美军舰载雷达技术发展解析：AMDR、EASR与AN/SPN-50的综合能力与未来趋势

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简介：美军将作战舰艇视为防空反导节点，以满足其军事战略的不断扩张。这也对舰载雷达等电子设备的探测和跟踪能力提出了更高的要求。作为雷达技术发展的主流方向，集防空、反导、反舰能力等多任务能力为一体的综合舰载有源相控阵雷达的研发备受美国关注。近年来开发的AMDR和EASR，尤其是AN/SPN-50代表了美军在该领域的研发方向。本文对三款雷达的技术特点、测试情况和部署方案进行了梳理和分析，以了解该领域的关键技术和发展趋势。其中，AMDR打造了利用舰载雷达实现防空反导一体化、反舰/反潜/陆地多功能一体化、结构和功能完全可扩展、雷达资源高度共享的能力。它还将代表舰载防空和反导雷达的未来。系统的发展方向； EASR和AMDR采用相同的硬件、信号处理和数据处理技术等，将能够与美军的协同作战系统（CEC）结合，更准确地远程识别威胁。威胁，进一步扩大战场范围和火力空间，有望进一步推动美军“海军防空火力一体化”目标的实现； AN/SPN-50空管雷达未来将全面安装在美国航母和两栖攻击舰等大型舰艇上，解决现有雷达面临的频谱限制问题，提高干扰条件下的目标探测和跟踪能力，并增强美国航母抵御高超音速武器等威胁的能力。

AMDR下一代多功能双频防空反导雷达

AMDR（AN/SPY-6(V)）雷达是美国海军下一代综合舰载雷达系统。它是全球首款以防空反导一体化为核心的多功能双波段有源相控阵舰载雷达。可以实现雷达资源的高度共享，并具有高度的模块可扩展性。它将取代“宙斯盾”系统的核心——AN/SPY-1四边形阵无源相控阵雷达，并作为阿利·伯克级“III”级驱逐舰使用。核心配套电子设备。

技术亮点

AMDR雷达采用模块化、氮化镓半导体和数字波束形成等多项新技术。详情如下。

虽然目前美国海军对AMDR的要求是将AN/SPY-1雷达的增益提高15dB，但基于开放式架构和模块化设计，雷达的增益也可以提高25dB或10dB。

AMDR采用双波段固态有源相控阵系统，由四阵S波段雷达（AMDR-S）、三阵X波段雷达（AMDR-X）和雷达套件控制器组成。通过统一的接口连接到宙斯盾作战系统。在，

尽管AMDR雷达的X波段雷达因资金、进度等原因已经停产，但美国却启动了替代项目——“未来X波段雷达”（X-Band Radar，FXR）。据推测，这款雷达将取代AMDR雷达的X波段雷达。

总之，美军正在致力于开发多个版本的AMDR雷达，这些雷达将装备在航母、各型军舰和两栖舰艇上。最高版本的AN/SPY-6雷达将由37个雷达模块（RMA）组件组成，可以在未来使用。驱逐舰舰载雷达的灵敏度提高了约100倍，从此可以更有效地防御现有雷达无法跟踪或瞄准的空中威胁；普通版AN/SPY-6由24个雷达模块组件组成，可以将阿利·伯克级驱逐舰舰载雷达的灵敏度提高约30倍。 ，使其能够探测和跟踪隐形无人机、高超音速目标等。

目前的“宙斯盾” 9作战系统采用“多任务信号处理器”（MMSP），将防空和反导信号处理集中在一个芯片上。具有多任务并行处理能力，兼容AMDR的检测能力。负责该型雷达研发和生产的雷神公司也在加速与宙斯盾基线10作战系统的集成。

任务能力和测试情况

AMDR可以为导弹驱逐舰和美国海军七种舰艇提供先进的综合防空反导。它可以同时执行防空、反导等多项任务，可以完成对来袭导弹的远程预警探测、跟踪识别、​​拦截制导和毁伤评估。在过程作战中，还可以执行反舰、反潜、远程对地攻击等多种作战任务。

目前服役的AN/SPY-1雷达经过不断升级，具备防空反导能力，且防空反导不能同时进行。它还缺乏探测潜望镜和低空和超低空掠海导弹等小型海上目标的能力。目标检测能力也缺乏。

AMDR 任务能力图

与现有AN/SPY-ID雷达相比，AMDR-S的探测距离提高了2倍，最小可探测目标体积仅为AN/SPY-ID的1/2，覆盖范围提高了13倍，同时处理目标和跟踪目标的数量分别约为AN/SPY-ID的30倍和6倍，导弹数量增加了3倍，因此具有更强的抗饱和攻击能力。

总之，与现有雷达相比，AN/SPY-6(V)雷达探测距离更远，精度更高，抗干扰能力更强，可靠性和维护性更好，可以引导标准3导弹，可以进行反制导。用“标准”-6导弹进行导弹拦截，也可以探测一些高超音速武器，但其对更高端高超音速武器的探测能力仍需讨论。

AMDR雷达现已进入工程制造和开发阶段。其已于2017年在夏威夷进行了实弹拦截试验，并初步完成了与SM-3导弹的系统交联试验。 2020年6月，美国雷神导弹和防御部门也完成了首个AN/SPY-6(V)1雷达阵列的近场测试。测试内容包括：

此次测试的目的是提高集成速度、消除风险并确保雷达阵列可以在美国海军的阿利伯克III级导弹驱逐舰杰克·H·卢卡斯号（DDG-125）上使用。测试结果表明，当天线孔径接近相同时，AN/SPY-6的天线增益达到+17dB的水平，代表探测能力的信噪比也提高了更多。超过50次。由此可见，该型雷达的性能相比现有雷达的性能有明显的提升。

美国海军于2020年7月向该舰交付首套AN/SPY-6有源相控阵雷达系统，计划于2023年形成初步作战能力，并将与现有在X波段运行的SPQ-9B相结合改进后的雷达，作为首批“阿利·伯克”级驱逐舰III的核心传感器。此外，雷神公司将在加快生产的同时继续进行相关测试。

AMDR舰载模式示意图

综上可见，AMDR创造了利用舰载雷达实现防空反导一体化、反舰/反潜/陆地多功能一体化、完全可扩展的结构和功能、高度共享的能力雷达资源。它还将代表未来的舰载雷达系统。发展方向。 AMDR雷达作为先进的有源阵列雷达，将在一定程度上有效提高航母战斗群对抗当前和未来的各种新型战机、弹道导弹和超音速反舰导弹的作战能力。

部署计划

近两年来，美军印太司令部利用AMDR雷达推动宙斯盾导弹驱逐舰舰队的现代化进程，以应对高超音速导弹和弹道导弹的威胁。因此，美国海军还计划陆续向15艘“阿里·伯克”级驱逐舰IIA配备普通版AN/SPY-6，首批雷达将于2024年交付。

在印太地区部署先进的AMDR是美军最新军事调整的一部分。这也将是美军进一步提高舰队生存力和杀伤力的有力举措。这也表明美国正在全方位提升防空反导拦截能力。应对高超音速武器和弹道导弹威胁的能力。

EASR三面相控阵雷达

美国海军于2016年启动三面相控阵（空中雷达，EASR）的研发，由雷神公司负责。 EASR是美国海军AN/SPY-6雷达系列中的最新传感器，为航空母舰和两栖战舰提供同步防空、反水面战、电子防护和空中交通管制能力。

技术特点

EASR雷达在S波段运行，并使用与AMDR（AN/SPY-6）相同的硬件、信号处理和数据处理技术以及雷达套件控制器（RSC），以最大限度地实现技术统一。更通用、更经济，缩短研发周期。

该型雷达同样基于最先进的氮化镓半导体材料技术。它具有更好的网络性能和更高的可靠性。可在高杂波、近地电磁干扰等极其恶劣的环境下稳定工作。它与宙斯盾系统的核心相符。 ——与AN/SPY-1D雷达相比，其在功能和灵敏度方面的性能提高了约35倍。据称，美国海军正计划在EXI项目的基础上开发X波段雷达，与EASR组成双波段雷达。

EASR

据美国海军航母项目执行总监汤姆·默里少将介绍，虽然EASR雷达阵列只有9个雷达模块组件（RMA）（相控阵雷达的RMA单元数量越多，其发射频率就越好）而且性能会），而且成本也较高），但是EASR雷达的设计工艺基于AMDR技术进行了优化和改进，所以兼容DBR双频相控阵雷达拥有30到40个RMA（“尼米兹”号航母和“福特”级航母首舰“福特”号上配备的主动雷达），性能依然强大，足以满足大型核动力的作战需求动力航空母舰。此外，该型雷达还具有以下性能特点：

综上可见，由于与AMDR使用通用软件，EASR在海军信息化作战模式下具有很强的兼容性，完全符合以飞机为中心的“海军防空火控一体化”理念载体。

测试情况及安装方案

雷神导弹与防御公司和美国海军于 2020 年 3 月完成了 EASR 的工程和制造开发测试，并将使用陆基测试将雷达与战斗管理系统集成。交付 6 单位 EASR。在，

其中4个为AN/SPY-6(V)2 EASR单面旋转阵列，将安装在“美国”级两栖攻击舰三号舰LHA 8和尼米兹级航母上，约翰·斯坦尼斯号航空母舰。 （CVN 74），第13艘“圣安东尼奥”级船坞运输舰“小理查德·麦考尔”号两栖平台船坞舰（LPD 29） 与圣安东尼奥II级主舰USS哈里斯堡船坞运输舰（LPD 30）；

两座AN/SPY-6(V)3 EASR固定面阵将安装在第二艘“福特”级航空母舰“肯尼迪”号（CVN 79）、未来新一代航空母舰以及未来FFG（X）导弹护卫舰和与国际海军护卫舰兼容，将成为美国海军新型护卫舰的核心装备。

届时，先进的EASR有源相控阵雷达将与美军的协同作战系统（CEC）相结合。 CEC将链接航母战斗群中各作战舰艇的目标探测系统、指挥控制系统、武器系统和预警机。装备在航母和护卫舰上的EASR执行远程搜索、空中态势控制、指挥通信等任务，从而实现整个战斗群的高度协同，进一步扩大战场范围和火力空间，实现美军“海军综合防空火力”。控制”目标。

AN/SPN-50最新舰载空中交通管制雷达

美国海军于2019年在马里兰州圣伊尼戈斯海军空战中心飞机师韦伯斯特机场首次展示了最新型号的AN/SPN-50空中交通管制雷达。该雷达将由瑞典萨博公司开发的“海长颈鹿”有源相控阵雷达升级而来。未来将全面改装为美国航母、两栖攻击舰等大型舰艇的空中交通管制雷达，以加强美国航母防御尖端声波武器威胁的能力。

AN/SPN-50

技术要求

美国对该型雷达的能力要求是需要具备更加准确有效的监视和探测能力。工作频段将从原型机的S频段改为C频段（4GHz~8GHz），以消除与美国岸基信号冲突的风险。 ，并且在尺寸和重量上必须与现有的空中交通管制雷达——AN/SPN-43c雷达相当，以便可以轻松更换。通过“海长颈鹿”雷达的升级，AN/SPN-50的探测能力相比AN/SPN-43等雷达将显着提升。

此外，AN/SPN-50还将基于更加完善的信号采集和数据处理功能。一方面，它可以为管制员提供飞机起降控制、空域飞机识别、空中管制、安全预警、天气处理和着陆引导等功能。另一方面，可以通过信号数据更有效地连接信息和指挥平台。

测试和部署计划

未来AN/SPN-50将装备在航母或其他大型作战舰艇上。不仅会增加战斗机的出勤率，还能在一定程度上提高舰艇抵御高超音速武器威胁的能力。

目前，AN/SPN-50(V)1仍处于工程和制造阶段。它经过了多次测试和评估活动，计划于 2022 年底达到初始作战能力。美国海军计划在美国德怀特·D·艾森豪威尔号航空母舰（CVN- 69）进行作战测试，还将优先装备在“美利坚”级两栖攻击舰三号舰上。 （LHA-8），并计划在2028财年购买25个AN/SPN-50舰载空中交通雷达。

摘要：新型舰载有源相控阵雷达是美国海军提高下一代水面作战舰艇综合能力、应对未来高强度、超视距、分布式海上作战的关键之一。一方面，美国海军致力于开发和升级新型有源相控阵雷达，利用开放式结构系统、模块化技术和通用技术，以适应不同舰船平台，同时降低成本；另一方面，一方面致力于提高新型雷达探测跟踪和抗干扰能力，同时打造雷达的防空反导、高超声速响应、空中管制等多任务执行能力，提高雷达在海军信息化作战模式下的兼容性，提高航母和“宙斯盾”导弹驱逐舰舰队的现代化水平。 ，从而进一步提高舰队的生存力和杀伤力。总之，航母、导弹驱逐舰等各类舰艇部署新型有源相控阵雷达，将是美军最新军事调整的一部分，将有效推动美军全方位的进程防空、反导拦截等能力建设。 （蒋琳琳，北京太阳谷咨询有限公司研究员）

主要参考文献

1 空中和雷达 (AMDR)/AN/SPY-6.2021。

2 AMDR：赢得双频雷达，2021 年。

3 空中和雷达 (AMDR).2019。

4 赢得 1.26 亿美元，为 2020 年美国海军建造空军。

5 Saab 于 2021 年赢得美国海军 AN/SPN-50(V)1 雷达 LRIP。

6 海军新型空中雷达.2019.

7 海军 6 更多空军- .2020。