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【From EriEye To GlobalEye】北欧简约之风:“爱立眼”到“全球眼”的华丽升级

陈志宏 张洋 电科防务 2022-04-11

在刚刚过去的新加坡航展上,瑞典萨博集团推出名为“全球眼”(GlobalEye)的多任务机载监视系统,该系统将包括信号情报设备和先进的自保护设备在内的一套复杂的传感器系统与“爱立眼”增程型(Erieye ER)雷达和任务系统集为一体。首次实现了仅采用一个平台,通过一个复杂的高性能系统,同时对空中、陆地和海上目标实现远程探测、跟踪和监视警戒,可谓“陆、海、空三优”。https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=m0186u9m6c0&width=500&height=375&auto=0萨博在2016新加坡航展上推出全球眼 时长43秒

萨博集团是全球机载预警指控系统引领供应商之一,拥有8个国家客户。在本次航展上,萨博电子防御系统业务部迈克尔•约翰逊表示:“针对客户期望投资回报率最大化的需求,我们利用“全球眼”扩大加强了供应能力,AEW&C能力拓展将作为国家资产使国家受益。“全球眼”是游戏规则改变者,具备独一无二的任务转换能力,可应对同时存在的空、地、海目标,具备任何任务中动态调整任务的能力。”

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=h0186u8lcab&width=500&height=375&auto=0萨博电子防御系统业务部迈克尔.约翰逊介绍“全球眼”  时长4分18秒

多任务“全球眼”在巨大的区域内自动检测、跟踪空中目标和面目标,通过远距、广域地面动目标指示(GMTI)雷达模式,可对地面移动的车辆进行监视。搭载的“爱立眼”和已有的雷达相比探测和跟踪距离显著提升,小目标探测能力更强。“全球眼”系统在杂波和干扰环境下仍可跟踪空中和海面的低可观测目标,包括隐身 飞机、巡航弹或潜艇潜望镜等。

https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=s0186t5qmj5&width=500&height=375&auto=0萨博“全球眼”介绍(英文字幕) 时长3分17秒

“全球眼”集成了一套综合的传感器,包括信号情报、先进的自我防护设施及最新研发的指控和通信系统。萨博能够成为该开创性AEW&C系统的主承商,除了源于其数十年雷达技术创新积累,还源于其在电子战、C4I解决方案、系统和平台集成方面的技术积累。大部分“全球眼”子系统都源自萨博自己研发的世界领先产品。

萨博“全球眼”机载任务系统一览

依防务菌看来,“全球眼”系统最关键的亮点在于配装“爱立眼”增程型(EriEye ER)雷达,该雷达是完完全全全新的系统,采用氮化镓技术。

“全球眼”系统最关键的亮点在于配装“爱立眼”增程型(EriEye ER)雷达,该雷达是完完全全全新的系统,采用氮化镓技术。

上边已经介绍,萨博集团已向8个客户销售了20多套机载预警与控制系统(AEW&C),这在这个规模小但利润高的市场是可观的占有率。其中,阿联酋购买2套“全球眼”系统+升级2架萨博340预警机的合同总金额达到12.7亿美元。(详情可参见之前发布:【Swing-Role Surveillance System】萨博公司推出新型机载双重任务监控系统)该系统的核心“爱立眼”雷达是在30多年前开始发展的,一直在升级。“全球眼”预警机上的“爱立眼”增程型仍采用两侧的风冷S波段有源相控阵天线,但它的硬件是全新的,从供电到收发模块,到接收机-激励器,到处理机都是新的。该雷达正在萨博集团位于哥德堡的场站进行屋顶测试。首架庞巴迪“全球”6000载机平台计划很快到达林雪平市进行改装,首套系统计划在2019年交付给阿联酋。

“全球眼”配装的“爱立眼”增程型(EriEye ER)雷达是全新的系统,采用氮化镓技术。

两年前,萨博集团宣布它正准备交付首部生产型氮化镓有源相控阵雷达,陆基的“长颈鹿”4A(Giraffe4A)雷达(详情可参见之前发布:【SAAB Giraffe AMB radar】雷达界的“长颈鹿”:萨博Giraffe系列雷达大全)。氮化镓雷达模块在很多方面都优于砷化镓雷达,但最主要的是效率高(这样就可以在不过热的情况下产生更多功率)和有更大的带宽(这样抗干扰能力就强)和更低的噪声。最后一点很重要,萨博集团在公开“长颈鹿”4A时,工程师们吹捧该雷达信号“纯度”——这是度量能量在给定波长上的集中度。高纯度信号使测量非常小的多普勒频移成为可能,并能从杂波中检测出更弱的回波。这样,该雷达能够探测到雷达截面积(RCS)很低的目标,例如微型无人机和隐身飞机。

萨博研发的首部生产型氮化镓有源相控阵雷达,陆基“长颈鹿”4A(Giraffe4A)雷达

萨博集团新雷达的反隐身技术还包括多假设跟踪技术,该技术分析弱的和模糊的航迹随时间的变化,然后基于航迹的行为标识为目标或丢弃。实际上,就像许多强大的AEW&C雷达一样,在载机的正常巡航高度,“爱立眼”就能在其通视距离极限处发现常规的飞机;“爱立眼”增程型则能在这样的距离上发现隐身飞机。据一名萨博集团的工程师介绍,对于隐身目标,“爱立眼”增程型的发现距离比“爱立眼”增加了70%,或者“能够在同样的距离上发现RCS只有原来十分之一的目标。这是该雷达设计中的一个主要准则”

据一名萨博集团的工程师介绍,对于隐身目标,“爱立眼”增程型的发现距离比“爱立眼”增加了70%。

“爱立眼”增程型雷达还能更好地探测小型且相对缓慢的面目标,这对于与“全球眼”飞机上的信号情报套件结合更为重要。“全球眼”不仅仅是一架AEW&C飞机,它还能用雷达监视所有区域——海面,海滨和空中,并与信号情报图像融合。该机还可选择在机腹加装1部全向X波段雷达(阿联酋的订货选中了这点)以增加对面探测能力。

“全球眼”系统还可选择在机腹加装1部全向X波段雷达(阿联酋的订货选中了这点)以增加对面探测能力。

在本世纪早期,以色列曾采用不同的途径发展多频谱监视能力——发展独立的AEW&C、信号情报和对地监视系统,只是将它们安装到通用的平台上,并使之通过一条数据链与一套中央地面指挥控制系统互联。


在本世纪早期,以色列曾采用不同的途径发展多频谱监视能力——发展独立的AEW&C、信号情报和对地监视系统,只是将它们安装到通用的平台上。

萨博集团的理念不同,是“全角色”,根据该公司电子防务业务主管米凯尔·约翰逊的说法,“全球眼”的高性能使之可以搭载多种传感器,通过快速重新定位自身,在各种专门任务中优化利用各类传感器,同时又提供长达11h的续航时间。例如, 在执行反毒品任务时,“全球眼”能够维持一副空中图像和一副海上图像,并监控陆地发生的转移情况。这可能意味着更大的AEW&C市场,能抓住那些可能犹疑不决的客户。

萨博电子防御系统业务部迈克尔.约翰逊介绍“全球眼”


“全球眼”全新解决方案

  “全球眼”的另一个关键亮点是采用了庞巴迪环球6000超远程公务机,该机为最新的航电技术和AEW&C能力拓展提供了最理想的平台,同时还拥有出色的短距性能和低运营成本。得益于环球6000平台,使“全球眼”的留空时间长达11小时。

“全球眼”的另一个关键亮点是采用了庞巴迪环球6000超远程公务机


感谢编译\述评:

中国电科 陈志宏

中国航空工业发展研究中心 张洋 张红霞

转载请注明出处:“电科防务研究”微信公众号(CETC-ETDR)


延伸阅读:阿联酋采购“环球6000”预警机的由来和进展

童 跃

两年一度的迪拜航展于2015年11月8日开幕,作为中东区域最具影响力的航展活动,迪拜国际航展吸引了欧美众多军事强国的航空装备参展。瑞典作为世界上五个能够自主研制预警机的国家之一,展出了为阿联酋空军定制的Global 6000新型预警机,合同总价12亿美元。那么,阿联酋为什么要采购预警机?这款预警机的性能如何?在预警机装备越来越普及的情况下,这款预警机有什么亮点?我们为此专门采访了电子装备专家童跃先生。

萨博集团在2015年迪拜航展上展出为阿联酋空军定制的Global 6000新型预警机

1)这次阿联酋采购瑞典预警机,反映了全球范围内预警机装备越来越普及的大趋势。那么,您认为预警机装备大发展的原因在哪里?

答:目前世界范围内预警机的装备数量大概在300架左右,而在20世纪90年代之前,装备数量大约为150架左右。预警机装备大发展,基本原因有两个。首先是由于平台高度高,雷达视线受地球和地面高山或高大建筑物的遮挡要小得多,对低空飞行的目标其探测距离大大超过地面雷达,正所谓“登高望远”。目前来看,还没有那一类装备能够象预警机那样,对低空目标有那样好的探测效果。另外,现代的预警机集成了多种信息化武器装备,比如通信数据链、敌我识别、导航、电子战和光电系统等等,基本上地面上有的信息手段在预警机上都有集成,这样的话,预警机就具备链接多个作战要素的能力,特别是再加上第一个原因,由于平台高度高,不仅是雷达,所有以无线电为工作介质的信息手段其传输距离都会大大增加,这就使得预警机链接多个要素的能力非常强大。我们现在总说基于信息系统的体系作战,预警机是信息系统,体系作战需要链接多个作战单元,预警机的作用就在这里,所以就非常重要。

2)“环球6000”预警机是由瑞典萨博公司研制的,雷达采用“平衡木”构型,这种预警机之前在其他国家也有装备,我国的“空警200”也采用了平衡木型的雷达,您能否把这种构型的特点简单介绍一下?

答:平衡木这种构型,大家可以看到,是长条形的,横截面积很小,纵向尺寸很大。横截面积小,表明它装在飞机上后所带来的阻力比较小;纵向尺寸很大,也就是沿机身头尾方向布置的雷达天线长度很长,面积很大,这对雷达威力有好处,可以看得更远。由于这两个原因,“平衡木”构型的机载预警雷达,它的适装性就非常好,对飞机不会增加太多负担,大飞机可以承受,小飞机也可以承受,即使是在小飞机上,雷达天线也可以获得很可观的长度,这就能够保证雷达的探测距离。而同样是小飞机,如果采用圆盘形状,要保证足够的威力,圆盘就要比较大,而由于圆盘的阻力要大大超过平衡木,小飞机就可能背不动。所以,小飞机上搭载平衡木雷达的预警机,现在就比较多,当然,主要是瑞典这个国家在研制,而且研制的总承包方就是萨博公司,雷达由爱立信公司研制,代号“爱立眼”;其他几个自主研制预警机的国家用的比较少,我们空警200采用了这个构型。另外一方面,由于平衡木的横截面积很小,意味着在横截面上布置不了足够面积的天线,而这个天线是管头尾方向覆盖的,因此雷达在头尾方向有盲区,整个雷达就是两个阵面,也就是平衡木的两个侧面,每一个侧面都是相控阵天线,而一块相控阵天线最多覆盖120度,如果要保性能的话;所以,平衡木雷达覆盖范围是240度,头尾各有60度的盲区。


3)您前面提到,平衡木型预警机主要就是瑞典萨博公司研制的,那么,这种类型的预警机在世界上的总体装备情况怎么样?

答:实际上,萨博公司是世界上最早研制有源相控阵预警机的国家之一,它所研制的最早产品就是平衡木型预警机,而且,它的预警机产品至今也就是平衡木型这一种,没有其他产品形成正式装备。同时,平衡木型预警机相比圆盘、共形阵等其他构型,在世界范围内,是相控阵体制的预警机中装备国家最多的。平衡木型雷达一共搭载在包括EMB-145、萨博-340和萨博-2000等三种不同的飞机平台上,除了瑞典本国装备外,一共出口了墨西哥、巴西、希腊、巴基斯坦和泰国等5个国家,共计16架。


4)这次阿联酋的“环球6000平台”相比平衡木型预警机之前采用的其他平台,有什么不同?预警机对飞行平台的主要要求有哪些?

答:预警机一般要求飞行平台飞得高,飞得久,同时也尽量要求飞得快。飞得高的话,雷达的视线距离就大,通信、电子战等其他无线电电子系统的通视距离也大,这是预警机登高望远的基本特点所决定的。其次要求飞得久,由于预警机一般要长时间巡逻,如果一架飞机只能飞4个小时,24小时不间断监视就得至少买6架;如果能飞8个小时,买3架左右就可以了。在此基础上,如果能够飞得快,进入战场和在危险条件下脱离战场的速度就会更快。至于载重,当然大一些好,但是太大了反而不好。因为如果载重大,就要求飞机的结构空重要大;如果飞机载重超过所需要的载重要求太多,这些空重在预警机巡航时就成为不必要的负担,造成油耗过多,影响航时和经济性。另一方面,现在电子技术的进步使得设备越做越轻越做越小,任务系统降低了对平台的要求,也不需要过大的载重。对照这几个标准,环球6000是一个非常好的平台。如果不考虑它改装为预警机,它的升限高达15000多米,可以在1万米以上的高度巡航,巡航速度超过900千米/小时,都超过现役大型平台预警机如E-3的相应指标,航时也超过10小时。而萨博-340飞机的巡航高度只有7000米,巡航速度不超过400千米/小时,航时不超过6小时;萨博-2000飞机的指标除了航时稍微好一些外,巡航高度只有6000米,巡航速度只有300千米每小时。当然,环球6000改装为预警机后,可能相应指标会有所下降,但仍然可以认为全面超过萨博-340和萨博-2000。另外,环球6000号称全球最奢华的商务飞机,所以其乘员舒适性也相当好。

5)阿联酋“环球6000”预警机的任务系统配置大致是什么情况?

答:据萨博公司介绍,它任务系统最核心的部分——雷达,是“爱立眼”系列中最为先进的一种,包括两部分,一部分是监视空中目标的雷达,一部分是监视地面目标的雷达。至于平衡木型有源相控阵监视雷达外的其他系统,萨博只是提到还配备有光电传感器。根据萨博公司此前几个产品的推测,至少还包括HF/VHF/UHF通信电台组、GPS/惯性导航组合系统和若干个系统操作员控制台,以及电子侦察和自卫系统。此前,萨博公司最新的产品是同印度合作开发的EMB-145预警机,它的配置中包含了卫星通信系统,用来实现超视距大容量数据传输;二是增加了通信侦察系统,可以对超短波和L波段(即1000MHz)以下的通信信号进行侦收;三是增加了空地C波段宽带数据链,用于指挥所和预警机之间的数据传输。这种数据链工作在4000M至8000MHz频率之间,空地下行数据传输速率可达2Mbps,空地上行速率可达512kbps。在印度的EMB-145中,任务系统操作员最大数量可增加至10名;由于环球6000的平台比EMB-145大,因此允许搭载的操作员数量应该不会低于10名,当然,典型的配置参照萨博-2000的情况,应该是在6名左右。

6)您觉得这一款平衡木型预警机,相比萨博公司此前的几个产品,最主要的亮点是什么?

答:首先恐怕在于由于飞行平台的更改,其规模更大,可以允许安装更大尺寸的平衡木天线,因此,雷达应该看得更远。其次,由于飞机规模的增加,允许有更大的载重,也有更大的空间,在飞机上搭载了能够监视地面目标的雷达,这是非常重要的亮点。预警机上的雷达一般仅仅执行对空中飞行器目标的监视任务,能够监视运动速度相对较低的地面目标,这是预警机雷达功能的一个重要扩展。由于在现有技术条件下,对空监视雷达和对地监视雷达难以通过一部雷达来实现,所以,环球6000预警机除了机背的平衡木外,有可能在机腹下还集成一部对地监视雷达。第三,据官方介绍,环球6000预警机还配备了光电/红外传感器,但是没有说明其用途,据推测,有可能利用这类传感器执行对弹道导弹目标的监视任务,如果真是这样,环球6000预警机的功能相比萨博公司的此前几个产品,其功能将显著拓展,更加适应未来战争需要。

7)您认为阿联酋装备预警机后,对阿联酋空军会产生什么样的影响?如果要想形成战斗力,除了采购预警机上的这些设备外,还需要哪些配套设施,还需要做哪些工作?

答:阿联酋空军在装备预警机后,其防空能力和战术战法肯定会产生非常大的影响。首先是阿联酋在执行国土防空任务时,其低空预警能力大大增强,原来靠地面雷达,预警距离只有几十千米,现在可以增加一个数量级。同时,原来主要是靠地面指挥,而且,作战范围稍微一大,地面指挥所就够不着,现在可以依靠预警机在天上远距离、大范围和机动指挥。因此,空军的战术战法面临巨大变化。当然,预警机要形成战斗力,除了空中设备是不够的,由于预警机是后研装备,其技术比较先进,装备也是新的,所以,战斗机在与预警机相配套的设备和应用软件等方面要进行必要的升级。另外,地面应该有相应的配套设施,把预警机的情报接入到指挥所,同时在指挥所设置相应的操作员席位,并配套相应的训练设施。当然,最重要的是多用。

8)这次阿联酋采购预警机,再一次说明预警机的国际市场潜力很大。我国作为预警机研制的强国,您认为在预警机出口方面是否可以继出口ZDK03之后继续有所作为?我国预警机出口的优势和劣势分别在哪里?

答:我国的预警机应该能够在世界预警机市场中占有一席之地。一方面,我们先进的相控阵体制的预警机现在都已经装备部队了,而且技术还在进步,这次九三阅兵,最先进的采用数字化雷达技术的空警-500又亮相了,令我们感到非常振奋,这说明我们有技术优势。深层次的说,由于我们研制的预警机交付部队也已有相当长的时期,应该积累了不少国内使用经验,同时,我们出口的预警机也已经交付国外用户,去年2月已正式成军巴基斯坦空军,也有一定的出口经验了。因此总体上说,我国预警机的出口是完全具备条件的。但我们也有短板,就是载机的选择问题。大家可以看到,国外市场上卖得比较好的预警机,它的载机有两个特点,一个是中小平台,一个是民航,这次的环球6000就是一个典型例子。我国目前可以用来改装预警机的最好的中小型平台是Y-8,但它是军用的,这样的飞机在舒适性上,在发动机水平上,都与国外同级别的飞机有着一定的差距,影响航时,也影响升限,不如国外的飞机那样飞得久、飞得高,另外,可维护性和可靠性等方面,应该也不如民航。


9)那如果我们采用ARJ-21、新舟系列飞机以及我们的C919,是否就可以解决载机的限制问题?

答:这些飞机我们都有自主知识产权,但是很多设备都是全球范围内招标采购的。由于预警机是比较敏感的军用飞机,可能存在“最终用户许可”限制的问题,比如我买的是某个西方国家的发动机,用于民用是没有问题的,用于军用,可能人家就要限制你了,一限制,你就会很麻烦。所以,要想利用我们具备自主知识产权的飞机,就要进一步考虑主要零部件的自主生产,这样才能真正把立足国产平台出口预警机的主动权掌握在自己手里。


10)最后一个问题,您认为我国应该如何拓展预警机的国际市场?

答:如果我们把空警200出口的话,我认为不具备优势,因为国外比如瑞典,在这类产品上做得远比我们更有经验。假如我们把空警2000小型化后做到中小型平台上,可能会比较有竞争力,也就是采用中小平台上三面阵的方案。还有一种可能,就是国外用户买第三国的飞机,我们去集成,比如印度“自行开发”EMB-145,就是这个路子。当然,这些都是具体的技术层面。在其他方面,我个人认为,国家可以对技术或产品出口放得更开一些。以美国为例,它国内没有装备中型平台、采用全相控阵技术的预警机——E-737,但它被卖给了很多国家,以色列自己宣称的第三代和第四代雷达也都在出口,所以,我想,只要我们技术上持续探索,总有新的东西出来,那么我们就不会怕把更多更好的东西卖到国外去,这样对我们的产品扩大国际市场是非常有意义的,一方面能够扩大政治和军事影响,另一方面可以争取更多的资金,促进国内预警机事业的进一步发展。


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