引言

　　近年来，随着双波段雷达概念的兴起，不少国家的新型舰艇都开始安装双波段雷达。简单理解的话，就是在一艘战舰上安装两种工作在不同波段的相控阵雷达。目前除了055型驱逐舰和“福特”号航母外，还有其他几种战舰也安装了双波段雷达。比如说俄罗斯的20385型护卫舰，配备了Zaslon多功能有源相控阵雷达，拥有一部四面固定阵列的S波段雷达和一部四面固定阵列的X波段雷达。澳大利亚海军在改造“安扎克”级护卫舰时，换装了新的1448桅杆，在保留S波段CEA FAR雷达和X波段CEA COMUNT火控照射雷达的同时，增加了L波段的CEAFAR2-L空中搜索雷达，同样实现了多波段雷达的效果。

　　20385型护卫舰的雷达系统

　　“安扎克”级护卫舰的1448桅杆

　　除了以上已经投入使用的舰载双波段雷达外，也有一些国家正在或准备研制这种新型雷达系统。比如说土耳其宣称将在TF-2000型驱逐舰（护卫舰）上安装ÇAFRAD双波段雷达系统，包括一部X波段的有源相控阵多功能雷达（ÇFR）、一部X波段的有源相控阵照明雷达（AYR）和一部S波段的有源相控阵远程搜索雷达（UMR）。然而很多双波段雷达可能并不是真正意义上的双波段雷达，因为美国提出的双波段雷达是指两种工作在不同波段的雷达组成一个完整的雷达系统前端，最为关键的是，两种雷达必须共用一个后端数据处理器。以上雷达能不能做到这一点，还尚未可知。

　　“福特”号航母的DBR双波段雷达

　　SPY-6雷达

　　继“福特”号航母DBR双波段雷达之后，2020年7月，美国海军Flight III型“阿利·伯克”级驱逐舰“杰克·卢卡斯”号迎来了首部SPY-6雷达，加上计划安装的AN/SPQ-9B雷达，该舰将成为美国海军第一艘配备双波段雷达的驱逐舰。SPY-6雷达是美国AMDR双波段雷达的发展和延续，拥有多种不同型号，未来将成为美国海军大部分水面战舰的标配雷达。但是SPY-6严格来说只包含一部S波段雷达，也就是原来的AMDR-S雷达，而AMDR双波段雷达的另一部分AMDR-X雷达并没有包含在SPY-6雷达内。因此单论SPY-6雷达的话，它并不是一款双波段雷达，需要额外配备一部X波段雷达，才能构成真正的舰载双波段雷达系统。

　　一、美国海军舰载双波段雷达的发展历程

　　从时间上来看，美国第一艘搭载双波段雷达的舰船是“洛伦岑”号侦察船，第一个投入使用的双波段雷达是“朱迪眼镜蛇”替换项目（CJR）。CJR是一个监视弹道导弹发射和数据收集的雷达系统，是美国第一种完全集成的双波段舰载有源相控阵雷达系统。CJR系统包括一部X波段（XFE）和一部S波段（SFE）相控阵雷达，以及一个通用的雷达组件控制器（CBE）和其他相关任务设备。2003年12月18日，美国海军授予雷声公司“朱迪眼镜蛇”替换项目（Cobra Judy Replacement，简称CJR），计划研发一种采用双频雷达组件的雷达系统，同时将建造一艘新船替代“观察岛”号侦察船。

　　“洛伦岑”号搭载CJR双波段雷达系统进行测试

　　CJR双波段雷达系统

　　于是诺斯罗普·格鲁曼公司设计开发了一种新的S波段有源电子扫描阵列雷达，雷声公司研发了一部X波段相控阵雷达。2011年，CJR双波段雷达系统安装在了“洛伦岑”号（T-AGM 25）上，每个雷达天线大约有四层楼高，单个重量超过50万磅。2013年3月19日，搭载CJR双波段雷达的“洛伦岑”号侦察船进行了首次火箭发射跟踪和数据收集任务，成功监视了阿特拉斯V型火箭的发射过程，并收集了所有相关数据。2014年3月31日，CJR系统获得初始作战能力，能够对弹道导弹发射等进行监视，并且提供高质量的双频雷达数据，证明了舰载X和S双波段雷达的巨大优势。

　　“福特”号的DBR双波段雷达

　　在“洛伦岑”号侦察船之后，美国海军第一艘安装双波段雷达系统的战舰是“福特”级核动力航母首舰“福特”号，搭载的双波段雷达名为DBR，其实就是双波段雷达（The Dual Band Radar）的缩写。DBR是美国海军第一种用于战舰的能够同时在两个频率范围（S波段和X波段）工作的雷达系统，也是全球第一种能够在两个频率范围内同时、协调操作的海军战舰雷达系统。DBR集成了雷声公司X波段AN/SPY-3多功能雷达和洛马公司S波段AN/SPY-4立体搜索雷达（VSR）的功能，由一个共同的后端资源管理器进行协调，以互补的方式提供监视、目标跟踪和交战支持等用途。

　　“朱姆沃尔特”级驱逐舰只安装了AN/SPY-3雷达

　　AN/SPY-3是一种X波段的有源相控阵多功能地平线搜索和火控雷达，具有高精度、窄波束宽度和宽频率带宽，既可以进行中高空搜索，也能够有效识别低空目标和水面目标，还可以满足导弹的火力控制照射需求。在水面战斗中，AN/SPY-3可取代X波段的AN/SPQ-9水面探测和跟踪雷达，用于引导海军炮火甚至跟踪水面潜艇的潜望镜。在航母上，AN/SPY-3将取代AN/SPN-41和AN/SPN-46 PALS空中交通管制雷达，还可与新的基于GPS制导的联合精确进近着陆系统（JPALS）协同工作。

　　“福特”号航母的AN/SPY-4雷达

　　AN/SPY-4是一种S波段的有源相控阵雷达，是“福特”号航母的第二个雷达波段，美国海军最初打算将其设计成L波段的雷达，但洛克希德·马丁公司一直在研究一种主动阵列的S波段先进雷达（SBAR），希望用它来取代同样是S波段的SPY-1无源相控阵雷达。AN/SPY-4雷达具有高功率孔径和窄波束宽度，能够在雨雾等高湿度杂波条件下进行全天候搜索，精确地分辨和跟踪目标。AN/SPY-4雷达和AN/SPY-3雷达一样，都拥有三面固定阵列。

　　DBR双波段雷达包含AN/SPY-3和AN/SPY-4雷达

　　“朱姆沃尔特”级驱逐舰的AN/SPY-3雷达

　　DBR双波段雷达的AN/SPY-3和AN/SPY-4共用一个后端资源管理器，实现了一个数据处理器同时协调两个频率的操作。2010年5月3日，美国海军首次成功使用具有通用雷达组件控制器的双波段雷达跟踪目标，采用的是DBR雷达的工程开发模型。按计划，DBR双波段雷达将首先安装在“朱姆沃尔特”级驱逐舰，其次用于“福特”级航母。但是在2010年6月，“朱姆沃尔特”级取消了S波段的AN/SPY-4雷达（VSR），只保留一部X波段的AN/SPY-3多功能（MFR）雷达。于是，“福特”级航母首舰“福特”号第一个搭载了DBR双波段雷达，也是目前唯一一艘搭载DBR的舰艇。

　　防空反导雷达AMDR

　　到了2016年，由于成本过高、功能远超航母需求等原因，DBR双波段雷达项目被迫终止。美国海军决定采用“企业空中监视雷达”（EASR）来代替DBR双波段雷达，用于航母等大型战舰，而EASR则源自于美国海军的另外一种双波段雷达，这就是防空反导雷达AMDR。

　　二、美国海军AMDR及SPY-6雷达的构成及特点

　　在发展DBR双波段雷达的同时，美国海军还研制了另外一种双波段雷达系统，这就是AMDR防空反导雷达，后来演变为SPY-6双波段雷达。DBR是为“朱姆沃尔特”级驱逐舰和“福特”级航母研发的，而防空反导雷达AMDR则是为CG（X）巡洋舰项目研制的。在2010年的时候，CG（X）巡洋舰项目取消，但是AMDR雷达保留了下来，计划用于Flight III型“阿利·伯克”级驱逐舰。美国海军研制AMDR雷达的目的是为了应对更复杂的空中威胁，提高弹道导弹防御能力，构筑起强大的海上反导力量，成为美国反导系统的重要组成部分。AMDR雷达主要包含三部分，分别是一部S波段雷达（AMDR-S）、一部X波段雷达（AMDR-X）和一台雷达组件控制器（RSC，也就是雷达资源管理器）。

　　AMDR雷达

　　虽然美国海军在2006年就提出了AMDR的计划，但直到2009年6月，美国海军才开始AMDR项目的初始概念研究，洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁曼公司和雷声公司分别获得一份固定价格合同，用于新型AMDR雷达系统中S波段雷达（AMDR-S）和组合式雷达控制器的初始概念研究，AMDR-X暂时被搁浅。2010年9月，上述三家公司又获得了一份两年期的合同，AMDR项目进入技术研发阶段，三家公司分别结合自己的优势开展了相关研究。其实，此时的AMDR项目已经不是最初的AMDR防空反导双波段雷达计划了，而是只剩下AMDR-S雷达和雷达控制器了。

　　SPY-6雷达

　　2013年10月，美国海军选择雷声公司作为AMDR项目的主承包商。随后，雷声公司开始了AMDR项目的工程和制造开发（EMD）阶段。2014年8月，AMDR完成了初步设计审查，评估了硬件和软件。2014年12月3日，AMDR项目完成了硬件关键设计审查（CDR）。2015年1月15日，美国海军确定了下一代舰载防空反导雷达AMDR的设计方案，将采用雷声公司的SPY-6雷达设计。就在同一年，AMDR（此时已经变成了SPY-6）的四项关键技术，包括数字波束形成、接收模块、软件和数字接收器等都已接近成熟。

　　SPY-6雷达阵列

　　2016年6月6日，美国海军安装了首部SPY-6测试雷达。同年10月，SPY-6雷达首次在距地球数百英里的高空跟踪多颗卫星，搜索和获取了它们的运行轨道和相关数据。2017年3月31日，SPY-6雷达首次搜索、获取和跟踪弹道导弹测试目标。2020年7月，首部SPY-6雷达交付给美国海军Flight III型“阿利·伯克”级驱逐舰“杰克·卢卡斯”号。现在的SPY-6雷达只包含原来的S波段的AMDR-S雷达，没有X波段的AMDR-X雷达，所以并不是真正的双波段雷达。即便如此，十年磨一剑的SPY-6雷达的性能还是非常先进的。

　　SPY-6雷达只包含S波段的AMDR-S雷达

　　第一，SPY-6雷达采用了大功率的氮化镓（GaN）半导体材料，比砷化镓组件的成本要低34%，热导率要高7倍，具有更高的功率密度和信噪比，以及更长的无故障工作时间。使用氮化镓制造的传输/接收模块质量非常可靠，具有极高的预测操作可用性和非常少的线路更换单元数量。SPY-6雷达的模块组件只有几种部件，与目前“阿利·伯克”级驱逐舰使用的雷达组件相比，独特部件少了70%。因此，SPY-6雷达的模块组件修复起来更加简单，平均修复时间也更短，标准模块组件的更换可以在6分钟内完成，而且只需要使用两种工具。

　　SPY-6雷达

　　第二，SPY-6雷达实现了真正的模块化设计，整部雷达由最多37个雷达模块组件构成，每个组件都是边长2英尺（约0.61米）的立方体。SPY-6雷达的模块阵列可以组合成任何大小的雷达孔径，以适应任何舰艇的要求，是美国海军第一种真正可伸缩的雷达。除此之外，SPY-6雷达的冷却设备、电源、控制组件和软件等都是可扩展的。由于受电源、冷却和空间的限制，现役的美军舰艇无法容纳SPY-6雷达的最大版本，所以最多只能使用24个雷达模块组件。而且SPY-6采用有源电子扫描阵列技术，在每个天线元件后面放置固态发射和接收放大器，取代了传统AN/SPY-1D雷达阵列的波导管放大器。

　　SPY-6雷达

　　第三，SPY-6雷达采用了自适应数字波束形成技术，能够生成更强大、更精密的雷达信号，具有更强的抗干扰和抗攻击能力，能够减少防空作战监视时间，提高在恶劣环境下雷达的性能。而且SPY-6雷达的软件基线可以进行重新编程，以适应新的任务或应对新出现的威胁。SPY-6雷达将具备更强的防空反导探测能力，该雷达的敏感度是现役AN/SPY-1D的30倍，同一时间可捕捉的目标数量也是SPY-1的30倍。除了探测能力增强外，SPY-6雷达还具有电子攻击能力，它的有源电子扫描阵列天线可以使用“紧密定向的高能无线电波束”攻击空中或水面目标。

　　SPY-6雷达

　　第四，SPY-6雷达已经发展出一个系列，可以在至少7种舰艇上使用。SPY-6雷达目前拥有4种型号，分别是SPY-6(V)1、SPY-6(V)2、SPY-6(V)3和SPY-6(V)4。这些型号都使用相同的硬件和软件，而且它们的结构都是模块化的，这使得它们更可靠，维护成本更低。下面介绍一下SPY-6雷达4种型号的各自特点和使用范围。

　　SPY-6(V)1。SPY-6(V)1雷达拥有四面固定阵列，每个阵列包含37个雷达模块组件（RMA），可以连续提供360度的态势感知，具有探测距离远、灵敏度高、抗干扰能力强的特点。SPY-6(V)1的用途主要是防御巡航导弹、弹道导弹等，应对来自地面和空中的威胁，还具有抗干扰和电子战的能力。SPY-6(V)1雷达将主要安装在Flight III型“阿利·伯克”级驱逐舰上。

　　SPY-6(V)2雷达

　　SPY-6(V)2雷达采用单面可旋转设计

　　SPY-6(V)2。SPY-6(V)2雷达拥有一面旋转阵列天线，由9个雷达模块组件（RMA）组成。SPY-6(V)2具有空中交通管制和船舶自卫能力，能够拦截巡航导弹，应对水面反舰导弹的威胁，同样具有抗干扰和电子战的能力。SPY-6(V)2雷达将主要提供给两栖攻击舰和升级“尼米兹”级航母。

　　SPY-6(V)3。SPY-6(V)3雷达拥有三面固定阵列，每个阵列包含9个雷达模块组件（RMA），同样具有360度的态势感知能力和空中交通管制及船舶自卫能力，能够用于防御巡航导弹，应对来自水面的威胁，同样具有抗干扰和电子战功能。SPY-6(V)3将应用于“福特”级航母和FFG(X)新一代导弹护卫舰。

　　SPY-6(V)4。SPY-6(V)4雷达拥有四个阵列面，每个阵列包含24个模块组件，功能和SPY-6(V)1雷达相似。SPY-6(V)4将主要用于替换Flight IIA型“阿利·伯克”级驱逐舰上的雷达。

　　SPY-6(V)2雷达是EASR的一种

　　最后介绍一下企业空中监视雷达EASR。EASR原本是美国海军为了替换现役两栖战舰和“尼米兹”级航母上的AN/SPS-48(V)、AN/SPS-49(V)等空中监视雷达而研制的，诺斯罗普·格鲁曼公司的AN/TPS-80地空任务导向雷达成为首选。后来雷声公司建议在SPY-6雷达的基础上研制EASR，所以在2016年8月美国海军又选择了雷声公司负责研制两种型号的EASR雷达，除了替换现役两栖攻击舰和航母的单面旋转阵列雷达外，还将研制一种用于“福特”级航母和未来FFG(X)导弹护卫舰的三面固定阵列雷达，分别是上面提到的SPY-6(V)2和SPY-6(V)3雷达。

　　三、美国海军舰载双波段雷达将走向何方？

　　通过上面的分析可以发现，美国海军Flight III型“阿利·伯克”级驱逐舰迎来的首部SPY-6雷达并不是一种双波段雷达，该级舰还要配备一部X波段的AN/SPQ-9B火控雷达，在共用一台雷达组件控制器的情况下，才能组成一套完整的双波段雷达。SPY-6的前身AMDR防空反导雷达并没有像“福特”号航母搭载的DBR双波段雷达那样，直接研制出一套完整的双波段雷达，而是分成了AMDR-S、AMDR-X以及雷达组件控制器等三部分。而美国海军只研制了AMDR-S雷达和雷达组件控制器，搁置了AMDR-X雷达的研发。后来美国海军选择AN/SPQ-9B雷达作为Flight III型“阿利·伯克”级驱逐舰的X波段雷达，选择雷声公司的SPY-6雷达作为AMDR-S雷达，AMDR双波段雷达项目也无疾而终。

　　只有“福特”号航母搭载了DBR双波段雷达

　　到了2016年，美国海军以成本过高、功能超过需求等缘由，终止了DBR双波段雷达项目。（跟“朱姆沃尔特”级驱逐舰没有配备DBR双波段雷达以及该级舰的建造数量太少也有一定关系。）于是“福特”号航母成为了唯一一艘搭载DBR双波段雷达的航母，而后续建造的“福特”级航母将配备一款新雷达，这就是以SPY-6雷达为基础研制的“企业空中监视雷达”EASR。然而EASR雷达和SPY-6雷达一样，它们都不是完整的双波段雷达，必要要加装一部X波段雷达，才能达到双波段雷达的配置和效果。

　　AN/SPQ-9B雷达

　　AN/SPQ-9B雷达

　　从性能和用途上来看，EASR明显不如DBR双波段雷达。EASR雷达包括SPY-6(V)2和SPY-6(V)3雷达虽然具备强大的搜索和探测能力，基本功能也比较全面，但是它不可以进行火力控制，必须加装一部X波段的AN/SPQ-9B雷达，而DBR双波段雷达则可以直接做到这一点。美国海军认为“福特”级航母不需要强大的DBR双波段雷达的一个理由是，航母附近肯定会有至少一艘配备了相控阵雷达的巡洋舰或驱逐舰，可以弥补航母雷达系统的不足。

　　AMDR双波段雷达只剩下S波段的SPY-6雷达

　　通过上述梳理可以看到，无论是DBR双波段雷达还是AMDR双波段雷达都已经不复存在，美国海军目前主要的新型舰载雷达是SPY-6系列雷达，包括两种EASR雷达，但它们都不是真正的双波段雷达，需要和其他X波段雷达（AN/SPQ-9B）一起，才能组成双波段雷达系统。从长远发展来看，无论是SPY-6雷达还是EASR雷达，都需要一部更先进的X波段雷达，从而组成更强大的舰载双波段雷达系统。美国海军已经开始研发新一代舰载X波段雷达，陆续提出了FXR（Future X-Band Radar）和MMFCR多任务火控雷达等计划。MMFCR很有可能成为美国海军下一代舰载X波段雷达，未来将和SPY-6以及 EASR雷达一起组成真正的舰载双波段雷达系统。