AN/SPY-1 3D相位陣列雷達

AN/SPY-1 3D相位陣列雷達圖片來自mdc.idv.tw

AN/SPY-1，為被動式相位陣列雷達，是為神盾艦載作戰系統發展而來的，可提供神盾艦艇所需要的強大偵蒐與射控能力，在神盾艦上表現出優越的防空性能，目前裝備於提康德羅加級飛彈巡洋艦^[1] 、亞里·勃克級驅逐艦、南森級巡防艦、金剛型護衛艦、愛宕級護衛艦、霍巴特級驅逐艦、世宗大王級驅逐艦和阿爾瓦羅·巴贊級巡防艦。

簡介

非神盾艦的美系一般艦艇（如維吉尼亞級巡洋艦、紀德級驅逐艦等），在發射防空飛彈時，效率有限，以裝備SPS-48E（機械式）為例，至少需要三次接觸才能建立目標檔案，再花費一次接觸取得第二次目標的方位距離並計算出速率，再經由數次計算速度向量來完成威脅判定，而SPS-48E的最大水平旋轉速率是每四秒一周，三次接觸就要花費12秒，更不提後續還需要更多雷達接觸來完成速率計算與威脅判定，以sm-2為例：目標捕獲之後，由於SPS-48E本身精確度不足，因此需要再將資料轉移給MK-74飛彈射控系統，再由MK-74啟動SPG-51照明雷達重新在空中搜索目標並展開射擊接戰，由於sm-2只需在接近目標時才需照明雷達的照射，飛彈上的MK-2自動駕駛儀（autopilot）透過慣性參考單元提供的位置來計算航道，並週期性地進行下（downlink，飛彈將本身位置回報給發射艦，位置資訊由飛彈上的慣性參考單元提供）與上鏈（uplink，發射艦將修正彈道的控制參數給飛彈）動作，以獲得最新的航道控制指令，又再一次的因為SPS-48E本身精確度不足，SPG-51照明雷達照射目標時，要進行額外的搜索與捕捉動作，因此防空飛彈的發射數嚴重受到照明雷達數量的限制。

但如果裝備SPY-1的話，SPY-1在搜獲目標後能立刻進入追蹤狀態，SPY-1也能同時追蹤目標以及在空中飛行的sm-2，此外也能隨時分出波束（S波段）對SM-2飛彈進行上鏈傳輸，神盾艦上的sm-2飛彈在發射後便快速而規律地進行下鏈傳輸回報位置，接著SPY-1雷達便將目標與飛彈的位置一併餽入神盾系統的武器控制系統（WCS）武器控制系統，進而計算出飛彈與目標間的位置相對變化，然後再透過SPY-1將新的控制參數上鏈給空中的SM-2飛彈；此種上/下鏈傳輸的更新速率極高，並持續進行到飛彈轉入終端照明階段、由連續波照明雷達接手為止。此外，照明雷達開始照射之後也不需要自己追蹤目標，完全由SPY-1相位陣列雷達指揮調整照射方向直到命中，由於只需要單向的照明，SPG-62的構造比過去美國海軍的照明雷達簡化許多，沒有G波段搜索功能，只具備X波段（I）波段照明功能（只有發射器，沒有接收功能），成本與重量得以降低。

相較於波長較短的C波段、X波段，S波段由於波長較大，傳遞距離較遠，但鑑別度也比較差；如果欲以S波段達成照射等級的精確度，就必需加大天線孔徑，這對於直徑有限的防空飛彈，是不可能的(sm-2防空飛彈)，所以同時交戰的目標數，仍取決於艦上照明雷達的數量。不過由於SPY-1雷達精確度相當高，因此由中途導引轉換至終端照射階段時，SPG-62照明雷達可直接依照SPY-1提供的目標方向進行照射，不需要進行額外的搜索與捕捉動作，大幅縮短反應時間。