盘点美军反炮兵雷达（下）

中国人民解放军火箭军工程大学

王保成 韦关锋

（接上期）

三、AN/TPQ-53型反炮兵雷达

（一）AN/TPQ-53型反炮兵雷达的组成和工作原理

AN/TPQ-53型反炮兵雷达的全称为高机动性火力发现/校正雷达系统，可在复杂环境中定位敌方迫击炮、火炮和火箭炮，并对友军火力进行校射。该雷达的探测角度为90°时，对应迫击炮、火炮、火箭炮最远计划探测距离分别为20km、34km、60km；探测角度为360°时，相应探测距离为15km、20km、20km；最近计划探测距离0.5~3km。该雷达使用过程包括搜索、跟踪、分类和确定发射点4个阶段，能分辨出敌方间接火力点，全部设备只需5名操作人员，设备展开时间10min，撤收5min，操作简单、维护方便，1架C-130运输机就能运送整套雷达系统。

AN/TPQ-53型反炮兵雷达具有两种使用配置：任务基础配置和持续作战配置。在任务基础配置时，该雷达系统仅使用AN/TPY-3目标获取分系统（见图8），即雷达车，该车由底盘、天线接收组（ATG）、主发电机组、通信单元（语音和数据）、遥控和显示单元组成，载车加挂牵引式柴油发电机组一台作为主电源。

图9为AN/TPQ-53型反炮兵雷达持续作战配置，在持续作战配置时，该雷达系统增配了车载AN/VPC-95通信分系统，即指挥车，其由作为雷达指控中心的作战控制方舱（OCS）和车辆底盘组成，指挥车另加挂一台10kW发电机组拖车作为备份电源。该雷达系统可外接市电，此时两车距离可以增加至1km，从而提高士兵生存概率，并减轻士兵连接电缆时的体力消耗。该雷达系统可在市电、车载电源、主/备电源之间不停机情况下手动或自动切换。

图8 AN/TPY-3目标获取分系统

图9 AN/TPQ-53型反炮兵雷达持续作战配置

载车平台可以依据客户需求使用装甲型卡车底盘和普通型卡车底盘。雷达车阵地选择主要依据战术态势、搜索地域和地形条件确定。

该雷达系统也可以使用遥控模式操作，操作人员通过光缆（1000m）或无线通信对雷达系统进行操控，提高人员生存能力。

（二）AN/TPQ-53型反炮兵雷达的部署方式

AN/TPQ-53型反炮兵雷达作为整个战区侦察系统中的一环使用，其部署位置依据战场情报准备、雷达威力性能、战场环境等进行综合考量，对战场环境进行全面分析后能得出哪个因素为主要因素。该雷达通常部署在距离前方冲突线3~6km处，为己方部队提供0.5~60km内防护。实际使用时，多台雷达系统相互备份，这种冗余配置能保障某套雷达系统处于机动、保养、维修时，其他雷达系统仍能工作。

在整个作战区域内，其他反炮兵雷达或发射源会干扰或衰减雷达波束，从而影响雷达覆盖面，故在多台雷达共同使用时，需要合理布设位置以避免相互影响。

当2部AN/TPQ-53雷达阵列天线以90°扫描模式工作时（见图10），两者之间距离需保持5km左右，2个阵列扫描轴线形成的夹角最大为889密位（50°），每部雷达从其机械搜索方位角可电扫描 800密位（45°）。2部雷达同时使用时，频率间隔为25MHz。

图10 2部AN/TPQ-53雷达阵列天线以90°扫描部署方式

2部AN/TPQ-53雷达同时以360°扫描模式工作时（见图11），两者之间距离应为20km。要求2部雷达转速为30r/min，主动扫描扇区为6222密位（350°），非主动扫描扇区至少为178密位（10°），非主动扫描扇区是2部雷达正对时方位角为中心的区域，这就能确保雷达天线相互不会产生收发干扰。

图11 2部AN/TPQ-53雷达同时以360°扫描部署方式

(三 ) AN/TPQ-53型反炮兵雷达探测区相关介绍

AN/TPQ-53型反炮兵雷达是一种多用途雷达，目标获取一般根据战场环境、指挥员指令和后续作战计划来确定使用模式。当对敌方的间接火力系统射程、后续移动次数、相邻雷达位置、情报通报中的敌方火力位置、目标定位误差、敌方电子战情报威胁级别等情报掌握较充分时，使用90°直接方位角探测，该角度下有4种探测模式；当敌方间接火力系统位置不明，间接火力系统射程不足20km，需要大范围扫描覆盖时，选择360°探测，该角度下有2种探测模式。

（1）90°正常扫描模式利用4种特殊波形对0.5~50km内目标进行扫描，这些波形在近距离扫描时相互重叠以提供高再访率，远距离扫描时再访率则较低，从而确保系统在探测距离内的精度。该雷达在此模式下，对迫击炮的计划探测距离为0.5~20km，火炮为0.5~34km，火箭炮为0.5~50km。

（2）90°近距优化扫描模式较正常扫描模式不同，其探测距离仅为0.5~25km，但其在近距（0.5~12km）的探测俯仰角和再访率较高，提升了其定位概率和精度。该雷达在此模式下，对迫击炮、火炮、火箭炮的探测距离分别为0.5~20km、0.5~25km、0.5~25km。

（3）90°远距优化扫描模式由正常模式改进而来，主要是针对60km内240mm火箭弹进行的设计，重点探测12~60km距离内目标，但保留其最近探测距离仍为500m。该雷达在此模式下，对迫击炮、火炮、火箭炮的探测距离分别为0.5~20km、0.5~34km、0.5~60km。

（4）90°107mm火箭弹扫描模式的重点在于探测50km内107mm火箭弹，其远距探测边界得到外延，但失去探测25km内目标能力。当107mm火箭炮处在较远距离时，该模式通常设置为1067密位（60°）扇形区域以提高精度。雷达在此模式下，对火炮、火箭炮的最大探测距离分别为34km和50km，最小探测距离都为25km，无法探测迫击炮炮弹。

（5）360°正常扫描模式时雷达天线阵面以30r/min速度旋转，通过波束方向在主向左右30°内快速变换，在每次机械扫描旋转周期内，雷达波束可以在21°俯仰角的搜索扇面内扫描3次。该模式只是在指挥员进行决策期间进行应急使用，由雷达部署命令发送给雷达班，其对各类目标的探测距离为3~20km。

（6）360°恶劣天气扫描模式主要是在大雨气象状态时使用，其提高了雷达在杂波影响下的多普勒分辨率，但降低了搜索俯仰角。雷达在此模式下，对迫击炮、火炮、火箭炮的探测距离分别为3~15km、5~25km、5~20km。

90°扫描模式下，定位精度为30m或射程0.3%，最大搜索俯仰角为587密位（33°）；360°扫描模式下，对迫击炮的定位精度为50m或射程0.5%，对火炮和火箭炮的定位精度为75m或射程1%，固定俯仰角为373密位（21°），俯仰角范围为雷达阵地水平面以上1.5°~22.5°，图 12为360°扫描俯仰角示意图。

AN/TPQ-53型反炮兵雷达探测到雷达后通过软件确定其类型，共有迫击炮、火炮、火箭炮3种类型，判定成功概率为85%。

操作人员可以根据要求在230~6400密位之间设定搜索扇区，在360°扫描时可以设置1~27个扇区。在任何给定时间内，该雷达可以探测和获取6枚以上炮弹信息。

AN/TPQ-53型反炮兵雷达可以在探测敌方火力同时执行友军火力校射任务，且90°和360°扫描模式搜索时都可以进行友军火力校射。校射时，友军需向雷达水平搜索扇区射击，友军校射原理图如图13所示，炮弹进入雷达搜索俯仰角临界面后，雷达开始连续跟踪并计算弹着点，计算完毕通过指控车回传信息。友军炮弹可在3~40km射程内进行校射。

该雷达的硬件、软件和数据处理能力十分强大，一旦技术成熟，仅升级软件就可以执行各种地形和作战环境中的防空监视、防空火力控制、反炮兵和空中交通管制等任务。2018年10月，美国陆军授予洛马公司一项合同，将氮化镓（GaN）部件插入下一批次AN/TPQ-53型反炮兵雷达中，作为全速率生产标配。新氮化镓部件可以提高雷达的反目标探测能力，增加系统的可靠性和降低维保成本。

四、AN/TPQ-50型反炮兵雷达

（一）AN/TPQ-50型反炮兵雷达的组成和工作原理

AN/TPQ-50型反炮兵雷达（LCMR）是一种能快速部署，用来保护刚刚进入陌生地域的机动部队免受敌方袭击的雷达，有车载型（见图14）和便携型（见图15）2种使用配置，并且都能对敌方间接火力进行6400密位的全方位搜索。该雷达能探测、跟踪和定位迫击炮、火炮和火箭炮，定位距离为0.5~10km。除判别来袭武器（迫击炮弹、炮弹和火箭弹）外，该系统还能分辨出来袭的是轻型、中型还是重型炮弹。

图12 360°扫描俯仰角示意图

图13 友军校射原理图

图14 AN/TPQ-50车载型雷达

车载型雷达由一辆悍马车、雷达天线、信息显示终端及通信设备组成，停车后就可展开设备进行扫描，使用车载5kW柴油发电机组供电，适用于野战环境；便携型雷达包括雷达天线、信息显示终端、通信设备、三脚架、供电电缆等，可以在事先勘察好的雷达阵地快速展开，引接市电或发电机供电，适用于城镇环境。晴好天气时，2名训练有素的操作人员在20min内就可完成便携型AN/TPQ-50型反炮兵雷达的组装、标校和初始化工作，10min内可完成撤收；车载型雷达可在车辆到达雷达阵地前展开雷达以便在到达后就开始工作，撤收可在撤离雷达阵地后进行。该雷达可在视距1000m处通过无线遥控操作。

（二）AN/TPQ-50型反炮兵雷达探测区相关介绍

AN/TPQ-50型反炮兵雷达阵地周围不应有障碍物，最佳地点为山顶或屋顶，地面坡度小于10°即可。阵地展开设备后，雷达就可以提供6400密位（360°）连续扫描。如果阵地附近有无法避免的障碍物，如建筑物、车辆或树木等，操作人员可以通过软件设置将扫描角度限制在6400密位（360°）以内，避开障碍物，但最小扫描角度不得小于267密位（15°）。要求雷达阵地至少20m以内没有能影响反射的物体，否则将会对接收机造成损伤，并降低雷达性能。

由于从其他雷达或通信设备发出的无线电射频信号会降低AN/TPQ-50型反炮兵雷达的性能或增加虚警率，因此该型雷达展开和计划时需要考虑到所有可能的干扰源；对于空警戒雷达和电子对抗系统这类高功率发射机，以及其他类似的雷达，如AN/TPQ-48、AN/TPQ-49和AN/TPQ-49升级型，这些雷达往往和AN/TPQ-50采用相同频段，也会成为干扰源。干扰源还有友军使用的Duke、Warlock等类型干扰机。

AN/TPQ-50型反炮兵雷达通常部署在距离前方战线1~2km处，也可根据战术态势及时转移阵地以避免遭到敌方火力打击或更好地扫描重点关注区。如果多部AN/TPQ-50型反炮兵雷达同时在一个地区使用，每部雷达之间距离最少保持1000m，并且使用不同频率。当同时使用3部及以下雷达时，最小频率间隔为30MHz，超过3部时最小频率间隔 为 20MHz。2部、3部、6部AN/TPQ-50型反炮兵雷达同时使用时布设要求分别如图16―图18所示，频率设定依据战场电磁环境而定。

当AN/TPQ-50型反炮兵雷达扫描扇面小于1600密位时，该扫描扇面以内2m为危险区，AN/TPQ-50型反炮兵雷达外部有一个防雨罩，可以保护雷达防风、雨、雪、沙。该雷达可在56km/h风速下使用，一旦主风风速超过91km/h，雷达必须收起以免损坏。

AN/TPQ-50型反炮兵雷达的搜索俯仰角为445密位，如图19所示。

AN/TPQ-50雷达可对友军迫击炮提供圆偏差概率50m的定位精度。在搜索范围内，可同时跟踪20个不同发射点发射的投射物。该雷达主要用于探测迫击炮，对60mm迫击炮炮弹的探测距离最小为0.5km，81mm迫击炮为0.5~8km，120mm迫击炮为1~10km，对155mm火炮为1~6km，对火箭弹的探测距离为1~10km，圆概率偏差增加为100~200m或射程3.5%。

图16 2台AN/TPQ-50型反炮兵雷达同时使用时布设要求

图17 3台AN/TPQ-50型反炮兵雷达同时使用时布设要求

图18 6台AN/TPQ-50型反炮兵雷达同时使用时布设要求

图19 AN/TPQ-50型反炮兵雷达搜索范围

与AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达不同，AN/TPQ-50型反炮兵雷达可以同时执行友军和敌军模式，即在探测敌军来袭投射物的同时对己方炮弹进行校正，如果己方炮弹飞行弹道完全处在搜索区内，可提供误差50m的校正射击。

五、结束语

近年来，美国陆军在多域战作战概念下加大对陆军防空能力的投资，重归大国竞争时代的陆军作战能力建设。作为陆军部队防护屏障的反炮兵雷达，将在信息融合、系统整合、功能扩展等方面得到进一步加强。