红旗九≠爱国者+S300

研制历程

采用相控阵雷达是新一代多通道防空反导系统的重要特点之一。它是现代恶劣的空中威胁对防空系统提出的必然要求。相控阵雷达可以满足防空系统对远距离探测、跟踪、制导、多功能、抗饱和攻击和强综合抗干扰能力。随着相控阵技术的发展和成熟，越来越多的相控阵雷达尤其是固态相控阵雷达在现代防空系统中得到应用。采用相控阵雷达作为防空反导系统的核心传感器已经是现代防空反导武器系统的标志。

相控阵雷达虽是一种先进的雷达体制，但它并不是近年来才产生的新雷达体制。相控阵雷达的发展可追溯到20世纪30年代。当时美国开展了此项研究工作，但直到50年代中期才由美国休斯飞机公司研制出两部实用型舰载相控阵雷达AN/FPS-32和AN/FPS-33，并装备“企业”号航空母舰。1958年美国本迪克斯公司又研制出一部超高频面阵电扫雷达，其天线由90个辐射单元组成矩形面阵，采用抽头延迟线实现波束控制。进人60年代以后，随着各种微电子技术、计算机技术和近代控制理论的出现，使相控阵雷达的发展进入了高潮，美国和前苏联相继研制和装备了多部地面大型相控阵雷达，多用于弹道导弹防御系统，如美国的AN/FPS-46、AN/FPS-85、MAR、MSR，前苏联的“鸡笼”和“狗窝”等，并出现了少量的机载相控阵雷达。如果说50-60年代，相控阵雷达是美、苏专利技术的话，那么，进人70年代以后，已成为世界许多国家竞相发展的雷达技术，英、法、日、美、德、瑞典等相继加人了研究行列。

阿力伯克级驱逐舰上的SPY1无源相控阵舰载雷达的装备是相控阵雷达走向防空系统应用的标志性事件

80年代以后，出现了与防空导弹相配套的多功能相控阵雷达，成为防空系统探测、跟踪和火力控制的主要传感器。一部相控阵雷达就能完成目标搜索、识别、跟踪和导弹跟踪、制导等多种任务，相当于数部常规雷达的功能，使防空系统的技术性能获得了很大的提高。与此同时，相控阵雷达的发展出现了固态化和有源化两个重要趋势，并出现了少量的固态有源相控阵雷达，随着单片微波集成电路和固态收发组件的发展，使性能更加可靠、价格可以承受的固态有源相控阵雷达的研制、装备和使用成为可能。在今后较长一段时期内，固态有源相控阵雷达仍是设计研究人员的主攻方向。

相控阵雷达在防空反导系统中的优势

相控阵雷达的优势很多，其中有些特点对防空系统尤其有用：第一，作用距离远；相控阵雷达辐射到空间的功率，可以由许多中小功率发射机互相叠加不受单个发射机功率限制，且天线口径可以比较容易地加大，而不会象其它天线一样加大天线尺寸近乎于重新设计雷达系统。相控阵雷达的功率孔径积比其它任何类型雷达的大，所以作用距离远。因此采用相控阵雷达作为防空反导系统传感器首先保证了系统有效防御范围和探测边界。类似红旗九，爱国者和S300V的中远程防空反导系统可以为军级作战区域甚至整个战区提供防空和反导保护伞。第二，相控阵雷达的多波束赋予雷达同时完成多种功能的能力；相控阵雷达能同时形成多个独立控制的波束，分别用以执行探测、识别、照射、跟踪、制导和杀伤评估等多种功能。一部相控阵雷达就相当于多部专用雷达，如美国的爱国者系统的AN/MPQ-53多功能相控阵雷达，能完成相当于“霍克”和“奈基”九部雷达的功能，因而极大地精简了系统的设备，提高了机动能力。这一点在红旗九作战系统上体现的更为深刻，也是对于上文提到的雷达照片分析出的比较有意思的结论之一，下文将谈到这一点。第三，能同时对付多个目标；在相控阵雷达运用到防空系统中以前，一个防空火力单元一般只能对付一个目标，这种局面随着相控阵雷达的问世而被打破。相控阵雷达利用电子扫描的灵活性、快速性和按时间分割原理或多波束，可实现边搜索边跟踪工作方式，与电子计算机相结合，能同时搜索、跟踪不同方向和不同高度的多批目标，并能同时制导多枚导弹攻击多个目标。第四，具有自适应工作能力；天线波束扫描的灵活性、信号波形的捷变能力以及近年来发展起来的数字波束形成技术，使相控阵雷达能自适应调整工作。通过相控阵天线波束的高速扫描和波束位置的灵活变化，目标丢失后可重新进行照射。通过信号波形的捷变能力，实现信号能量的自适应管理、搜索时间和跟踪时间的自适应调整、跟踪目标数的变化。在电子干扰十分普遍的现代战场，相控阵雷达可以提供干扰区域零增益，就是在敌人出现电子干扰的方向根本不进行雷达波发射、扫描和接收，使得敌方电子干扰如同无物。

相控阵雷达的相移器

爱国者与S300V的照射跟踪相控阵雷达

爱国者和S300V防空反导系统是世界中远程防空反导系统的设计典范，通过对两者系统中相控阵雷达的使用分析可以为探究红旗九防空反导系统性能和设计特点提供素材。

AN/MPQ-53多功能相控阵雷达全貌

爱国者防空反导系统采用的是AN/MPQ-53多功能相控阵雷达。AN/MPQ-53多功能相控阵雷达主要由雷达/指挥控制车接口装置、控制器组合、发射机组合、射频激励器、接收机组合、信号处理机组合、敌我识别器组合、环境控制器组合以及天线组合等组成。它安装在M818型牵引车牵引的XM869型拖车上。行军时天线折叠平放在车厢顶上，作战时展开成67.5°仰角(瞄准线的高低角为22.5°)固定架设。雷达雷达工作在G/H波段，作用距离约为150-160km。雷达在武器系统计算机控制下，通过灵活多变的波束方向图进行搜索、跟踪和制导。在天线覆盖的120°扇面内(高低角0°-90°)，可监视90-125个目标，同时跟踪8个目标，向5枚导弹传送相应的中制导指令和对3枚导弹进行TVM制导。

AN/MPQ-53多功能相控阵雷达的TVM指令传输阵面

主天线阵近似圆形，直径2.44m，共5161个阵元，是带有前后辐射器和移相器的通过式空间馈电阵列天线。可进行32种天线方向图转换，用于搜索、跟踪、照射目标和制导导弹。TVM天线阵位于主阵的左下方，外形近似圆形，直径533.4mm，共253个阵元。照射能量由主阵提供，只有一个和波束。采用时分割接收分布于整个拦截空域内目标一导弹的TVM下行线信号，还可对主阵起旁瓣消隐作用。敌我识别器天线阵为矩形天线阵，由20个阵元组成，工作在D波段。5个电子反干扰小天线阵位于主天线的下方，每个小天线阵均由51个阵元组成。

AN/MPQ-53多功能相控阵雷达阵面分布

爱国者采用的TVM制导方式很有意思，TVM(Track via missile),即“经由导弹的制导”，又称指令-寻的制导，为一种变形的半主动寻的和指令制导结合的制导体制。TVM通过地面站测量目标和导弹的坐标，当导弹接近目标时，导弹上的测向仪接受目标散射的照射信号以测量目标相对于导弹的精确角度，再将测量的坐标数据通过下行通道发回地面，由地面站进行处理，得出导弹的控制指令，再由地面指令发射机发射导弹控制指令控制导弹飞行。其与半主动雷达寻的的不同是：导弹控制指令由地面制导站产生而不是由导弹自身产生，这一点更象是指令制导，实际上可以认为将半主动寻的制导的导引头分置，探测部分放在弹上，数据处理在地面制导站上;与纯粹的指令制导不同之处在于导弹自身也测量目标坐标，并下传给制导站。这种制导体制实际上是寻的制导技术不成熟的情况下一种替代的制导方法。TVM制导具有寻的制导精度高的特点，并且制导精度不随武器系统作用距离的增加而降低，导弹越接近目标，精度越高，且弹上设备较寻的制导简单，并具有指令制导的潜在抗干扰性能。

S300V防空反导系统采用的是半主动雷达末制导。S300V防空反导系统采用30H6照射制导雷达。30H6照射制导雷达安装在以MA3-543M改装的轮式底盘上，车上还装载电源系统、天线高频舱和指挥控制舱。雷达能保证在严重的杂波干扰和电子对抗的条件下，对目标的跟踪和对导弹的制导。雷达工作在X波段，天线扫描范围料正负45°，最大作用距离为150-180km(对雷达反射截面积2㎡的目标)，可同时跟踪6个目标，制导12枚导弹。天线在工作状态时抬升到58°位置，而在行军状态时，折叠下降在车厢的顶棚上。天线舱除了按标准状态安装外，还可安装在上升的高塔上。作战指挥控制舱内装有操作手的控制台、多功能计算机、信号处理设备以及机内测试设备。雷达天线共有三个阵面:主阵，为制导跟踪和照射用，八角形10000多个元，按单元进行波束控制;导弹辅助截获小阵，用作导弹起飞时截获跟踪，采用与主阵相同的单元;干扰对消阵，用于抗干扰的旁瓣抑制。

S300防空导弹系统的跟踪照射雷达，虽然这是S300P系统的雷达，但是和S300V是通用的

爱国者系统和S300V的跟踪照射雷达有几个共同点：第一，都有一个阵元数量庞大的主阵面。这个主阵面就是反导防空系统的主要传感器，通过上千个阵元的划分和叠加生成多个波束去完成搜索、跟踪、照射目标和制导导弹等多种任务。第二，都需要一定数量的辅助阵面。AN/MPQ-53多功能相控阵雷达需要TVM天线阵、敌我识别天线和电子反干扰天线阵面。30H6照射制导雷达需要辅助截获阵面和干扰对消阵面，另外值得注意的是，S300V采用半主动雷达制导体制，其主阵面不能像AN/MPQ-53一样将导弹目标照射任务全部完成，因而还需要在每台发射车上安装专门的单脉冲照射雷达，并且只有一个火力通道。

每辆S300V导弹发射车都装有一台专门的照射雷达

红九≠爱国者+S300V

传闻是红旗九防空导弹系统的跟踪照射相控阵雷达照片在网上曝光以后，有些网友因为其载车和涂装和S300V类似，并且因为本国一贯有山寨进口武器的传统就认为红旗九防空反导系统是中国仿制S300V的结果。也有人认为中国在改革开放以后逐渐看不上粗大笨重的俄制武器，尤其是电子产品了，因而我国在山寨S300V的时候肯定借鉴了大量爱国者系统的先进西方技术，于是红旗九=爱国者+S300V的说法广为流传。其实这种论调比较常见，比如对于我国039B型AIP常规潜艇，由于其外形和俄罗斯的基洛级比较相似，就被人认为是采用西方技术的山寨版基洛。

我国官方展板上的红旗9导弹，外形比毛子的S300系列小一圈，说明我国导弹技术有巨大进步。

根据网络上众多牛人对红旗九防空反导系统的分析，红旗九系统在很多方面和S300V确实非常相似。比如，红旗九的发射导弹储存发射筒和S300V外形就几乎完全相同，照片上的制导雷达也和S300V系统上的非常相似，起码外形看上去都是S300V的风格。但是经过对该雷达照片的分析，应该可以得出红旗九防空反导系统与S300V和爱国者区别很大的结论。

网络上流传的据说是红旗九防空反导系统跟踪照射雷达的照片

照片上的跟踪制导雷达上有三类阵面：主跟踪照射阵面、主阵面下方两侧的两个小阵面和天线下方一排的方形阵面。由于现代防空反导系统很强调生存性，因而对于雷达主阵面的旁瓣要求很严格。旁瓣说白了就是从雷达天线主波束泄露出去的雷达辐射信号，容易被探测到并且能被敌方反辐射导弹截获。AN/MPQ-53采用TVM阵面兼做旁瓣对消，而30H6雷达专门设置了干扰对消阵。而TVM是雷达制导体制比较不成熟时期采用的折中技术方案，红旗九研制之时半主动和主动雷达末制导技术都已经比较成熟，因而不会采用TVM制导方式。主阵面下方两侧的小阵面应该是类似于S300V的旁瓣对消阵面。主阵面下方的方形阵面比较容易研判，一字排开，看不到密集排列的阵元，这是典型的敌我识别天线的特征。总结一下，红旗九跟踪指导雷达上有主跟踪照射阵面、旁瓣对消阵面和敌我识别阵面。由于红旗九不可能采用TVM制导方式，因而红旗九防空导弹只可能采用半主动或者主动雷达制导方式。而采用半主动雷达制导方式的S300V防空导弹系统发射车都存在一台专门的照射雷达，红旗九的导弹发射车却没有。另外，美国标准半主动雷达制导舰空导弹也在舰上安装了数台照射雷达，而装备了海红旗九防空导弹的我国052C级区域防空驱逐舰上没有类似的设备。最后，可以判断红旗九防空反导系统采用了与爱国者和S300V防空导弹系统都完全不同的指导方式——主动雷达末制导。

主动雷达末制导和相控阵跟踪照射雷达的配合能赋予防空反导系统独特的性能优势，原本采用TVM末制导的爱国者PAC1/2也在改进到PAC3时也升级使用了毫米波主动雷达末制导。首先跟踪照射雷达不用再专门设置指令传输天线或者照射雷达为导弹提供制导通道，这就放松了整个系统对于火力通道的限制，非常有利于同时接战多个目标。理论上相控阵跟踪制导雷达能跟踪多少目标就能为多少导弹提供中继制导，考虑到作战冗余性，红旗9防空反导系统同时接战的目标数量或许能够达到10个以上。而爱国者在PAC3导弹使用之前，最多只能同时接战3个目标，这不能不说红旗9具有绝对的先天优势。第二，导弹采用主动雷达末制导方式不必必须保持制导雷达与目标之间的直线连接，大大增强了系统对抗低空目标的能力。由于指令传输和半主动照射都需要地面雷达能够直接照射目标，当目标规避至制导雷达盲区的低空时，半主动和TVM指导导弹就丧失了寻的能力，而主动雷达末制导导弹则可以在制导雷达盲区内独立搜索目标有效命中低空目标。希望先天就采用主动雷达末制导的红旗九防空反导系统能够发挥出更大的优势，成为我国领土的高科技保护伞。