讓隱身戰(zhàn)機(jī)進(jìn)不了臺灣？臺灣如何對付大陸隱身戰(zhàn)機(jī)

熊佳

隱身機(jī)威脅

1991年海灣戰(zhàn)爭期間，美軍共對伊拉克實(shí)施了17121次精確轟炸，制導(dǎo)炸彈占了94%，但花費(fèi)僅占29%。照此估算，制導(dǎo)炸彈的單價(jià)僅為巡航導(dǎo)彈的三十八分之一。戰(zhàn)機(jī)投彈成為攻擊主角，其中以F-117A“夜鷹”隱身戰(zhàn)機(jī)最為搶眼。雖然該機(jī)參戰(zhàn)數(shù)量只有52架，卻在戰(zhàn)爭中摧毀了40%的伊拉克戰(zhàn)略目標(biāo)。更重要的是，它在戰(zhàn)役中擔(dān)任了第一波攻擊任務(wù)，在伊軍防空系統(tǒng)依然完好的情況下猶如幽靈般來去自如。20多年來，僅有一架F-117A在1999年科索沃戰(zhàn)爭期間被南聯(lián)盟防空部隊(duì)打掉。根據(jù)美國中央情報(bào)局事后調(diào)查，該機(jī)是被南軍裝備的捷克造“維拉”無源探測雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，然后被一枚俄制S-125“伯朝拉”（北約稱SA-3“果阿”）地空導(dǎo)彈擊落，相信其中有很大的僥幸成分。

如果從隱身原理角度分析，正所謂“凡走過必留下痕跡”。無論飛機(jī)、艦艇、車輛或者人員，恐怕還沒來得及走開，就會自行或被照射釋放出一些信號或蹤跡，通過由特殊設(shè)計(jì)的裝置即可實(shí)時(shí)探測、識別及跟蹤，并作為導(dǎo)彈等武器的制導(dǎo)依據(jù)。這些蹤跡有物體本身的圖像、運(yùn)動摩擦或發(fā)動機(jī)排熱產(chǎn)生的熱源、聲響、磁場或重力變化、通信等電磁信號，對周圍水、大氣或電波的擾動，或反射光源、雷達(dá)照射回波等；而對應(yīng)的探測跟蹤裝置有攝像機(jī)、紅外點(diǎn)光源或紅外成像、聽音器、磁力計(jì)、重力計(jì)、電磁探測或各式雷達(dá)等。而戰(zhàn)機(jī)要做到隱身，就必須將可能外泄的各類蹤跡均予以降低，控制到低于環(huán)境雜波的水平，被背景環(huán)境掩蓋而不被察覺。所以，美國的F-117A采用了能夠大幅削弱雷達(dá)反射回波的多面體結(jié)構(gòu)，并且將排氣口放在機(jī)身上方來減小紅外信號特征，嚴(yán)格限制通信來減少電磁信號泄漏。另外，該機(jī)還采用了全黑涂裝，專門選在深夜、拂曉前發(fā)起攻擊。

由于隱身戰(zhàn)機(jī)針對傳統(tǒng)探測手段做了一系列技術(shù)上的改變，使得傳統(tǒng)探測手段的效果大打折扣，因此要想發(fā)現(xiàn)隱身戰(zhàn)機(jī)，必須重新找到不同于傳統(tǒng)探測手段的新方法。目前，各國公認(rèn)相對比較靠譜的反隱身手段，主要在高空以俯視方式探測隱身機(jī)發(fā)動機(jī)尾噴管排出的高溫氣流，或運(yùn)用多（雙）基地雷達(dá)（Multi/ Bi-Static Radar）進(jìn)行探測。但需要強(qiáng)調(diào)的是，對于新手段也不能“貪心”，不要期望其探測范圍能與傳統(tǒng)方法相比。

僅就雷達(dá)反隱身而論，需要對雷達(dá)原理有所了解。雷達(dá)系運(yùn)用發(fā)射機(jī)發(fā)射高能微波波束，經(jīng)目標(biāo)反射產(chǎn)生回波，再由接收機(jī)接收，將回波從背景噪聲中區(qū)分出來，完成一次探測。初次獲得信號后，需立刻以較密集的探測波束確認(rèn)，并建立跟蹤航跡；一旦進(jìn)入跟蹤狀態(tài)后，雷達(dá)根據(jù)目標(biāo)預(yù)期位置繼續(xù)探測，以修正航跡，維持跟蹤。為了能看得夠遠(yuǎn)，雷達(dá)波束要聚焦，通過天線將輻射能量集中在狹窄波束內(nèi)，而接收也通過天線聚焦。雷達(dá)也通過窄波束的指向識別方向，并按回波延遲估算目標(biāo)距離。打個(gè)比方，雷達(dá)的工作方式如同夜間用手電筒找物體，如果目標(biāo)物通過斜面將光線折射偏離，并罩著黑布，其反射光（回波）便顯得黯淡，不易讓人發(fā)現(xiàn)，這就形成隱身效果。目標(biāo)反射雷達(dá)波的性質(zhì)以“雷達(dá)反射截面積”（RCS）來表示，在隱身設(shè)計(jì)下，數(shù)十米長的飛機(jī)RCS回波會被淹沒在環(huán)境雜波中，以一些代表性飛機(jī)的RCS數(shù)值為例（單位為米2）：F-5戰(zhàn)斗機(jī)約為3、F-4戰(zhàn)斗機(jī)約為6、F-117A僅為0.025，而B-2A轟炸機(jī)約為0.1。

雙基地雷達(dá)截面積

將接收機(jī)與發(fā)射機(jī)分離的雷達(dá)稱為雙基地雷達(dá)，還有將多部雙基地雷達(dá)來組合的多基地雷達(dá)。“發(fā)射機(jī)-目標(biāo)-接收機(jī)”的夾角稱“雙基地角”（Bistatic Angle），以β表示。以較小β角（≤20°）工作的雷達(dá)稱作單基地（Mono-static），目標(biāo)對應(yīng)的RCS稱為“單基地RCS”；β角較大的RCS稱“雙基地RCS”。戰(zhàn)機(jī)的隱身效應(yīng)會隨β角增加而遞減，但RCS的增加有限；直到β角大于135°時(shí)，雙基地RCS顯著增加，以指數(shù)加大并持續(xù)到180°。這是目標(biāo)金屬表面對雷達(dá)波的“前向散射效應(yīng)”（Forward Scattering Effective）所形成。對金屬表面的物體，前向散射效應(yīng)或“剪影面積效應(yīng)”均存在，對F-117A當(dāng)然適用。由飛機(jī)三視圖呈現(xiàn)該機(jī)三軸向的投影，一般以前后軸線的投影面積為最小。但即使像F-117A那樣的隱身機(jī)，投影也有15米2以上。試想以一副小電筒在漆黑夜晚尋找一名黑衣人（相當(dāng)于隱身目標(biāo)），以單一角度（相當(dāng)于單基地狀況）照射來找回波很不容易，若由一個(gè)偏角（雙基地）尋找則較為有利，但可能仍然不夠，而到對面（β≈180°的雙基地）來照射，電筒光源可“襯出”目標(biāo)的外形，這個(gè)外形即為前向散射效應(yīng)的投影。因此，要有效發(fā)現(xiàn)隱身飛機(jī)，也須利用類同的效應(yīng)，必須要到發(fā)射機(jī)的對面作接收。

中國大陸出版的《軍用目標(biāo)雷達(dá)反射截面積預(yù)估與測量》一書提到F-117A單基地RCS仿真結(jié)果，顯示F-117A的單基地RCS甚小，側(cè)向有幾個(gè)亮點(diǎn)；而雙基地角達(dá)到135°后，RCS顯著增加。前向散射效應(yīng)使雙基地RCS增大，針對這一特性，只需小型雷達(dá)即可令隱身破功。在β角為180°時(shí)，接收機(jī)正對發(fā)射機(jī)易遭飽和，同時(shí)多普勒信號也消失，無法測量速度，因此實(shí)用時(shí)多以135°～175°考慮。姑且把135°的雙基地角稱為“反隱身角”，持續(xù)到175°的范圍稱“反隱身角區(qū)域”，而形成反隱身角區(qū)域的發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的配置稱“反隱身發(fā)射/接收配置”，其反隱身覆蓋范圍稱為“反隱身區(qū)域”或“反隱身空域”。endprint

善用反隱身區(qū)域，以多個(gè)反隱身發(fā)射/接收配置組網(wǎng)形成足夠的收發(fā)波束覆蓋，確保在所定時(shí)間內(nèi)搜索全部的防御空域，實(shí)時(shí)探測并有效跟蹤下，將可讓隱身戰(zhàn)機(jī)逃不出手掌心。在臺灣西部平原精華區(qū)的防御地帶以多基地雷達(dá)組成探測網(wǎng)，再加上攔截手段，似乎可讓大陸隱身戰(zhàn)機(jī)進(jìn)不了臺灣上空。

技術(shù)的挑戰(zhàn)

多基地雷達(dá)的反隱身理論出現(xiàn)很早，但長期以來因技術(shù)跟不上，使得理論遲遲未能落實(shí)到實(shí)戰(zhàn)。按照接收機(jī)與發(fā)射機(jī)分置的，接收的參考信號需與發(fā)射“同頻、同相位”，而二波束需“同時(shí)間及同空間”交會于空域的一點(diǎn)，“空、時(shí)、頻、相”的四同步為一挑戰(zhàn)。單基地雷達(dá)的發(fā)射及接收波束為同一指向，有完整的重疊，因此一次探測可有整段波束的空域覆蓋；但雙基地雷達(dá)的收發(fā)兩波束只是交會一處，相重疊的范圍很小，搜索的效率差很多。為了彌補(bǔ)這項(xiàng)不足，而有同時(shí)多接收波束，或以多個(gè)接收機(jī)分工等增加重疊的考慮，但也制約了防御區(qū)的大小。此外，波束要毫秒間改變指向，需要高度的敏捷性；而多點(diǎn)探測的任務(wù)分配、整合及組網(wǎng)等，也需要龐大的計(jì)算能力。所幸電子技術(shù)，尤其是相控陣、微波及信息技術(shù)的進(jìn)步，可滿足上述的各項(xiàng)需求。如數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)“四同步”；相控陣發(fā)射及接收天線可提供波束的敏捷性；善用反隱身增大的RCS，雷達(dá)相對可簡化為如同較大型的“導(dǎo)引頭”，加上電子模塊的成本降低，能夠獲得組網(wǎng)所需的雷達(dá)數(shù)量。

雙基地雷達(dá)被動接收系統(tǒng)

在2013年“臺北國際航天暨國防工業(yè)展”上，臺灣“中科院”展出一套“雙基地雷達(dá)無源接收系統(tǒng)”，其系統(tǒng)概念尚待進(jìn)一步完善，但已展現(xiàn)出多基地雷達(dá)所需的關(guān)鍵技術(shù)。其中雖缺乏相控陣發(fā)射機(jī)，但核心的固態(tài)微波放大器（SSPA）技術(shù)已然成熟，以相控陣發(fā)射、相控陣接收為基礎(chǔ)的多基地雷達(dá)技術(shù)均已達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)反隱身只差系統(tǒng)觀念修正的“臨門一腳”。

臺灣“中科院”的“雙基地雷達(dá)無源接收系統(tǒng)”只是展出了一套車載系統(tǒng)雛形，雖有整體系統(tǒng)的工作示意圖，但看不到接收系統(tǒng)與臺軍已有的“長白”早期預(yù)警雷達(dá)或火控雷達(dá)之間的連接，反而更像是探測通信或電視信號擾動的系統(tǒng)，展出所強(qiáng)調(diào)的“反隱身功能”根本表現(xiàn)不出來。

按照“中科院”的說明，“雙基地雷達(dá)無源接收系統(tǒng)”為兩套接收系統(tǒng)，搭配“長白”預(yù)警雷達(dá)或火控雷達(dá)，讓人感覺研發(fā)目標(biāo)是強(qiáng)化現(xiàn)有雷達(dá)的功能。“長白”預(yù)警雷達(dá)或火控雷達(dá)本身已有完整功能，錦上添花式“再強(qiáng)化”，似乎沒有投資的必要。該項(xiàng)目系針對隱身飛機(jī)的探測跟蹤，其構(gòu)建的“時(shí)間、空間、頻率及相位四同步，數(shù)部天線，多波束合成，多信道接收及平行處理”，都是隱身飛機(jī)探測跟蹤所需的技術(shù)，但展出時(shí)未點(diǎn)明反隱身之道，沒有隱身探測跟蹤需要的系統(tǒng)工作等基本說明。而與“長白”或火控雷達(dá)的配置，似乎無法形成“反隱身發(fā)射/接收配置”，成為系統(tǒng)任務(wù)定義不明的敗筆。

“中科院”展出的接收機(jī)系連接“長白”雷達(dá)，屬于微波頻率，以相控陣技術(shù)構(gòu)建反隱身系統(tǒng)，符合技術(shù)發(fā)展趨勢。對該項(xiàng)目當(dāng)以反隱身任務(wù)作為清楚定位，思考展示成果的運(yùn)用，根據(jù)已有不足擬定下階段研發(fā)的規(guī)劃、定位與策略。針對隱身探測跟蹤，就必須面對隱身戰(zhàn)機(jī)RCS極小的挑戰(zhàn)，掌握前向散射效應(yīng)令隱身破功的探測跟蹤，找出發(fā)射、接收及配置的需求，組成“反隱身發(fā)射/接收配置”。現(xiàn)有接收系統(tǒng)以“長白”雷達(dá)提供發(fā)射波束，但其多為瀕海，天線面向外海部署，加上強(qiáng)調(diào)新增的接收系統(tǒng)“分離100千米以上”，因此難以形成足夠大的雙基地角；若系針對幾個(gè)機(jī)身斜面反射的亮點(diǎn)探測跟蹤，但其發(fā)射-目標(biāo)-接收的偏角似乎還不夠，而根本上這些亮點(diǎn)可遇不可得，或驚鴻一瞥即消失無蹤，難以成為可供依賴的探測目標(biāo)，更不必談跟蹤。另外，探測需要大范圍地搜索，“長白”雷達(dá)能否放著原有的任務(wù)不干，有余力或值得去“伺候”新增的接收機(jī)，進(jìn)行上百千米的大范圍搜索有待評估。而正式運(yùn)用系改用火控雷達(dá)作為輻射源，此舉更讓人不解：這類雷達(dá)多采機(jī)械旋轉(zhuǎn)天線，十余秒才掃描一圈，在欠缺發(fā)射波束的敏捷性情況下，根本無法支持隱身戰(zhàn)機(jī)的探測跟蹤。

該項(xiàng)目以“無源雷達(dá)”為名，“無源”一般指接收“目標(biāo)本身”釋放的信號，但不管合作式或非合作式雙基地雷達(dá)，都是通過目標(biāo)影響外在輻射源所反應(yīng)出的回波進(jìn)行探測跟蹤，因而不宜以無源雷達(dá)稱之。展示的數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)“因僅接收而隱密，有利存活”，但存活不能只針對“自己”的部分推論，必須以“達(dá)成任務(wù)的整體觀”為基礎(chǔ)；按展出的接收機(jī)體積不小，任務(wù)更是依存“長白”或火控等大型雷達(dá)，這兩種雷達(dá)的輻射大、裝備復(fù)雜、體積龐大、功能也很重要，在戰(zhàn)時(shí)有“自身難保”的疑慮。

如前面的分析，現(xiàn)有成果離有效進(jìn)行隱身探測跟蹤還有差距；其依賴“長白”雷達(dá)、強(qiáng)調(diào)可相離100千米以上的部署、遺漏應(yīng)有的發(fā)射機(jī)等，顯示該項(xiàng)目的整體需求有待探討。展示說明中的“未來實(shí)際使用將以火控雷達(dá)為主”更讓人困惑。不論哪一型火控雷達(dá)，基本上頻率多為較“長白”雷達(dá)低的微波，使得接收機(jī)的天線及射頻部分需重新設(shè)計(jì)制造，天線體積也將變得更大；而火控雷達(dá)缺少的波束敏捷性，技術(shù)更是由“長白”雷達(dá)大幅退步。該項(xiàng)目由先前的探討、呈現(xiàn)到后續(xù)的規(guī)劃等，都極度讓人困惑。

研發(fā)首先要求需求、使用、系統(tǒng)概念及項(xiàng)目規(guī)劃的正確及完整，確定“做對事”（Do right thing）為先。按前述的困惑，說明該項(xiàng)目的“做對事”有所不足，也呈現(xiàn)臺灣“國防”研發(fā)體制的大問題。

隱身戰(zhàn)機(jī)的攔截

反隱身需要及時(shí)探測、準(zhǔn)確跟蹤及有效攔截等，缺少任何一環(huán)都不行。以下先對攔截說明，后續(xù)再對探測跟蹤網(wǎng)，根據(jù)任務(wù)、部署、戰(zhàn)術(shù)性能、系統(tǒng)使用、威脅、獲得考慮、部件分析及發(fā)展策略等，提出分析及建議概念；另增加兼作非隱身飛機(jī)探測跟蹤及部署于外島作為延伸探測跟蹤距離手段的討論。endprint

在“反隱身發(fā)射/接收配置”下，運(yùn)用“前向散射效應(yīng)”使隱身破功，可在敵隱身戰(zhàn)機(jī)一接觸臺灣陸地上空即被探測及跟蹤。在有效的探測跟蹤下，以傳統(tǒng)高炮構(gòu)成的局部密集彈幕，對隱身戰(zhàn)機(jī)應(yīng)構(gòu)成一定程度的威脅。更有效的攔截是使用地空導(dǎo)彈，關(guān)鍵在導(dǎo)引頭能否鎖定目標(biāo)。主動雷達(dá)導(dǎo)引頭的發(fā)射及接收均在導(dǎo)彈上面，為收發(fā)同置于一處的單基地雷達(dá)結(jié)構(gòu)，無法鎖定隱身戰(zhàn)機(jī)；半主動雷達(dá)制導(dǎo)的導(dǎo)彈上僅有接收機(jī)，發(fā)射機(jī)為在地面的照射雷達(dá)，屬雙基地雷達(dá)結(jié)構(gòu)。如果認(rèn)真按照幾何關(guān)系進(jìn)行部署，塑造“發(fā)射-目標(biāo)-導(dǎo)彈（接收）”滿足“反隱身角”，在隱身破功而有效鎖定及攔截下，讓敵隱身戰(zhàn)機(jī)到了臺島上空就回不去。

對半主動地空導(dǎo)彈的導(dǎo)引，可利用多基地雷達(dá)的發(fā)射機(jī)，利用相控陣的敏捷性以“間歇連續(xù)波照射”（ICWI）方式，可提供多枚導(dǎo)彈的同時(shí)制導(dǎo)。歐洲在1993年開始發(fā)展、1996年開始服役的水面艦艇就有這樣的實(shí)例，其X波段APAR有源相控陣?yán)走_(dá)以ICWI提供“改進(jìn)型海麻雀”艦空導(dǎo)彈（ESSM）的控制引導(dǎo)照射，全艦可同時(shí)控制32枚發(fā)射升空的導(dǎo)彈，并為其中16枚導(dǎo)彈提供照射。

為提供高敏捷性的收發(fā)波束，多基地雷達(dá)的發(fā)射及接收二者需均采用相控陣天線。這種天線由眾多的天線陣元構(gòu)成，各陣元的間隔約半波長，將射頻參考信號源通過移相器進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊葡啵纬伤柚赶虻牟ㄊＦ錇殡娮訏呙椋ㄊ稍诤撩腴g改變指向。發(fā)射及接收天線相同，只是信號路徑的方向不同。相控陣發(fā)射天線的處理過程為：射頻參考信號分到各個(gè)天線陣元，經(jīng)移相器與固態(tài)功率放大器放大功率，經(jīng)各陣元的小天線輻射送出，而在空中合成發(fā)射波束，為單一波束。相控陣接收天線的處理過程為：各陣元的小天線分別接收回波，經(jīng)放大、借助射頻參考信號混波、降頻，再各自作適當(dāng)?shù)囊葡啵?jīng)累加多個(gè)陣元的輸出而完成一定指向的回波測量。為跟蹤測量目標(biāo)的方位角及俯仰角，接收天線多將天線陣元分成四組，各將接收信號合成后，再數(shù)字化交計(jì)算機(jī)進(jìn)一步處理。分離接收中較為復(fù)雜的為：其射頻參考信號需與發(fā)射進(jìn)行頻率及相位的同步，同時(shí)波束指向及接收時(shí)間也需與發(fā)射波束進(jìn)行時(shí)間及空間的同步。

雙基地雷達(dá)探測時(shí)，接收波束與發(fā)射波束有更大的重疊，而常以同時(shí)的多波束接收，為此需將天線陣元進(jìn)行更小的分群，分別進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，而于計(jì)算機(jī)中進(jìn)行多組的移相及合成等處理，以形成多波束，稱為數(shù)字化波束成型（DBF）。其需要付出更多的數(shù)字化轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理等代價(jià)，成為另一挑戰(zhàn)。

多波束接收天線是多基地雷達(dá)提高探測效能必備的設(shè)備。為有較多的探測重疊性，除采多波束的接收機(jī)外，也可用多個(gè)單波束接收機(jī)替代。臺灣“中科院”已展出多波束的DBF，本文以后一種方法，也就是多個(gè)單波束接收機(jī)構(gòu)成較大覆蓋范圍來討論。

多個(gè)單波束接收機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，有助于及早部署。盡管其所需費(fèi)用或許有些增加，但下列的好處足以說明即使增加費(fèi)用也非常值得：

1、由于接收位置選擇較多，有利綿密及更好的“反隱身角”組合。

2、收發(fā)分置，減少發(fā)射及接收間的矛盾，線路簡單，增加使用彈性。

3、采用X波段，使整個(gè)裝置的體積減小。

4、同型結(jié)構(gòu)將接收天線加上發(fā)射天線略微加大，并合在一處，即成為單基地相控陣?yán)走_(dá)，可供野戰(zhàn)及艦載使用。

5、相同但略小的相控陣接收天線可用于半主動雷達(dá)制導(dǎo)的地空導(dǎo)彈。

6、技術(shù)通用下可分擔(dān)研發(fā)成本，增加量產(chǎn)規(guī)模。

采用X波段、發(fā)射/接收分置的相控陣結(jié)構(gòu)為先進(jìn)雷達(dá)的發(fā)展趨勢，美國的下一代“宙斯盾”艦及美歐合作的下一代相控陣?yán)走_(dá)都采用這種結(jié)構(gòu)，其也可滿足ESSM的照射需求。

臺灣多基地雷達(dá)分析

如前所述，不難勾勒出臺灣多基地雷達(dá)的輪廓。以下分別從任務(wù)、部署、戰(zhàn)術(shù)性能、系統(tǒng)使用、威脅、獲得考慮、部件分析及發(fā)展策略等進(jìn)行綜合分析。各性能參數(shù)的數(shù)值待擇優(yōu)，為說明方便，本文以“工程經(jīng)驗(yàn)的主觀推估數(shù)值”作為釋例。這些數(shù)值可能有些貪心，有待更多的分析，并于參數(shù)間調(diào)整。另外，非隱身飛機(jī)一樣有“雙基地RCS”遽增的效應(yīng)，因此多基地雷達(dá)亦可“兼作”非隱身空中目標(biāo)的探測跟蹤。

一、任務(wù)：

對進(jìn)入防御區(qū)的敵方隱身戰(zhàn)機(jī)能有效探測、識別、跟蹤及攔截，以防護(hù)臺灣本島精華區(qū)或要點(diǎn)。

二、部署：

發(fā)射機(jī)及接收機(jī)以約1∶2的比例為原則；其中發(fā)射機(jī)以20～30千米間距部署在防御區(qū)后部，接收機(jī)以10～15千米間距部署在前沿；前、后的縱深約20～40千米。

發(fā)射及接收均為固定相控陣天線，整個(gè)裝置不大，因此陣地也不大，僅需適當(dāng)高度及空曠即可，故較易取得。掩體外的陣地需有電力及通信設(shè)施，而接收機(jī)可用鋰電池工作一段時(shí)間，以便為主電力維修留出緩沖時(shí)間。

在生存性的考慮上，發(fā)射與接收機(jī)為定向，其裝備的上方及兩側(cè)可用掩體充分保護(hù)。發(fā)射機(jī)易受反輻射導(dǎo)彈的威脅，需考慮伴以同頻、同波形及同步輻射的信號加以混淆掩護(hù)，可以數(shù)十個(gè)發(fā)射陣元來提供，或根本以兩部發(fā)射機(jī)的交替使用互為誘餌。

除指揮控制中心以方艙結(jié)構(gòu)外，發(fā)射、接收陣地均采用無人遙控方式，其裝置宜精簡整合成一個(gè)機(jī)柜，可借助普通車輛運(yùn)輸，到部署地點(diǎn)能夠用簡單的吊掛裝置或人力放置。

三、系統(tǒng)使用：

系統(tǒng)采用X波段，通過發(fā)射-目標(biāo)-接收大夾角的“前向散射效應(yīng)”“反隱身角”區(qū)域，對隱身戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行有效探測和跟蹤。各收發(fā)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)連接，由指揮控制中心提供發(fā)射、接收參數(shù)執(zhí)行測量任務(wù)，結(jié)果回報(bào)后再由指揮控制中心處理，以拼出完整的威脅航跡。由指揮控制中心以全向的敵我識別器進(jìn)行識別，確認(rèn)跟蹤航跡以進(jìn)行交戰(zhàn)，適時(shí)令發(fā)射機(jī)提供半主動雷達(dá)制導(dǎo)地空導(dǎo)彈（另案研發(fā)）以ICWI方式攔截。endprint

探測時(shí)，原則上以四部單波束接收機(jī)以4∶1的比例與發(fā)射波束形成重疊，相臨的發(fā)射機(jī)交替輻射，以降低其工作周期。跟蹤時(shí)，定期由指揮控制中心排定順序，以一部（或二部）接收機(jī)配合發(fā)射波束，對目標(biāo)的預(yù)期位置覆蓋范圍、測量及回報(bào)，由指揮控制中心跟蹤更新。另外，指揮控制中心與相臨的指揮系統(tǒng)及上一層指揮機(jī)構(gòu)聯(lián)系。

四、戰(zhàn)術(shù)性能：

一座指揮控制中心能整合約10部發(fā)射機(jī)及20部接收機(jī)，擔(dān)負(fù)正面約150千米、縱深20～40千米區(qū)域的探測、跟蹤及指揮控制，系統(tǒng)可處理100個(gè)航跡，能于5秒內(nèi)完成防御區(qū)10千米以下空域的搜索；另外對重點(diǎn)區(qū)域可提高搜索的密度，探測時(shí)其單點(diǎn)探測率不得小于0.9。搜索效率為多基地雷達(dá)的挑戰(zhàn)，必要時(shí)可通過調(diào)整發(fā)射機(jī)及接收機(jī)的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)。

五、威脅：

威脅速度、高度限制不大，可先忽略。“雙基地RCS”為關(guān)鍵參數(shù)，試以1米2為設(shè)計(jì)參考，其于雙基地角135°時(shí)能否成立，宜優(yōu)先確定，若需要可將使用的雙基地角提升到140°，若必要另通過較綿密的接收機(jī)部署來加強(qiáng)。

六、獲得需求：

收發(fā)裝置應(yīng)力求簡單以求低單價(jià)，宜采通用技術(shù)；可與野戰(zhàn)、艦載的相控陣?yán)走_(dá)、半主動雷達(dá)導(dǎo)引頭的運(yùn)用相通，分擔(dān)研發(fā)成本。

七、重要部件、性能及分析：

為滿足前述任務(wù)、防御區(qū)范圍、容量等戰(zhàn)術(shù)性能，系統(tǒng)及重要部件需滿足以下需求：各發(fā)射及接收天線可±60°掃瞄，其發(fā)射及接收之探測跟蹤能力以“發(fā)射-目標(biāo)（R1）”及“目標(biāo)-接收（R2）”兩個(gè)距離的乘積呈現(xiàn)，需大于900（30×30）平方千米，相當(dāng)于單基地雷達(dá)30千米探測跟蹤能力。

系統(tǒng)選用X波段，目的是減小天線陣面，同時(shí)得以提供半主動制導(dǎo)地空導(dǎo)彈的ICWI照射。發(fā)射、接收分離，均采用相控陣天線，天線的長、寬各約0.5米；必要時(shí)接收天線可略大。相控陣天線的天線陣元以X波段半波長、即1.5厘米間距配置，大概可有約1000個(gè)陣元。按此波束寬約5°，可有適當(dāng)?shù)牟ㄊ秶拜^好的跟蹤精度，令二者適當(dāng)兼顧及平衡。

發(fā)射為有源相控陣天線，采用固態(tài)微波放大器，每個(gè)天線陣元4瓦時(shí)整體有4千瓦的輻射功率，加上天線增益及目標(biāo)不低的RCS，應(yīng)可達(dá)成所需的30千米等值探測跟蹤。而4瓦的固態(tài)微波放大器約為20年前美國地基雷達(dá)（GBR）的標(biāo)準(zhǔn)。收發(fā)裝置具備70千米的通信能力，必要時(shí)可通過各發(fā)射及接收的通信節(jié)點(diǎn)接力替代，以構(gòu)成各節(jié)點(diǎn)與指揮控制管中心的組網(wǎng)。

由于系統(tǒng)的探測跟蹤距離不遠(yuǎn)，加上前向散射區(qū)目標(biāo)有夠大的RCS，所以發(fā)射及接收機(jī)分置后，各裝備模塊應(yīng)該不大，實(shí)現(xiàn)借助普通車輛運(yùn)輸及簡單吊具放置。

八、兼作非隱身飛機(jī)的探測跟蹤：

非隱身飛機(jī)一樣有大雙基地角下RCS放大的效應(yīng)，因此多基地雷達(dá)網(wǎng)亦可兼作覆蓋區(qū)域的各類空中目標(biāo)探測跟蹤。由于現(xiàn)有的防空雷達(dá)多部署在瀕海前沿，以向外海爭取縱深，在防御區(qū)后緣的部署較少下，內(nèi)陸的空防較弱。反隱身多基地雷達(dá)網(wǎng)兼作非隱身飛機(jī)的探測跟蹤，正好彌補(bǔ)了內(nèi)陸空防的不足之處。不過多基地雷達(dá)的探測效率較差，可考慮在后端發(fā)射機(jī)附近增加一個(gè)同指向的接收系統(tǒng)，于發(fā)射機(jī)進(jìn)行隱身探測跟蹤的同時(shí)接收，在此接收波束與發(fā)射波束充分重疊下，增加搜索非隱身飛機(jī)的效能。必要時(shí)，可將接收機(jī)的天線略增大，將非隱身飛機(jī)的探測跟蹤距離前伸到外海。相控陣發(fā)射及接收天線如果分別增加到1.0～1.2米，可放在同一車輛上，就是絕佳的野戰(zhàn)防空相控陣?yán)走_(dá)，也可用于艦載。美制“霍克”地空導(dǎo)彈用的大功率照射雷達(dá)（HPI），就是這樣發(fā)射及接收分置的雙天線結(jié)構(gòu)，但屬于傳統(tǒng)天線，兩部天線置于同一基座上一起旋轉(zhuǎn)，一次只能跟蹤一個(gè)目標(biāo)。

九、部署于外島擴(kuò)大探測跟蹤距離：

受限于“反隱身發(fā)射/接收配置”及陸上部署，上述討論是以臺灣本島精華區(qū)及要點(diǎn)說明，因而覆蓋區(qū)域止于陸地；若利用海上平臺、無人水面載具（USV）或在外島配置接收機(jī)，可將探測跟蹤范圍向外海延伸。各外島中，以澎湖列島最為有利。

外島配置接收機(jī)系供臺灣本島外海的協(xié)防，其搜索范圍可較小。因外島僅部署隱密、面向臺灣的接收機(jī)，可具有很高的生存力。這項(xiàng)延伸應(yīng)用需要增加雷達(dá)的探測跟蹤距離，可通過加大接收天線增加增益達(dá)成。必要時(shí)采用較大雙基地角，以犧牲覆蓋范圍但使用更大的“雙基地RCS”增加探測跟蹤距離，具體做法有待評估。

十、可行性分析及發(fā)展策略建議：

臺灣已有相當(dāng)?shù)南嗫仃嚴(yán)走_(dá)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，隨著微電子、信息與固態(tài)微波技術(shù)的進(jìn)步，可有“凡雷達(dá)必相控陣，凡相控陣必有源相控陣”的指導(dǎo)。另外，選擇X波段及發(fā)射、接收分離為雷達(dá)構(gòu)型的趨勢，即使對單基地雷達(dá)，有諸多如GBR、APAR、DDG 1000的實(shí)例可為參考。

臺灣“中科院”在2013年“臺北國際航天暨國防工業(yè)展”上展出的“雙基地雷達(dá)無源接收系統(tǒng)”，對較難的接收天線、空時(shí)頻相四同步及跟蹤整合展現(xiàn)能量，且完成多波束數(shù)字波束成型等更高的挑戰(zhàn)，也說明技術(shù)可行。

需要強(qiáng)調(diào)的是，研發(fā)前的探討優(yōu)化、辯論或論證很重要，因此除了對臺灣的“國防科研”進(jìn)行預(yù)算支持外，還需推動確定方案前的備選方案分析（AoA），并建立系列的獨(dú)立審查機(jī)制，這樣才能避免“國防科研”的預(yù)算及時(shí)間浪費(fèi)。按此，對“讓隱身戰(zhàn)機(jī)到不了臺灣上空”推動策略的建議有：列為優(yōu)先，將隱身戰(zhàn)機(jī)之探測、跟蹤及攔截戰(zhàn)力盡速實(shí)現(xiàn)；通過信息收集、分析，輔以適當(dāng)?shù)哪M來確定發(fā)展方向，以“做對事”為先。而X波段有源相控陣?yán)走_(dá)、發(fā)射及接收天線分置的構(gòu)型為發(fā)展趨勢，對必然用得到的技術(shù)，可平行發(fā)展且優(yōu)先進(jìn)行。

編輯：石堅(jiān) 吳健endprint