数字阵列雷达发展：防空反导雷达(AMDR)

AMDR项目于本世纪初启动，旨在为海军提供最先进的雷达技术所支持的下一代防空和导弹防御能力。

AMDR项目是一系列详细的权衡研究和降低技术风险工作的成果，旨在通过开放和可扩展的体系结构满足广泛的雷达任务需求。在AMDR项目的早期阶段，APL在操作需求和顶层系统需求的开发中起着主导作用。

APL继续提供技术和监督，以确保AMDR（后被命名为AN/SPY-6）为计划中的DDG 51飞行III驱逐舰提供必要的传感器性能，以便在未来的威胁环境中执行和维持前方作战。

2000年，美国海军建立了水面海军雷达路线图，他们认识到有必要提高雷达灵敏度，使其超过当前的AN/SPY-1，以满足不断发展的弹道导弹防御需求，要增加杂波抑制以识别沿海环境中的小目标，还要增加用于BMD鉴别的瞬时带宽。

早期的数字阵列雷达研究确定了分布式接收机和发射机的雷达架构和数字波束形成是未来雷达系统满足这些需求的关键因素。

2003年的后续差距分析确定了下一代导弹巡洋舰（当时称为CG（X））及其相关多任务雷达的能力需求。随后对备选方案的分析评估了各种备选船舶和雷达的成本、进度和性能，包括不同的频段和组合、雷达灵敏度以及架构和技术解决方案。

最终，对备选方案的分析得出结论，新雷达的首选方案是一个适合同时进行弹道导弹防御和区域防空的大型S波段雷达和一个适合自卫的小型X波段雷达配对。虽然尺寸更小，但该雷达成为了最终的综合防空导弹雷达。

雷达/船体研究比较了采用数字波束形成和全新的有源相控阵设计的AMDR和传统的模拟波束形成的成本、性能、时间表和未来的可扩展性。

在对雷达/船体研究进行深度研究后，海军决定采购额外的IIA飞行船舶继续进行DDG 51项目，并在2010年4月取消了CG（X）项目，并指示AMDR项目进入下一个里程碑。通过雷达/船体研究的结论和CG（X）的取消，AMDR的军事能力和架构被建立了。

AMDR是由两个雷达组成的套件，即AMDR-S（S波段）和一个X波段雷达，并带有一个雷达套件控制器来协调两个雷达。通过雷达/船体研究，AMDR系统计划被安装在DDG51飞行III号驱逐舰上。AMDR的高水平级操作和角色如图11所示。

在降低技术风险的早期概念和需求开发期间，APL还参与了各种技术风险降低活动。值得注意的例子是在数字阵列和氮化镓功率放大器发展领域。

随后的数字阵列雷达研究确定了分布式接收机和发射机的雷达架构和数字波束形成是未来雷达系统满足这些需求的关键因素。APL是数字阵列雷达研究的关键参与者，该研究最初将数字波束形成确定为AMDR的一项关键技术，随后APL一直处于数字阵列雷达风险降低活动的前沿。

APL工程师是两个开发和测试实验数字阵列的国际数字阵列雷达风险降低项目的技术负责人，一个是美国和英国政府联合实施的先进雷达技术集成系统项目，另一个是美国和澳大利亚政府联合实施的澳大利亚-美国相控阵雷达项目。高功率、高效率功放技术很早就被意识到是AMDR的关键技术。

APL主题专家支持国防高级研究项目局、海军研究办公室以及其他在氮化镓功率放大器技术开发上投入巨资的机构和项目。

AMDR项目为可以完全替代水面海军的AN/SPY-1。鉴于综合防空和导弹防御任务的重大作战需求，加上先进海上雷达的成本和隐含的技术开发需求，PEO IWS 2.0发起了一个多组织政府团队来开发一个政府概念架构，APL在其中提供了多方面的技术支持。

该参考体系结构与TLRP并行开发，以支持和证明所建立需求的可行性。根据海上防空和导弹防御联合部队替代方案分析和雷达/船体研究确定的顶级性能需求，综合了一个顶层体系架构概念，由海军以前的研究来确定的雷达性能水平。在APL和其他政府实验室的主题专家的指导下，这一概念在现代雷达硬件和软件架构中的实现被认为是可行的。

TLRP成为6个月竞争性概念研究阶段的需求基础，该阶段三个美国国防主承包商（洛克希德.马丁公司、诺斯罗普.格鲁曼公司和雷神公司）各自开发了自己的雷达架构和设计概念。

三个主要承包商中都有以下任务：

•提供TD原型。

通过竞争，2014年，AMDR EMD与雷神公司签署了合同。从TD阶段开始，雷达硬件设计相对成熟，根据TD阶段的测试经验仅对组件进行一些更改。设计中采用的技术经评估达到了TRL6所需的技术准备水平。

在AMDR TD阶段，APL提供了AMDR架构和相关硬件和软件开发方面的监督和主题专业知识。在EMD阶段，APL继续为政府监督雷神公司的敏捷软件开发过程、算法开发、建模和仿真（将用于出售许多关键需求）、网络安全和正在进行的船舶集成以及分析和设计。

由于实验室成功支持宙斯盾弹道导弹防御试验的历史悠久，它在弹道导弹防御飞行试验领域承担着几项关键职责，包括目标和任务需求开发、弹道评估、雷达截面预测和测试、场景规划和分析、配置管理、材料科学和材料应用、基于目标的仪器（例如成像传感器有效载荷）和相关地面支持设备、终端目标（模拟折返飞行器）原型、卫星避碰和任务后目标跟踪重建。

在整个实验室的历史中，其工程师在开发和发展先进的雷达能力以应对不断发展的空中、巡航导弹和弹道导弹威胁方面发挥了主导作用。本文着重介绍了一些主要的成就，从开发和原型化宙斯盾的基础多功能相控阵雷达技术开始，并总结了在海军新的AMDR开发中的新技术引领。

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