在现代战争体系中，预警机作为集预警探测、指挥控制、通信中继等多种功能于一体的关键装备，发挥着不可替代的作用，是现代空战体系的核心节点之一。而 E-2D 预警机凭借其卓越的性能，在众多预警机中脱颖而出，成为各国关注的焦点。

E-2D 预警机是美国海军在E-2C基础上精心研制的最新型舰载预警机，是美国海军“21世纪海上力量”构想的重要支撑装备。它的出现，极大地增强了美国海军的战场管理、态势感知以及多传感器数据融合等能力。在实际作战中，E-2D预警机能够与空-空/舰-空导弹、空中/海上武器平台实现无缝联接，与海军“宙斯盾”系统密切配合，全面提升战区防空反导系统的作战效能。从战场态势感知角度来看，它可以在远距离上对敌方飞机、舰艇、巡航导弹等目标进行探测和跟踪，为己方作战力量提供充足的预警时间，使其能够提前做好战斗准备。在指挥控制方面，E-2D预警机能够整合来自不同作战平台的信息，形成统一的战场态势图，并将这些信息实时分发给作战单位，从而实现对作战力量的高效指挥和协同作战。

AN/APY-9 雷达作为E-2D预警机的核心探测设备，更是备受瞩目。它是美军首款采用有源相控阵雷达体制的机载预警雷达，工作频段位于UHF波段（300MHz - 3GHz），这一频段在反隐身战机方面具有独特优势。AN/APY-9雷达采用“电子扫描+机械扫描”的创新组合方式，天线在仰角上采用电子扫描，在方位上采用电子扫描与机械扫描相结合的方式，天线阵在进行电子扫描时保持持续旋转，从而实现对360°空域的无缝扫描。这种独特的扫描方式，使得雷达在探测目标时，既能进行全方位的广域搜索，又能对重点区域和目标进行精确跟踪，大大提高了雷达的探测效率和跟踪精度。

在技术层面，AN/APY-9 雷达基于以碳化硅为基底的集成电路材料，其发射功率与电路灵敏度均提升了近10倍，这使得它对隐身飞机的探测距离与对非隐身飞机的探测距离相近，有效提升了对隐身目标的探测能力。同时，该雷达采用了高可靠性固态发射器设计，配备了高效的数字接收机和激励器，并整合多种高级复杂算法，能够更高效地辨析来自远海以及陆地的杂波，对指定区域进行专项扫描。此外，它还采用了单脉冲、波束参差等技术，消除了雷达探测与跟踪运动目标的盲速效应；采用数字波束形成、空时自适应信号处理技术，大大增强了雷达杂波抑制能力，提高了多目标跟踪与批处理能力；采用模块化设计方法，提高了装备零件通用性，便于维护和升级。

研究 E-2D 预警机雷达AN/APY-9具有多方面的重要目的。在技术探索方面，深入剖析其先进的技术原理和设计思路，有助于了解当前机载雷达技术的前沿发展趋势，为相关领域的技术创新提供参考和借鉴。例如，其采用的碳化硅材料、数字波束形成等技术，都是当前雷达技术发展的热点方向，对这些技术的研究可以推动我国在雷达材料、信号处理等方面的技术进步。在性能评估方面，全面评估AN/APY-9雷达的性能指标，包括探测距离、分辨率、多目标跟踪能力等，能够为我国在预警机雷达选型和性能优化时提供对比和参考依据。通过对其性能的深入了解，可以明确我国在预警机雷达发展过程中需要重点关注和提升的性能指标，从而有针对性地开展技术研发和装备改进。在应用分析方面，研究该雷达在不同作战场景下的应用方式和效果，能够为我国预警机的作战运用提供有益的思路和经验。现代战争作战场景复杂多变，包括海上作战、空中作战、陆空协同作战等，了解AN/APY-9雷达在这些场景下的应用特点和优势，可以帮助我国更好地制定预警机作战策略，提高预警机在实战中的作战效能。

国外对于 E-2D 预警机雷达AN/APY-9的研究主要集中在技术原理、性能优化以及作战应用等方面。在技术原理上，深入剖析了雷达采用的碳化硅集成电路材料、数字波束形成、空时自适应处理等关键技术。例如，研究发现基于碳化硅基底的集成电路材料，使雷达发射功率与电路灵敏度大幅提升，显著增强了对隐身目标的探测能力。在性能优化方面，通过对雷达的硬件升级和算法改进，不断提高其探测精度、跟踪能力以及抗干扰性能。像采用单脉冲、波束参差等技术，有效消除了雷达探测与跟踪运动目标的盲速效应 。在作战应用研究中，重点探讨了AN/APY-9雷达在不同作战场景下的运用，如与舰载战斗机、宙斯盾舰等作战平台的协同作战，通过数据链实现信息共享和协同指挥，提升整个作战体系的效能。相关研究成果表明，AN/APY-9雷达与F/A-18E/F战斗机、“宙斯盾”系统组网后，能够构建对隐身目标的预警探测网络，引导武器系统对隐身目标进行中远距拦截。

国内对于 AN/APY-9 雷达的研究也在逐步深入。一方面，通过对公开资料的分析和研究，了解其技术特点和性能优势，为我国相关领域的技术发展提供参考。另一方面，从对比分析的角度出发，将AN/APY-9雷达与我国现役或在研的预警机雷达进行对比，找出差距和不足，为我国预警机雷达的发展提供借鉴。例如，在频段选择上，分析UHF波段在反隐身探测方面的优势，以及我国雷达在该频段的技术发展方向；在扫描方式上，研究“电子扫描+机械扫描”组合方式的特点和应用效果，思考如何在我国雷达设计中进行优化和创新。

然而，当前的研究仍存在一些不足之处。在技术研究方面，对于 AN/APY-9 雷达的一些核心技术，如基于碳化硅的集成电路材料的具体制造工艺和性能优化方法，以及一些复杂算法的详细实现过程，由于技术保密等原因，研究还不够深入。在性能评估方面，虽然对雷达的探测距离、分辨率等主要性能指标有了一定的了解，但在不同复杂环境下的性能变化情况，如在强电磁干扰、复杂气象条件下的性能评估还不够全面。在作战应用研究方面，对于AN/APY-9雷达与其他作战平台在不同作战任务和作战场景下的协同作战模式和效能评估，还需要进一步深入研究。

本文将在现有研究的基础上，从多个方面进行补充和完善。在技术研究上，通过多渠道收集信息，结合相关领域的技术发展趋势，对 AN/APY-9 雷达的关键技术进行更深入的分析和探讨。在性能评估方面，综合考虑多种复杂环境因素，运用仿真模拟和实际测试相结合的方法，对雷达性能进行更全面的评估。在作战应用研究中，深入分析不同作战场景下AN/APY-9雷达与其他作战平台的协同作战模式，通过建立数学模型和作战仿真，对协同作战效能进行量化评估，为我国预警机作战运用提供更具针对性的参考。

本文综合运用多种研究方法，对 E-2D 预警机雷达AN/APY-9展开深入研究。

文献研究法是基础，通过广泛查阅国内外相关的学术期刊、报告、书籍以及专利文献等资料，全面了解 AN/APY-9 雷达的发展历程、技术原理、性能特点以及应用现状。例如，从专业的军事技术期刊中获取关于雷达关键技术的详细阐述，从美国国防部发布的报告中了解其在美军作战体系中的地位和作用。对这些文献进行系统梳理和分析，为后续研究提供坚实的理论基础。

案例分析法为研究提供了实际应用的视角。深入剖析 AN/APY-9 雷达在实战或模拟作战中的具体应用案例，如在美军参与的军事演习中，分析雷达如何与其他作战平台协同工作，实现对目标的探测、跟踪和引导攻击。通过对这些案例的详细解读，揭示雷达在实际作战环境中的优势和局限性，以及在不同作战场景下的最佳运用方式。

对比研究法也是本文重要的研究方法。将 AN/APY-9 雷达与其他同类预警机雷达进行对比，包括工作频段、扫描方式、探测性能、抗干扰能力等方面。通过对比，清晰地呈现出AN/APY-9雷达的独特优势和技术创新点，同时也能发现其与其他先进雷达之间的差距，为我国预警机雷达的发展提供更具针对性的参考。例如，与俄罗斯A-50预警机上的雷达相比，分析两者在反隐身能力、多目标跟踪能力等方面的差异，从而为我国在相关技术领域的发展提供借鉴。

在研究过程中，本文从多个维度对 AN/APY-9 雷达进行解析，具有一定的创新点。在技术解析维度，不仅深入研究雷达的表面技术特点，还对其核心技术背后的原理和实现机制进行深度挖掘。例如，对于基于碳化硅为基底的集成电路材料，详细分析其如何提升雷达的发射功率和电路灵敏度，以及这种材料在实际应用中的技术难点和解决方案。在性能评估维度，综合考虑多种复杂环境因素对雷达性能的影响，运用先进的仿真模拟工具和实际测试数据，对雷达在不同环境下的性能进行全面、准确的评估。在作战应用维度，通过构建数学模型和作战仿真，对AN/APY-9雷达与其他作战平台的协同作战效能进行量化分析，为作战指挥和战术制定提供科学依据。

预警机雷达技术的发展是一个逐步演进的过程，早期预警机雷达技术的探索为 AN/APY-9 雷达的诞生奠定了坚实基础。

早在 20 世纪30年代，英国发明了雷达，随后在1937年8月17日，英国将一款功率一百瓦的小型雷达安装在Avro Anson飞机上，进行了全球第一台机载雷达的首飞，这一创举开启了机载雷达发展的新纪元。当时，机载雷达主要用于探测海面船只，其在海面作战中的潜在重要性得到了初步体现。

到了 20 世纪40年代初期，美国也将雷达安装在飞机上，不过受限于当时的技术条件，雷达体积和重量较大，效能较低，探测距离仅在几千米到十几千米之间，仅能作为短距离搜索和火力控制之用，无法满足防空警戒的需求。1944年，美国麻省理工学院辐射实验室在“凯迪拉克”计划下，开始发展代号NA-178的高功率机载雷达系统，并于同年8月5日在格鲁曼公司的TBM-3W “复仇者”单发螺旋桨鱼雷轰炸机上安装了研制出的AN/APS-20A雷达进行首次试飞。次年春天的多次试飞中，该雷达成功验证了探测160公里外在低空飞行物体的能力。AN/APS-20雷达工作在S波段，峰值功率约1兆瓦，天线2.4米口径，采用抛物面型式，波束扫描方式为机械扫描，天线安装在机腹下的天线罩中。它对低空飞机目标的探测距离可超过100千米，对海面大型舰艇达320千米，虽然在海况恶劣时受海面反射杂波影响探测能力降低，但它大大扩展了舰队的对空探测范围，并可作为舰艇与滞空飞机间的无线电通讯中继站 ，TBM-3W也于1945年3月正式服役。

20 世纪50年代，美国海军在WV-1 /型机上安装了经改进的AN/APS-20雷达（AN/APS-70/70A），该雷达装有早期的动目标显示电路，具备初步的杂波滤除功能。1957年，美国海军采用的新预警机SF-1搭载了AN/APS-20的改进型AN/APS-82雷达，其天线罩为固定的、扁平椭圆流线型线罩，长径和高度分别为9.5米与1.5米，天线不再挂在机腹，而是架在机背上，天线口径4.3×1.2米，对小型飞机的探测距离达150千米左右，并且采用单脉冲技术，可测出目标的飞行高度。

20 世纪60年代，预警机雷达技术迎来了重要突破，采用了机载运动目标显示（AMTI）技术，雷达能够在海杂波背景下检测低空运动目标，但此时仍不具备对陆地上空目标的下视能力。这一时期，美国海军的E-2系列预警机开始崭露头角，最初与之搭配的是1971年通用电气公司推出的AN/APS-120雷达，该雷达采用动目标检测（MTD）技术，对每一距离单元上的信号进行多普勒频率滤波，以区别杂波和飞行目标。

20 世纪70年代后，抑制地面杂波干扰的脉冲多普勒雷达出现，它可探测低空和超低空飞行目标，同时采用了具有极低副瓣的平板裂缝阵列天线，在俯仰方向上利用相控扫描测量目标高度，使得雷达具备了优越的下视性能，装载该雷达的预警机成为了进行预警探测和指挥空中作战的空中移动指挥所。例如，美海军E-2C Hawkeye AEW系统采用的AN/APS-125雷达，选用UHF波段，低PRF，采用Rand公司生产的APA-171天线，安装在机背的旋转天线罩内，天线为双层背靠背八木端射阵列，由7800个组件构成，主天线一侧的前方装有Hazeltine公司制造的RT-988IFF天线（小型八木阵列），主天线为水平极化，IFF天线为垂直极化，雷达天线（主天线）具有较低副瓣，采用偏置相位中心天线（DPCA）技术补偿平台运动，改善杂波影响。1990年后的E-2C换装AN-APS-145，对飞机目标的探测和确认距离为556公里以上，雷达的扫描包线为6百万立方英里，该雷达具有全发射孔径控制天线，可减少旁瓣引起的偏差干扰。

早期预警机雷达技术从简单的雷达升空，逐步发展到具备杂波滤除、下视探测、动目标检测等功能，在频段选择、天线设计、信号处理等方面不断改进，为 AN/APY-9 雷达的发展积累了丰富的技术经验，在雷达的探测性能、抗干扰能力、目标识别能力等关键技术指标的提升上，为后续雷达的发展指明了方向。

在现代战争中，预警机雷达作为战场态势感知的关键装备，其性能优劣直接影响着作战的胜负。随着军事技术的不断发展，对预警机雷达的探测能力、抗干扰能力、目标识别能力等提出了越来越高的要求。E-2C 预警机作为美国海军曾经的主力预警机，在很长一段时间内发挥着重要作用，但其搭载的雷达逐渐暴露出诸多局限性，这也促使美军迫切寻求新型雷达的研制，AN/APY-9雷达应运而生。

E-2C 预警机最初搭载的雷达在探测能力上存在明显不足。早期的AN/APS-120雷达，虽然采用了动目标检测（MTD）技术，能够对每一距离单元上的信号进行多普勒频率滤波，以区别杂波和飞行目标，但在实际应用中，其对低空目标的探测能力受限。例如，在复杂的海杂波环境下，雷达的回波信号容易受到干扰，导致对低空飞行的飞机、巡航导弹等目标的探测距离大幅缩短。据相关资料显示，在海况较为恶劣时，对低空目标的探测距离甚至不足正常情况下的一半。后来换装的AN/APS-145雷达，虽然在对飞机目标的探测和确认距离上有所提升，达到556公里以上，但其在面对隐身目标时，探测性能急剧下降。隐身技术的发展使得飞机的雷达反射截面积大幅减小，传统雷达的探测难度显著增加。以F-22、F-35等隐身战机为例，其雷达反射截面积仅为常规战机的几十分之一甚至更小，AN/APS-145雷达对这些隐身目标的探测距离可能只有几十公里，难以满足作战需求。

在抗干扰能力方面，E-2C 预警机雷达也面临着严峻挑战。随着电子战技术的飞速发展，战场电磁环境日益复杂。敌方可以通过电子干扰设备，发射强大的干扰信号，对雷达的正常工作进行干扰。E-2C预警机雷达在面对有源干扰和无源干扰时，抗干扰能力较弱。有源干扰如噪声干扰、欺骗干扰等，会使雷达屏幕上出现大量虚假目标，干扰雷达操作人员的判断；无源干扰如箔条干扰，会在雷达屏幕上形成大片的干扰云，掩盖真实目标。在多次军事演习和实际作战模拟中，E-2C预警机雷达在强电磁干扰环境下，其探测精度和跟踪能力受到严重影响，甚至出现目标丢失的情况。

目标识别能力也是 E-2C 预警机雷达的一个短板。现代战争中，战场上的目标种类繁多，包括飞机、舰艇、导弹、无人机等，而且不同类型的目标具有相似的雷达回波特征。E-2C预警机雷达在复杂战场环境下，难以准确区分不同类型的目标。例如，在区分巡航导弹和小型无人机时，由于两者的雷达反射截面积和飞行特性较为相似，雷达容易出现误判，这将直接影响作战决策的准确性和作战效果。

随着国际形势的变化和军事技术的发展，美军面临着新的作战需求。在面对潜在对手的隐身战机、巡航导弹等先进武器装备时，美军迫切需要一款能够有效探测和跟踪这些目标的新型雷达。同时，美军提出的 “21世纪海上力量”构想，强调构建一体化的海上作战体系，这就要求预警机雷达具备更强的多目标跟踪能力、数据融合能力和与其他作战平台的协同作战能力。例如，在“海军一体化防空火控”（NIFC-CA）系统中，预警机雷达需要与舰载战斗机、宙斯盾舰等作战平台实现无缝联接，实时共享目标信息，引导武器系统对目标进行拦截。而E-2C预警机雷达的局限性，无法满足这一作战体系的要求。

为了应对这些挑战和满足新的作战需求，美军决定研制 AN/APY-9 雷达。AN/APY-9雷达的研制旨在突破E-2C预警机雷达的局限性，提升美军的战场态势感知能力和作战效能。通过采用先进的技术，如基于碳化硅为基底的集成电路材料、数字波束形成、空时自适应处理等，AN/APY-9雷达在探测能力、抗干扰能力和目标识别能力等方面取得了显著提升，为E-2D预警机的作战性能提供了有力保障。

AN/APY-9 雷达的研制过程充满了挑战与创新，一系列关键节点见证了其从概念到实战装备的蜕变，每一个关键节点都伴随着技术上的重大突破，对提升雷达性能和作战效能具有深远意义。

20 世纪90年代末，随着隐身技术在军事领域的广泛应用，美军深感现役预警机雷达在探测隐身目标方面的力不从心，开始着手预研新型雷达技术，AN/APY-9雷达的研制构想初步形成。在这一阶段，研究人员主要聚焦于如何突破传统雷达技术的局限，提升对隐身目标的探测能力。通过对不同频段雷达特性的研究分析，发现UHF波段在反隐身探测方面具有独特优势，为后续雷达工作频段的选择奠定了基础。

2003 年，AN/APY-9雷达正式进入研制阶段，诺斯罗普・格鲁曼公司联合洛克希德・马丁的电子系统部、雷神公司的太空和机载系统部等多家企业，汇聚各方技术优势，全力投入研发工作。在技术原理研究和关键技术攻关方面，取得了一系列重要成果。基于碳化硅为基底的集成电路材料研发取得重大突破，这种新型材料的应用，使雷达的发射功率与电路灵敏度均提升了近10倍，极大地增强了雷达对隐身目标的探测能力，使得其对隐身飞机的探测距离与对非隐身飞机的探测距离相近 ，有效解决了传统雷达在探测隐身目标时探测距离大幅缩短的问题。

2009 年，AN/APY-9雷达完成了原理样机的研制，并进行了初步测试。在测试中，雷达的多项关键性能指标得到验证，如采用“电子扫描+机械扫描”的创新组合扫描方式，天线在仰角上采用电子扫描，在方位上采用电子扫描与机械扫描相结合的方式，天线阵在进行电子扫描时保持持续旋转，实现了对360°空域的无缝扫描。这种扫描方式在技术上是一次重大创新，它既保留了机械扫描能够实现全方位覆盖的优点，又结合了电子扫描快速、灵活的特点，大大提高了雷达的探测效率和跟踪精度。在对目标的探测和跟踪测试中，能够稳定地跟踪多个目标，对不同类型目标的探测距离和精度也达到了预期要求。

2011 年，AN/APY-9雷达进行了更为严格的飞行测试，安装在E-2D预警机平台上，验证其在实际飞行环境下的性能表现。在飞行测试过程中，成功解决了雷达与预警机平台的适配性问题，包括雷达与飞机的供电系统、通信系统、数据处理系统等的协同工作。同时，对雷达在复杂电磁环境下的抗干扰能力进行了测试和优化。通过采用数字波束形成、空时自适应信号处理等技术，大大增强了雷达的杂波抑制能力，提高了雷达在强电磁干扰环境下对目标的探测和跟踪能力。例如，在面对敌方有源干扰和无源干扰时，能够有效地识别和过滤干扰信号，准确地锁定目标，保证了雷达在复杂战场环境下的正常工作。

2015 年，AN/APY-9雷达正式列装美国海军，标志着其研制工作圆满完成，并进入实战应用阶段。在后续的使用过程中，不断对雷达进行技术升级和优化。通过软件升级，整合多种高级复杂算法，使其能够更高效地辨析来自远海以及陆地的杂波，对指定区域进行专项扫描。同时，采用开放式系统架构处理器，支持持续技术插入，方便后续对雷达进行性能改进和功能扩展。例如，随着作战需求的变化和技术的发展，可以方便地将新的算法、新的硬件模块等集成到雷达系统中，提升雷达的作战效能。