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“薩德之眼”AN/TPY-2雷達究竟是神馬?我們能否應對它?

內容來源:海鷹資訊    文章作者:航天海鷹資訊    發布時間:2017-03-08 15:32

薩德還是來了!

??據央視新聞報道,當地時間3月7日上午,韓國國防部發布消息,薩德系統的部分裝備,前一日(3月6日)已經通過軍用運輸機運抵駐韓美軍烏山空軍基地。韓國防部表示將盡快經過相應程序陸續將薩德系統部署在星州基地。

??外交部發言人耿爽今天在例行記者會上就薩德裝備抵韓一事表示,“我們堅決反對美韓在韓國部署薩德反導系統,也將堅決采取必要的措施來維護自身的安全利益,由此產生的一切后果,由美韓來承擔。他表示,“再次強烈敦促有關的方面停止部署進程,不要在錯誤的道路上越走越遠。”


“薩德之眼”AN/TPY-2雷達究竟是神馬?我們能否應對它?

3月6日晚,“薩德”系統部分裝備運抵韓國。新華社發

??眾所周知,“薩德”系統最大的亮點在于它的“眼睛”——X波段AN/TPY-2火控雷達,其探測距離遠、精度高,可前沿部署,用于探測上升段未出大氣層的中程彈道導彈。美國試圖將該雷達部署于世界各地以對他國彈道導彈發射進行監視。


那么,問題來了,以我國的技術水平,是否有能力對薩德進行電子干擾?

??對抗界有一句名言:“沒有干擾不了的雷達,也沒有對抗不了的干擾”~

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??據說,同樣是對付相控陣雷達,為什么對付臺灣的鋪路爪雷達的技術手段無法用在對付薩德上,是否薩德的技術干擾水平,反干擾手段更強?

??實際上美國2005年賣給臺灣的P波段鋪路爪雷達,平均功率150KW,號稱能夠發現3000公里外飛行的高爾夫球,臺灣在花費四百多億新臺幣部署完成后,結果被大陸的電子干擾秒殺成了瞎子。鋪路爪雷達(P波段)和薩德雷達(X波段)的工作頻率不同,故對抗鋪路爪的技術不能直接拿過來對抗薩德,但,干擾技術都是相通的。

??所以,對待這件事情,我們的態度是~~~

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??接下來,我們就給大家從技術和戰備角度全方位解析一下AN/TPY-2雷達究竟是神馬,以及它的威力如何。


AN/TPY-2雷達是啥?

??AN/TPY-2高分辨率X波段固態有源相控陣多功能雷達是美國THAAD系統的火控雷達,是THAAD系統的重要組成部分,為攔截大氣層內外3500千米內中程彈道導彈而研制,是美軍一體化彈道導彈防御體系中的重要傳感器。AN/TPY-2是陸基移動彈道導彈預警雷達,可遠程截獲、精密跟蹤和精確識別各類彈道導彈,主要負責彈道導彈目標的探測與跟蹤、威脅分類和彈道導彈的落點估算,并實時引導攔截彈飛行及攔截后毀傷效果評估。


AN/TPY-2雷達系統組成

??性能參數:AN/TPY-2雷達由天線、電力系統、冷卻系統和主動力系統等4個部分組成,雷達天線面積為9.2平方米,發射/接收陣元數為25334個,陣元峰值功率可達16瓦,雷達平均功率約60~80 千瓦。該雷達的探測距離最遠可達2300千米 (100平方米雷達反射截面積目標),對1平方米雷達反射截面積的目標探測距離達1700 千米。高分辨率和超遠的探測距離使AN/TPY-2雷達成為世界上最大、性能最強的陸基移動彈道導彈預警雷達。

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AN/TPY-2的價值

??“空天一體”、“以彈制彈”是美國目前戰略力量發展和部署的首要問題。建立覆蓋歐亞的戰區及全球反導體系,要求美國將其現有陸基和海基傳感系統不斷向前沿推進,以在敵對國家和競爭對手周邊組成“天網”。無論是“空海一體戰”還是“全球公域進入和機動聯合概念”,都是導彈防御這一大戰略布局下的戰區作戰構想。

??目前,美國反導體系的傳感系統包括導彈預警衛星、海基X波段雷達(SBX)、升級版早期預警雷達(UEWR)、艦載宙斯盾SPY-1雷達,以及AN/TPY-2雷達。反導方式分為導彈助推階段、中段、及末端防御。其中,助推段反導機載激光反導(ABL)項目下馬,尚無新系統補充。中段反導主要依靠陸基中段攔截彈(GBI)及海基標準3。末端反導主要由薩德系統、愛國者3以及海基系統構成。整個反導體系由戰斗管理與聯絡系統(C2BMC)作為指揮中樞串聯。AN/TPY-2雷達在這天網中具有非常重要的地位。

??AN/TPY-2雷達全稱為“陸海軍可運輸雷達監視與控制(系統)”。作為X波段高分辨率相控陣雷達,它有著冷戰時便開始部署的大型早期預警雷達EWR及其升級版所不具備的優勢。一方面,AN/TPY-2能夠機動部署;更為重要的是,AN/TPY-2的工作波段使其能夠對彈頭與干擾目標(如導彈碎片、假彈頭、錫箔條)進行甄別,這是UEWR做不到的。

??這便要提到一個重要概念 —— 距離分辨力。距離分辨力是當兩個與雷達距離不同的目標位于同一方位角時,二者被雷達區分出來的最小距離。該數值越小,雷達對相鄰不同物體進行識別的能力便越強,目標尺寸越小,所需距離分辨力數值便越小。根據計算可以得出,AN/TPY-2的距離分辨力為15-25厘米,而UEWR為15米。

??也就是說,UEWR雖具有更大的探測距離,距離分辨力卻不夠強,無法將真彈頭和假目標、碎片區分開來。下圖描述了頻寬、距離分辨力,與目標識別概率之間的關系。距離分辨力的數值基本與頻寬成反比,而頻寬大體上與工作頻率成正比,因此頻寬越大,距離分辨力越強,目標識別概率越高。在同一頻寬下,目標尺寸越小(如彈頭、碎片、假彈頭等),識別難度越大,X波段雷達的優勢越明顯。

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AN/TPY-2向前,再向前

??如果不考慮成本,AN/TPY-2并不是美國國家導彈防御系統的理想選擇。克林頓政府時期所規劃的大型陸基X波段雷達由于經費等因素未得以建造。AN/TPY-2成本低,個頭小,但也正因為“太小”,AN/TPY-2沒有UEWR看得遠。

??同樣部署在東北亞的海基X波段雷達SBX比AN/TPY-2大許多,但由于是實驗品,也存在不少天不足:缺乏量產型號具備的可靠性;缺乏足夠的防護能力;電子視角范圍過小——與UEWR的120度相比,SBX只有25度;SBX只制造了一部便停產。總之,SBX無法很好地彌補AN/TPY-2的不足。

??據知,美國計劃耗資10億美元開發制造新型遠程識別雷達(LRDR),該雷達未來的部署地點也是太平洋防區。根據美反導署公布的LRDR項目招標書,它將使用S波段(與宙斯盾系統相同)。但問題在于,這一波段上的雷達不具備X波段雷達的高距離識別力,其距離分辨力只有50-100厘米(AN/TPY-2為15-25厘米)。這很可能還是出于成本考慮,LRDR這種體量的X波段雷達耗資將遠不止10億美元。

??總之,AN/TPY-2在可預期的未來仍將是不可替代的。而由于AN/TPY-2沒有UEWR看得遠(雖然看得更“清晰”),堅持向前部署便顯得極為重要。



AN/TPY-2與朝鮮

??根據任務需要,AN/TPY-2有兩種部署模式:前沿部署模式和末端部署模式。在前沿部署模式下,AN/TPY-2可以對目標進行探測、追蹤、描繪彈道軌跡,并將信息傳遞至指揮中樞,是美國導防系統陸基中段反導的重要一環。在末端部署模式下,AN/TPY-2是薩德系統的火控雷達。AN/TPY-2能夠在兩種模式之間切換,耗時不超過8小時。

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??一套AN/TPY-2的生產周期為30個月,美軍最初計劃建造18部,其中9部用于THAAD營。2013財年這一數字被削減至12套,THAAD營的數量也減至6個。不過由于外銷和更多盟國加入反導體系,AN/TPY-2的最終生產數量將超過12部。在美國導彈防御署的最新計劃中,2019年THAAD營將從4個增至7個。目前進行戰備部署的THAAD營為3個,第4營正在進行訓練,預計2016年戰備部署。

??前沿部署的AN/TPY-2為5套,分別位于日本北部青森縣車力村三澤基地、日本南部京都京丹后市經岬分屯基地、以色列內蓋夫凱倫山、土耳其迪亞巴克爾、中央司令部卡塔爾駐地。此外,卡塔爾與阿聯酋各向美訂購了兩套,理論上將不受美反導體系的轄制。

??對于朝鮮半島部署THAAD營與AN/TPY-2系統,中美雙方似乎有一定默契,那便是薩德系統的防御目標不是我國的中遠程彈道導彈。我方的主要憂慮在于AN/TPY-2的前沿部署探測能力。針對這一顧慮,美方的解釋是,由于該雷達將作為薩德系統火控雷達以末端模式進行部署,不對中國構成威脅。

??問題在于,韓國軍方曾給出使用國產X波段雷達的選項,其探測距離雖比AN/TPY-2要小,卻足以應對朝鮮,美國卻并不認可這個選項。更為重要的是,美方這種辯解有意或無意地忽略了前文提過的工作模式切換。

??誠然,如果THAAD營的AN/TPY-2從終端模式切換為前沿模式,會使薩德系統無法始終處于待命狀態。但考慮以下因素,這一問題便顯得不那么重要:

??1)薩德系統是否始終處于待命狀態,平壤不得而知;表示不損害其威懾力。

??2)平壤如果對首爾進行打擊,除了動用數量有限且較為昂貴的彈道導彈外,還有其他選項。而首爾更理想的防御方式并非薩德,而是類似以色列鐵穹那樣的系統(事實上韓國也一直對類似系統更加感興趣)。

??3)從平壤的戰略和安全需求來看,未來“導彈外交”的最大效用是作為“議價”籌碼、威懾或威逼手段,而非實際訴諸打擊。無預警發射在之前幾次半島危機中有確保試射試驗的考慮,但在將來卻可能削弱導彈外交的效能。

??4)潛在的半島危機與中美危機雖有聯動可能,但基于過去20年以及未來可預期的三國間關系以及地區安全形勢,這兩種危機的爆發很可能是不同步且不直接相關的。

??總之,AN/TPY-2作為薩德系統的火控雷達并不需要隨時待命,切換至前沿部署模式是有效選項。那么接下來的問題便是:AN/TPY-2到底能看多遠?


AN/TPY-2與中國

??筆者采用雷達探測距離的常用公式,根據美國反導專家使用的參數值,并對目標雷達散射截面這一變量的取值進行細化,得出兩組數值。當目標雷達散射截面假定為0.1、0.5、0.01平方米時,AN/TPY-2的探測距離分別為1540、1300、870公里,甄別不同目標的有效距離分別為1026、870、580公里。

??如果所采用的參數取值更符合AN/TPY-2的工作環境,通過這兩組數值可以確定兩點:第一,在朝鮮半島部署AN/TPY-2雷達將大幅提高美國對中國戰略導彈的觀測能力,特別是渤海與黃海的潛射導彈試驗;第二,鑒于AN/TPY-2有效識別不同目標的距離低于探測距離數百公里,將其部署地點從日本向朝鮮半島進一步推進對于美國的全球反導系統有著極為重要的意義。

??美國正在歐亞大陸兩端通過串聯各盟國的防空力量、部署美國自身反導單元,一步步構建全球反導體系,AN/TPY-2雷達是這一體系中的重要一環。將AN/TPY-2部署在朝鮮半島,將有利于美國在平時積累中國彈道導彈的特征數據,并在危機或戰時提高反導能力,這將改變中美目前的戰略力量態勢,削弱中國對美國的核威懾能力。

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