战斗机机载相控阵雷达

君度--自由悠闲

　　从上世纪60年代开始，历经40余年的努力，有源电子扫描阵(AESA)，通常也称为有源相控阵技术，终于在机载雷达上取得了成功的应用。

　　国际在线报道：美国国防部国防科学委员会主席的一份关于发展美国军用机雷达的建议报告中特别强调了有源相控阵技术可以极大地扩展雷达的功能和提高雷达的性能， 21世纪美国的战斗机雷达、预警与监视飞机的雷达都应是AESA体制的。事实上，除了F-22和

F-35等新一代战机都毫无例外地装备AESA雷达外，美国对第三代现役战斗机、轰炸机、预警和监视飞机的AESA改进都已列入计划，并得到了相应的财政支持。业内一种普遍的观点认为：从现在起再过十年，不掌握AESA雷达制造能力的厂商将没有立足之地。除美国之

外，俄国、法国、德国、荷兰、瑞典、英国、以色列等西方国家也正在这一技术领域进行广泛的合作开发和大量的资金投入。

　　近50多年来，机载雷达不断注入新的技术成果，性能大幅度提高。新技术是提高雷达探测能力的原动力。在单脉冲跟踪体制未获使用前，圆锥扫描体制的雷达很难对付敌方施放的角度欺骗干扰；没有相参体制的脉冲多普勒雷达，就无法对付借着强大的地杂波掩护

的低空入侵的飞机和导弹；没有频率捷变体制的雷达，就很难同现代战争中广泛采用的各种杂波干扰相抗衡。相控阵技术是近年来正在发展的新技术，它比单脉冲、脉冲多普勒等任何一种技术对雷达发展所带来的影响都要深刻和广泛。进入上世纪80年代，机载相控阵

雷达才初获应用。先进的机载有源相控阵雷达是近期，即本世纪初才进入服役。

　　AESA的成功应用是对传统机载雷达的一次革命，她极大地扩展了雷达的应用领域和提高了雷达的工作性能，进而提高和丰富了作战飞机执行任务的能力和作战模式。

一、美国空军


1、美国空军的F-15C已经开始换装使用相控阵天线的AN/APG-63(V)2雷达
F-15原来配装AGP-63/70，APG-63V2为其改进型，采用有源相控阵体制。雷神公司已完成向波音飞机公司的最后18架F-15C的APG-63(V)2 AESA雷达的交付。这是世界上首次进入空军服役的战斗机AESA雷达。
该雷达消除了原来F-15雷达笨重的液压天线驱动系统，雷达的快速扫描和多目标跟踪能力都得到了数量级的增长。提高了飞行员对战场环境的认知能力。该型雷达能够同现有的飞机武器系统很好地兼容。由于作用距离的增加，使得增程的AIM-120的性能得到充分的发

挥，并能在更大的视场范围内(方位和俯仰)制导多枚空空导弹，同时攻击多个目标，包括雷达截面积很小的隐身目标，如巡航导弹等。

2、机载AN'APG-68火控雷达



4、美国空军的F-22使用的AN/APG-77 相控阵雷达
F-22雷达采用AESA体制，它由美国诺·格公司(Northrop Grumman Corp)和雷神公司(Raytheon Systems Company)共同研制。该雷达将用于21世纪初在美国空军服役的F-22先进战术战斗机，目前F-22是世界最先进的战斗机。F-22能在多种威胁环境下，以低可观测

性、高机动性和高灵活性对超视距敌机进行攻击，也能进行近距格斗空战。1998年4月，诺·格公司已交付第一套APG-77雷达硬件和软件给波音飞机公司F-22航空电子综合实验室，对F-22的航空电子设备进行系统综合测试和鉴定试验。作为APG-77计划的工程发展

(EMD)阶段的首批11部雷达已交付给诺·格公司马里兰州测试实验室进行系统级综合与测试。

全尺寸雷达自1999年开始生产，预计到2004年11月具备初步作战能力(IOC)，2005年开始服役。AN/APG-77雷达是一部典型的多功能和多工作方式的雷达，其主要的功能有：
　　● 远距搜索(RS)
　　● 远距提示区搜索(cued search)
　　● 全向中距搜索(速度距离搜索)(velocity range search)
　　● 单目标和多目标跟踪
　　● AMRAAM数传方式(向先进中距空空导弹发送制导修正指令)
　　● 目标识别(ID)
　　● 群目标分离(入侵判断)(RA)
　　● 气象探测

　　雷达可能扩展的功能有：
　　● 空/地合成孔径雷达(SAR)地图测绘
　　● 改进的目标识别
　　● 扩大工作区(通过设置旁阵实现)



5、美国海军的F/A-18E/F“超级大黄蜂”使用的AN/APG-79 相控阵雷达
F-18D/C/E/F原来配装雷达APG-65/73，其AESA改进型编号为 APG-79。该雷达仍由APG-65/73雷达的制造商雷神公司研制。APG-79采用先进的AESA体制，于2003年7月30日在美国中国湖(China Lake)海空作战中心配装在F/A-18上进行成功首飞。新雷达可以同现

有F/A-18机载武器相匹配，同时，设计留有日后充分扩展的余地。APG-79 AESA雷达极大地降低了载机的雷达可观测性，即提高了飞机的隐身特性。雷达的可靠性和维护性也得到了根本的改善。雷神公司将于2005年向波音正式交付装机的APG-79雷达。APG-79

AESA雷达具有下述功能和特点：

　　空对空：
　　·攻击远距目标
　　·通过资源管理器减轻飞行员工作负荷

　　空对面：
　　·防区外远距高分辨率地图测绘
　　·同时具有多工作方式工作能力

　　可靠性和成本：
　　·系统可靠性增加5倍
　　·自检系统可以把故障隔离到外场可更换模块(LRM)
　　·通过T/R模块的特殊设计实现系统"完美"降级
　　·运营成本大幅度降低


6、F-16(UAE)雷达AESA改进型(AN/APG-80)：
F-16原来配装APG-66/68，APG-80为其AESA改型，仍由诺·格公司研制。该公司还同时为F-16UAE研制电子战系统。F-16UAE是为阿联酋研制的F-16第60批产品，计划生产80架。2004年到2007年完成交付。由于诺·格公司在此期间几乎同时得到了F-22和F-35的配套

雷达研制合同，因此大部分AESA技术和模块都可以移植到APG-80中来。这使其研制周期可以大为缩短。预计2004年7月，雷达可以交付到飞机承包商洛·马公司进行雷达的验收试验。APG-80雷达具有先进的对空和对地两种工作模式，这也是采用诺·格公司第4代发射/

接收机模块化技术的第一种产品。APG-80可以连续搜索和跟踪出现在它扫描范围内的多个目标。此外飞行员还可以同时进行空对空的搜索与跟踪、空对地的目标瞄准以及地形匹配飞行。
新的波束捷变技术带来了雷达能力的巨大增长，扩展了飞行员对态势的感知能力，使雷达对目标探测距离更远，并具有高清晰度合成孔径雷达成像能力。雷达的可靠性也比传统的机械扫描雷达高数倍。


7、美国F-35联合战机的APG-81 相控阵雷达
F-35(JSF)机载雷达(AN/APG-81):2000年，美国国防部JSF项目办公室授予诺·格公司4200万美元合同为JSF 设计、开发和试飞AESA雷达，它是多功能综合射频系统/多功能阵(MIRFS/MFA)计划的一部分。雷达系统采用最先进的AESA天线、高性能的接收机/激励器、商

用的处理机(货架产品)。由于采用了最新的技术成果，大量减少了元器件和内部连接器数目，所以JSF雷达的成本和重量都较其前辈(F-22雷达)有大幅度地降低，重量和价格降低了约3/5，制造和维修也比较简单。MIRFS/MFS 计划要求T/R模块能够实现全自动化生产；

可靠性比传统的机械扫描雷达提高一个数量级；后勤保障和全寿命费用降低50%。

APG-81采用开放式结构，为将来性能增长提供极大空间。JSF的AESA雷达设计的一条重要原则是必须满足JSF对隐身特性的要求。同时强调必须满足军方提出对JSF的"四性"要求，即：经济承受性、致命性、生存性和保障性。


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二、俄罗斯空军
说到俄罗斯空军的机载相控阵雷达，就得先谈谈 米格－31A “捕狐犬”截击机。
先了解一下前苏联/俄罗斯相控阵雷达大略发展历程 俄罗斯发展战斗机机载相控阵雷达的历史很长，1981年开始服役的米格－31A “捕狐犬”截击机是俄罗斯、也是全世界第一种采用相控阵雷达的作战飞机，机上装有一台莫斯科相位电子雷达集团的N007 **I-16 “掩

体”无源相控阵雷达，北约命名为“闪舞”。

1、**I-16 “掩体”无源相控阵雷达,可同时跟踪10个目标并攻击其中威胁最大的4个
该雷达的相控阵天线直径达到1100毫米，工作在9－9.5万吉赫兹（ X 波段），具有3000个铁氧体移相器，并采用了跳频抗干扰错施。方位扫描极限角＋/－70度或＋/－120度（即具有后视能力），俯仰扫描范围－60度到＋70度，对战斗机目标搜索距离为200千米，

后半球探测距离90千米（上视）和69千米（下视），可同时跟踪10个目标并攻击其中威胁最大的4个。该雷达下视能力很强，使其可以拦截低空入侵的巡航导弹。米格－31的雷达也可以当成远程空中预警雷达使用，与此相适应的是米格－3l独特的APD－518 加密数据

链信息系统，它可以在4 架米格－31之间实现探测情报共享，从而大大拓展每架飞机的态势感知空域，亦能使米格－31A 的持续高速性能在更大的空间得到有意义的发挥。当然也可以由一架米格－31打开雷达探测多个目标并利用数据链传输给共它3架保特雷达静默的

飞机，实现较隐蔽的接敌与攻击。四架米格－31 组成的编队便足以控制800－900 千米长的空域，再加上其超音速巡航能力，使它成为前苏联/俄罗斯国土防空军（已经于1998年并入俄罗斯空军）最强大的截击机，堪称世界专用截击机的颠峰之作。


2、N010“甲虫”－27雷达
俄罗斯空军战斗机使用的相控阵雷达主要是在N010”甲虫”系列的基础上发展起来的，包括“甲虫”-MF、“甲虫”-RN （即“甲虫”-PH）等，而其它编号、称呼又有N0llM 、N0l2 、N014 、“隼”、“法老”等。这些雷达编号与名称的对应关系相当混乱（这与

俄罗斯军费短缺，相关设计局不得不不断推出各种产品开拓国际市场有密切关系），目前能够确定的是N0ll即为“甲虫”- 27 ，而N0llM 是其的无源相控阵改型；“隼“是有源相控阵雷达，而“法老”则是其小型化版本；此外N012是俄第五代战斗机将采用的后视雷

达，很可能即为”法老”或其改进型，N014 则是俄第五代战斗机首选的前视火控雷达。而这些雷达雷达无一例外都是相位电子雷达集团的产品。



3、“甲虫”－27的无源相控阵型号N011M雷达
N011M无源相控阵雷达已经在苏－35上进行过试验，将用于苏－35（含苏－37 ）和印度的苏－30MKI 。该雷达天线直径超过1000毫米( N011 天线直径为1078毫米），工作在L 、X 波段，方位扫描极限角达＋/－90 度 ，对雷达散射截面积为2平方米的目标前、后

半球探测距离分别达到80－120千米和30－40千米，对空中警戒/控制飞机这样的大型目标最大探测距离到400千米，对地面目标探测距离达到加200千米，能够同时跟踪20个目标并攻击其中8个（另有说法为跟踪15个和攻击6 个） ；“甲虫”－MF 则采用直径达到

980毫米的无源相控阵天线，方位扫描极限角＋/一70度，可以同时跟踪30个目标并攻击其中威胁最大的6个；“甲虫”－RN则是全数字式的无源相控阵雷达，对RCS为3平方米的目标探测跟离为120－140 千米，对地面目标探测距离为100 －150千米，可以同时跟踪

15个目标井攻击其中威胁最大的6个。


4、“隼”式有源相控阵雷达仍需要液冷的大功率行波管,没有“固态化”
“隼”式有源相控阵雷达的原型在2001年莫斯科肮展（MAKS）上首次展出，它将发展成一个系列，其中天线直径980毫米的用于苏－27系列的改进，700毫米直径的用于米格－29 系列，440 毫米直径的用于雅克－130 教练/攻击机，更小直径的型号则用做苏－27 改

进型等的后视雷达．用于苏－27 系列改进的“隼”在其主动电子扫描阵列天线上集成有约1000 个X 波段的T / R 模块，方位/俯仰扫描极限角＋/－70 度，发射机峰值功率8千瓦，平均功率2千瓦，对战斗机目标前、后半球探测距离分别为1 80 千米、80 千米（低空时

分别为170 千米、60 千米），对驱逐舰、剔单快艇、地面桥梁、移动坦克的探测距离分别为300千米、180千米、150千米、25千米，可以同时跟踪30个目标井攻击其中威勘最大的6 个，雷达重量245千克，体积0.55立方米，采用空气加液体冷却，目前该雷达已经开

始在苏－30MK上进行飞行试验。2003 年投入服役。国外报道东亚某国在2001年进口了20套“隼”式雷达的AESAA ，用于改装其苏－27战斗机，如此果报道属实，那么该国便成为全球第2个为现役战斗机改装有源相控阵雷达的国家（第1个是美国，其太平洋空军部

队驻阿拉斯加州埃尔蒙多夫空军基地的18架F－15C从2000年年底开始换装使用AESAA的APG－63 ( V 2 ) 。


5、N014有源相控阵天线
米格-1.44计划使用的前视雷达是N0l4 ，与“隼”系列不同的是，NO14的天线是SSPAA ，所以它是一种真正的固态有源相控阵需达，因此在可靠性方面完全可能达到APC－77的水平。目前，N014雷达仍然处于发展阶段，诸多基本数据尚处于保密之中，根据俄罗斯

方面的一些资料，N014对于RCS为3平方米目标的探测距离达到400千米，跟踪距离约200千米，能够同时跟踪40个目标井攻击其中的20个。如果数据属实，则N014 的在这些方面均超过了APG－77，根据公开资料，后者对RCS为5平方米的目标探测距离为240千米，

可同时跟踪30个空中目标或16个地面目标。不过米格-1.44是否能够真的实现这样的多目标打击能力还要看整个火控系统的水平。该雷达还可能用来改进俄罗斯第四代战斗机，如苏－33UB 等。


6、N012后视雷达则安装在其左侧的“尾刺”内
N012后视雷达则安装在其左侧的“尾刺”内。后视雷达是俄罗斯战斗机的独特装备，N012 在苏-37 试验机上即已使用 , 该雷达方位，俯仰扫描极限角均为＋/－60度 ，估计其对RCS为3平方米的目标探测距距离不会超过60千米，该雷达可以将本机后半球空城信息显

示到座舱雷达显示器上并向飞行员提供告警，井可以为后射的RVV－AE （最大射程24 千米）。而美国空军的做法是改进AIM－120 AMRAAM ，使之具有与当今先进近距空空导弹类似的“越肩攻击”能力，具体要求是AMRAAM 应能在发射后3秒进行180度转弯以攻

击后半球目标，所要求的最大后向后射也是24千米，与后射型RVV －AE 相当。另外，俄罗斯机载雷达的可靠性其实并不象以前西方宣传的那样差，如其N 011 、N0lO 的MTBF 分别为100 小时和100－120 小时，均高于同级的APG－70 ( 80小时）和APG－68 ( 70

小时）。



7、俄米格公司最新的主打产品米格-35使用的是扎特龙雷达设计局的RP-35“珍珠”相控阵雷达（AESA）雷达
“珍珠”（Zemchug）雷达系统



8、Zhuk-MSF（Sokol）相控阵雷达
Zhuk-MSF（Sokol）是法兹特隆设计局设计的新型雷达。设计局表示，Sokol采用非等距的雷达阵元分布，它不同于传统的等距阵元三角形栅格排列，是传统相控阵雷达成本的1/5。雷达天线直径980mm（增益37dB），重275公斤；可同时跟踪24至30个目标，并攻

击其中的6至8个。在水平/垂直方向，雷达电子波束扫描的覆盖范围均为±70o。雷达峰值输出功率为8kW，平均功率为2~3kW。Sokol雷达具备高可靠性、低截获概率、反电子干扰和频率捷变功能。法兹特隆设计局称，Sokol雷达可在空空和空地模式实现隔行扫描。

作用距离的相关数据如下：
速度搜索：245km（迎头战斗机目标）
边测距边搜索，上视模式：180至190km（迎头战斗机目标）
80km（尾追战斗机目标）
下视模式：170km（迎头战斗机目标）
60km（尾追战斗机目标）
边跟踪边扫描模式：150km（迎头战斗机目标）
轰炸机或AWACS飞机等大型目标，Sokol雷达的探测距离超过300km。

Koyopo-F AESA雷达仍在研制中，成本有望比Koyopo-M降低50％。
Koyopo-F的重量更轻、可靠性更高，共有3种型别，分别提供小/中/大探测距离。天线直径40mm，适用于头部较小的飞机或作为苏-30/苏-34系列战斗机的后向探测雷达。雷达发射机的峰值输出功率为4kW，平均功率为0.4kW。据报道，俄罗斯已经将Koyopo-F雷达

提供给了印度LCA（轻型战斗机）。

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三、英、法、德联合研制的多功能固态有源相控阵雷达（AMSAR）雷达
欧洲“台风”战斗机使用的CEASAR相控阵雷达

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四、瑞典“诺拉”机载火控相控阵雷达系统
“诺拉”雷达系统是一部有源多功能机载火控相控阵雷达，装备了完善的电子战系统，包括功能强大的电子干扰和数据通讯的嵌人模块。“诺拉”系统的一个重要作用就是为战斗机飞行员建立了强大的空战信息优势，“诺拉”有源相控阵雷达是瑞典JS39战斗机“鹰

狮"(Gripen)安装的多功能机载脉冲多普勒火控雷达，具有如下特点:
主动电子扫描阵列
同时对目标跟踪和定位
主动和被动的精确跟踪多批目标

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五、以色列


Elta公司的EL/M-2052雷达特征如下：
a) 多于1500个T/R模块（F-22雷达有2000个）
b) 跟踪多达64个目标
c) 使用空海模式时，能够探测并跟踪160海里以外的地面目标
d) 具有高可靠性、同时多功能、良好的抗干扰能力等特点
e) 可以配装F-15、幻影2000、米格-29、苏-27/30和印度的LCA

以色列的"费尔康"（PHALCON）是全球技术最为先进的机载预警和控制系统。
系统由Elta公司生产，采用有源相控阵技术。"费尔康"预警机系统的基本组成包括4个传感器系统：相控阵雷达、相控阵IFF（敌我识别）系统、ESM（电子支援措施）/ELINT（电子情报）和CSM（通信支援措施）/COMINT（通信情报）。独特的融合技术能够连续处

理来自不同传感器的数据。当其中一个传感器发现目标后，系统自动启动其它传感器进行搜索。
相控阵雷达系统提供360o的探测范围，能够跟踪高机动目标。雷达可全天候、昼夜探测几百公里外的低空飞行目标。波束灵活性降低了雷达虚警率。跟踪启动时间也由原来的20～40秒降低为2～4秒。
IFF系统采用固态相控阵技术，具备询问、解码、目标探测和跟踪功能。系统将单脉冲技术应用于方位角测量。IFF数据与相控阵雷达数据能够自动融合。
ESM/ELINT系统接收、分析并定位雷达信号，覆盖范围360o；具备高截获概率，方位角测定精度高。系统采用窄带超外差接收机和宽带瞬时测频（IFM）技术，提供高精度、高概率对机载/地面发射机信号截获功能。通过到达时间差（DTOA）测量，系统可提供全部

接收信号的高精度方位角信息；还可以搜集并分析电子情报数据。
CSM/COMINT系统可接收超高频、甚高频和高频信号，快速搜索和锁定机载、舰载或地面目标信号。DF（定向）功能可定位目标。探测到的敌方信号能够瞬间传输给监听接收机。系统大量使用了计算机技术，减少了飞行员的工作负荷。


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六、中国

328/328甲全固态机载相控阵雷达
名　　称：　328/328甲全固态机载相控阵雷达
体　　制：　全固态有源阵、单脉冲、脉冲压缩
波　　段：　X
研制单位：　中国科学院电子研究所、长风机器厂、航天部二院二十五所、上海电子物理研究所、中国雷华电子研究所等多家科研机构
研制时间：　1993年开始，1999年完成第一阶段计划：328全固态机载相控阵雷达
研制目的：　研究全固态机载有源相控阵雷达
现　　状：　2002年9月已发展到第二阶段：可装备试用阶段：328甲全固态机载相控阵雷达

在第六届中国国际国防电子展览会(CIDEX 2008)上，中国南京电子技术研究所的KLJ-7型雷达展板。

南京电子技术研究所的代表对《简氏防务周刊》表示，他们已对中巴联合研制的JF-17/FC-1战机上配备的KLJ-7型雷达进行了升级。

俄米格公司最新的主打产品米格-35使用的是扎特龙雷达设计局的RP-35“珍珠”相控阵雷达（AESA）雷达，根据扎特龙雷达设计局官员的说法，南京电子技术研究所曾购进两套“珍珠”（Zemchug）雷达系统与中国的新型雷达进行性能比对，而中国的相控阵雷达并

非俄罗斯雷达的复制品。
升级后的这种雷达现在可以处理40个目标，在边跟踪边扫描模式（TWS）下可跟踪10个目标，并可对其中两个目标同时展开攻击。