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AN／TPY-2長程預警雷達

編按

　可由陸、海兩軍通用，雷神公司研製的AN/TPY-2機動長程空情觀測雷達系統將被配置在日本本州北部，配合三十套PAC-3系統與「金剛級」神盾艦海上反飛彈單元，構成日本列島的飛彈防禦網。美國在二○一四年初，再向日本出售一套AN/TPY-2系統，未來將以一南（北九州）一北（本州北部青森縣附近）的部署，加上可隨時移動的「海基X波段雷達」逐漸勾勒出東亞反彈道飛彈前緣的部署態勢。本週介紹性能優異的AN/TPY-2機動長程雷達系統，同時使讀者了解美國在亞洲的反彈道飛彈的部署概況。

　AN/TPY-2雷達是美國「戰區高空區域防禦系統」系統（THAAD）的重要組成部分，主要負責目標探測與跟蹤、威脅分類和彈道飛彈的落點估算，並即時引導攔截彈飛行及攔截後毀傷效果評估。AN/TPY-2雷達探測距離遠、解析度高，戰略戰術機動性好，既可單獨部署成為早期彈道飛彈預警雷達（前置部署模式），也可和THAAD系統的發射車、攔截彈、射控和通信單元一同部署，充當飛導彈防禦系統的射控雷達（末端部署模式）。

　目前服役的AN/TPY-2雷達為工程製造型號的批量生產型，雷達由天線、電力系統、冷卻系統和主動力系統等四個部分組成，雷達天線面積為九點二平方公尺，發射／接收陣元數為二五三三四個，陣元峰值功率可達十六瓦，雷達平均功率約60-80千瓦。

　由於該雷達採用波長較短的X波段和巨大的雷達陣面，雷達波束非常窄，其解析度非常高，對彈頭具有跟蹤和識別能力，能識別假彈頭，能將目標從誘餌或彈體碎片中識別出來。該雷達的探測距離最遠可達二萬三千公尺（一百平方公尺雷達反射截面積目標），對一平方公尺雷達反射截面積的目標探測距離達一萬七千公尺，高解析度和超遠的探測距離使AN/TPY-2雷達成為世界上最大、性能最強的陸基機動式反彈道飛彈預警雷達。

　美國陸軍目前已接收了多達八套AN/TPY-2，通常製造一套需要費時三十個月。前年三月，第九和第十套已製成了一半，第十一套則才要開始趕製，但第十二套目前尚未列入美軍和廠商的合約內，這表示它是為外銷亞洲的盟國日本而設，根據日本媒體透露，美國還將在日本琉球群島西南「沖永良部島」部署AN/TPY-2長程預警雷達。

　AN/TPY-2的發展背景

　在一九八○年代美國提出SDI之初為配合THAAD系統中的雷達機組單元是為了因應戰況及時反應的需要，以便滿足戰區內更為廣泛的防空雷達功能。它具備了觀測和射控支援能力，成為THAAD系統對低層的愛國者系統標定支援整合的一部份。當時，原稱作「TMD-GBR」的雷達機組利用了最新的雷達技術以達到它必須對威脅攻擊早期警報、威脅提示，與發射和攔截點評估的各項功能。此外，TMD-GBR也能做到對威脅鑑別與反制戰術彈道飛彈，以及攔截後摧毀目標的能力。

　至於戰區和國家飛彈防禦的陸基雷達計畫則已採用「星戰防禦行動計畫辦公室」（SDIO）、「彈道飛彈防禦計畫辦公室」（BMDO）和「高級研究計畫局」（ARPA）所發展的技術，多半也都參有商用裝備的成份，用於「戰區飛彈防禦」（TMD）和「國家飛彈防禦」（NMD）的通用核心軟體處理程則式完全由SDIO單獨發展。

　美軍在海外的「前進基地偵測器」（FBS）也長年致力於發展空情鑑別的規律性系統，藉以吸納這些裝置所帶來的良好預警鑑別品質的效益。而FBS在雷達偵測器和光電偵測器這兩項裝備是為發展規律的核心，美軍在此一領域中最初的「力士」雷達鑑別規律裝置讓AN/TPY-2得以執行前進基地的空情鑑別功能。

　此外，「力士」雷達也連帶擴展了AN/TPY-2的空情鑑別性能。「力士」雷達也支援了海基型X頻段（SBX）雷達的鑑別規律性的整合，它與「飛彈防禦局」的偵測器計畫中的初階段被動光電裝置進一步鏈結為「空情整合偵測系統」（AIRS），而「力士」雷達也與美國海軍的「神盾」計畫相輔相成藉之以建構一套可供艦載型SPY-1相列雷達系列實用的「前進基地偵測器」。

　因應北韓彈道飛彈威脅

　美方一再強調這座雷達不是針對特定國家，卻是為因應日漸增長的北韓彈道飛彈威脅，藉之以強化對美國「國內」與美國公民以及部署在外的美軍基地部隊安全而來，對地區的「同盟」考量僅擺在最後一項因素。事實上，這已是美國出售的第八套AN/TPY-2雷達，中東的阿拉伯聯合大公國和土耳其也在去年購置了一套，成為美國海外「反飛彈」單元序列的一員。

　由於整個中東始終在伊朗的飛彈網涵蓋之下，加上美國對海灣地區的軍事倚重日漸增加，因此對阿聯輸出先進反導系統並不出人意表，只是這套以防禦高高空為目的的相位陣列雷達所採用的X頻段，部署在阿聯和海灣地區就屬全新的軍事戰略佈局，換言之，阿聯已率先成了阿拉伯半島具有機動反彈道飛彈的國家。

　雷神公司研製的AN/TPY-2雷達屬於機動牽引式固態相列X波段（8,000~12,000MHz）雷達在此時成為「主角」，當然也有向其他「愛國者」III系統（Patriot Advanced Capability—PAC-3）使用國大力問鼎的含意，特別是那些已被美國納入THAAD防禦網的遠東盟國，對阿聯的軍售可能只是一個開端，也是根據美國國家飛彈防禦局（MDA）在「武器出口管制協定」之下對海外軍售政策的一項新成果。這型雷達從常態的搜索、探測、追蹤和識別威脅，到傳遞防空情資予THAAD的射控與通聯單元以因應接戰動作完全連貫。

　至於AN/TPY-2雷達號稱當今世界最先進的機動式X頻段雷達，它本質上也屬於「彈道飛彈防禦系統」（BMDS）整合的一部，擔任了整個系統對空情的觀測、探測、目標識別和鑑別，以及飛彈飛行訊號參數的上傳與下載等功能。TPY-2雷達能以兩種模式部署─「前進基地模式」和「終端模式」。在以前進基地模式部署時，雷達能對敵彈道飛彈的發射點在推升階段便予以偵獲，採取終端部署時，可僅以THAAD反飛彈系統的雷達單元呈現。

　兼顧戰區和國家反飛彈情資

　二○○七年二月十五日，雷神公司即已獲得一筆價值二億一千二百萬美元的飛彈防禦局合約，以為之生產、交付與整合支援一具「終端高空區域防空雷達」，這便是今日的AN/TPY-2雷達，依這項合約內容，雷神的整合防禦系統將先製造一具AN/TPY-2雷達，其性能將由位於麻薩諸塞州安多佛（Andover, Mass.）的整合防空中心進行測評。

　同年七月十一日，美軍飛彈防禦局正式撥給雷神公司一筆三億四百萬美元的預算以發展AN/TPY-2的先進追蹤與鑑別性能，以供彈道飛彈防禦系統的前進基地部署。依合約，雷神公司也將專責於雷達軟體、各項系統工程維護支援、周邊結構提升和部署任務計畫的發展和測試。這些工作也都悉數交由雷神位於沃本（Woburn, Mass.）的飛彈防禦中心和位於阿拉巴馬州杭茨維爾（Huntsville, Ala.）的作戰防護中心進行研究。

　美軍「彈道飛彈防禦辦公室」（BMDO）採用固態傳遞與接收雷達模組以作為機動式TMDGBR的雷達天線，至於國家飛彈防禦採用的非機動陸基雷達採用的是行波管的技術。BMDO之選擇不同的技術，理由在於：輕量化，固態模組設施是以滿足THAAD的機動需要為前提。固態模組的製造可兼顧戰區和國家空情雷達的雙重功能。

　至於美國陸軍的陸基GBR-X雷達當時是一種對「高層戰區飛彈防禦計畫」開發的全新產品，做為「彈道飛彈防禦計畫」下的一部份，在一九九三年五月前一般仍然沿用一九八○年代咸被稱作「戰略防禦行動」（SDI）的代號，然GBR-X雷達也參酌了GBR-T雷達與終端影像雷達的技術，這兩種雷達均為可機動式，以8.55-10GHz的頻段工作，可對敵之戰術彈道飛彈、巡弋飛彈以及其他型式的進氣式空中目標進行搜索追蹤，有五種對付威脅的射控性能，GBR戰區飛彈防禦雷達所需的頻段因此暫定為8.55-10GHz。

　原本設計為前進部署的X頻段機動式雷達（FBX-T），而今之THAAD雷達卻沿改成陸／海軍共用的機動觀測雷達，或稱之為AN/TPY-2。如前文所述，AN/TPY-2係以X頻段工作，可追蹤識別長距離高高空的小型在空目標，範圍甚至可達內太空邊際。它在彈道飛彈防禦系統中扮演重要的功用，藉以防護美國本土、部署在海外的部隊與盟國，以免除彈道飛彈的威脅。