簡述浮空器雷達載荷的發展歷程

摘要：浮空器雷達載荷的探測距離較地面雷達明顯推遠，而且探測空域更廣，對低空/超低空目標的探測能力大大增強，而浮空器雷達還擁有機載雷達無法比擬的獨特優勢。

關鍵詞：浮空器;雷達載荷;發展

0 引言

浮空器雷達載荷是指以飛艇、系留氣球等浮空器平臺為載體，在幾百甚至上萬米的空中長時間持續工作，并且不受地球曲率、遮蔽物和地面氣流影響的雷達系統。自20世紀50年代美國海軍首次應用以來，浮空器雷達載荷在美、俄、以色列等國的國土防空探測網絡中扮演了重要角色

1 平臺優勢與作戰用途

與眾多形式的機載雷達一樣，因平臺的升空，浮空器雷達載荷的探測距離較地面雷達明顯推遠，而且探測空域更廣，對低空/超低空目標的探測能力大大增強，而浮空器雷達還擁有機載雷達無法比擬的獨特優勢。一般的機載雷達因其載機安裝空間的有限性，對雷達天線有著嚴格的尺寸限制，而系留氣球，尤其是高空飛艇的尺寸通常很大，如美國高空飛艇計劃（HAA）中的飛艇直徑達50m，為大孔徑的雷達載荷天線提供了足夠的安裝空間，從而極大地提高了雷達系統的探測靈敏度，增強對巡航導彈、無人機等小型或隱身目標的探測能力。

無論是地面供電的系留氣球還是自帶發電裝置的高空飛艇，平臺外的電源供給方式帶給浮空器雷達持久滯空的優勢。與一般機載監視系統幾小時到幾十小時的滯空時間相比，浮空器雷達載荷通常可以在空中持續工作幾十天，如美國陸軍的聯合對地攻擊巡航導彈防御空中網絡傳感器計劃（JLENS）中的監視雷達可以連續720h（30d）執行巡航導彈探測/跟蹤和廣域監視任務。

浮空器雷達的生存能力也較強，尤其是高空飛艇雷達。制造飛艇所用的輕型纖維材料，有效地減少了飛艇自身的雷達信號，再加上飛艇通常飛行在20km以上的高空，超過了一般地面雷達的探測視界和地面防空武器的射程。

從成本上來看，浮空器雷達載荷也具有非常高的工作效費比。浮空器雷達系統的研制難度要小于空基/天基偵察監視系統，而且日常工作維護費用較低。一般來說，浮空器雷達的每小時工作開支僅是具有同等工作性能的P-3/E-8等空中監視飛機的相關費用的十分之一。但是浮空器雷達載荷的工作易受大氣環境的影響，在特別惡劣的天氣中，浮空器雷達甚至無法工作。

但總體來說，浮空器雷達系統具有非常重要的軍事價值，平時可以執行空中巡邏、巡航導彈等低空目標預警、環境監測等任務，戰時可以用于戰區的前沿防空和重要目標保護等，因此在國土防空探測網絡體系中扮演著極其有效的監視工具角色。與其他平臺聯結在一起，可充分發揮網絡化作戰威力，并顯著提高防空探測體系的抗干擾和抗摧毀能力。

2 未來發展趨勢

經過半個世紀的發展，浮空器雷達載荷技術從最初的陸基/空基雷達改造階段，發展到如今復雜的專用浮空器雷達系統設計，其中的技術跨越映射了雷達技術的演變史。展望未來，浮空器在國土防空和其他準軍事行動中將顯現出越來越重要的戰略價值，其雷達載荷也將迎來更好的發展機遇。

（1）反導是浮空器雷達的未來任務方向

隨著導彈技術的不斷擴散，各國都在打造自身的導彈防御網絡體系，美、以、日、印、韓等國尤為積極。在龐大的防務投入中，選擇低成本、高效率的浮空器雷達作為反導網絡體系中的探測傳感器成員，當然是再理想不過的選擇。美國的JLENS計劃和HAA計劃便是有力的佐證。

（2）臨近空間是浮空器雷達的未來工作高度

近年來，距地面20km～100km高度之間的臨近空間成為高空預警偵察平臺的熱門工作空域，填補了航空和航天之間的空白，將在未來電子戰、信息戰領域發揮巨大的軍事應用潛力。工作在臨近空間的浮空器雷達載荷，可以憑借其超大孔徑天線帶來的強大探測能力、廣闊的監視空域和持久的滯空工作時間等性能，在巡航導彈、無人機等隱身目標探測領域發揮無以倫比的優勢。

（3）有源相控陣是浮空器雷達的未來體制趨勢

有源相控陣雷達的眾多優勢已經在其他平臺上得到了淋漓盡致的作戰表現。在浮空器平臺上，無論是執行戰術監視，抑或巡航導彈防御任務，有源相控陣雷達體制的優越性終將贏得各國的支持。

（4）共形是浮空器雷達的未來主流結構設計

將浮空器雷達的天線與平臺實現結構相融，更多地采用共形設計，不僅可以減輕浮空器的任務載荷重量，增強雷達系統的抗環境能力，更利于實現浮空器雷達天線的大口徑設計，提高傳感器的探測感知能力。

（5）低成本是浮空器雷達的未來市場考量因素

低成本是浮空器雷達得以在21世紀初蓬勃發展的重要支撐因素。考慮到浮空器雷達是用作空中預警機的能力補充，有效控制系統的研發、制造、采辦和日常維護成本是其能否在與眾多偵察監視系統的市場競爭夾縫中生存并發展壯大的重要保證。

3 結束語

浮空器雷達的低成本、快速部署等優勢，為其在國土防空探測領域贏得了一席之地。隨著各國在反導領域的深層次投入和浮空器技術的發展，未來也許會出現數量更多、體制更全、功能更強大的浮空器雷達。

參考文獻：

[1]臨近空間飛行器的現狀及發展趨勢[J].王亞飛.國防技術基礎.2019（01）

[2]近地空間飛艇發展現狀與趨勢[J].蔣譜成.空間電子技術.2018（03）

[3]美國平流層飛艇發展計劃和研制進展[J].姚偉.航天器工程.2018（02）

作者簡介：陳志強，主要從事浮空器全工藝流程及加工制作方法研究