从 AMDR-S 竞标结果看美帝舰载雷达技术的日落西山

从 AMDR-S 竞标结果看美帝舰载雷达技术的日落西山

一年半以前我曾发过一个主题帖，从洛马和雷神两家 AMDR-S 宣传片简单介绍了美帝下一代舰载情报预警雷达的技术走向。发帖的时候我并不知道哪一家赢了，所以没说美帝技术实力的演变。后来知道竞标结果了，就来分析一下“美帝这是怎么了”。

总论：
受限于 SPY-1 无源相控阵的先天缺陷，美帝计划全新研发有源 AMDR-S 。雷神、洛马两家拿出了自己的方案，竞标结果是先进方案输给了落后方案，表明美帝军用电子设备研发已力不从心，舰载雷达技术日落西山。


SPY-1 及 综合情报与指挥系统的出现，为世界打开了舰载情报与预警、防空技术的革命之门。从情报与预警的角度来说，SPY-1 历经数次重大升级，从最原始的信号形式进化到现在不见于文字资料的波形特征，是凝聚了美帝几十年使用经验的结晶。

雷达技术发展到如今，探测距离、探测精度、空域覆盖、波束捷变、多目标跟踪、强杂波背景下的目标检测、快慢低小等目标的稳定截获，对美、俄等少数国家来说已经是习以为常了。现有挑战在于干扰对抗、多种类新型目标的分辨、对抗隐身目标后能量（时间）资源的大量消耗等，对波束自适应性调整、信号分选甄别与反干扰提出了极大的挑战。现行模拟式雷达体制下，由于硬件设计已固化了波束分配特性，任何资源分配修改都牵一发而动全身，得了芝麻丢了西瓜。SPY-1 面对现实威胁，其集中式波束形成先天不具有修改的余地，美帝适时提出了 先进防空反导雷达 的研制计划，用于替代已改进至极限的 SPY-1 。


从能量（时间）资源说起。

SPY-1 这样的大型雷达，从设计之初就具有庞大的功率孔径积，在二代机、三代机及其反舰导弹时代就有了足够的能量去执行远程警戒。随着电子技术的发展，雷达功率甚至出现了过剩。

而隐身技术的横空出世，就是专门对付雷达的功率来的，一步步压榨雷达的能量资源。
为了探测距离的维持，雷达只能增加能量积累，在一个方向上增加停留时间，这也往往意味着扫描速度的变慢、空情警戒效率的降低。
在雷达设计中，减少波束指向数目比减少每个指向的停留时间能更多地节约时间，前者意味着波束展宽，后者意味着积累减少，都会降低单方向的探测距离。
在雷达方程中，与积累有关的是 t ，与波束宽度相关的是  Gt*Gr ，即发射与接受增益。
从方程的形式可以看出，减少积累会影响一项，而展宽波束与两项相关，通过操作这三项就可以做文章了。
具体就是：1、增加 t，2、减小 Gt，3、Gr维持不变。
第一点是雷达功率孔径积不能改的情况下对付目标隐身修型的最有效方法，也就是烧穿。t增加后，空域扫描速率就变小了，警戒效率下降。为了弥补损失，可以增大发射波束宽度，减少全空域波束数目需求。当然，这会降低增益，使得探测距离下降，所以展宽是有代价的，可以通过第一点t的调整弥补回来。此时，如果接收波束也展宽，则增益又受损失、测角精度变差，所以接收波束不应变化，维持原状。但为了利用发射波束展宽后带来的空域覆盖得益，需使用多套接收波束去覆盖发射波束空域。姑且称为 Single-Out Multi-In，与 MIMO 概念不同（MIMO的荒谬之处可自行推出）。
以上方案即是洛马的方案，读者可以自行观看洛马的宣传片，它在搜索、反舰导弹跟踪、弹道导弹跟踪中使用了不同的波束数目，波束覆盖立体角也不同，目的就是相应目标的机动性、大小、诱饵分布是不同的，需要监视的空域、能量需求不一致，按这个方案可以极有效地分配能量资源。
要做到这种波束改变，需要极高的数字波束形成技术、发射波束赋形技术，基本上代表了当今最高技术水平。我当时看到时是很惊讶的。

然后，无源让位于有源。这主要是解决雷达方程里的噪声项。不多说了。
额外解决的就是有源可以更好地进行数字波束形成，因为有源才是真正意义上的分布式雷达阵列。

然后再回过头来看雷神方案。面对现实威胁，雷神的 Scalable Radar 方案简直就是在搞笑。某些人潮吹的 9 module radar assembly 灵敏度与spy-1 一致，我当时也吓到了，因为9模块才六尺见方，一米多，远小于伯克2的雷达。后来专门去查了spy-1的全系列，找到了宣传片所谓的只不过是名字里带f的那一款spy-1，忘了是装在哪里了，它就是一米多的。身为一个有源阵，灵敏度达到那个级别是很正常的。还有人断章取义，说有15分贝的提升，我在以前帖子里已经算过了，37模块是比9模块提升15分贝，但这不是美帝同规模的提升，是37的比9的规模提升。
这种吹嘘规模可变简直就是对当今雷达技术的侮辱。

所以，从两部宣传片来看，洛马方案代表了雷达技术的最前沿，雷神方案是文案用语游戏。

而雷神方案胜出，必有其道理。恐怕其道理就是洛马方案对美帝来说太超前了，只有雷神方案对美帝是合理的，因为技术水平低，符合美帝的现实技术储备。从 AMDR-S 竞标结果看美帝舰载雷达技术的日落西山

一年半以前我曾发过一个主题帖，从洛马和雷神两家 AMDR-S 宣传片简单介绍了美帝下一代舰载情报预警雷达的技术走向。发帖的时候我并不知道哪一家赢了，所以没说美帝技术实力的演变。后来知道竞标结果了，就来分析一下“美帝这是怎么了”。

总论：
受限于 SPY-1 无源相控阵的先天缺陷，美帝计划全新研发有源 AMDR-S 。雷神、洛马两家拿出了自己的方案，竞标结果是先进方案输给了落后方案，表明美帝军用电子设备研发已力不从心，舰载雷达技术日落西山。


SPY-1 及 综合情报与指挥系统的出现，为世界打开了舰载情报与预警、防空技术的革命之门。从情报与预警的角度来说，SPY-1 历经数次重大升级，从最原始的信号形式进化到现在不见于文字资料的波形特征，是凝聚了美帝几十年使用经验的结晶。

雷达技术发展到如今，探测距离、探测精度、空域覆盖、波束捷变、多目标跟踪、强杂波背景下的目标检测、快慢低小等目标的稳定截获，对美、俄等少数国家来说已经是习以为常了。现有挑战在于干扰对抗、多种类新型目标的分辨、对抗隐身目标后能量（时间）资源的大量消耗等，对波束自适应性调整、信号分选甄别与反干扰提出了极大的挑战。现行模拟式雷达体制下，由于硬件设计已固化了波束分配特性，任何资源分配修改都牵一发而动全身，得了芝麻丢了西瓜。SPY-1 面对现实威胁，其集中式波束形成先天不具有修改的余地，美帝适时提出了 先进防空反导雷达 的研制计划，用于替代已改进至极限的 SPY-1 。


从能量（时间）资源说起。

SPY-1 这样的大型雷达，从设计之初就具有庞大的功率孔径积，在二代机、三代机及其反舰导弹时代就有了足够的能量去执行远程警戒。随着电子技术的发展，雷达功率甚至出现了过剩。

而隐身技术的横空出世，就是专门对付雷达的功率来的，一步步压榨雷达的能量资源。
为了探测距离的维持，雷达只能增加能量积累，在一个方向上增加停留时间，这也往往意味着扫描速度的变慢、空情警戒效率的降低。
在雷达设计中，减少波束指向数目比减少每个指向的停留时间能更多地节约时间，前者意味着波束展宽，后者意味着积累减少，都会降低单方向的探测距离。
在雷达方程中，与积累有关的是 t ，与波束宽度相关的是  Gt*Gr ，即发射与接受增益。
从方程的形式可以看出，减少积累会影响一项，而展宽波束与两项相关，通过操作这三项就可以做文章了。
具体就是：1、增加 t，2、减小 Gt，3、Gr维持不变。
第一点是雷达功率孔径积不能改的情况下对付目标隐身修型的最有效方法，也就是烧穿。t增加后，空域扫描速率就变小了，警戒效率下降。为了弥补损失，可以增大发射波束宽度，减少全空域波束数目需求。当然，这会降低增益，使得探测距离下降，所以展宽是有代价的，可以通过第一点t的调整弥补回来。此时，如果接收波束也展宽，则增益又受损失、测角精度变差，所以接收波束不应变化，维持原状。但为了利用发射波束展宽后带来的空域覆盖得益，需使用多套接收波束去覆盖发射波束空域。姑且称为 Single-Out Multi-In，与 MIMO 概念不同（MIMO的荒谬之处可自行推出）。
以上方案即是洛马的方案，读者可以自行观看洛马的宣传片，它在搜索、反舰导弹跟踪、弹道导弹跟踪中使用了不同的波束数目，波束覆盖立体角也不同，目的就是相应目标的机动性、大小、诱饵分布是不同的，需要监视的空域、能量需求不一致，按这个方案可以极有效地分配能量资源。
要做到这种波束改变，需要极高的数字波束形成技术、发射波束赋形技术，基本上代表了当今最高技术水平。我当时看到时是很惊讶的。

然后，无源让位于有源。这主要是解决雷达方程里的噪声项。不多说了。
额外解决的就是有源可以更好地进行数字波束形成，因为有源才是真正意义上的分布式雷达阵列。

然后再回过头来看雷神方案。面对现实威胁，雷神的 Scalable Radar 方案简直就是在搞笑。某些人潮吹的 9 module radar assembly 灵敏度与spy-1 一致，我当时也吓到了，因为9模块才六尺见方，一米多，远小于伯克2的雷达。后来专门去查了spy-1的全系列，找到了宣传片所谓的只不过是名字里带f的那一款spy-1，忘了是装在哪里了，它就是一米多的。身为一个有源阵，灵敏度达到那个级别是很正常的。还有人断章取义，说有15分贝的提升，我在以前帖子里已经算过了，37模块是比9模块提升15分贝，但这不是美帝同规模的提升，是37的比9的规模提升。
这种吹嘘规模可变简直就是对当今雷达技术的侮辱。

所以，从两部宣传片来看，洛马方案代表了雷达技术的最前沿，雷神方案是文案用语游戏。

而雷神方案胜出，必有其道理。恐怕其道理就是洛马方案对美帝来说太超前了，只有雷神方案对美帝是合理的，因为技术水平低，符合美帝的现实技术储备。