雷达产业未来发展趋势分析及市场预测.doc

雷达产业未来发展趋势分析及市场预测2008年第3期电子工程信息雷达产业未来发展趋势分析及市场预测张蕾(南京电子技术研究所)引言雷达工业是一个充满变数,激烈震荡的产业.多种因素将主导雷达市场的发展和走向.近年来,全球雷达产量出现下滑.这与冷战结束后,各国纷纷退出军备竞赛,重新制定防御策略,武器装备(含雷达)的整体采办经费下降有关.9.11事件后,虽然经费有所上升,但仍然没能达到冷战时期的水平.军事电子技术的飞速发展,特别是一些新兴技术,使得一个新系统替代多部老设备成为现实.然而高昂的价格,限制了旧系统的换装数量.雷达系统订单数量的减少,一方面加剧了厂商之间的竞争,另一方面在客观上又促进了它们之间的联合.2l世纪是雷达业加强合作的世纪,过去由某个大公司独享一个大项目的局面被打破.为了能够跻身到大项目之中,国际雷达产业的巨头公司在加紧收购和兼并步伐的同时,积极扩大行业合作面,组建团队,成为国际潮流和新趋势.国与国之间壁垒的打破,为这种趋势的形成提供了可能,并创造了有利条件.一,雷达产业的发展热点和走势分析1.新兴技术开辟了新的雷达市场AESA成为最重要的发展方向之一新技术的研发可以说是为雷达产业添上了永不熄灭的燃料.数字化使得以前的不可能转为寻常,该领域的技术进步在大幅度提高雷达性能的同时,使得过去令人望而生畏的雷达系统的价格开始变得可以接收.购买方对先进雷达系统的需求大开.如今,韩国和土耳其等国也能买到过去只有欧美,俄罗斯才有实力拥有的装备.购买者队伍的壮大以及各方对多功能雷达系统的强烈需求平抑了雷达市场购买型号的下降.近年来,AESA(有源电子扫描阵列)一跃成为雷达产业最重要的研究和发展方向之一.相对于老式机扫相控阵雷达而言,AESA无疑是后起之秀,但随着其市场份额的激增,尤其是在机载领域的突出表现,AESA完全是一副王者姿态.尽管目前机扫相控阵雷达仍在大量生产中,但它们在雷达制造业的比重却在逐年下滑.在采办经费方面,AESA一已经可以和机扫相控阵平分秋色.当前众多老式作战平台进行高效费比升级改造的一项重要内容就是换装上先进的AESA雷达系统.在各国最近的军机订单上要求搭载AESA成为共识.美国,欧洲,几乎无一例外地在所有新式战斗机上都列装了AESA.例如,美军的Fl5系列战斗机,F一15C和F.15E.进行AESA雷达升级后,不仅提高了战斗机的作战性能,同时降低了维护成本,而且延长了载机的服役期(至少可以服役到本世纪2O年代以后).为与西方进行抗衡,俄罗斯也在积极研制AESA.目前,AESA已成功跨越研制阶段,走向特定型号的生产阶段,其成本正如预期的那样开始下降.相信不久的将来,将会有更多的国家有能力问津.2.合理的价格使得监视雷达更具吸引力监视雷达系统被越来越广泛地应用.机载预警和控制平台,如萨伯的爱立眼(Erieye)和诺斯罗普?格鲁曼的多功能电子扫描阵列雷达(MESA),在全球的销售情况喜人.它们的标价远低于早先的AEW&C和AWACS系统,这崽味着即使是朝鲜,土耳其,巴基斯坦等军费预算并不宽裕的国家也可以拥有.此外,各方纷纷效仿美国的JSTARS(联合监视和目标进攻雷达),加大力度研制地面监视雷达系统.这些雷达系统在设计上普遍吸取了合成孔径雷达技术(SAR),在不增加天线尺寸的前提下,具有更高的分辨率,能够提供近似照片质量的画面.北约的AGS(联合地面监视)计划及英国ASTOR(机载防区外雷达)计划推动了此项技术的传播.现代海战场上,掠海导弹防御极大地推动了目标截获和火控雷达市场.基于火炮的近防武器系统(CIWS)几乎无法抵御速度在2.53.5马赫的,)电子工程信息2008年第3期导弹威胁.所以,如果要使用点防御导弹(如海麻雀)来拦截来袭导弹的话,则必须采用超视距探测.这就催生了目前雷达研制中的一个新概念超视距火控.逆合成孑L径雷达(ISAR)的研制使得多普勒体制的雷达用于舰船外形轮廓显示,加强型号和级别识别成为可能.在获取目标舰船的纵摇和偏航等重要信息后,ISAR将其传递给计算机.依靠复杂的算法,计算机可将雷达捕获的目标特性与库中预存的特性数据进行比较,进而对目标进行分类.现在的工作处在处理算法的研发阶段,以满足所要求的精度和可靠性.3.新威胁影响雷达研制的需求冷战结束后,来自非对称部队的威胁势力(如阿富汗和伊拉克)渐长,地面战由此发生了剧烈变化.军事家关注的两大焦点问题是机动性以及城市地区与敌近距离的操作能力.因此,冷战时期的雷达系统设计已不再是理想之作了.地雷和地面上简易爆炸装置的威胁的增加,改变了陆战形态.美国为此上马了紧急项目,研究新对策.与此相对应,要求雷达系统能够探测出隐藏在地下甚至乱石丛中的这些致命性武器.今后的几年,美国政府将开始采购地面穿透雷达来满足此种需求.新型雷达系统正取代老式雷达,而且是一部取代多部的关系,显然前者才更适应这场非对称战争.美国陆军近期授予洛克希德?马丁公司一项合同,要求其研制新型战场雷达来替代老式火力发现者(FIREFINDER)炮位侦校系统.TPQ.36增强型或EQ-36将可以在城市地区更好地抵挡从近程发射,隐藏得很好的火炮.与此相类似,美国海军陆战队正在研制G/ATOR(地/空作业导向雷达),仅用一个系统就可取代原先的TPS.63,MPQ-62,TPS.73/79以及TPQ-46A等多部装备.在该计划的牵引下,一种更易于运输,利用了最新技术(如AESA)的新型雷达正在研制中,为防空,空中监视,反导弹连以及空中交通控制(ATC)等提供支持.无人飞行器(UAV)已是战场监视方面的熟面孔,它为合成孔径雷达提供了又一个很好展示自己能力的舞台.随着处理技术的不断进步,微小孔径渐渐流行起来.诸如PicoSAR,MiniSAR等计划,正尝试着突破雷达尺寸的最小极限,获得与大孔径相似的性能.传感器能够为战场指挥官提供精确的,近实时的态势图,这就导致了可搭载在小型平台上的传感器的需求的增加.此外,巡航导弹,弹道导弹的威胁也大大萌发了用于导弹探测的新式雷达的研制和生产需求.两个典型例子是:美国的联合防御对地攻击巡航导弹的高空组网探测器(JLENS)计划和欧洲的AGS计划.二,未来雷达产业预测1.多极化国际新秩序造就世界雷达产业新格局新的战争形态,新威胁改变了各国武器及其它军用装备的采购.当前的一个大环境是反恐怖主义.美国正将财力投向装甲车和干扰仪器以应对路边炸药和简易爆炸设备.尽管对雷达系统的兴趣有所减弱,但是雷达产业仍在继续生存和发展,签订新合同,研制新技术.雷达系统的应用面很宽,现如今正服役在世界的各个角落.自冷战结束后,雷达产量的主要地区没有发生变化,集中在美国,西欧,俄罗斯,以色列.亚洲国家,如中国,印度,日本,南韩,随着它们在国际事务中的地位越来越重要,将是未来重要的雷达产量中心.(1)美国美国在全球新武器的研制中始终占据主导地位,是雷达研制和生产领域的旗舰.美国的国防预算居世界第一,未来将一如既往地大力度投资雷达研制和演示验证计划.美国也是世界最大的雷达厂商的聚集地,云集了雷声,诺斯罗普?格鲁曼,罗克韦尔?柯林斯(RockwellCollins),洛克希德?马丁,霍尼韦尔(Honeywel1)等全球最大的雷达制造商,还参加了MEADS,AGS等雷达业国际联盟.(2)西欧作为最重要的雷达生产和研制中心,西欧各国紧随美国其后.一方面,它们继续与美国保持合作,另一方面,更注重本土雷达产业技术的发展.(3)俄罗斯近年来,俄罗斯的工业特别是电子工业正经历着一场复苏.为与西方国家相抗衡,俄罗斯政府把重点放在老工业的升级方面.俄罗斯的产品,如战斗机,在国际市场上受到欢迎.机载雷达也随着战斗机销售到其他国家.目前,正在许多国家服役的老式俄罗斯产战斗机面临升级需求,即将装备新型雷达.(4)亚洲亚洲经济正高速增长.相对于西方成熟的雷达产业来说,亚洲的雷达产业还属于朝阳产业.因此,2008年第3期电子工程信息3这些国家的雷达产业还需要西方的扶持,产业的发展很大程度上取决于市场的拓展.随着亚洲各国军事力量的加强,必将对雷达产业产生深远影响.(5)以色列以色列一向凭借其技术领先来战胜敌人,保存自己.该国主要基于美国军事物资以及本国大量研制经费的投入.(6)民用雷达在民用方面的主要应用是空中交通管制,舰船导航以及气象雷达等.在ATC市场,诺斯罗普?格鲁曼,雷声和泰勒斯三强鼎立.商业海用雷达的市场主导是雷声,富鲁诺以及凯尔文?休斯(现归属史密斯).将来,所有排水量超过15000吨的船只都要求配有防撞雷达.商业气象雷达领域的引领者是RockwellCollins和Honeywell.美国的联邦航空管理局(FAA)正在计划将过去由地面雷达执行的很多功能切换到由GPS系统以及发射机/接收机系统称之为自动相关监视广播系统图12007-2016年雷达系统产量预计图22oo7_2Ol6年雷达系统产量统计饼图(ADS.B)来实现.因为它们比雷达更精确.即便如此,雷达在某些领域,如天气探测,机场探测等,仍将保留一席之地.2.未来十年500亿美元近年来,其它传感器(例如红外,光电系统,全球定位系统)的崛起,与雷达构成了竞争,抢占了部分市场.但这丝毫不能撼动雷达作为飞行器航空组件,战场指挥网络,导弹防御以及空中交通管制系统的核心部分.据DMS国际预测比较保守的估算,未来十年,雷达产业将达到近500亿美元.这其中还不包括未宣布的,机密级以及各公司自发研制的项目.预计自2007年2011年,雷达市场将占到3l4.8亿美元,2012年2016年占177.8亿美元.整个市场在2009年达到顶峰,全年预计总产值在75.3亿美元左右,此后走向下坡.到2016年,降至3O.2亿美元.导致这一走势的主要原因归纳起来,大致有以下几点:图42007-2016年雷达产值预计图52007-2016年雷达产值统计饼图【单位:百万美元)三-基2007-2016年雷达厂商市场占有额统计【产图62007-2016年雷达厂商市场占有额统计【市值)量)4电子工程信息2008年第3期很多研究项目特别是战斗机火控雷达的产量在这预测的lO年中登顶后,难免出现下滑.F一35服役替代了众多老式飞机,需要雷达去装备的平台数量实际是减少了.随着APG一81雷达的产量增加,很多与此同一时期的其它雷达研制项目将告终.尽管如此,雷达产业的前景还是被普遍看好.2009年前后,一些大型项目的研制,演示验证,测试阶段将结束,面临着转产,研制经费不再投人.如:北约的AGS.然而,生产经费将会投人,究竟有多少还是个未知数.算上新立的项目,机密转为公开的项目以及各公司自发研制的项目,还是很可观的.3.空问雷达计划市场的未知数全球最大的雷达计划未来1O年价值74亿美金的空间雷达计划将为雷达市场带来一个很大变数,一旦成功将意味着美军的信息收集能力前进一大步.该计划的主承包商人选目前尚没有敲定.洛克希德?马丁和诺斯罗普?格鲁曼同时接受了概念研制合同,现在还不分胜负.事实上,更大的一种可能性是两家公司进行联手,因为该项目实在是太巨大了.一方面,空间雷达计划在美国的财政预算中被列为机密级研究项目,具体经费目前没有公开.另一方面,受到财政经费的限制,该项目在未来的研制过程中有遭到削减或面临取消的危险.这些都为未来1O年的雷达市场增添了许多神秘的未知数.4.对策(1)软件提升性能面对收缩的雷达市场,考量雷达装备的主要卖点集中在特点,价格,性能,可靠性和技术支持上.探测距离,灵敏度,可靠性,自适应能力以及软件重新编程能力构成了影响雷达选型的重要因素.在诸多因素中,拥有卓越的性能肯定是前提.而当性能相当时,价格,效费比,技术支持及培训将占据主导.此外,随着新系统的增加,升级的潜能变得必须.价格是第二个主要因素.基于软件的装备用程序来实现增强系统性能的目标,而无须修改硬件,其成本和灵活性彰显,更具价格优势,在未来会越来越多地被采用.此外,现在很多公司允许为客户定制系统,以满足不同客户的特殊性能及价格需求.(2)开展国际间合作开展国际间行业合作是今后雷达业的一大趋势.很多雷达研制计划体现了这一显着特点.2l世纪雷达业的格局仍是大公司占主导(如雷声公司和诺斯罗普?格鲁曼公司).但是,国际间合作加强,多个公司为了某个共同的研制目的,组成团队,形成跨国界的强大联盟,成为国际潮流和新趋势.它们中比较突出的有MEADS,AGS和Euroradar.推动这一趋势的形成有2个动因:一是,与冷战时期相比,雷达产量的下降,二是,国与国之间壁垒的打破.纵观全球正在研制中的高端雷达计划,都是由多个企业共同承担的.总之,优者方可生存.强强联合有助于集中技术及资金优势,最终赢得项目合同,分摊研制和生产成本,享受丰厚的资金,确保在激烈的市场竞争中立于不败之地.三,DMS国际预测:未来十年(2007年一2016年)雷达厂商排序分析1.排名第一:雷声,125.6亿美元,市场份额25.51%雷声公司承接了很多研制,演示验证项目.例如,美国政府正准备大力投资的JLENS和BMD传感器.雷声还是许多重要雷达系统的制造商,例如APG3,APG一79,SPYd等等,广泛应用在机载,地基,海基等领域.这些将雷声推上了榜首位置.正在研制中的JLENS计划利用浮空器携带传感器来探测巡航导弹.与飞机相比,浮空器的一大优点是滞空时间长而且费用低.2004年,雷声被选作该项目的承包商.目前,该公司已完成系统功能性的评价,进人初始设计阶段.构筑多层次的导弹防御体系是布什政府的关键军事目标之一.该系统研制的一个重要部分是研制用于导弹发射架探测的传感器.这正是BMD传感器计划.在该计划的牵引下,美军将购买6部雷达系统TPY一2,其中4部将部署在遥远的地区(FBXT计划的一部分),另外2部则作为THAAD(战区高空防御)计划的一部分.雷声是这6部雷达系统的主承包商,必将从BMD计划中获得很大收益.在机载领域,APG3也随着其载机F一15的销售进人世界各国.在美军F一15系列战斗机升级计划的背景下,融人了AESA技术的APG3最新版本,又为公司赢得了一大笔新订单.在未来的十年间,APG3的销售仍将保持强劲的势头.雷声公司的另外一个主要产品是APG一79雷2008年第3期电子工程信息5达.其先进的AESA技术得到了美国海军的青睐,被选定作为F/A.18超黄蜂的雷达装备,将成为F/A一18E/F的主要卖点,出现在超黄蜂的新订单中.最近的订单来自澳大利亚.未来十年,APG一79的销售被多方面看好.美国海军计划在航空母舰,驱逐舰,两栖舰等未来战舰上装备SPY一3雷达.首选平台是DDG一1000朱姆沃尔特(ZumwMt)级驱逐舰以及CVN7,CVN8航空母舰.此外,美国海军正在研究SPY一3雷达的改型装备新级别巡洋舰的可能性.未来十年,SPY一3的销量将持续稳定.2.排名第二:诺斯罗普?格鲁曼,62.8亿美元,市场份额12.74%诺斯罗普?格鲁曼是机载领域当之无愧的领跑者,未来十年最大的火控雷达生产商.该公司尤其擅长战斗机火控雷达.作为F一35投产前的过渡时期更为先进的AESA的廉价替代产品,F一16C/D上搭载AESA版本的APG68(V).无疑会为诺斯罗普?格鲁曼带来巨大市场.即使在将来,APG68的需求仍将持续,因为一些国家迫于资金的限制仍将选择F一16.诺斯罗普?格鲁曼和雷声为F一22猛禽联合研制(其中,诺斯罗普?格鲁曼占6成,雷声占4成)的APG一77(V)雷达,虽然在国际市场的销路不容乐观,但不会影响其产量.诺斯罗普?格鲁曼最重要的拳头产品当属APG41AESA雷达.该型雷达将装备F一35闪电,随着F一35替代世界其它多种机型进入服役,可以想象APG1的产量将是巨大的.F一35电子系统的高度集成化使得APG1成为独一无二的选择.其它机载火控雷达的产量在下降,而APG一81的产量将逆流而上.此外,诺斯罗普?格鲁曼在机载监视和早期预警及控制雷达领域也颇有建树.多功能电子扫描阵列雷达(MESA)以相对低廉的价格已经赢得了澳大利亚,南韩以及土耳其等国的多项合同,下一目标是进军阿联酋.在MESA获得成功后,诺斯罗普?格鲁曼参加了多平台雷达技术插入计划(MPRTIP)的研制.不幸的是,该项目目前遭遇了困境.因超支严重,美国防部计划取消平台研制,转向UAV上的雷达.只是,目前尚没有证据显示.不过,即便如此,诺斯罗普?格鲁曼仍将会被选中研制UAV载雷达.诺斯罗普?格鲁曼还与美国海军陆战队联手G/ATOR项目,它将成为目前研制的最重要的地面系统,载人公司的光辉史册.3.排名第三:AGS,50亿美元,市场份额10.15%AGS工业是应北约的联合地面监视(AGS)计划的需求而建立的多国组织,其目标是研制北约的AGS能力,类似于美国的JSTARS.北约的AGS将包括无人和有人平台.有人平台为4架空客A321,装备了跨大西洋合作AGS雷达(TCAR,目前正在研制中).无人平台则包括4架全球鹰,装备了MPRTIP传感器(已通过试飞).北约称,需要具备地面动目标指示和合成孔径功能的AESA雷达.根据初步的计划,美国提供软件和信号处理机,欧洲负责有源阵列天线的研制.有资料显示,该雷达将结合美国的MPRTIP计划以及欧洲的防区外监视和目标截获雷达计划(SOSTAR).后者是欧洲自主研制的项目,提供类似于TCAR的能力,资金来源相当丰厚.尽管传来一些不和谐的声音,参与该项目的国家在部分问题上意见不一(如法国看重技术共享,德国则更关注高标价),但据DMS国际预测该项目肯定会继续下去.4.排名第四:MEADS,32亿美元,市场份额6.49%MEADS包括了美国,意大利和德国,其主体云集了洛克希德?马丁,EADS,MBDA(意大利)以及LFK等公司.主要产品是MEADS(中远程防空系统),为派遣部队提供有限区域的防空系统,其组成包括1部雷达,多枚爱国者导弹(PAC一3),多个发射架和控制站.官方认为,该计划始于1996年5月美国,德国和意大利国防部共同签署了理解备忘录.2004年,MEADS国际公司赢得了MEADS系统设计及研制合同.20072013年间,3个参与国将为这一个项目共同投资32亿美元(美国,德国和意大利所占的资金比例依次为58%,25%,17%).然而,MEADS计划的本身是相当复杂的,其中雷达,指挥和控制系统以及网络的研发互相交织,为整个项目的开展带来了不小的障碍.目前的着眼点主要落在雷达,指挥和控制系统的一体化设计上.由于作为拦截器的爱国者导弹技术是现成的,减少了导弹部分的研制工作.5.排名第五:Euwradar,21.9亿美元,市场份额4.44%Euwradar公司主要为欧洲战斗机型台风研6电子工程信息2008j三葛3期制雷达ECR0CAPTOR(捕获者)SEIEX传感器和机载系统公司是该项目的领头人.其他参与该项目的公司还包括:EADS(德国),伽利略航空一机载雷达分部以及Indra.最近,公司接到奥地利和沙特的大订单,要求在采购的飞机上(奥地利18架,沙特72架)搭载CAPTOR雷达.这笔订单的价值超过了原先的客户英国,意大利,德国和西班牙.在CAPTOR的基础上,利用AESA技术,公司积极进行新型雷达系统的试验,作为服役老式(<(<(ECR-90雷达的升级改造装备.新型号为CAESAR.与美国更为先进的雷达APG一77,APG一79及APG一81形成竞争.该计划自2002年开始,一直延续至今.随着台风战斗机在国际竞标中的呼声渐高,土耳其,挪威,比利时,日本和印度等国也在筹划引进该机型.面对强劲的竞争对手F一35,阵风以及F/A一18E/F超黄蜂,雷达装备对是否能够取胜起到了决定性的作用.AESA雷达无疑将使台风更具吸引力.客套盘客盒客客盒客客客套客客客盒客客盒盒客盒客客盒盒客盒盒客客客客盒客盒盒盒客盒盒客客盒盒盒盒盒盒盒盒盒客盒盒盒美国为B.2轰炸机研发新-型卫星通信天缓一据美国空间每日快讯)2008年5月2日报道,EMS公司宣布:该公司最近从诺斯罗普?格鲁曼公司得到价值1300万美元的合同,为美国空军B一2隐形轰炸机研发新型极高频(EHF)卫星通信系统.根据制定的一项升级计划,新型EHF系统能使B-2收发战场信息速度比其当前使用的超