国外雷达探测感知领域年度发展白皮书

序 回顾雷达发展的百年征程，技术创新始终是推动雷达进步的关键力量，每一次的技术飞跃都极大提升了雷达装备实战性能。 回望来时路，其作始也简，其将毕也必巨。中国雷达七十年来从仿制到跟研，从奋力追赶到比肩超越，走出了一条永无止境的创新之路，创造出一个世界级的雷达科技工业体系和群星璀璨的雷达产品谱系，成为我军建设世界一流军队和捍卫国家安全的可靠支撑，也广泛应用于社会建设和日常生活领域，成为满足人民美好生活需要的科技利器。 创新没有终点，每一次突破又是新的开始。站在“两个一百年”的历史大变局重要关口，雷达探测感知全国重点实验室作为国家级创新平台，将以强烈的使命意识、创新意识、超越意识，抢占雷达技术领域制高点，为我国雷达探测技术由“并跑和部分领跑”转向“全面领跑”提供原始创新力，助力实现“看遍全球每一个角落”的宏大愿景，保卫我国战略利益边疆。 定义明天，需要超越当下；瞄准前沿，精准放锚，更是需要放眼世界，鉴彼识己。为此，雷达探测感知全国重点实验室南京分部、合肥分部联合拟制这份白皮书，旨在精准把脉国外雷达探测领域的发展态势，分析重大前沿技术突破、热点事件如何影响雷达发展，深入探讨雷达探测领域的技术创新趋势，资以借鉴。 雷达感知世界，协同创新未来。雷达技术的创新发展不是一条单行道，需要举全行业之力集智攻关。极目万里，大道同行，翻开这份白皮书的下一页，希望能够激发更多的对话与思考，在探索雷达技术发展的未来旅程中携手共超越。 集团首席科学家雷达探测感知全国重点实验室主任 2024年8月 目录 一、总体态势篇 （一）、战略态势3 （二）、装备态势4 （三）、技术态势9 1、任务形态看，反制“低慢小、高快隐、远多扰”需求愈加迫切9 2、平台形态看，平台空间逐步呈现“上天入地”深度拓展，平台控制向有人-无人协同、无人自主转变11 3、协同形态看，全域互联、随遇组合、按需适变逐渐明晰，多源信息级协同、信号级非相参/相参协同并驾齐驱发展13 4、应用形态看，射频综合向孔径一体、通道一体、信号一体纵深发展17 5、架构形态看，从软硬耦合、静态配置、分时分频、开环调度转向开放架构、软件定义、同时收发、闭环调度19 6、硬件形态看，数字宽带、共形一体、微纳集成、积木裁剪成为趋势22 7、软件形态看，朝着云边端一体、软件工厂、零信任方向发展25 8、处理形态看，朝着数据/模型混合驱动、高维联合动态博弈、通用基座持续赋能发展27 9、创新形态看，多学科交叉融合加速，颠覆性+渐进性创新并存32 10、工程形态看，数字模型贯穿工程化全流程34 二、热点专题篇 （一）、美推动国土防御体系重构，构建超远程、多层次封边探测39 （二）、美开展“会聚工程”演练，推动跨域协同探测能力持续提升40 （三）、美“深空先进雷达”取得重大里程碑，分布式相参技术在深空探测领域逐步落地41 （四）、美海军发布“宽带可扩展多功能射频载荷”项目，小型无人机综合射频技术逐步工程化43 （五）、德国PrecISR实现400Mbps通信速率，雷通一体水平迈上新台阶45 （六）、德国发布OFA-NET大模型，推动多模态遥感模型的通用泛化46 （七）、美TRIAD项目完成原理样机验证，智能化阵面技术愈加成熟47 （八）、美启动“可扩展阵上处理”项目，推动阵面处理形态变革48 （九）、美“超线性处理”项目稳步推进，变革雷达处理范式50 （十）、美推动GMTI星座填补E-8C退役空白，凸显天基广域监视优势52 （十一）、俄A-50U大型预警机被击落，凸显传统预警机战场安全问题54 （十二）、俄“沃罗涅日”战略预警雷达遭乌无人机连续袭击，凸显重大装备战时生存难题55 （十三）、以“铁穹”系统在巴以冲突中失效，凸显抗饱和打击的迫切性56 （十四）、美B-21轰炸机首飞，凸显反极隐探测成为现实需求57 （十五）、MALD空射诱饵实战应用于俄乌冲突，凸显雷达抗电磁干扰需求.59 三、一流机构篇 （一）、美国国防高级研究计划局（DARPA）63 （二）、美国三军研究实验室（AFRL、NRL、ARL）65 （三）、美国林肯实验室66 （四）、美国应用物理实验室（APL）68 （五）、德国弗朗霍夫高频物理雷达技术研究所（FHR）70 （六）、意大利国家大学电信联盟（CNIT）72 （七）、法国航空航天实验室（ONERA）74 （八）、美国雷神技术公司75 （九）、美国洛克希德•马丁公司77 （十）、美国诺斯罗普•格鲁曼公司79 （十一）、法国泰雷兹集团80 （十二）、英国BAE系82 （十三）、俄罗斯金刚石-安泰空天防御康采恩83 （十四）、以色列艾尔塔公司85 一、总体态势篇 （一）、战略态势 世界正处于百年未有之大变局，大国竞争战略博弈加剧、新质新域作战力量兴起、交叉融合前沿科技蓬勃发展，驱动雷达探测感知领域深度重塑。 大国竞争国防战略方面，中美战略博弈愈演愈烈。拜登政府2025财年国防预算总计8498亿美元创历史新高，以《2022年国防战略》和《国家安全战略》为指南，将中国视为主要竞争对手，重点支持空中力量、远程火力等精确打击能力提升，将“中程能力”（MRC）导弹部署至菲律宾吕宋岛，塑造综合威慑和持久优势，对我空天安全持续承压，雷达探测感知任重道远。 新域新质作战力量方面，无人、高超、智能、电磁、网络等成为复杂对抗战场高技术战争的主流。俄乌冲突中，无人机成为猎杀高级指挥官、反装甲等攻防作战的主角，俄“匕首”与“爱国者”上演高超对抗赛，美《时代》周刊称“科技巨头把乌克兰变成人工智能战争的试验场”。伊以冲突中，伊朗黑客组织Handala宣称在伊朗发射的无人机打击以色列目标之前，通过网络成功入侵了以色列“铁穹”系统，关闭了ELM-2084雷达。面向新域新质作战，雷达探测机遇挑战并存。 交叉融合前沿科技方面，尖端科技成为战场制胜的最高点。 美白宫科技政策办公室发布新版关键和新兴技术清单，包含人工智能、网络化感知、量子信息、微系统、定向能、脑机接口等18个领域。美海军研究实验室发布《未来25年的25项关键技术（2024~2048）》，包括电磁战、自主系统、定向能等任务领域，其中雷达通信一体化位列25项技术之首。谁能率先跨学科应用颠覆性技术，谁将占领雷达探测优势的制高点。 （二）、装备态势 为适应威胁对象和战场环境的快速演变，雷达探测感知装备在太空态势感知、战略反导预警、战区联合防空、编队远洋作战、广域侦察监视等应用领域的发展呈现出新动态、新趋向。 太空态势感知领域，雷达探测感知向体系化、深空化、多元化深入发展。体系化方面，持续扩展太空监视雷达频段和规模，美军正在对SPY-1、TPY-2、LRDR雷达进行改进，将C2BMC系统升级至8.2.5版本，保障反导任务的同时，兼顾轨道目标跟踪；欧洲计划部署S3TSRV2-i雷达，功率为S3TSR雷达的4倍，增强欧洲太空监视与跟踪（EU-SST）体系探测低轨小目标能力；美低轨实验室公司宣布将在阿根廷建设1部S波段雷达，与部署在西澳大利亚和新西兰的2部S波段雷达协同，增强对南半球中倾角至高倾角太空驻留物体的跟踪与监视能力。深空化方面，加强同步轨道探测能力，美太空军稳步推 进“深空先进雷达能力”（DARC）建设，2023年完成了1号站的关键设计评审和软件演示评审，并正式启动2号、3号站点部署。协同化方面，探索无源太空监视技术，发展新体制太空态势感知手段，波兰开展了射电望远镜探测太空目标的试验，将低频阵射电望远镜（LOFAR）为接收机，通过15千瓦非合作雷达进行照射，对ENVISAT太空目标探测距离超过3500千米。 战略反导预警领域，雷达探测感知向系列化、机动化、实用化持续演进。系列化方面，反导预警雷达家族化演进，洛马公司在LRDR、SPY-7雷达的基础上，研制出TPY-6雷达，计划部署于关岛，美导弹防御局也获许在关岛部署“夏威夷国土防御雷达”（HDR-H）；TPY-6和HDR-H雷达采用S波段雷达成熟技术，基于积木化、可扩充设计理念，天线阵面由多个固态标准子阵模块组成，通过合理组合模块，实现不同的功能需求。美计划将C2BMC系统升级至螺旋8.2.7版本，通过多雷达航迹图融合和残差处理，提高系统航迹精度，改进跟踪和识别能力。机动化方面，加快舰载雷达列装部署，提高应对全球突发事件和多元化导弹威胁的灵活性，美海军追加采购SPY-6 （V）雷达7套，总数量达到38套，预计在未来10年中， SPY-6（V）系列雷达将部署至65艘美海军舰艇上。实战化方 面，强化反导预警雷达实战效能，巴以冲突中，以色列空军使用EL/M-2080“超级绿松”雷达跟踪了胡塞武装从也门发射“火山”-3导弹的飞行轨迹，引导“箭-2”拦截弹摧毁；而“伊斯坎德尔”-M战术导弹凭借全弹道机动、雷达诱饵、红外诱饵等措施，成功突破“爱国者”等防空反导系统防御圈，证明了现役反导系统难以满足对高突防型战术导弹的拦截要求。 战区联合防空预警领域，雷达探测感知日益突出智能化、软件化、抗饱和。智能化方面，B-21隐身飞机首飞成功、MALD空射诱饵干扰机在俄罗斯卢甘斯克战场应用、MQ-9无人机配备实现平台隐身的主动对消系统SOAR、俄A-50预警机被击落和先进Kasta机动防空雷达被乌无人机摧毁、“匕首”高超声速打击乌克兰军事设施，凸显出雷达在反极度隐身、反电磁干扰欺骗、反无人机、反高超声速打击的急迫性，在传统探测理论逼近性能极限的形势下，需要智能化手段提升极低目标探测能力、灵活干扰抑制能力和极快目标反应能力。软件化方面，俄乌冲突和巴以冲突中，高超声速、巡航导弹、无人机、火箭炮等目标呈现出多速度、多弹道、多高度等特点，新型威胁不断在战场上出现，要求雷达能够通过软件进行升级，适应下一代威胁，TPY-4、TPY-5、“海火”等软件化雷达已经服役。抗饱和方面，哈马斯对以色列发起代号“艾萨克洪水”的军事 行动，短短20分钟时间内发射了“法吉尔”-3、“塞杰尔”、“拉 乔姆”等多型火箭弹，数量达5000多枚，饱和攻击穿透以方“铁穹”系统防线，造成以色列军事基地、基础设施的巨大损失，凸显了雷达提高目标跟踪和引导容量，抗大规模饱和攻击的重要性。 编队远洋作战预警领域，雷达探测感知加速走向开放式、无人化、一体化。开放式方面，雷达普遍采用开放式系统设计，模块化架构，通过对不同数量的模块进行组合拼接，适应不同规模的平台；SPY-6（V）1雷达安装于“宙斯盾”FlightIII首舰“卢卡斯”号（DDG-125）正式服役，单面阵包含37个雷达模块化组件。通过对RMA进行组合，形成了SPY-6（V）1/2/3/4雷达家族，SPY-6（V）1装备于FlightIII驱逐舰，SPY-6（V）2装备于两栖攻击舰和“尼米兹”级航母，SPY-6（V）3装备于“福特”级航母和未来FFG（X）新一代护卫舰，SPY-6（V）4用于DDG51FlightIIA。无人化方面，美海军提出“哨兵式、分布式、大规模、人机协同”无人系统运用模式，进一步推动无人舰艇、舰载无人机等无人平台雷达探测系统自主化、协同化、低成本发展。美矩阵空间公司为“复制器”计划开发“矩阵空间”雷达，基于人工智能和边缘处理，可探测和跟踪空中和地面目标。一体化方面，多国提出基于综合射频系统的下一 代驱护舰，英国披露83型下一代主力驱逐舰，基于综合射频设计，其一体化桅杆上配备先进的多功能雷达（上方4面阵X波段雷达和下方S波段雷达）、光电/红外和电子战装备；日本防卫省计划在下一个五年中采购12艘“最上”30FFM多用途护卫舰，采用封闭式综合射频桅杆，其上布置了4面OPY-2型X波段多功能相控阵雷达，开始设计新型高端防空驱逐舰13DDX，计划2030年代初服役。法国下一代航母舰岛采用一 体化隐身设计，部署4部相控阵雷达，顶部采用圆锥形集成桅杆，集成程度超过“福特”级。 广域侦察监视领域，雷达探测感知向太空化、商用化、新体制继续深入。天基化方面，天基广域侦察成大势所趋。E-8C“联合监视与目标攻击雷达系统”（JSATRS）飞机于2023年11月全部退役，美