美军先进防空反导雷达（AMDR）浅析

来源：学术plus

作者：高书亮

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一、发展动因

随着现代海上作战环境和任务的不断变化，美军认为：在未来海战中，美军将不得不面对越来越多的空中、水面和水下的作战威胁，尤其是潜在敌对国家近年来大量装备先进的空射、岸基和潜射导弹武器，而这些武器都将对美军水面作战舰艇构成更大的威胁。同时，随着美国全球军事战略的不断扩张，美军水面作战舰艇将更多的扮演海上反弹导弹节点的角色，这就在客观上要求美海军进一步强化高烈度海上作战条件下的威胁探测和态势感知能力。

从目前情况来看，美军阿里伯克级驱逐舰等主力水面舰艇配套的AN/SPY-1雷达已经服役多年，作为一种无源相控阵雷达（PESA），在面对具有大规模、多批次反舰作战能力对手时。其主要性能已经显得有些力不从心，为此，美军亟需发展一种一体化的舰载防空雷达以更好应对未来的海上作战威胁，同时为提升下一代水面作战舰艇（DDG-51）的综合作战能力打下基础，因此防空反导雷达（AMDR）应运而生。

二、发展历程

AMDR是美国海军第一部能够同时胜任防空、反导任务的舰载雷达系统。其主承包商雷神公司（Raytheon）为此做了大量研制工作，目前已经进入工程制造和研制阶段（EMD），于2017年完成了第一次导弹目标拦截试验。其主要发展和研制历程包括：

• 2009年6月，AMDR开始了概念研究阶段，由洛克马丁公司、诺斯罗普格鲁曼公司和雷神公司分别进行为期6个月的概念设计研究。

• 2010年9月，AMDR进入了技术验证样机开发阶段，三家公司被授予价值1200万美元的技术开发合同，对概念设计基础上对系统研制所需的关键技术，如基于氮化镓（GaN）的收发组件技术、大规模数字波束成形校准等进行进一步研究和细化并进行初步验证。

• 2012年6月，美海军正式发布EMD阶段招标书，并初步确定了AMDR在DDG-51“Flight Ⅲ”导弹驱逐舰上的装备计划，同时为了确保AMDR在该型舰艇上的适装性，对该舰甲板上层建筑等进行了重新设计。

• 2013年9月，美海军水面系统司令部选定雷神公司成为最终合同商，并于2013年10月签署了价值3.86亿美元的EMD合同，要求在45个月内设计、开发、整合、试验和交付AMDR中的S波段雷达和雷达控制器。

• 2015年，设计方案通过关键设计评审（CDR），标志着技术成熟度（TRL）达到六级以上，正式转入工程制造阶段。

• 2017年3月，AMDR完成了在夏威夷进行的实弹拦截测试并初步完成了与标准-3型导弹的系统交联试验。

AMDR计划在于2023年完成在DDG-124舰上的安装工作并具备初步实战运行能力。其基本部署方式如下图所示：

三、装备技术特点

AMDR具备出色的多任务能力，可同时担负远程预警探测、跟踪识别、拦截引导与毁伤评估等多种任务，能够胜任防空、反舰、反潜、对陆攻击支援等多种作战任务。与AN/SPY-1雷达相比，AMDR可同时工作于S、X两个频段，采用固态有源相控阵体制，包括了1部四面阵S波段雷达和1部三面阵X波段雷达，其中S波段雷达担负中远距离内的海空监视警戒任务，实现对空中、海上来袭目标的搜索、监视和跟踪，X波段雷达在S波段雷达的支持下，担负包括标准系列导弹在内的拦截武器的跟踪、制导任务，同时担负对水面潜望镜目标的探测和跟踪以防御潜射导弹的威胁，此外还包括一般雷达控制器用于完成雷达资源的管理、控制和维护，同时负责与舰载作战指挥系统的交互。根据初步测试结果，相比于AN/SPY-1雷达，AMD的有效探测距离提高了2倍，空域威力覆盖范围提高13倍，目标处理容量提高了近30倍，具有更强的多任务能力和抗饱和攻击能力。

AMDR是一个从射频前端就具有模块化结构的雷达，它基于模块化雷达组件（RMA）实现，每个RMA实际上是一个2英寸立方体，可以根据装载平台的实际情况进行模块化组合从而满足不同平台和任务的相关要求。据初步估计，9个RMA组件即具备与AN/SPY-1雷达相同的探测距离。在此基础上，雷神公司采用了大孔径子阵级数字阵列技术，在子阵列层面上实现高性能的雷达波束数字赋形，从而在保证威力范围和多任务能力的前提下，使得雷达能够实现动态重组，具备较好的维护性能。

AMDR第一次在大型雷达中采用了氮化镓T/R组件，由于氮化镓组件具有更好的导热性能和抗辐射性能，可进行更加高效的孔径功率合成，使得雷达的发射功率、抗干扰能力和可靠性都有明显的提高，据统计AMDR雷达总平均功率可达到约10MW，是现役AN/SPY-1雷达的2倍，同时将具备更加优良的多目标、多波束搜索和跟踪能力，进而使得该雷达具备更好的多任务能力。

AMDR采用了模块化、开放式的系统架构，具有良好的维护性能，整个系统研制过程中大量采用COTS产品和可编程元器件，能够实现灵活的系统检测、诊断和升级，此外还提供了完善的系统冷却、校准、故障检测人机界面，支持多种供应商备件的即插即用，因此极大的节约了维护和运行成本，据估计：该雷达在2012~2018年财年将共节省2.71亿美元的资金，相应的生产成本也将减少约4.5亿美元。

四、小结

未来海上作战日益呈现出高强度、超视距、分布式等发展特征，主战水面作战舰艇所面临的作战环境将日益复杂，所承担的作战任务也将日益繁重，从AMDR的研制来看，为更好的适应未来海上作战形势的变化，积极探索防空、反导、反舰、反潜等多任务一体化集成的综合化舰载雷达系统，改变现有水面舰艇探测设备众多、桅杆林立的现状，将成为未来舰载雷达发展的一个重要趋势。

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