1 引 言

地面戰場偵察雷達又稱地面監視雷達（GroundSurveillance Radar,GSR）或運動目標偵察雷達，在夜間和惡劣氣候條件下，偵察敵方運動中的人員、車輛、坦克、艦船和低空飛行器等目標，測定其位置、運動速度和方向，判明目標性質，是提供戰場實時情報和態勢顯示的重要偵察手段之一[1],主要執行區域偵察、定點監視、邊境和海岸監視、引導己方小分隊行動、指示目標、校正己方火炮射擊等偵察任務。

進入 21 世紀后，恐怖主義和不對稱戰爭成為影響國家安全與穩定的最大威脅，世界各國都將邊境與海岸監視、要地和重點設施保護等本土防御任務作為頭等大事[2],而 GSR 雷達平時可用于邊境和敏感地區的監視與敵情報警，戰時可用于戰役戰術縱深內的戰場偵察，加之其技術成熟，生產成本和全壽命周期使用維護成本遠低于復雜的機載和衛星偵察系統，因此地面戰場偵察雷達在反恐和安全防御領域得到了新的應用，成為決定戰斗勝負的關鍵裝備之一。

本文詳細分析了國外典型的 GSR 雷達及其應用情況，總結了國外地面戰場偵察雷達的發展特點，并對其發展趨勢進行了展望，以供相關領域的工程技術人員參考和借鑒。

2 國外地面戰場偵察雷達的發展與應用現狀

2. 1 美國地面戰場偵察雷達

美國是發展地面戰場偵察雷達最早的國家，裝備品種多，數量大，技術水平和性能很先進。即便如此，在阿富汗戰爭尤其是伊拉克戰爭中，美軍的地面監視雷達仍然嚴重缺乏，被迫采用老式的 AN/PPS- 5A / B,后來對這種型號進行了多次改進，并新研和引進了幾種地面監視雷達來滿足作戰需求[3].

2. 1. 1 SRC 公司的輕型監視與跟蹤捕獲雷達（ LSTAR）SRC 公司（ Syracuse Research Corporation） 一直活躍于地面監視雷達領域，長期致力于便攜式戰場偵察雷達系統的開發。針對反恐作戰對前線部隊的保護，SRC 公司開發了輕型反迫擊炮雷達（LCMR），來探測和定位敵方迫擊炮和火箭炮發射陣地。但恐怖分子不斷采用先進技術與裝備，使威脅變得越來越難以檢測，于是，美軍在 LCMR 基礎上開發了輕型監視與跟蹤捕獲雷達（LSTAR），以對付遙控飛機、小型無人機等現役對空監視資源不易檢測到的非傳統威脅。

LSTAR 工作在 L 頻段，作用距離為25 ~ 40 km,主要用來監視大型防空雷達在一些關鍵地區的盲區，對于那些飛行高度極低或者未配備應答機的飛機尤其重要。它采用多普勒處理器和電掃描天線，實現了在雜波背景下對慢速飛行目標的可靠檢測[4].LSTAR 提供的俯仰測量數據，在無信標回波的情況下，為美國聯邦航空局的二維對空監視雷達提供了有關高度和速度的重要參考信息。獨特的三維和 360 $電掃能力可實現對低空、慢飛的小型空中平臺的監測與跟蹤。LSTAR 尺寸小，易于運輸，便于快速部署，采用基于網際協議（IP）的方案，通過網頁瀏覽器訪問健康與使用管理系統（HUMS）和控制系統，可實現無人值守遙控操作。

2. 1. 2 SR Hawk 新型偵察雷達SR Hawk 新型偵察雷達專用于邊境和周邊安全任務，可提供優異的廣域持久監視能力。SR Hawk工作頻率為16. 21 ~16. 50 GHz,具有頻率捷變能力，可提供 360 $連續覆蓋，可檢測 30 ~60 km以外的目標，對單個行人的探測距離為60 m ~ 10 km,對車輛的探測距離為60 m ~ 30 km,目標以0. 9 km/h或更高的速度運動時，距離精度為10 m.該雷達采用基于 Windows 的簡單人機接口，包括一臺平面顯示器，可兼容多種圖像格式。美國陸軍已測試了用無線調制解調器將多部雷達連接到一個中央控制集線器，進行遙控作戰[5].

2. 1. 3 電話公司的先進雷達監視系統（ ARSS）電話公司（Telephonics Corporation）的地面監視雷達系統不僅用于重點目標的周邊安全保證，還將實時監視信息集成能力提高到了一個新的水平，其典型產品為 ARSS 先進雷達監視系統，如圖 1 所示。

ARSS 有便攜式和車載或方艙式 2 種型號，目前已用于美國邊境安全監控。ARSS 工作在 X 頻段，質量約25 kg,是一種輕小型、低功耗、低截獲概率、高可靠性的無人值守雷達。

它可對30 km 以外的運動目標，包括人、車輛和直升機等提供自動探測和監視，并通過多普勒頻率推導出音頻信號，從而實現目標分類[6].電話公司現仍在對 ARSS 進行改進，改進措施包括開發目標識別（至少實現目標分類）新算法，以降低雷達對光電/紅外傳感器的依賴性；增加圖像重疊功能；采用新型通信設備補充當前使用的衛星鏈路，擴展組網能力等。

2. 1. 4 ICx 技術公司的 STS 系列雷達ICx 技 術 公 司 （ ICx Technologies IncorporatedCompany）開發了 STS 系列地面監視雷達，作用距離分別為350 m、1400 m、4400 m和12 000 m,能夠提供360 $全方位覆蓋，可協同作戰。

STS - 350 是一種易于部署的便攜或固定式雷達，用于機動監視、遠程雷達補盲，也可安裝在塔臺上用于自衛。對人員的探測距離為300 m,對車輛的檢測距離為350 m.一部獨立的中央雷達服務器最多可連接 8 部 STS -350 雷達，數據可通過以太網TCP / IP 顯示在多個控制臺上。STS - 350 是唯一通過美國政府關于人員和車輛入侵檢測和虛警測試的雷達，每 24 h 的虛警數小于 3 次，已被選作用于保護美國空軍基地周邊安全。

STS - 1400 對人員的檢測距離為1000 m,對車輛的檢測距離為1400 m,每秒可監控和更新超過6 km2范圍的態勢情報。一部獨立的中央雷達服務器最多可連接4 部 STS -1400 雷達，可實現遙控作戰。

STS - 4400 對行人的檢測距離為4 km,對車輛的檢測距離為4.4 km.該雷達通過檢測雜波圖變化實現目標檢測，實現對極低速目標的檢測，它能同時檢測和跟蹤32 個目標。一旦完成架設，操作人員就能建立監測警戒區，檢測到進入警戒區的任何目標。

STS - 12000 是一種無人操作遠程監視雷達，可全天候、全天時工作，對人員的檢測距離為10 km,對輕型車輛的檢測距離為12 km,其短程工作模式的覆蓋范圍為137 km2,遠程工作模式的覆蓋范圍超過583 km2.該雷達可以連續更新不斷變化的態勢，并自動發出音頻告警，使監控人員無需長期注視顯示屏。雷達數據可直接發送給控制站，并且可多部雷達組網工作，也能集成 STS -350/1400/4400 等幾種短程雷達作為補充。STS - 12000 已被美國海軍陸戰隊和空海作戰系統中心（SPAWAR）用來保護靶場安全。該雷達是霍尼維爾公司開發的 Vindica-tor 綜合化安全系統的主要組成部分[7 -10].

2. 1. 5 DMT 公司的區域入侵監控系統（ AIMS）DMT 公 司 （ Detection Monitoring TechnologiesCorporation）的區域入侵監控系統（AIMS）可采用數百種波形設置，輻射功率低，僅 2 ~ 80 W,可采用車載、氣球載、塔臺/電桿等多種安裝方式，用于地面、機場、要地和港口監控。如圖 2 所示，AIMS 采用 8副天線實現全方位覆蓋，對人的探測距離為3 km.

AIMS 機動安全系統是將 AIMS 快掃雷達裝在車上，以實現高機動性。AIMS 船只安全系統是將 AIMS快掃雷達裝在船只上，再輔以熱成像儀、高分辨力相機，增強港口船只安全。

2. 2 歐洲地面戰場偵察雷達

2. 2. 1 泰勒斯公司的 MSTAR 雷達MSTAR 雷達是泰勒斯公司（ Thales Group） 為取代日益老化的 Rasit 雷達而開發的，用于地面監視、炮兵偵察、海岸監視和懸停直升機探測，提供可靠的寬域監視能力。MSTAR 雷達工作在 Ku 頻段（10 ~20 GHz），采用脈沖多普勒工作體制，不僅能實現對動目標的定位，進行人員、輪式車或履帶式戰車分類，還具有炮彈落點校準能力，是某些邊境安全綜合系統的核心設備。

美國引進的 MSTAR 改名為 AN/PPS -5C,用于取代較老的 AN/PPS - 5B 和 AN/PPS - 15,現主要部署在美國、英國、加拿大、澳大利亞和波蘭等國[12].MSTAR 性能已在歷次戰爭和維和行動中得到驗證，在伊拉克和阿富汗戰場都發揮了重要作用，是一種真正的戰斗力倍增器。

近年，泰勒斯公司又推出最新型的 MSTAR,即AMSTAR,輸出功率可選1 W和10 W,在增大探測距離的同時也能保持低截獲概率。AMSTAR 的改進包括采用新的信號處理器，使檢測性能提高 30%,并支持目標識別。利用以太網端口將計算機連到互聯網上，通過 XML 在互聯網或內部網上交換信息，可從任意地方控制雷達，顯示其輸出。

2. 2. 2 泰勒斯公司的 SQUIRE 雷達泰勒斯公司開發的 SQUIRE 輕型雷達，用于地面監視、目標捕獲和炮兵火力校射，如圖 3 所示，2000 年完成研發并開始量產，2001 年荷蘭國防部斥資 2300 萬歐元采購了 62 套[13].SQUIRE 便攜式戰場監視雷達工作在 J 頻段（10 ~20 GHz），調頻連續波體制，采用快速傅里葉變換處理技術來保證較高的距離和速度識別率，提供包括速度、位置和方向在內的動目標信息，用于炮兵火力校射，利用目標的音頻和視頻信號特征實現目標識別。

2. 2. 3 Plextek 公司的 Blighter 雷達英國 Plextek 公 司 （ Plextek Corporation ） 的Blighter 地面監視雷達如圖 4 所示，探測目標范圍廣，涵蓋了極低或極高速運動的目標，主要用于國土安全、邊境監控和地區與周邊監視。由于該雷達未采用任何運動部件，并利用電掃描技術，因此可靠性極高，可24 h晝夜連續工作，平均無故障時間高達10 000 h,環境適應性好，可在各種山地條件下作戰，適合裝備特種作戰部隊。

常規雷達的俯仰波束通常較窄，導致雷達在使用中存在探測盲區，而 Blighter 卻獨辟蹊徑，采用了較寬的垂直俯仰波束，從而有效增大了監視區域范圍，減小了探測盲區。在地形復雜的山區，Blighter采用較寬的俯仰波束，確保能夠同時掃描山頂和峽谷，無需傾斜雷達本身。在平坦的陸地和淺海地區，寬波束也能用于快速檢測低飛的飛行器。Blighter雷達還能與雷達探測器、話筒、視頻攝像機、振動傳感器和化學探測器等其他傳感器相集成，實現功能互補[14].單套雷達可同時用 3 個不同的控制器來控制，每個控制器分別注視覆蓋范圍內的指定區域。

多套雷達組網可支持寬域監視和目標三角測量，是復雜戰場環境下一種理想的動目標檢測方案。2. 2. 4 EADS 公司的 B\ue6c7R 新型地面監視雷達EADS 公司 （ European Aeronautic Defense andSpace Company）的 B\ue6c7R 地面監視雷達工作在 X 頻段，采用有源相控陣體制，主要用于探測地面和低空運動目標，探測距離分別為24 km（步兵）、35 km（155 mm炮彈落點）和40 km（直升機）。B\ue6c7R 雷達采用有源電掃描陣列（AESA），可同時執行多種偵察任務，使雷達的作戰效率和可靠性得到大幅提高，一部 B\ue6c7R 雷達可當 3 部常規機掃雷達使用[15],目前世界上尚無同類產品可及。B\ue6c7R 之所以能提供如此高超的性能，很大程度上得益于天線內部數量龐大的收發組件，這種組件由 EADS 公司利用特殊的高頻材料制作而成。B\ue6c7R 也可裝在全地形裝甲車上實時機動作戰，由操作員在車內完成操作，無需下車，力圖確?！盁o人員傷亡”的作戰理念。德軍2015 年計劃采購 80 多套 B\ue6c7R 雷達，用于增強部隊的情報收集與偵察能力。