来源 | 相控阵
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LRDR是一部S波段双极化相控阵体制的远程鉴别雷达,采用了双极化测量体制,能够获取目标形状方面的信息,据称可以实现真假弹头识别,为陆基中段导弹防御提供关键技术支撑。由于新冠病毒大流行,LRDR 计划经历了延误。该雷达本应在 2021 财年第三季度进行首次导弹防御系统作战试验。基于研制成本的考虑,LRDR选用了S波段,而非更有利于目标识别的X波段。尽管如此,得益于极化分集能力的LRDR仍具有真假弹头识别能力。
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【图1至图3】位于美国阿拉斯加克利尔空军基地的“远程识别雷达”(LRDR)投入使用,LRDR是“美国导弹防御局”(MDA)的“弹道导弹防御系统”(BMDS)的战略性国家资产的一部分,耗资超过 13 亿美元,将为阿拉斯加格里利堡的陆基中段防御 (GMD) 拦截器提供来袭导弹的全天候采样、跟踪和识别数据,以支持国防系统锁定和预防弹道导弹威胁,“它的识别能力将使其能够识别致命物体,例如敌方弹头,并将它们与非致命的诱饵区分开来。”,这将有助于节省用于拦截敌方导弹的拦截器的数量,并且还能够在未来的配置中应对高超音速导弹。
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【图4至图7】LRDR系统具有两个天线阵面,每个阵面具备120°的方位覆盖范围,因此雷达具有约240°的方位角视场,每个阵列由分成上下两排的10个面板组成,每个面板则由数十个“子阵列”(SAS)组成——【图8】确切数量取决于面板在整个阵列面内的位置,根据【图9】洛马公司的数据,LRDR一共有5816个SAS,洛马生产了超过100,000个高功率“发射/接收”(T/R)模块(HPM),一个SAS上大概有接近20个的HPM;每个阵列大约有四层楼高,每个面板大约8米高,宽约3米,SAS大概有鞋盒大小,这些鞋盒的长轴垂直于整个面板的表面,在阵列的底部和顶部是四个大直径管道,用于在子阵列和建筑物的外表面之间输送非常重要的冷却剂。
图10
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【图10和图11】洛马公司在其位于新泽西州摩尔斯敦(Moorestown)厂区建立的一个缩小版LRDR原型系统,能够测试LRDR系统90%的指标需求。请注意类似华夫饼的网格结构:它们由“子阵列”填充,这些“子阵列”是雷达信号的实际发射器,无需停机即可进行维护和更换,更换仅需30秒,并且可以只关闭特定的修复需要的子阵列,而其他继续正常运行,
LRDR的T/R模块采用了氮化镓(GaN)材料技术,相比传统材料而言,GaN具有更优的高压导电性能,更耐高温,可以产生更强大的雷达波束。据专家估计,这种材料可使雷达探测距离增加至少50%,使搜索能力提升5倍。
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传统上,针对弹道导弹是用UHF预警,但用X波段扫描,因为前者的侦测距离远但分辨率低(看的远看的广但看不清),后者则相反(看的清但看的近看的窄),所以用UHF扫描并侦测到后,可以交给海上的X波或萨德的X波主动阵列雷达做精确的识别。但LRDR则是采用介于UHF和X波段中间的S波,透过氮化镓(GaN)技术提升侦测距离后,可以达到预警与识别的双重功能。
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【图15和图18】LRDR采用模块化设计,通过SAS的组合可以构建不同尺寸的雷达,日本为其陆基宙斯盾系统采购的SPY-7(V)1雷达也是基于LRDR同样的模块化子阵列技术,四面阵列由2640个SAS组成,美国计划在夏威夷部署的“国土防御雷达”(HDR-H)则是 LRDR的缩小版单面版本,由3480个SAS组成,预计将在 2023 财年完成“初始部署”,洛马还参与了计划在太平洋地区部署的“国土防御雷达”(HDR-P)项目,该雷达成本与LRDR相同,据说可能部署在日本。
来源参考:
Lockheed Martin
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