授予一份長周期器材的低速初始生產(LRIP)合同,價值1.1億美元。2017年5月,該公司贏得了首批3部LRIPAN/SPY-6(V)雷達的最終艦載合同,價值約3.27億美元。AN/SPY-6(V)雷達指定裝備DDG-51“阿利×伯克”級(Flight III)制導導彈驅逐艦.首艘新型艦艇預期于2021年交付。
2017年4月,據報道AN/SPY-6(V)在太平洋導彈靶場(PMRF)成功地完成了彈道導彈防御試驗。
2016年8月,美國海軍授予雷聲公司企業級空中監視雷達(ESAR)的開發合同,價值9200萬美元。雷聲公司將開發兩種衍生型號:裝備兩棲攻擊艦的旋轉型雷達和裝備航空母艦的固定陣面雷達。ESAR最初計劃裝備美國海軍的“約翰×肯尼迪”級攻擊航母和直升機登陸攻擊艦,包括LHA-8。美國海軍目前正在評估EASR改進型裝備“尼米茲”級航母、直升機登陸船塢艦(LHD)和老舊兩棲攻擊艦(LHA)的可行性。
一種雷達解決方案設計用于多個平臺,S波段EASR就是雷聲公司AN/SPY-6(V)雷達的縮減版。EASR的關鍵之處在于其9個雷達模塊化組件(RMA)陣面與AN/SPY-6(V)的RMA相同。本質上看,這種含有9個RMA(3′3布局)陣面與“宙斯盾”艦(計劃將被AMDR替換)上現役AN/SPY-1D雷達的靈敏度相同。
EASR的近場試驗計劃于2017年年底,或者2018年年初啟動。然后,2018年第三季度,該雷達將運送至維吉尼亞的海上作戰系統中心。
EASR的工程制造與開發(EMD)階段計劃于2020年第一季度完成,而生產合同計劃于2020年年底授出。ESAR的整個EMD合同為期42個月,少于AN/SPY-6(V)的EMD合同期。由于與AN/SPY-6(V)存在共性,EASR可利用AMDR開展過的試驗。
2018年,美國海軍AN/SPS-73(V)導航雷達替換項目預期將出現競爭。AN/SPS-73(V)12項目在2017財年已經進入“看管”狀態,計劃替代AN/SPS-73(V)12的下一代海面搜索雷達(NGSSR)正在研發中。AN/SPS-73(V)12雷達安裝在美國海軍的CVN、CG、DDG、LHA、LHD、LPD、LSD、LCC、PC和MCM等總計約100艘各型艦艇上。
2016年9月,美國海軍宣布選擇薩伯防御與安全公司美國分部來更換其陳舊的AN/SPN-43雷達(現裝備于航母和兩棲艦)。按照合同,薩伯公司將交付3部C波段艦載空中交通管制(SATC)系統AN/SPN-50(V)1,其中2部與“自由”級LCS所裝備雷達的“海長頸鹿”雷達類似,另一部是升級型,其作用距離更遠、可靠性更高且支持每周7天24小時工作。首部雷達在合同簽訂后15個月后交付,第2部系統在18個月后交付。第3部AN/SPN-50將在30個月后交付給美國海軍。
“海長頸鹿”AMB是一種無源電掃相控陣雷達(但是僅仰角掃描),這與當前“尼米茲”航母及兩棲艦所使用的AN/SPN-43旋轉拋物面雷達不同。作為其升級的一部分,薩伯公司已將其雷達由行波管(TWT)轉變為應用GaN半導體的固態發射機。這些雷達將是美國從薩伯公司引入的首批GaN系統。裝備“自由”級LCS的現有“海長頸鹿”雷達采用的是TWT。在交付第3部雷達之后,薩伯公司將升級已交付給美國海軍的前兩部雷達。
美國海軍最終將擁有3部用于試驗和訓練的AN/SPN-50雷達。AN/SPN-50雷達預期于2020年第一季度進入產品里程碑C。薩伯公司的這款雷達部署于澳大利亞、加拿大、北約、瑞典和一些亞太及中東國家的海軍部隊。與AN/SPS-77雷達由瑞典轉讓給美國的方式相類似,薩伯公司的AN/SPN-50雷達將采用相似的轉讓方式,支持其在美國組裝、集成和試驗。
2016年12月14日,美國國防安全合作局宣布,美國國務院已批準一項針對菲律賓的軍售項目,包括2部AN/SPS-77“海長頸鹿”3D對空搜索雷達及相關設備與保障。
在新研制方面,泰利斯公司APARBlock 2多功能雷達目前正在研制中,它將通過擴充GaN收/發模塊數量來滿足輕型護衛艦和驅逐艦的需求。這種雷達的模塊化設計適于裝備加拿大水面作戰護衛艦及其他國際客戶平臺。
與此同時, 泰利斯Herakles雷達將被未來FREMM-ER(FREDA)和FTI護衛艦(DCNS正在為法國海軍進行設計)裝備的四面陣“海之火” 500雷達所取代。2016年10月,泰利斯公司開始推銷體積更大的NS100雷達的升級版本NS200。該雷達引入了GaN技術,其額定功率是NS100的兩倍,并且它共享泰利斯公司的SR3D共用平臺架構。
泰利斯荷蘭公司研制的SMART-LEWC已被重新命名為SMART-LMM/N(多任務/海用),預期在荷蘭皇家海軍的HNLMS“德×魯伊特”號上安裝,將于2017年第四季度開展工廠驗收試驗。該型雷達采用GaN收發模塊,設計用于探測空中、海面和高速外大氣層目標,其儀表作用距離達2000km。
萊昂納多公司已開發出下一代RAN 4OL Mk2,這是一種基于GaN的有源電掃陣(AESA)雷達,其對抗戰術彈道導彈的能力得到提升,可部署于未來的護衛艦項目。
Reutech雷達系統公司研制的RTS3200調頻連續波光電雷達跟蹤系統已安裝于南非海軍的SAS Spioenkop護衛艦上進行工作試驗與評估。
2017年5月15日,IAI公司下屬艾塔公司宣布ELM-2258先進輕型相控陣(ALPHA)雷達已裝備首艘Sa¢ar4.5級戰艦,并開始了首次海上試驗。以色列海軍將接收總計11部ALPHA雷達,除首部雷達外,另外兩部計劃于2017年年底前交付。所有8艘Sa¢ar4.5級艦船和2艘Sa¢ar5級驅逐艦都將裝備這種新型雷達,第11部雷達用于維護輪換。
2016年7月,卡塔爾與意大利政府及工業部門簽署一份價值50億歐元(約合56億美元)的合同,跨越三種平臺共采購7艘新型戰艦。所有這三種平臺都將安裝KRONOS系列雷達,即輕型巡洋艦與兩棲/后勤艦裝備KRONOSGRAND海用雷達,而快速導彈巡邏艦裝備KRONOS雷達。
2016年3月,有報道稱SEA5000項目預期將為澳大利亞皇家海軍采購9艘高性能未來護衛艦。未來護衛艦的作戰能力需求顯然必須支撐S/L/X雷達CEAFAR,以及薩伯公司9LV作戰系統和“宙斯盾”火控系統。
2017年2月,智利海軍的“科克倫”級23型護衛艦選擇集成TRS-4D雷達(旋轉天線),作為其推進三艘英國制造戰艦的現代化項目的一部分。
2017年2月,印度海軍與Nova集成系統公司簽署了一份采購24部海上監視雷達的采購合同,價值20億盧比(約合2986萬美元)。Nova集成系統公司為塔塔先進系統公司的子公司,是與丹麥防御設備制造商Terma公司合作的一家印度本土雷達制造企業。2016年10月,印度尼西亞海岸警衛隊選擇Terma公司的SCANTER6000系列雷達來裝備其5艘巡邏艦。
2017年2月21日,凱文×休斯公司宣布已與巴基斯坦海軍簽訂合同,提供該公司的I波段SharpEye多普勒潛艇雷達系統。作為巴基斯坦海軍Khalid級潛艇中期升級項目的一部分,并于2016年8月,推出了用于裝備17000噸艦隊油輪的SharpEye艦載型雷達。
在俄羅斯2017年國際海上防御展(IMDS)上,俄羅斯技術集團公司展示了俄羅斯儀表設計局(KBP)設計的集成火炮與地對空導彈(SAM)海軍武器系統Pantsir-M的出口型,即Pantsir-ME。作用一款海用武器,Pantsir-M是陸基Pantsir-S系統的衍生型,它在一個塔座上集成有火炮、SAM武器和綜合雷達光學武器控制系統。
此外,俄羅斯JSCZaslon公司確認,Zaslon多用途海軍雷達系統已經完成開發,即將部署用作俄羅斯海軍下一代艦艇的主戰監視雷達。該型雷達將安裝于新型戰艦Steregushchy II級輕型巡洋艦的集成桅桿上,首艦為Gremyashchy號)。
在新興技術趨勢方面,美國海軍研究辦公室(ONR)的集成上層建筑結構(InTop)創新海軍樣機(INP)項目已在艦載多功能射頻孔徑、模塊化與開放式架構,以及軟件驅動、實時資源分配方面取得進展。隨后的電磁作戰部署指控(EMC2)INP將以這項工作為基礎,并增加與新興電磁作戰部署條令相一致的C2功能。
另一項驗證工作為靈活分布式陣列雷達(FlexDAR),是ONR于2014年上半年授予雷聲集成防御系統公司的合同項目。FlexDAR計劃驗證由每個雷達單元級數字波束形成、網絡協調與精確時間同步所支撐的新能力。將先進的數字技術引入雷達前端目的是實現可執行多種功能的靈活、動態、多任務雷達,包括監視、通信和電子戰(EW)。FlexDAR已于2015年4月完成設計。
美國海軍研究實驗室(NRL)已完成了后端處理軟件,目前正在雷聲公司將其與前端相集成。雷聲公司正在建造兩部相同的多功能陣列天線,計劃在NRL的切薩皮克灣分部進行安裝與驗證。FlexDAR前端陣列已于2016年年底交付。
據雷聲公司稱,FlexDAR項目將“開發能夠引導未來雷達傳感器能力提升的技術,包括基礎級軟件定義數字重構技術”。該項目計劃驗證雷達,以及雷達間通信功能,以實現雙基地交換與控制。相對于目前孤立的單基地雷達而言,能夠增加探測和航跡確認距離,以及提升電子保護能力。
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原文標題:全球軍用雷達技術與市場最新進展(2016-2017)
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