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國防部將集思廣益 為相列雷達系統找未來發展方向

朱明 2018年07月30日 11:08:00

中科院代號「迅達計劃」研製海基型相列雷達,因部分技術未突破,國防部本月將邀請產官學者就此提出分析報告,思考海軍相列雷達是要向美採購美製神盾系統(如圖)SPY-1外銷版?或在國防自主政策指導來研發國產AESA雷達系統。圖為美國神盾系統的提康德羅加級飛彈巡洋艦上裝有SPY-1雷達系統。(維基百科)

中科院代號「迅達計劃」研製海基型相列雷達,因部分技術未突破,使得整個研發進度嚴重落後,影響海軍未來新一代造艦兵力的發展,由於中科院研發是以早期的無源相控陣被動式(PESA)為基礎進行性能提升,但現今各國研發相列雷達是以有源相控陣主動式(AESA)為主流,各國也積極研發自己的戰機、海基艦載、陸基的AESA雷達,據了解,國防部已重視到相列雷達未來的發展性,本月將邀請產官學者就此提出分析報告,來思考未來海軍相列雷達是要向美國採購美製神盾系統的SPY-1外銷版?或是下決心在國防自主政策指導來研發國產的AESA雷達系統。

 

AESA採固態功率放大組件 重量輕體積小維護性高

 

現今各國軍事運用的相列雷達是電子掃瞄雷達(Electronically Scanned Array, ESA)區分為被動式(PESA)及主動式(AESA),目前在PESA運用最外界熟知的是美國神盾艦的SPY-1系統;而AESA是是一種更為先進與複雜架構,天線陣列不再共用一個或少數幾個發射機,而是每一個陣元後面,都有功率放大器件(T/R組件)。簡單來說每一個陣列天線單元都有獨自的半導體功率放大器來運作。並採用固態功率放大組件,因此重量輕,體積小,可靠性和可維護性高,例如AESA雷達平均維護時間間隔超過3,000小時,遠超過PESA的300小時,可靠度更符合現代戰爭需求,因此包括薩德飛彈防禦系統所使用的 AN/TPY-2,以及F-35戰機的 AN/APG-81雷達都屬於此系統。

 

F-35戰機使用AN/APG-81的先進電子掃描陣列AESA雷達(Advanced Electronically Scanned Array),平均維護時間間隔超過3,000小時,可靠度更符合現代戰爭需求。(圖片取自美國空軍網站)

 

知情人士指出,台灣台積電是有全球最大的矽基半導體製造公司,而穩懋半導體是全球最大的 GaAs 代工廠(也有提供 GaN 製程,製造AESA雷達需要用到製程),台灣已具備完整製造 AESA 雷達的硬體能力。

 

該名人士表示,任何國家要開發AESA雷達,需要解決幾個技術難點,首先要取得成熟的半導體製程、解決雷達內部單元時脈同步及單元相位控制、高功率發射晶片設計等技術。

 

台灣已具備完整製造 AESA 雷達的硬體能力,像是台積電是有全球最大的矽基半導體製造公司,穩懋半導體是全球最大的 GaAs 代工廠(也提供 GaN 製程,製造AESA雷達需要用到製程)。圖為中科院提出的空用AESA雷達概念原型,但體積過大,有違發展的方向。(攝影:朱明)

 

該名人士強調,如果我國要發展AESA 雷達時,首先要使用最新的半導體處理器,來大幅降低雷達運算所需要的晶片體積與耗電。處理器硬體部份各國實作差異不大;但最大差異來自系統軟體與先進雷達演算法的掌握能力。因此在設計AESA 系統軟體時,盡可能基於開源軟體,再針對我國AESA需求進行功能與效能最佳化,這避免閉門造車的風險。

 

相列雷達由中科院主導 思考整合研發AESA雷達系統

 

據指出,但是目前國內對於相列雷達的研發都是由中科院在主導,其技術源自外購美國奇異航太公司收購的RCA技術的被動式(PESA)的長白相列雷達,再於此為基礎延伸出系列的相列雷達;因這次研製海基型相列雷達遇上技術瓶頸,這也讓國防部不得不正視此問題,重新思考是否要整合國內產官學技術能力,就如同首個由台灣完全自主研發的「福衛五號」光學遙測衛星一樣,以跨部會整合國內技術後,在國防自主政策指導來研發國產的AESA雷達系統

 

 

 

 

【延伸閱讀】
●【獨家】相列雷達研發遇瓶頸 配裝海軍新一代飛彈巡防艦有變數
●先進相列雷達系統體積過大 台版「小神盾」擬用次級貨取代
●中科院建議「小神盾艦」達6200噸 才能配裝全套迅聯作戰系統

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