模块化+软件定义孔径+网络化！随着第一台舰载AN/SPY-6 雷达的运行，雷神公司希望升级雷达以进行分布式操作！

雷神导弹与国防公司正在建造和安装其第一批 SPY-6 雷达，与此同时它也在与美国海军合作，通过软件工具为雷达添加新功能，该软件工具可以连接舰船雷达以增强其对潜在海洋威胁目标的探测。

目前有四种版本的 SPY-6 雷达将装备美海军未来舰队的七种类型的舰艇。该计划还处于早期阶段：只有一艘驱逐舰 Jack H. Lucas 已经安装并启动了大型 V1 防空导弹防御雷达 (AMDR) 以开始集成测试。第一个较小的 V2 和 V3 企业空中监视雷达 (EASR) 计划于 2022 年安装。

舰载AMDR雷达

雷神公司正计划在海上部署数十个此类雷达，有可能相互通信并为海军和联合部队操作员提供更清晰的战场视野。雷神公司、海军研究办公室和综合作战系统项目执行办公室 (PEO IWS) 的水上传感器办公室最近完成了网络合作雷达概念的演示，这是海军分布式海上作战的基础概念。

雷神导弹与国防公司先进技术总监布莱恩·卡文纳 (Bryan Cavener) 本月在一封电子邮件中告诉《国防新闻》，该项目展示了“多个雷达如何就目标进行通信和合作。网络合作雷达与美国海军的分布式海上作战 (DMO) 愿景是一致的，这取决于在整个战斗空间中分配部队，然后将这些部队连接到一个强大的网络架构中。”他说，有了这个更完整的作战区域图景，海军就可以做出更好的决策来实现和维持海上控制和投射力量。“例如，他们可以一起跟踪一个物体，就每个雷达'看到'的内容相互交流信息。”这种能力在未来可能变得至关重要，因为对手在物理环境和电磁环境中都能够更好地隐藏船只、飞机和武器。

“分布式传感的主要好处之一是战场不同部分的部队能够共享他们的战术数据，从而在整个部队中创建更完整的图景，”Cavener 说。“启用 NCR 的传感器将具有显着提高的集体能力，可以看穿可能掩盖敌方单位的操作因素；在一艘船可能看不到联系的情况下，战区不同部分的一艘船可能会很好地[定位]来跟踪联系，然后与其他部队共享该信息。”

尽管雷神公司和海军没有详细说明这项始于 2016 年并属于海军未来海军能力科学和技术计划的努力的后续步骤，但 Cavener 表示，展示具有软件定义功能的灵活硬件是实现分布式的重要第一步。“我们新的‘软件定义孔径’雷达开发模型意味着我们每天都可以通过网络强化软件升级来部署更智能的雷达，”他说。“像网络协作雷达和[基于雷达模块化组装的柔性分布式雷达]这样的程序非常令人兴奋，因为它们正在证明这种模型。就 NCR 而言，这些是我们开发了用于执行分布式传感的新软件的 SPY-6 雷达。”在新闻稿中，PEO IWS Rear Adm. Seiko Okano 称赞分布式传感演示是未来作战的推动者。

“SPY-6 将为海军提供前所未有的保护水平，像这样的软件更新表明它只会变得更好，”她说。“像 NCR 这样的程序确保 SPY-6 将成为我们未来分布式传感能力的支柱。”

Arleigh Burke级驱逐舰DDG-51 Flight III

Jack H. Lucas 是第一艘 Flight III Arleigh Burke 级驱逐舰，其 AN/SPY-6(V)1 防空导弹防御雷达已安装并运行。该舰于 12 月 17 日实现了其宙斯盾作战系统的“点火”，标志着舰载作战系统测试和船员培训的开始。这是新雷达和 Aegis Baseline 10 软件第一次在船上进行交互，尽管它们已经进行了广泛和持续的陆基测试。

在雷神公司位于马萨诸塞州安多弗的制造工厂，工人每月生产一个雷达阵列，或者说每年生产三套船。雷神导弹与国防公司海军雷达项目主管斯科特斯宾塞今年夏天告诉《国防新闻》：“我们真的开始加快生产了。”未来的生产计划要求在五年内最多需要 59 艘舰船，或者说所有四种变体每年大约需要 12 艘——最大的 V1 将用于 Flight III 驱逐舰；美国级两栖攻击舰、圣安东尼奥级两栖运输船坞和尼米兹级****上的小型旋转V2；支持福特级航母和星座级护卫舰的小型固定 V3；大型 V4 被改装到 Flight IIA 驱逐舰上。

斯宾塞说，一条单独的生产线生产较小的 V2 和 V3 雷达，并且该生产线也在需求增加之前启动并运行。斯宾塞称每年 12艘是他们预期的上限——特别是考虑到资金挑战可能会使护卫舰和 DDG 后备舰走上较慢的前进道路，而且海军不会承诺购买多艘舰船由于不确定服务需要多少两栖舰艇。尽管如此，他说，雷神公司正在尽其所能使这些销售具有吸引力。在DDG 后装方面，Spence 表示雷神公司一直在努力减少安装新雷达所需的时间。

这种大型相控阵雷达，每边由 24 个 2 英尺 x 2 英尺的雷达模块化组件组成——与更大的 V1 雷达相比，每边有 37 个 RMA——将取代传统的 AN/SPY- 1D。斯宾塞说，图纸已经完成，与 Flight IIA 驱逐舰的动力和冷却能力相匹配；现在他们正在制定安装和集成计划。

“这真的是为了尽快让这艘船进出[可用性]，并让它重新投入使用。所以我们已经能够将时间线缩短很多。......这可能是我认为海军最大的担忧之一，他们不希望船只长时间搁置，正如你想象的那样，“斯宾塞说。他说，在 Jack H. Lucas 上安装第一台 V1 雷达有助于完善该计划。“我们真正研究的一个问题是如何将阵列实际固定到船结构上，并创建一个基本的螺栓固定配置，让您可以非常快速地将阵列放在那里。因此，我们吸取了很多关于如何将 SPY-6(V)1 提升并装载到 Flight III 上的经验教训，并说，让我们**这种类型的基础设施。”在 V2 和 V3 上，雷神公司在 2021 年进行了重要测试，以使雷达为 2022 年的安装和集成做好准备。弗吉尼亚州沃洛普斯岛测试设施的夏季测试活动侧重于防空战、空中交通管制操作和电力系统建模，斯宾塞说，并补充说，由于与 V1 共享通用硬件和软件，因此缩短了测试时间，V1 在安装到船上之前已经进行了重要测试。两栖攻击舰和****需要在夏季测试的额外能力来控制来来往往的固定翼和旋翼飞机，并且由于它们作为主力舰可能面临的威胁更大。

防空与导弹防御雷达（AMDR）是美国海军的下一代综合防空导弹防御雷达。目前计划从2016年开始在Arleigh Burke级驱逐舰DDG-51 Flight III上部署。AMDR雷达能够显著增强了舰船探测空中和水面目标以及不断增加的应对弹道导弹威胁的能力。与目前的驱逐舰上的AN / SPY-1D（V）雷达相比，雷声公司的AMDR雷达提供了更大的扫描范围并提高了识别精度。该系统由称为雷达模块化组件（RMA）的各个“模块”构建。每个RMA是2'×2'×2'模块的独立雷达发射与接收机。这些RMA堆叠在一起以适合任何舰船所需的阵列大小，使AMDR成为美国海军第一台真正可扩展的雷达。

这些单独的模块可以组成任意形状大小的雷达，适用于任何舰船，每个RMA都是氮化镓半导体器件，导体技术增加了雷达功率，减小了其尺寸，更低的能耗。RMA的一个实例就是为新的三艘驱逐舰装备的对空和导弹防御雷达，AMDR导弹防御雷达由37个RMA模块组成，灵敏度是上一代雷达的30倍，可以在距离目标两倍的位置上发现一半大小的目标，同时执行多个任务，包括防空、反水面武器作战和弹道导弹防御。另一个重要应用 RMA技术的 海军雷达是“企业空中监视雷达”或称EASREASR设计用于****和其他战舰，每个阵列由9个RMA组成，比所要更换的雷达小20％ ，但与大型舰上的大型雷达一样灵敏，同时防空、反水面作战、电子防护以及空中交通管制功能，可扩展RMA 技术为海军及其盟军提供了性能优异领先世界的下一代雷达技术。

这种先进的AMDR雷达包括：

• S波段雷达–一种新型的综合防空和导弹防御雷达；

• X波段雷达–基于现有技术的水平搜索雷达；

• 雷达套件控制器（RSC）–用于管理雷达资源并与舰船作战管理系统集成的新组件。

AMDR雷达的优势：

• 可扩展以适合任何尺寸的雷达孔径或任务要求；

• 灵敏度是AN / SPY-1D（V）的30倍以上；

• 与AN / SPY-1D（V）相比，可以同时处理30倍以上的目标，以应对大型复杂袭击。

• 自适应数字波束成形和雷达信号/数据处理功能可重新编程，以适应新任务或新出现的威胁。

防空导弹防御雷达套件正在开发中，可以满足多种舰船级的综合防空导弹防御需求。AMDR将提供多任务能力，同时支持远程，大气外探测，弹道导弹的跟踪和识别以及针对空中和水面威胁的区域和自我防御。对于弹道导弹防御（BMD）功能，需要在当前雷达系统上提高雷达灵敏度和带宽，以检测、跟踪和支持在所需范围内的先进弹道导弹威胁的交战，同时还需要防空和水面威胁的区域和自我防御。对于区域防空和自卫能力，需要有更高的灵敏度和混乱能力，以在存在复杂天天气条件下进行目标检测，应对超低空飞行器威胁。

AMDR雷达安装

舰载AMDR雷达

舰载AMDR雷达组件分解

舰载AMDR雷达作战场景

 

   

AMDR项目背景

   

2009年6月，经过充分公开的竞争，该计划将三份AMDR-S / RSC概念研究合同授予了洛克希德·马丁公司，雷神公司和诺斯罗普·格鲁曼公司。这三个承包商中的每一个都为AMDR开发了概念，以显示AMDR Suite的主要子系统和预期功能。

 

 

   

AN/SPY-6雷达

   

美国海军开发新一代基于AMDR概念的AN/SPY-6雷达主要目的是希望驱逐舰能有效对抗更复杂的空中和弹道飞弹袭击。面对日益严峻的弹道导弹与攻船巡航导弹威胁，美国海军决定打造全新设计、并配备大型雷达的战舰，做为海上飞弹防御联合部队(Maritime Air and Mis- sile Defense of the Joint Forces，MAM- DJF)的替代性方案。2007年美海军公布一项新的巡洋舰发展计划，并结合防空反导弹雷达，此雷达须适应未来各种作战需求，且基本的防空防御能力须包括三部分：

AMDR雷达阵列与雷达模块（RMA）

适用于不同任务需求的可重构的AMDR天线孔径

舰载AN/SPY-6雷达

相比传统雷达的大量搜索雷达中的模块，AN/SPY-6使用T/R模块可产生高功率电波频率，且搭配使用氮化镓材料以降低能耗与冷却效率。AN/SPY-6采用氮化镓半导体材料，在T/R模块中，不仅体积缩小也提高功率，是AN/SPY-6的一大创新。氮化镓(GaN)是一种较新半导体材料， 原子体积约是传统砷化镓(GaAs)的一半，而成本仅砷化镓的百分之六十六，且氮化镓对于辐射环境的稳定性高，其晶体管比起砷化镓的主要优势是具备更高的功率容量和功率密度，相比上一代的砷化镓设备，雷达在较小尺寸的同时，具有更宽的工作频带、更大的输出功率、更强的讯噪比、更高的温度、电压耐受力以及更好的导热性和导电性，是极为理想的功率放大器(已应用于电战干扰机、爱国者雷达等)，更使得雷达侦测范围提高至原先的1.5倍，且其平均故障间隔时间延长10倍。

 美国海军的新一代综合电力系统采用了开放式的结构，整个系统被分为六个子模块，可由不同的公司单独研制，不但减少了研发成本与时间，可升级与扩充性亦大幅提升系统全寿期，AN/SPY-6寿期可达40年。随着协同作战能力(CEC)、海军一体化火控防空作战能力(NIFC-CA)、一体化防空反弹道导弹能力(IAMD)以及岸基纵深攻击能力的整合，美国海军整体战力将日渐完备。AN/SPY-6雷达系统基本组成单位为雷达模块装配件(RMA)，RMA模块能堆栈、根据任务要求组成形状各异的大型或小型雷达。功率上，37个RMA组成的AN/SPY- 6(V)相当于SPY-1D(V)加15分贝的增益(依目前合约要求，是SPY-1D(V)加15分贝的增益，但是也可以将雷达任意组成，如9个RMA等效SPY-1D(V)；69个RMA等效SPY-1D(V)加25分贝的增益)。

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