【重磅发布】世界预警探测领域2021年度十大进展

2021年，大国对抗更加激烈，印太地区成为大国交锋的焦点，该区域军事行动、演习试验的强度和频次达到新高，信息系统装备技术在其中发挥的作用突显；中美科技博弈升级演进，5G、先进计算、集成电路等基础和前沿技术成为科技战的最前沿领域；疫情在部分国家持续肆虐，对全球产业链、供应链带来“断链”冲击，动摇了全球化供应链体系的根基。在此背景下，军事电子领域战略规划、作战概念、装备技术等各方面发展呈现出更加鲜明的数字化、网络化、智能化趋势；同时，各国强化对电子信息领域的科技力量部署，人工智能、量子等前沿技术持续深入发展，若干前沿科技领域出现重大突破。

中国电科战略情报研究团队梳理总结了世界军事电子领域，及其指挥控制、情报侦察、预警探测、通信与网络、定位导航授时、网络空间安全、电磁战、基础领域、前沿技术9个分领域年度十大进展，本篇为该系列第4篇。

一、美导弹防御局提出高超声速武器探测构想

图1 美导弹防御局的区域高超声速导弹防御概念

6月，美导弹防御局公布高超声速防御作战构想，该构想以应对高超声速滑翔武器、保护航母等高价值目标为主要任务，构建“滑翔段+末段”分层高超声速防御体系，提出滑翔段拦截-远程交战、滑翔段拦截-远程发射、滑翔段拦截-协同交战和末段拦截-协同交战四种分层防御作战模式，其中将“高超声速与弹道跟踪天基传感器”（HBTSS）和天基红外卫星作为探测环节的关键要素。HBTSS搜索大范围空域，发现来袭高超声速武器，生成高超声速武器飞行轨迹，并将跟踪数据传输给天基红外卫星；天基红外卫星根据HBTSS传输的实时数据生成高超声速武器更高精度的飞行轨迹；HBTSS和天基红外卫星数据通过中继卫星传输给“宙斯盾”驱逐舰作战系统，“宙斯盾”驱逐舰作战系统根据探测信息，进行作战规划，可在“宙斯盾”舰载雷达尚未发现目标的情况下发射GPI拦截弹，拦截来袭高超声速导弹。

二、美军“远程识别雷达”完成初始部署

图2 “远程识别雷达”

12月，美导弹防御局宣布“远程识别雷达”（LRDR）完成初始部署，计划2022年集成至“陆基中段防御”（GMD）系统，2023年完成正式作战部署。“远程识别雷达”部署于阿拉斯加州克里尔空军基地，采用氮化镓半导体收发器件、全固态数字有源相控阵体制，双阵面设计，方位覆盖240°；工作于S波段，采用宽视场、宽瞬时带宽和多种识别技术，服役后将有效弥补美国GMD反导预警体系低频段雷达带宽小分辨率低、高频段雷达视场窄工作时间短造价高等的不足，有效提升对远程弹道导弹的拦截能力。

三、俄罗斯“叶尼塞”有源无源协同探测雷达服役

图3 俄罗斯“叶尼塞”有源无源协同探测雷达

5月，俄罗斯空天军的新型“叶尼塞”（Yenisei）雷达正式服役。该雷达采用全数字化有源相控阵体制，结合主动探测和被动探测，具备防空预警、反导探测和无线电侦测能力。与旧型“叶尼塞”雷达相比，新型“耶尼塞”雷达包括主雷达和无源定位器两部分，无源定位器与主雷达长距离分置，可有效应对敌方对主雷达的干扰，且敌方干扰强度越大，无源定位精度越高。旋转模式下对空探测距离600千米、高度100千米；扇区扫描模式下可以跟踪弹道导弹，并向S-400/S-500系统的火控雷达传送目指信息。

四、美海军网络化多任务雷达完成首轮外场试验

图4 FlexDAR雷达样机

7月，美国海军研究实验室宣布完成“灵活分布式阵列雷达”（FlexDAR）首轮外场试验。试验中，使用了2部异地部署的FlexDAR，验证了多波束同时收发、天线副瓣电平、数据吞吐等技术指标，证实在探测距离、跟踪精度、电子防护等方面达到了预定目标。FlexDAR具有雷达通信电子战多功能集成、信号级分布式协同探测、软件定义等特点。2部雷达协同后，每部雷达的探测距离提升0.4倍，覆盖范围增加1倍；可提升对目标航迹跟踪的精度和连续性，提高对机动目标、密集编队目标的跟踪识别能力，改善对隐身目标、弹道导弹、高超声速目标的探测能力。此次试验成功，标志着经过多年的探索性研究，这种创新型的网络化、分布式、多功能雷达技术取得突破性进展。

五、美海军SPY-6雷达成功开展组网协同探测试验

图5 SPY-6雷达

11月，美海军研究办公室开展海上组网雷达协同探测演示试验。试验中，2部SPY-6水面雷达模拟器通过分布式探测功能实现对目标的协同探测，生成了完整的目标态势信息。SPY-6雷达由美国雷声公司研制，是美海军下一代舰载防空反导雷达（AMDR）系统中的S波段雷达，用于远距离搜索探测、空中威胁与导弹识别等。AMDR将替代“宙斯盾”系统中的SPY-1雷达，未来将装备美海军几乎所有主战舰艇。通过组网协同，SPY-6雷达可实现更大范围的探测覆盖，提升对目标航迹跟踪的精度和连续性，提高对机动目标、密集编队目标的跟踪识别能力，改善对隐身目标、弹道导弹、高超声速目标的探测能力。

六、美军成功开展雷达与电子战系统互操作试验

图6 搭载NGEW电子战系统和SABR火控雷达的试验飞机

9月，诺•格公司宣布其“下一代电子战”（NGEW）系统在美空军“北方闪电-21”演习中完成与“萨伯尔”（SABR）机载火控雷达协同试验。NGEW系统与SABR雷达搭载一架试验飞机，在“联合威胁辐射器”（JTE）生成的高密度复杂射频信号环境中，演示了雷达与电子战系统之间“脉冲到脉冲的多功能互操作”，验证了雷达精确识别和电子战敏捷干扰的协同能力。此次演习表明，依托开放式系统架构、数字波形等技术，可协同提升雷达的精确识别与电子战的敏捷干扰能力，对于提高战场感知和博弈对抗能力具有重要意义。

七、以色列“铁穹”系统在巴以冲突中展示优越的火箭弹探测跟踪能力

图7 “铁穹”系统EL/M-2084多任务雷达作战构想图

5月，巴以冲突期间，以色列“铁穹”系统成功拦截约1210枚袭击人口密集地区或重要设施的火箭弹，拦截成功率高达90%。“铁穹”系统使用EL/M-2084多任务雷达（MMR），该雷达采用数字相控阵体制，工作在S波段，能够同时执行防空和武器定位任务，探测目标包括火炮炮弹、迫击炮炮弹和火箭弹等雷达反射面积较小的飞行目标，对空探测距离470千米，对火箭弹探测距离100千米，定位精度为0.25 CEP，目标容量200个/分钟，具有覆盖范围广、探测精度高、响应速度快、机动性能好、抗饱和能力强等特点。

八、美军陆基深空监视雷达进入建造阶段

图8 “深空先进雷达概念”示意图

7月，美军宣布在英国建造深空先进雷达站，标志着“深空先进雷达概念”（DARC）项目正式进入建造阶段。DARC项目于2017年启动，旨在研究探测地球同步轨道目标的新型雷达技术，开发和验证具有更高精度和更大目标容量的超远距离太空监视雷达。DARC比现役雷达和光学望远镜具有更大的功率孔径积，能全天时全天候探测地球同步轨道。服役后，DARC将弥补太空监视网络（SSN）对深空区域探测的不足，实现对太空环境的低轨、中轨和同步轨道/高轨的全高度立体监视。

九、美国雷声公司推出世界首款无人机载火控雷达

图9 “紧凑型低成本有源相控阵雷达”概念图

9月，美国雷声公司推出“紧凑型低成本有源相控阵雷达”（CAAR），是目前已知首款无人机载火控雷达。该雷达具备重量轻、尺寸小、价格低的特点，全重59千克，尺寸71×37厘米，仅为当前主流机载有源相控阵火控雷达的三分之一，成本仅为主流产品的二分之一。现役无人机载雷达大多为合成孔径雷达，主要功能是对地/对海成像和地面动目标指示，主要用于执行战地实时侦察任务。该雷达首次为以无人机为代表的低成本作战平台提供了对空目标跟踪和火控能力，真正为无人战斗机装上“空战锐眼”，将有效提升对空探测效能，全面赋能有人机-无人机协同空战，助力未来空战样式变革。

十、DARPA启动研发天基分布式雷达成像技术

图10 “分布式雷达成像技术”概念图

12月，DARPA启动“分布式雷达成像技术”项目，旨在演示验证以编队飞行的合成孔径雷达卫星簇能够实现的先进能力。该项目包含编队飞行与数据收集、算法研究两个技术领域，通过两颗以上编队飞行的合成孔径雷达卫星采集数据，演示验证处理算法。分布式合成孔径雷达相对传统单基地雷达具有以下优点，一是视角多样，可获取目标多角度散射信息；二是可灵活调整发射端和接收端的基线距离，满足高程和距离测量精度要求；三是可同时实现高分宽幅成像。该项目研发的技术将赋能太空领域“马赛克战”概念的实现。

前情提要

世界军事电子领域2021年度十大进展

敬请期待后续报道

世界军事电子领域2021年度十大进展

通信与网络领域

定位导航授时领域

电磁战领域

网络安全领域

基础领域

网信前沿技术领域

END