中国人民解放军火箭军工程大学

王保成 韦关锋

反炮兵雷达又称炮兵侦校定位雷达、炮兵定位雷达、炮位侦察雷达等，这种雷达利用雷达技术，追踪敌方火炮发射的炮弹，依据地方火炮弹道反推出其发射阵地的位置，在进行火力反击时为己方提供敌军目标精确坐标；同时，这种雷达也可用于对己方炮弹进行校正射击。

在20世纪80年代，美国陆军就开始装备反炮兵雷达。目前，美国陆军反炮兵雷达装备为炮兵部队目标侦察排提供敌方迫击炮、火炮和火箭炮目标情报和信息，以便己方实施防御措施和火力反击。

一、美国陆军反炮兵雷达概况

美国陆军曾经和正在列装的反炮兵雷达包括AN/TPQ-36/37、AN/TPQ-48/49/50 和 AN/TPQ-53，按照美军命名要求，AN代表陆、海军（海军陆战队）使用，T代表机动式，P代表雷达，Q代表多用途。

AN/TPQ-36/37“火力发现者”系列雷达是休斯飞机公司开发的一种移动雷达系统，由诺斯罗普·格鲁曼公司和泰勒兹·雷声系统公司制造。AN/TPQ-36是一种具有高机动能力的近程雷达，能够在其使用范围内精确定位迫击炮、火炮和火箭炮。AN/TPQ-36的研发工作始于20世纪70年代，并在80年代初开始在美国陆军部署。泰勒兹·雷声系统公司共为美国陆军和海军陆战队制造了130套该雷达，同时出口给许多海外客户。AN/TPQ-36装备在营及以上部队，AN/TPQ-37是AN/TPQ-36的升级型号，主要装备在旅及以上部队。

AN/TPQ-53雷达由美国洛克希德·马丁公司制造，用来取代美国陆军库存中老旧的AN/TPQ-36和AN/TPQ-37雷达。与AN/TPQ-36/37相比，AN/TP Q-53具有性能更加优异，机动性、可靠性、维护性大幅提高，制造成本大幅降低，所需操作人员减配等优点。该雷达于2009年成功测试后开始交付美国陆军，是美军目前最先进的反炮兵雷达。AN/TPQ-53雷达可以360°或90°模式探测、识别、跟踪和确定敌人间接火力的位置。AN/TPQ-53的有源电子扫描阵列（AESA）为多任务能力提供了基础，使用软件即可确定雷达任务，以满足美国陆军在多域战环境中对无人机、巡航导弹、固定翼和旋转翼飞机等多种目标侦察的需求。自洛马公司在2007年赢得了AN/TPQ-53雷达的开发合同以来，该公司已经赢得了另外5份合同，总共超过100套雷达系统。根据2017年的全速率生产合同，陆军的AN/TPQ-53雷达系统将超过170套。

AN/TPQ-48/49/50系列雷达是由SRC公司研发的一种具有较强机动能力的轻型反迫击炮雷达（LCMR），供旅级战斗队、野战炮兵旅和师属炮兵反炮兵使用，主要针对射程较近的迫击炮进行设计，具有质量轻、部署快、精度高、无盲区（4部雷达联合使用时）等特点。AN/TPQ-48/49型雷达属于技术验证型，曾在美国陆军火力旅进行试验；目前，美国陆军统一使用AN/TPQ-50型雷达。该型雷达只需要2名操作人员即可完成车载部署或使用三脚架临时部署。截至2018年底，SRC公司共为美国陆军生产了约350套该雷达系统。

二、AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达

AN/TPQ-36型“火力发现者”反炮兵雷达主要用于侦察敌方近程曲射火炮、迫击炮、火箭炮阵地和保障己方火炮校射，包括迫击炮或火炮基准面校射、空中炸点和弹着点预测。

（一）AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达的组成和工作原理

早期的AN/TPQ-36型和AN/TPQ-37型雷达系统主要由作战控制车、雷达车、柴油发电机、连接两车的电源电缆及通信电缆等组成。AN/TPQ-36型雷达天线车（见图1）的底盘为一台经过适应性改造的3/4t拖车，搭载有雷达天线、收发器、主柴油发电机组等，升级型拖车内加装有1台雷达升级处理器（RUP），部分替代原作战控制车的功能。原作战控制车包括方舱和底盘（选配卡车或悍马车底盘），通过1条通信电缆和1条供电电缆与雷达天线车相连。最新型的AN/TPQ-36雷达连接（见图2）中，作战控制车被1台作为人机接口（MMI）的军用加固计算机或远控大屏幕计算机工作站替代，并通过TCP/IP协议局域网与雷达进行有线或无线网络数据传输。

AN/TPQ-37型雷达（见图3）是早期AN/TPQ-36型雷达的功率加强型，探测距离较后者更远。经过升级，最新型的AN/TPQ-37可以兼容所有AN/TPQ-36的功能。

图1 AN/TPQ-36型雷达

图2 最新型AN/TPQ-36连接图

2011年的升级除对硬件进行全方位改造外，AN/TPQ-36/37软件系统也进行了全面升级。通过对雷达ID进行独立设置，多部雷达可以组网探测；雷达探测距离可以通过软件进行设置，并且通过软件进行方位角校准和标定设置；使用电子地图替换原有滚筒式地图（见图4），且支持网络更新功能；软件系统使用开放式架构，可与任何其他雷达系统或指挥控制系统按照通信协议进行数据传输。

（二）AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达探测区相关介绍

图3 AN/TPQ-37型雷达

图4 电子地图界面（左图）与原滚筒式地图（右图）

反炮兵雷达探测区是一个由最大和最小距离、搜索扇形区、垂直扫描面共同确定的一个三维空间，在实际应用中往往使用计划距离，反炮兵雷达的最大计划距离只是一个相对概念，在这个距离外的炮弹确定无法探测，此距离内的炮弹理论上都能探测到。AN/TPQ-36/37雷达通过雷达数据初始设置界面（见图5）设置相关数据，主要包括阵地数据、气象数据、搜索数据、地形跟踪数据、高度数据、阵地名称、用户姓名等，设置后雷达探测区可在电子地图上直接显示。

AN/TPQ-36型反炮兵雷达对火炮、迫击炮、火箭炮的最远计划探测距离分别为14.5km、18km、24km，最小探测距离为750m。AN/TPQ-37型主要通过软件升级增加定位精度和能力，使其对火炮和迫击炮的计划探测距离都达到30km，对火箭炮为50km，且可在3~50km之间灵活设定，最小探测距离为固定值3km。

AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达的搜索扇形区为天线方位角±800密位（45°），共1600密位（90°），搜索扇面可以依据战术态势进行调节。AN/TPQ-36型反炮兵雷达所有32个扫描频点的最大垂直扫描面为80密位（4.5°），跟踪炮弹时最少需要20个扫描点。AN/TPQ-37型反炮兵雷达最大垂直扫描面约为104密位（约6°），15个频点都可以进行垂直扫描。

图5 雷达数据初始设置界面

最新型AN/TPQ-36/37只需2名操作人员，展开时间为15min，但不包括搭建或撤收伪装网的时间。AN/TPQ-36型反炮兵雷达通常距离己方战线后方3~6km，AN/TPQ-37型反炮兵雷达为8~12km，如果周围有同类型雷达，相互之间距离最少为250m，两种雷达可以组网使用，实现对关键目标和地区的无缝覆盖。

（三）AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达探测投射物的相关原理介绍

AN/TPQ-36型主要探测近程、高角、低速目标，如迫击炮，AN/TPQ-37型主要用来探测远程、低角、高速目标，如火炮、火箭炮，两者作用原理相似，战术运用上互为补充。

通常，反炮兵雷达工作分为设定搜索区、查证屏蔽顶炮弹、确认弹道、跟踪炮弹、反推发射位置和确定初始点这5个阶段,反炮兵雷达工作示意图如图6所示。AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达通过搜索、确认、跟踪获取所有疑似目标信息，这一系列过程需要雷达对每次探测做出快速响应。雷达在使用时，根据情报设置搜索范围，并按照搜索范围内的地形条件设置探测屏蔽顶，避免地形影响雷达回波。一旦有物体进入搜索区，在确认波束之后雷达向该物体发出连续跟踪波束，由软件确定物体的速度、高度、距离和方位角，随后依据这些信息预测物体的下一步位置，并确定该物体是否为炮弹，后续由软件反推出发射点信息。

在雷达设置为警戒模式时，雷达波束只响应处于上升段的炮弹，按照其雷达反射截面和飞行速度由软件确定其弹道，并推算出弹道方案，这要求对炮弹有足够的跟踪时间。AN/TPQ-36型雷达跟踪时间需3~5s，AN/TPQ-37型雷达跟踪时间需5~8s。除了对炮弹飞行时间有要求外，AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达对炮弹的飞行速度也有要求，太快或太慢都无法识别，其中，AN/TPQ-36型雷达探测到敌方来袭目标时，炮弹相对地面的速度为50~1500m/s；AN/TPQ-37型雷达探测时为130~1500m/s。

AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达可分别设置为敌军模式和友军模式。敌军模式主要探测来袭上升段炮弹，作为己方防御或反击使用；友军模式主要探测离去下降段炮弹，作为炮弹落点预测或校准使用。两种模式都分为搜索、确认、跟踪撞击点或爆炸点这几个阶段，主要不同点在于搜索范围、T角与探测区的指向不同。友军模式下，雷达需要在炮弹必过之处设立“搜索窗”，以提高探测和跟踪友军炮弹概率。雷达搜索时天线阵列指向和火炮飞行方向之间形成的角度为T角，该角应为 800~1200 密位（45°~67.5°）。

AN/TPQ-36/37型反炮兵雷达探测、识别、计算、定位过程可以通过软件在谷歌地图中复现，图7为反炮兵雷达复现界面，包括敌方炮弹发射时间、落地时间、速度、雷达截面等信息，通过软件复现可提高训练和战后分析能力。

图6 反炮兵雷达工作示意图

图7 反炮兵雷达复现界面