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预警机作为典型的高科技信息化武器装备，具备强大的战场态势感知、信息通联、指挥控制与战斗管理等功能，在“侦、控、打、评”杀伤链的构建、组织与优化中发挥核心作用，自诞生以来经历了多次局部战争的检验，取得了丰硕战果，证明了自身的重大价值。随着信息技术的发展和战争形态的演变，其装备定位、产品形态、技术形态、主要功能和运用方式正在发生深刻变化。本书全面、生动和深入浅出地介绍了预警机的主要组成、工作原理、主要技术和相关使用特点，系统阐述了预警机的起源、发展过程及在历次战争中的作用发挥情况，并结合未来作战概念对预警机的发展趋势进行了预测，同时也系统回顾了我国预警机装备研制的艰辛历程，并热情讴歌了我国预警机事业发展的伟大成就。

第一章 登高丘，望远海——雷达为什么要升空
古老的神话 /001
电眼初睁——世界上第一部雷达的诞生 /002
研制机载雷达——Mission Impossible /004
无心插柳柳成荫——从空中截击到水面监视 /007
破解字母背后的秘密——雷达工作频率的选择 /008
一头永远吃不到胡萝卜的驴——理解磁控管原理 /012
水光潋滟晴方好，单个脉冲可测角 /015
脉冲压缩——鱼与熊掌可以兼得 /019
小变换，大作用——分贝的概念与使用 /020
登高丘，望远海 /023
参考文献 /030
第二章 “浅草”不能没“马蹄”——机载预警雷达的“三高”技术
远离和靠近你的火车 /031
减少“杂草”茂密程度的三件“法宝” /033
“鸠占鹊巢”——杂波多普勒频率分布范围的展宽 /033
杂波是弹簧，你强它也强——超低副瓣天线技术 /036
问渠那得清如许——高纯频谱发射机技术 /038
“杂草”丛中的“割草机”——高性能的雷达信号处理 /040
简单重复背后的玄机——三种脉冲重复频率的选择 /042
应对脉冲多普勒雷达的“障眼法”——低径向速度飞行 /047
看海面舰船与看海面上空的飞机 /048
预警机在20 世纪50 年代后期至90 年代的发展 /049
参考文献 /058
第三章 从蜻蜓的眼睛谈起——相控阵雷达技术
用天线的扫描构筑恢恢天网 /059
划桨与相位 /061
为有源头活水来——从相位噪声再理解发射机的频率稳定性 /063
从无源相控阵到有源相控阵：仿生学的杰作 /065
从F-22 到“费尔康”——艰难的收发组件研制之路 /069
“慢扫、快扫、跳扫”与相控阵雷达的基因 /072
青蝇点玉，白璧有瑕 /075
传统与现代的优美结合——机相扫使机械扫描和相控阵互相赋能 /077
有源相控阵预警机的发展历程 /078
参考文献 /089
第四章 预警机可以貌相——雷达天线形式的选择与载机的改装
从“大下巴”到“平衡木” /090
圆盘的兴盛、消隐与回归——天线罩体形式选择的中庸之道 /093
为什么天线罩总是扁的 /095
天线里蕴含的奥秘 /096
飞机的适应性补偿与改装 /099
“境自远尘更待咏，物含妙理实堪寻” /103
预警机也要搞装修，舒适性就是战斗力 /104
“谢菲尔德”号驱逐舰的沉没与预警直升机 /106
预警机不能貌相——传感器飞机与无人预警机 /108
“临近”更能致远，“帅府”再上层楼——平流层预警指挥飞艇 /114
参考文献 /119
第五章 预警机中的“顺风耳”——无线电侦察与红外预警雷达
躲在暗处的“窃听器” /120
兼收并蓄的侦察设备 /122
你从哪里来？——侦察设备对方向的测量 /124
调谐的收音机——侦察设备对频率的测量 /130
辐射源参数提取与建立“犯罪嫌疑人”的“指纹”库 /132
最接近于眼睛的雷达——外辐射源雷达 /134
无源探测的新贵——机载红外预警雷达 /136
参考文献 /142
第六章 预警机上的“生死问答”——敌我识别器与二次雷达
敌我识别器——无线电“对暗号” /143
“暗号”中的秘密 /145
水冲龙王庙，不识自家人——俄乌冲突中的敌我识别 /148
敌我识别器容易做错的“作业题” /150
可以“点名”的询问与应答——S 模式 /155
与一次雷达的“一唱一和” /159
“嫁鸡（机）随鸡（机）”——通用系统与特定平台的关系 /161
不断拓展的识别概念 /162
区块链技术对目标识别的一些启示 /165
“无人化”照亮识别系统的未来 /166
参考文献 /167
第七章 现代战场的“经络”系统——数据链及其在预警机中的应用
永不消逝的电波 /168
载波——运载信号的“宽体”或“窄体”客机 /169
理解耳熟能详的“电台” /170
信息系统连接武器系统的捷径——数据链 /173
预警机上使用的主要数据链 /175
从应用看消息，从消息看应用 /181
超越视距的传输——短波与卫星通信 /183
IP 技术在数据链中的应用——TTNT（战术瞄准网络技术） /186
分布式作战系统的先驱——“协同交战能力”（CEC）系统 /188
发展中的预警机数据链 /191
参考文献 /194
第八章 从陀螺飞转到“星星点灯”——预警机上的导航系统
陀螺中隐藏的奥秘 /197
惯性导航——导航系统中的“全能冠军” /197
并不完美的惯性导航 /199
“斯普特尼克1 号”催生全球定位系统（GPS） /200
中国的北斗，世界的北斗 /204
卫星导航系统不能用时怎么办 /205
拿什么拯救你，我的信号 /208
星星点“灯”，照亮你的前程——天文导航 /211
预警机上任务电子系统的基准 /217
Link 16 数据链中的相对导航 /219
参考文献 /221
第九章 魔高一尺、道高一丈——电磁频谱战中的预警机
从对马海战到贝卡谷空战——电子战前三个阶段的发展 /222
雷达对抗中的“蛮道”与“诡道” /226
你有“铁砂掌”，我有“金钟罩”——机载预警雷达的反干扰 /230
横看成岭侧成峰，一维二维大不同——空时二维信号处理 /235
通信也有“铁布衫” /241
“生存还是毁灭——这是一个问题” /246
从电子战到电磁频谱战——不止改名这么简单 /248
参考文献 /251
第十章 预警机研制技术的龙头与核心——系统实现中的系统总体
预警机作为系统的五个主要特征/252
系统工程及其管理的基本内涵/253
技术状态管理的“四管”和“四要” /257
系统总体在装备研制中的地位和作用/260
系统总体的几项重点技术工作/267
预警机集成架构三个阶段的演变/273
向左走？向右走？——综合化设计的权衡/281
E-2C 预警机的人机界面 /284
预警机的地面配套系统 /286
王国维治学三境界，预警机集成三层次/288
系统总体需要处理好与分系统的关系/290
参考文献 /291
第十一章 预警机支撑构建杀伤链——七十余年来的发展划代
预警机发挥作用的基本机理 /293
预警机早期发展回顾 /294
预警机上的“双头鹰”——俄罗斯A-100 /296
预警机系统的基本作战功能 /298
“杀伤链”概念与第三代预警机 /306
从“杀伤链”到“杀伤网”，从“数据链”到“数据网” /315
第四代预警机 /321
参考文献 /324
第十二章 铸大国重器 挺民族脊梁——中国预警机事业的发展
自主研制的早期尝试——空警-1 号 /326
新时期的“两弹一星”——国产化相控阵预警机的研制/330
运-8 也能背盘子——飞出国门的“喀喇昆仑之鹰” /337
“小平台、大预警”——空警-500 /338
擎举中国雷达，共圆强军梦想——国产运-8 系列中型运输机 /340
我国预警机在网络信息体系和“三化”融合中不断发展/343
太阳每天都是新的——新时期预警机装备的试验鉴定/348
青山埋忠骨，伟绩慰英魂 /350
参考文献/355

预警机最早是将雷达搬上飞机以提高其探测视距的装备，迄今已有近80 年的发展
历史。现代预警机作为最典型的信息化武器装备之一，集成的电子与信息系统越来越
多，在“侦、控、打、评”杀伤链中的作用不断拓展，已经成为空中联合作战体系的枢
纽，是世界各军事强国着力发展的重点装备，也是国家在电子与航空等多个领域发展
水平的重要标志。
从技术上看，信息技术一直是发展最为活跃的领域之一，芯片的集成度每18 个月
左右就会增长一倍，而价格下降一半；网络的带宽每6 个月就会增加一倍，网络的价
值以网络用户数量的平方速度增长，为无线宽带技术的快速普及和网络化的发展带来
强大动力；软件的占比逐步提升，开放性不断拓展，并不断采用和推广服务化的理念；
人类与机器的分工正在变得更为科学与和谐，对信息和数据的处理能力达到空前水
平……这些都为预警机的未来发展提供了革命性的技术条件。
从需求上看，美军近几年来先后提出第三次抵消战略及分布式作战、电磁频谱战、
马赛克战和联合全域指挥控制等多种作战概念，并发挥其在系统集成和无人化、新质
化装备研发等方面的优势，建设DCGS（分布式通用地面系统）、GIG（全球信息栅格）
和ABMS（先进战斗管理系统）等信息系统，持续引领世界范围内的军事变革。在预
警机装备和空中作战体系发展方面，美军通过将其融入NCCT（网络化协同探测）、
NIFC-CA（海上一体化防空火控）和ABMS 等信息系统，并较早地开展预警机的无人
化探索及与无人机的协同运用，不断实现预警机的体系赋能和赋能体系。
在技术和需求的双牵双驱作用下，预警机的研发理念、技术形态、产品形态和运
用方式都在发生深刻变革，全面进入了从单装到体系、从情报到指挥、从有人到无人、
从集中到分布等转型发展的新时期，而信息系统通过自身无以替代的连通性、渗透性
及与人工智能的融合，在预警机转型发展中所起的作用也必将得到不断巩固和空前加
强。而在世界范围内实现军事转型的同时，我国的预警机装备建设也取得了重大成就，
在较短时间内实现了零的突破并一步跨入世界先进行列。当前，我军正在基于网络信
息体系提升联合作战能力和全域作战能力，从而为预警机装备的发展提供新的遵循与动力，
可以说，“体系”驱动发展，“网信”奠基未来。
本书作者长期从事国内外预警机装备的技术发展研究，对相关情况非常熟悉。本
书第一版为普及预警机的专业技术知识和促进人们对装备的了解发挥了独特作用，但
在国内外预警机发展呈现出新态势的情况下，第一版的内容需要与时俱进、尽快更新。
从修订情况看，本书第二版全面而又生动地阐述了预警机的基本原理和使用特点，反
映了不少新理念、新技术和新应用，既总结了预警机的发展规律，也对未来进行了展
望，同时第一次比较系统地介绍了我国预警机发展的历程。因此，我很高兴为本书作
序，也借此机会衷心感谢我国预警机事业的每一位关心者和支持者，希望本书再版后
能够更加有助于越来越多的人熟悉预警机装备，能够更加有助于部队对装备的理解和
使用，能够更加有助于我们的一些想法和理念通过传播得到批评指正，从而为我国预
警机事业的进一步发展贡献一份力量。

中国工程院院士
陆军
2023 年6 月

本书第一版出版于2009 年11 月，距今已有14 年了。其间，国际上预警机装备
发展方兴未艾，出现了很多新理念，研发了很多新装备，应用了很多新技术，我国的
预警机事业也持续取得了举世瞩目的重大成就。在电子工业出版社的建议下，作者开
始了第二版的编写工作。考虑到第一版的内容安排、编写体例和写作风格经过了读者
的认可，第二版仍然沿用，但为进一步扩大受众面，特别是针对有一定技术基础的非
专业读者、刚入门的专业研发人员以及新从事装备使用与维护的部队人员的阅读需求，
第二版在内容上做了较多的拓展与加深，主要调整有5 个方面：一是涉及预警机各分
系统的技术内容（第一至第八章）几乎予以重写，以在满足读者基本需求的同时反映
最新技术和最新认识，同时有适当的前瞻性；二是考虑到复杂电磁环境对预警机的设
计和使用带来的重大影响，增补相应的章节，即第九章；三是增加系统总体集成的技
术内容与系统实现过程，为新从事装备研制和管理的人员提供参考，并呼应前面介绍
的各个分系统相关内容，即第十章；四是以预警机装备定位与作用的演进为主线，介
绍其主要功能与未来发展，特别是强调预警机在“侦、控、打、评”杀伤链中的作用，
即第十一章；五是响应广大读者的高度关切，将国产预警机的发展情况单独作为一章，
即第十二章。
回想我自己读过的一些书，例如Paul A. Samuelson 先生所著《经济学》、George
W. Stimson 先生所著《机载雷达导论》、冯友兰先生所著《中国哲学简史》及王小谟
院士所著《监视雷达技术》，都通过深邃的观点和浅显的表达，给予了我深刻的影响，
成为我写作的榜样。而可能也只有如此，才能达成著述的初衷，实现传播的价值。所
以，全书尽量介绍清楚物理概念，力求深入浅出；且考虑到本书的定位与特点，尽量
减少公式的使用，因为每多出一个公式，可能就会减少一些读者；对于有些加深、补
充或强调的内容，则采用楷体，并分别用★、 和 ◇ 等符号做出标记，以供不同需
求的读者选择使用；考虑到本书内容有限，每章后列出了参考文献，它们不一定都是
被引用的，但都是推荐阅读的，感兴趣的读者可据此了解细节。此外，本书也力图通
过对预警机技术及其发展历史的解读，展现人类在突破认知局限和报效国家的过程中
所绽放的智慧与品格的光辉，以及隐藏在看似冰冷的技术性文字背后其实无处不在的
浪漫与诗意；在历史的天空中，它们将能够经受时间的荡涤，并因此变得更加闪亮与
鲜活，更是永远铭刻在我们的记忆里。
出于统一写作风格的考虑，全书由我独立完成，但预警机技术覆盖专业面非常宽
广且高度复杂，为减少谬误，我国预警机事业的开拓者、国产首型预警机和首部出口
型预警机的总设计师陆军院士百忙之中为本书作序，并提出了宝贵的编写建议；相关
章节则依大致顺序分别由中国电子科技集团有限公司（以下简称“中国电科”）罗健研
究员，电子科技大学杨建宇教授，西安电子科技大学纠博教授，中国电科张良研究员，
北京航空航天大学祝明教授，中国电科叶斌研究员、李江勇研究员，四川九洲电器集
团公司（以下简称“九洲集团”）王红林高工，中国电科陈赤联研究员、熊健研究员、
王瑜研究员、唐政研究员、樊建文研究员、马思强研究员、丁轶研究员、唐晓斌研究
员、李超强研究员、朱建良研究员和蔡爱华研究员等专家审阅；有的专家完整审阅了
某一章或两章，有的专家则重点审阅了某一章中的部分专题内容。中国人民解放军
93209 部队王怀军高工、93950 部队郭子林上校，九洲集团陈玉忠研究员和北京邮电
大学侯文军教授在某些专题的研究中予以了具体指导；写作过程中，我还多次向中国
电科李承延研究员、王文生研究员、马榆斌高工、黄琦博士、黄帅博士、胡瑞贤博士、
冯博博士、吴涛研究员、夏德平研究员、张垒研究员和赵晓莲研究员请教；“从心推送
的防务菌”公众号创立者陈志宏同志在国外动态方面提供了很多协助；本书责任编辑
张正梅同志认真审阅了书稿。本书的出版，还得到了作者所在单位的大力支持。在此
谨向相关所有人士致以衷心的感谢和崇高的敬意！每每回忆那些使我如沐春风的洞见，
我总是感慨，能够与如此众多的精于业务而又忠于祖国的专家学者共事，自是个人的
职业生涯之幸，更是我们的事业发展之幸！
此外，需要特别说明的是，在编写本书之初，我得到了我国预警机事业的奠基人
王小谟院士的肯定与鼓励，而我也有幸师从先生整整25 年，见证了事业发展中的很多
概念由先生亲自提出，很多方向由先生亲自推动，很多知识由先生亲自传授；然而未
等到作者完成书稿，先生却永远离开了我们。斯人已逝垂青史，来者当追告先生。谨
以此书纪念王小谟院士，并献给所有关心、支持和从事我国预警机装备建设的人们！
衷心祝愿我国的预警机事业永远“机”丁兴旺，“机”业长青！

曹 晨
2023 年9 月，北京

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预警机——信息化战争的空中帅府（第二版）