“薩德”系統：THAAD
末段高空區域防禦系統(Terminal High Altitude AreaDefense,THAAD)，該系統由地面X波段AN/TPY-2雷達，攔截彈、車載式發射架以及戰鬥管理與指揮、控制、通信、情報等系統組成。
THAAD系統可與陸基中段攔截系統配合，可以攔截洲際彈道導彈的末段，也可以與“愛國者”等低層防禦中的“末段攔截系統”配合，攔截中短程導彈的飛行中段，在美國導彈防禦系統中起到了承上啟下的作用。
AN/TPY-2雷達
AN/TPY-2高分辨率X波段固態有源相控陣雷達是陸基移動彈道導彈預警雷達，也是THAAD系統的火控雷達。主要負責彈道導彈目標的探測與跟蹤、威脅分類和彈道導彈的落點估算，並實時引導攔截彈飛行及攔截後毀傷效果評估。
在詳細分析前，我們先一起看看美軍的《聯合電子類型命名系統(JETDS)》，瞭解“AN/TPY-2”是如何命名的。
AN/TPY-2雷達探測距離遠、分辨率高，具備公路機動能力，雷達還可用大型運輸機空運，戰術戰略機動性好，其戰時生存能力高於固定部署的雷達。
雷達工作模式
“薩德”有二種工作模式：前置部署模式(Forward-Based Mode, FBM)和末端部署模式(Terminal Mode,TM)。
FBM模式對應上面的導彈早期預警，可對剛發射的彈道導彈目標進行探測、跟蹤與識別，執行情報偵察任務，該模式下具有較遠的作用距離。FM模式用於戰術反導，與火控中心和攔截器通信，配合武器系統承擔火控雷達的任務。
AN/TPY-2雷達系統具有三種搜索方式來保障搜索計劃下的目標搜索、跟蹤和識別任務。這三種方式分別為牆式搜索、廣域搜索和遠距離提示搜索，用於自主搜索計劃、聚焦式搜索計劃和精確引導搜索，對來襲的導彈進行探測，獲取導彈的軌跡，遠程截獲、精密跟蹤和識別各類導彈。
在搬出雷達方程公式之前，給出眾所周知的參數或具有合理性的假設，數據是否精確不重要，重要的是計算方法和涉及的理論知識，供大家參考學習。
雷達波長
TPY-2雷達工作在X波段，頻段範圍8~12GHz，公開報道較多用9.5GHz。我們知道天線的孔徑大小和增益都會受到波長的制約，且看公式：
其中，G表示天線增益，Ae表示天線有效孔徑。從上圖公式可以直觀的看出，在天線有效孔徑大小相同的情況下，較短波長(頻率越高)，可以獲得較大的天線增益。天線增益與波長成平方的反比關係；
更多波長相關內容可以點擊此處查看《那些與“雷達波長”，不得不說的關係！》
天線增益G
AN/TPY-2雷達的天線孔徑面積9.2m2，擁有72個子陣列，每個子陣列有44個發射/接收微波接口模塊，每個模塊有8個發射/接收願景，共25344個陣元。假設天線孔徑效率選0.65，那麼天線的有效孔徑約為6m2。根據天線有效孔徑和波長計算出天線增益G約為48.77dB：
更多雷達天線的相關知識可以點擊此處查看《雷達系統導論第六講：雷達天線》。
發射功率Pt
天線陣元數25344個，每個陣元的平均功率是3.2W，峰值功率16W，陣元平均功率為81kW，峰值發射功率Pt=405kW。假設脈衝重複週期為200Hz，佔空比20%，那麼脈寬為1000us；由於該參數容易改變，如此假設問題也不大，只要知道計算方法，參數改變就重新計算好了。
目標RCS
目標的後向散射特性與目標本身有關，還與視角、極化、信號波長有關，是一個非常複雜的參數，對此也有專門的計算分析，這裡就不深入了。
想要詳細瞭解的可以點擊此處《雷達系統導論第四講：雷達散射截面積》。
雷達方程
雷達方程是在特定的雷達、目標、環境下計算出的雷達的最大作用距離。用能量表示的雷達方程適用於複雜脈壓信號的情況，通過脈衝發射功率及脈寬就可以估算出作用距離。
更多雷達方程的基礎知識可以點擊此處查看《雷達系統導論第二講：雷達方程》。
多個脈衝積累可改善信噪比，也就是影響雷達方程中的檢測因子。n個脈衝的相參積累對信噪比改善可達到n倍，非相參積累為根號n，因此不如相參積累。電掃天線常用步進掃描的方式，在指向某方向後發射預置的脈衝數，然後再指向新的方向。
探測距離計算
當目標RCS假設為0.01m2，檢測因子假設為1，通過計算，探測距離大約為670km。
當RCS為0.1m2時，對目標的有效探測距離約為1200公里，對目標的有效識別距離為800公里（檢測因子用的5，也就是對信噪比要求更高）。
當RCS為1m2時，檢測因子為1，對目標的有效探測距離約為2000公里。
因此，可以看出，脫離了目標RCS和檢測因子的假設，雷達的探測距離就無從談起，以上分析中出現了對眾多不定參數的假設，可能有失精確，但這並不影響我們對雷達探測能力的理解。
本文我們2017年發佈過(點擊上圖可查看)，但是這裡重新進行了整理，並且在文中對知識點進行了拓展，給出了帶有下劃線字體是藍色的直達鏈接，供大家延伸閱讀。
希望通過對具體雷達系統的實踐，大家能對雷達方程理解得更深。如果你還想對AN/TPY-2雷達的作用距離了解更多，例如採用同時多波束的情況或者利用多幀參差脈衝解距離模糊時的雷達作用距離，請參考文獻：尹良的《基於雷達方程的AN/TPY-2雷達作用距離與干擾研究》，期刊：系統工程與電子技術，2018年1月。
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