从雷达方程出发，分析“萨德”X波段的TPY-2雷达的探测能力、工作模式及其对抗方式

本文摘要（由AI生成）：

本文分析了“萨德”系统中的AN/TPY-2雷达在两种部署模式下的探测距离，基于雷达方程和一系列假设参数进行了计算。AN/TPY-2雷达以其远程探测、高分辨率和机动性强的特点，具备较好的战术战略机动性和战时生存能力。文中还探讨了雷达搜索方式和对抗相控阵雷达的方法，包括干扰和反辐射攻击等手段。这些分析为理解雷达探测能力和制定对抗策略提供了参考。

“萨德”是指末段高空区域防御系统(Terminal High Altitude AreaDefense, THAAD)，THAAD系统该系统由拦截弹、车载式发射架、地面雷达，以及战斗管理与指挥、控制、通信、情报系统等组成。

与陆基中段拦截系统配合，可以拦截洲际弹道导弹的末段，也可以与“爱国者”等低层防御中的“末段拦截系统”配合，拦截中短程导弹的飞行中段，在美国导弹防御系统中起到了承上启下的作用。

THAAD系统的AN/TPY-2雷达

AN/TPY-2高分辨率X波段固态有源相控阵多功能雷达是THAAD系统的火控雷达，是陆基移动弹道导弹预警雷达，可远程截获、精密跟踪和精确识别各类弹道导弹，主要负责弹道导弹目标的探测与跟踪、威胁分类和弹道导弹的落点估算，并实时引导拦截弹飞行及拦截后毁伤效果评估。

AN/TPY-2雷达探测距离远、分辨率高，具备公路机动能力，雷达还可用大型运输机空运，战术战略机动性好，其战时生存能力高于固定部署的雷达。

今天，我们将结合网上关于“萨德”的AN/TPY-2雷达的基本参数和一定合理的假设来分析萨德在前置部署模式（Forward-Based Mode，FBM）和末端部署模式（Terminal Mode，TM）下由雷达方程计算出的最大探测距离。

在搬出公式之前，需要罗列一些众所周知的参数和具有合理性的假设，数据是否精确不重要，重要的是计算方法和涉及的理论知识，供大家参考学习。

雷达波长

TPY-2雷达工作在X波段，频段范围8~12GHz，众多报道都说是9.5GHz，那就用这个计算好了。

天线增益G

天线孔径面积9.2m²，拥有72个子阵列，每个子阵列有44个发射/接收微波接口模块，每个模块有8个发射/接收愿景，共25344个阵元。假设天线孔径效率选0.65，那么天线的有效孔径约为6m²。根据天线有效孔径和波长计算出天线增益G约为48.77dB。

发射功率Pt

据报道加猜测，天线阵元数有25344个，每个阵元的平均功率是3.2W，峰值功率16W，阵元平均功率为81kW，峰值功率Pt=405kW。参考网站中估计脉冲重复周期为200Hz，占空比20%，那么脉宽为1000us；

由于该参数容易改变，如此假设问题也不大，只要知道计算方法，参数改变就重新计算好了。

目标的RCS

目标的后向散射特性与目标本身有关，还与视角、极化、信号波长有关，是一个非常复杂的参数，对此也有专门的计算分析，这里就不深入了。

雷达方程

雷达方程是在特定的雷达、目标、环境下计算出的雷达的最大作用距离。用能量表示的雷达方程适用于复杂脉压信号的情况，通过脉冲发射功率及脉宽就可以估算出作用距离。

多个脉冲积累可改善信噪比，也就是影响雷达方程中的检测因子。n个脉冲的相参积累对信噪比改善可达到n倍，非相参积累为根号n，因此不如相参积累。电扫天线常用步进扫描的方式，在指向某方向后发射预置的脉冲数，然后再指向新的方向。

探测距离分析

当目标RCS假设为0.01m²，检测因子假设为1，通过计算，探测距离大约为670km。

当RCS为0.1m²时，对目标的有效探测距离约为1200公里，对目标的有效识别距离为800公里（检测因子用的5，也就是对信噪比要求更高）。

当RCS为1m²时，检测因子为1，对目标的有效探测距离约为2000公里。

因此，可以看出，脱离了目标RCS和检测因子的假设，雷达的探测距离就无从谈起，以上分析中出现了对众多不定参数的假设，可能有失精确，但这并不影响我们对雷达探测能力的理解。

搜索方式

AN/TPY-2雷达系统具有三种搜索方式来保障三种搜索计划下的目标搜索、跟踪和识别任务。这三种方式分别为墙式搜索、广域搜索和远距离提示搜索，用于自主搜索计划、聚焦式搜索计划和精确引导搜索，对来袭的导弹进行探测，获取导弹的轨迹,远程截获、精密跟踪和识别各类导弹。

相控阵雷达对抗方式

对抗相控阵雷达可以有软硬两类手段，软的是干扰，硬的是反辐射攻击。对雷达的干扰上可以采取两种思路，第一种是针对这种X波段雷达的特点，在距离雷达部署地区较近的地方部署一些功率较大的雷达对着波束主瓣方向进行有源干扰；

还可以采用飞艇或者气球载的干扰机在更近的距离上进行电磁干扰，或者采用小功率欺骗干扰方式对付这个雷达。

鉴于AN/TPY-2雷达的体制优势使用了自适应波束调零技术，有源干扰的成本可能比较高。另外，还可以采用反辐射攻击的手段对付萨德的雷达，比如采用反辐射导弹或者反辐射无人机等！

参考网站：

• https://mostlymissiledefense.com/2012/09/21/ballistic-missile-defense-radar-range-calculations-for-the-antpy-2-x-band-and-nas-proposed-gbx-radars-september-21-2012/

• https://mostlymissiledefense.com/2016/07/17/thaad-radar-ranges-july-17-2018/

参考书籍：

• 雷达原理第三版

• 现代雷达的雷达方程

本文转自《雷达通信电子战》