预警雷达(外文名:early warning radar)是能在预警对象可能航行的高度范围和足够远的距离上对其搜索和探测的雷达。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离、距离变化率或径向速度、方位、高度等)。其系统组成包括发射系统、天线阵列、波控机、接收和信号处理系统、中心计算机、数据处理和显示系统。预警雷达可分为防空预警雷达和对付远程导弹的预警雷达两类。
1904年,侯斯美尔发明利用无线电回声探测的装置,防止海上船舶相撞的电动镜。从理论上来讲这应该算是最早的定位预警雷达。1941年,苏联科学家在飞机上装备了预警雷达。1999年,朝鲜大浦洞一号弹道导弹飞越日本并落入太平洋,这使得日本决定部署战略预警雷达。2003年,中国台湾通过了远程预警雷达采购案。2013年2月1日,中国台湾举行远程预警雷达成军典礼,宣告“防空利器”——“铺路爪”雷达正式进入战备值班行列。
预警雷达属于一种远距离搜索雷达,一般都采用12兆瓦以上的超高发射功率、高几十米、宽几百米以上的电扫描天线阵列,工作频率在超高频和甚高频波段,用以减少大气吸收的损耗。因此作用距离可达几千千米,再配上相应的超级计算机数据处理系统,能在搜索的同时跟踪100~200个目标。预警雷达主要用来发现远、中、近程弹道导弹,测定其瞬间位置、速度、发射点和弹着点等关键参数,能为最高军事机关提供导弹预警情报。预警雷达包括7010超远程相控阵预警雷达、110单脉冲跟踪雷达、"铺路爪"远程预警雷达等型号。
历史沿革
1904年侯斯美尔发明利用无线电回声探测的装置,防止海上船舶相撞的电动镜。从理论上来讲这应该算是最早的定位预警雷达。
1941年,苏联科学家在飞机上装备了预警雷达。1959年,通用电气研制出弹道导弹预警雷达系统,可发现并跟踪4828千米外、约966千米高的导弹,预警时间为20分钟。1999年,朝鲜大浦洞一号弹道导弹飞越日本并落入太平洋,这使得日本决定部署战略预警雷达。2003年,中国台湾通过了远程预警雷达采购案。2006年,日本内阁批准拨款8亿美元,用于建造4个导弹预警雷达,量产型雷达由三菱电机制造,每部雷达造价约180亿日元(约合9亿人民币)。2013年2月1日,中国台湾举行远程预警雷达成军典礼,宣告“防空利器”——“铺路爪”雷达正式进入战备值班行列。
其中机载预警雷达的发展经历了3个阶段,第1阶段:雷达+飞机,实现空中雷达站。以E-2A/B/C系列预警机为代表,其最新型号为APS-145雷达,采用动目标显示(MTD)技术,使其具有一定的陆地上空探测能力。
第2阶段:雷达+通信+指控+飞机,实现空中指挥所。以E-3A AWACS(机载预警与控制系统)为代表。雷达方位上机械扫描,采用脉冲多普勒体制(PD),强杂波背景下的下视能力得到极大提高。
第3阶段:雷达+通信+网络+指控+战场管理+飞机,实现战场全要素管控,预警机成为信息化作战体系中的核心枢纽。美国海军航母编队先进鹰眼(E-2D)舰载固定翼预警机是典型代表,其雷达采用机相扫相结合的有源相控阵体制和空时自适应处理技术(STAP),对杂波和干扰的抑制能力更强。
相关原理
其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离、距离变化率或径向速度、方位、高度等)。
系统组成
预警雷达的系统组成包括发射系统、天线阵列、波控机、接收和信号处理系统、中心计算机、数据处理和显示系统。
常见分类
预警雷达可分为防空预警雷达和对付远程导弹的预警雷达两类。前者主要对大气层内的飞行目标(飞机、巡航导弹和近程弹道导弹等)预警,并兼顾对海上舰艇的监视;后者主要对飞行于外层空间、射程几千至万余千米的弹道导弹预警,兼顾对人造卫星等外空飞行物的监视。
防空预警雷达主要有地面(包括舰载)常规远程搜索雷达、短波天波后向散射超视距雷达和空中平台载远程雷达三种形式。地面常规远程雷达对30km高空目标的探测距离可达约700km,但受地球曲率影响,对飞行高度仅几十米的低空目标的探测距离只有几十千米,不能完成低空目标预警。空中平台载预警雷达凌空俯视,可搜索探测远距离低空目标和海上舰艇,并引导己方武器对其攻击。由于俯视观测,所以需要抑制由天线主瓣和旁瓣所接收的强地面杂波。为此,应采用超低旁瓣天线系统、大动态范围接收机和高稳定相干收发系统等先进技术。雷达频率可在UHF(特高频)至X(3cm)波段范围内选用。空中平台有飞机、直升机、飞艇和高空气球等形式,平台基地可为陆地或海上舰艇。最重要的空中平台是安装高功率脉冲多普勒雷达的预警飞机。20世纪90年代服役的预警飞机的飞行高度约为10000m,探测距离约370km,可跟踪几百批目标。天线一般背负于飞机顶部,横宽竖窄,用相位控制波束俯仰来测目标高度。预警飞机可与导航系统、气象和地形测绘学雷达、敌我识别设备、电子战设备、计算机和通信设备等组成一体化的机载探测和战场指挥系统,如美国的AWACS机载预警和控制系统。为了探测隐身飞机,预警机的发展趋势是采用频率较低的(UHF或L波段)、发射功率和天线口径更大的固态有源相控阵雷达,因而需要更大的载机与电源容量和更先进的信息处理技术。
由于弹头的雷达截面积和波长的平方成正比,所以对付远程导弹的预警雷达主要是频率较低的(UHF或VHF波段)地面巨型雷达。其对外层空间导弹弹头的探测距离约4000~5000km。方位覆盖±60°、仰角覆盖约0~105°的效率较高的电子管或固态有源相控阵雷达,可执行对多弹头的预警,是预警雷达的发展趋势。但它仍不能在外空识别真假弹头,尚需与预警卫星配合使用,以实现全面而可靠的预警。
主要特点
预警雷达属于一种远距离搜索雷达,一般都采用12兆瓦以上的超高发射功率、高几十米、宽几百米以上的电扫描天线阵列,工作频率在超高频和甚高频波段,用以减少大气吸收的损耗。因此作用距离可达几千千米,再配上相应的超级计算机数据处理系统,能在搜索的同时跟踪100~200个目标。
应用领域
预警雷达主要用来发现远、中、近程弹道导弹,测定其瞬间位置、速度、发射点和弹着点等关键参数,能为最高军事机关提供导弹预警情报。
代表型号
预警雷达包括7010超远程相控阵预警雷达和110单脉冲跟踪雷达等型号。110超远程跟踪雷达可以探测到2000千米距离的空间目标。7010超远程预警雷达则采用固定平面阵天线,可搜索距离3000千米。两部雷达都曾对“天空实验室”与“宇宙-1401”陨落过程进行跟踪与落点预报。
"铺路爪"远程预警雷达,是典型的远程预警雷达,路爪”是英文系统名PAVEPAWS的奇异翻译。“PAVE”是Precision Acquisition Vehicle Entry-精确捕捉再入载具的缩写,正好是英文单词“铺设”。“PAWS”是Phased Array Warning System - 相控阵预警系统的缩写,正好是英文单词“爪子”,所以组合起来被翻译成“铺路爪”这个奇怪的名字。其实它的正式型号是AN/FPS-115雷达。“铺路爪”雷达可以根据执行的具体任务、监测目标的远近等因素实现输出射频信号功率的自适应变化。
预警雷达OTH,又称超视距雷达,它利用电磁波在电离层与地面之间的反射、或电磁波在地球表面的绕射来探测目标。OTH雷达一般工作在短波波段,工作频率为3~30MHz。这种雷达最重要的优点是,能从电离层(高度80~360公里)到地(海)表面,全高度地探测空中目标(飞机、导弹)和海面目标(各种舰船),探测距离远达800~3500公里,覆盖面积大(单部雷达60°方位扇区可达560万平方公里),具有天然抗低空突防、抗隐身飞行器、抗反辐射导弹等优点。它能使国土防空(海)的预警时间提高到小时级。
发展趋势
多基联合预警,提高体系对抗能力,通过单平台的多传感器信息融合、多传感器的信息融合、有源 / 无源探测融合等一系列手段提升自身能力。同时,加强高低频段的优势互补,提高雷达的全息感知能力,强化对隐身目标的探测能力,并实现 “一机多能”。此外,还要为综合电子战、高数据率通信等功能提供相应的硬件基础。
另外,随着近年来雷达轻型化、小型化的不断发展,对搭载平台的要求也在持续降低。未来战争中,无人机必将成为预警、监视、侦察的最佳平台,在信息化战争中发挥至关重要的作用。而且,无人机预警雷达探测平台具有成本低、续航时间长、易舰载、不会造成人员伤亡等优点,这些都是其未来发展的突出亮点。因此,必须采用先进的雷达探测技术,加强相应的软件技术支持,使预警雷达的发展更加灵活、精细、智能化。
参考资料 >
预警雷达.科普中国网.2025-02-08
典型相控阵导弹预警雷达-相控阵专题讲座之四.我们的太空.2026-03-02
改变战争方式的武器:雷达.中国军网.2026-03-02
唐驳虎:总结封岛大军演,全面暴露了台军的弱点.凤凰网.2026-03-02
厉害!航天科工落户荆州 建全军预警雷达发展主平台.湖北网台.2026-03-02