专栏名称: 战略前沿技术

“战略前沿技术”公众号为远望智库旗下前沿资讯媒体。“远望智库”聚焦前沿科技领域，围绕军民融合、科技创新、管理创新等主题，开展情报挖掘、战略研究、规划论证、评估评选等工作，为管理决策、产业规划、企业发展、机构投资提供情报、咨询等服务。

综合桅杆：传感器的最佳位置

战略前沿技术 · 公众号 · 军事 · 2024-09-16 22:13

正文

电话 | 010-82030532 手机 | 18501361766

微信 | tech9999 邮箱 | [email protected]

来源：电波之矛

作者：Bombastic

提高军舰作战能力的需求推动了海军综合桅杆结构的发展， FDI 护卫舰就是综合桅杆的典范

一艘海军战舰的桅杆可以将所有通信、雷达和电子战系统集成到一起，这意味着可以通过软件和数字流程更好地控制和协调平台。

这样，它既能防止对舰船结构的干扰，又能利用桅杆结构中的专业材料来优化性能。设备集中安装在单个桅杆上意味着简化了设备的供电和支持，并能更好地保护电子设备。

此外，在建造过程中，综合桅杆结构在船体上的实际构造变得更加容易，而且其位置使其具有更高的机械强度，能够承受恶劣的海洋环境。重要的是，对于海上战争而言，将所有天线、传感器和探测器放置在一个有盖的桅杆上（而不是一个开放式桅杆或将天线和传感器放置在军舰顶部各处），可以减少舰艇的雷达截面，使其不易被探测到。

在海军的大量实例中，要确定发展趋势可能比较困难。不过，从欧洲工业界的两个例子来看，一系列的优势开始显现出来。

萨博公司的 SLIM

瑞典国防公司萨博考库姆斯 (Saab Kockums) 在过去二十年中一直是综合桅杆系统开发领域的领导者，不仅为新建军舰安装了复合桅杆，还将其改装到旧舰上。在瑞典，这包括斯德哥尔摩级轻型护卫舰、科斯特级反水雷舰和耶夫勒级轻型护卫舰。

公司最新推出的萨博轻型综合桅杆（SLIM）可容纳军舰的所有主要雷达、传感器和天线。芬兰海军正在建造的 Pohjanmaa 级轻型护卫舰（SQ2020）将安装 SLIM。

芬兰轻型护卫舰上的桅杆将包括 Sea Giraffe 4A FF 和 Sea Giraffe 1X 雷达、敌我识别系统（IFF）、电子战套件、光电系统和通信天线。桅杆上还安装了火灾探测和灭火设备、核生化预浸泡和冲洗系统、暖气空调、导航灯和气象传感器。

据萨博考库姆斯复合材料产品经理马格努斯-丹内米尔（Magnus Dannemyr）介绍，SLIM比相同设计的钢制桅杆轻约50%，同时也不会腐蚀。

丹内米尔表示，由于其重量轻，因此 “减轻了上层建筑重量，从而提高了舰船稳定性，增加了桅杆高度，以扩大传感器探测范围，为安装更多传感器和武器留出重量余地，也有利于未来的发展”。

萨博公司的SLIM桅杆将安装在芬兰新型波赫扬马级轻型护卫舰上

SLIM是模块化和可扩展的，因此可以根据海军客户选择的传感器进行调整，以提高其性能。萨博公司希望 SLIM 桅杆能成为小型和低端海军舰艇的优化解决方案，使其具备大型战舰的能力。与钢制解决方案相比，SLIM 的设计和轻质材料意味着其生命周期成本更低，维护成本更低。

丹内米尔表示，复合材料桅杆可以增强传感器的性能，减少舰艇寿命期内的维护成本，从而降低生命周期成本，但最初的采购成本可能比钢制的类似桅杆更高。

通过建造 RSwN 的维斯比级轻型护卫舰，萨博公司在使用复合材料和碳纤维结构方面拥有丰富的经验。SLIM 的特点凸显了综合桅杆系统相对于早期天线和传感器布置以及钢结构的优势。

海军集团综合桅杆的起源

法国造船商海军集团拥有自己的桅杆产品，称为全景传感器和智能模块（PSIM），最初是为其 Gowind 船舶项目开发的。

PSIM 结合了作战系统的多个功能链，从传感器到计算能力和操作员控制台。这使得它们可以在主舰建造期间与船体组装同时集成和调试，从而缩短了船舶交付时间并提供更可靠的测试。由于 PSIM 是舰艇的模块化部件，因此可以单独建造、激活、测试，并在集成到舰体之前用于岸上训练。

海军集团的一位发言人表示，除了需要 360° 覆盖外，强大的发射机和高灵敏的接收机被安置在同一垂直方向上，这样从电磁兼容的角度来看，它们不会相互干扰。有些天线需要高俯仰覆盖，这意味着在最大仰角处不能有遮挡。

发言人补充说，鉴于所选择的天线、传感器和探测器的排列方式，它们之间不存在不兼容性，也不会对它们的使用造成任何限制。

桅杆通过数据处理中心将传感器与舰艇作战管理系统和舰艇作战信息中心整合在一起。

PSIM 由不同类型的金属材料制成，包括铝、钢、复合材料和吸波材料。不过，它的设计也使功能链可以在陆上集成中心进行测试，因此 PSIM 主要是一种软件产品。PSIM 重约 150 吨，高 42 米。

它安装在法国海军的 Gowind 轻型护卫舰和 FDI 护卫舰以及埃及和阿联酋海军的 Gowind 轻型护卫舰上。PSIM 还集成在法国第一艘 FDI 护卫舰Amiral Ronarc'h和希腊 Nay 第一艘 FDI 护卫舰HS Kimon上。

海军集团的 PSIM 起源于 “戈风”（Gowind）计划，但已有所发展

在法国和希腊的舰艇上，PSIM 都配备了泰雷兹 Seafire 4D AESA 多功能雷达和泰雷兹 Bluegate TSA 6000 电子扫描 IFF，两者都采用平板天线。它还安装了低拦截概率雷达、两套赛峰PASEO-XLR光电和火控系统、昼夜短距离摄像机、泰雷兹哨兵R-ESM和ALTESSE-H通信ESM和通信情报系统，以及标准数据链和卫星通信。

与此同时，随着对通信系统需求的不断增长，对综合桅杆系统的要求也在不断提高。

“与其他舰船、飞机和无人机之间的通信要求越来越高。因此，必须进一步利用包括 PSIM 在内的舰船顶部，以增加可能的通信数量，"海军集团发言人说。

“PSIM 已经考虑到了打击不对称威胁和更好地识别识别海军和空降部队动机的必要性。我我们需要继续适应不断变化的威胁，或者更确切的说，预测它们并领先一步。"

超级大国海军坚持传统

美国海军是最明显的例外，它没有使用综合桅杆，而是采用了阿利·伯克级导弹驱逐舰和未来的星座级导弹护卫舰上常见的更传统的设计。

兔子海军作为一支快速发展的舰队，也使用传统舰船桅杆，但正在逐步转向集成设计。

美国海军 “阿利-伯克 ”级采用使用非综合桅杆

成本、能力和外形尺寸等因素将共同推动舰艇桅杆的发展，欧洲未来战舰采用集成设计的趋势非常明显，现有水面作战舰艇在中期升级时也可能采用集成设计。

气候也可能是一个因素，由于海军寻求平衡传感器效应和成本，因此维护要求也是一个考虑因素，以及安装在集成结构内的雷达和其他系统的冷却要求。

一网打尽系列文章，请回复以下关键词查看：
创新发展：习近平 \| 创新中国 \| 协同创新 \| 科研管理 \| 成果转化 \| 新科技革命 \| 基础研究 \| 产学研
热点专题：军民融合 \| 民参军 \| 工业4.0 \| 商业航天 \| 国家重点研发计划 \| 装备采办 \| 摩尔定律 \| 诺贝尔奖 \| 国家实验室 \| 军工百强 \| 试验鉴定 \| 双一流 \| 净评估
前沿科技：颠覆性技术 \| 仿生 \| 脑科学 \| 精准医学 \| 基因编辑 \| 虚拟现实 \| 增强现实 \| 人工智能 \| 机器人 \| 3D打印 \| 4D打印 \| 太赫兹 \| 云计算 \| 物联网 \| 互联网+ \| 大数据 \| 石墨烯 \| 电池 \| 量子 \| 超材料 \| 超级计算机 \| 卫星 \| 北斗 \| 智能制造 \| 不依赖GPS导航 \| 5G \| MIT技术评论 \| 航空发动机 \| 可穿戴 \| 氮化镓 \| 隐身 \| 脑机接口 \| 传感器 \| 数字孪生
先进武器：无人机 \| 轰炸机 \| 预警机 \| 运输机 \| 直升机 \| 战斗机 \| 六代机 \| 网络武器 \| 激光武器 \| 电磁炮 \| 高超声速武器 \| 反无人机 \| 防空反导 \| 潜航器
未来战争：未来战争 \| 抵消战略 \| 水下战 \| 网络空间战 \| 分布式杀伤 \| 无人机蜂群 \| 太空战 \| 反卫星 \| 混合战 \| 电子战 \| 马赛克战
前沿机构：战略能力办公室 \| DARPA \| 快响小组 \| Gartner \| 硅谷 \| 谷歌 \| 华为 \| 阿里 \| 俄先期研究基金会 \| 军工百强
其他主题系列陆续整理中，敬请期待……

一网打尽系列文章，请回复以下关键词查看：
创新发展：习近平 \| 创新中国 \| 协同创新 \| 科研管理 \| 成果转化 \| 新科技革命 \| 基础研究 \| 产学研
热点专题：军民融合 \| 民参军 \| 工业4.0 \| 商业航天 \| 国家重点研发计划 \| 装备采办 \| 摩尔定律 \| 诺贝尔奖 \| 国家实验室 \| 军工百强 \| 试验鉴定 \| 双一流 \| 净评估
前沿科技：颠覆性技术 \| 仿生 \| 脑科学 \| 精准医学 \| 基因编辑 \| 虚拟现实 \| 增强现实 \| 人工智能 \| 机器人 \| 3D打印 \| 4D打印 \| 太赫兹 \| 云计算 \| 物联网 \| 互联网+ \| 大数据 \| 石墨烯 \| 电池 \| 量子 \| 超材料 \| 超级计算机 \| 卫星 \| 北斗 \| 智能制造 \| 不依赖GPS导航 \| 5G \| MIT技术评论 \| 航空发动机 \| 可穿戴 \| 氮化镓 \| 隐身 \| 脑机接口 \| 传感器 \| 数字孪生
先进武器：无人机 \| 轰炸机 \| 预警机 \| 运输机 \| 直升机 \| 战斗机 \| 六代机 \| 网络武器 \| 激光武器 \| 电磁炮 \| 高超声速武器 \| 反无人机 \| 防空反导 \| 潜航器
未来战争：未来战争 \| 抵消战略 \| 水下战 \| 网络空间战 \| 分布式杀伤 \| 无人机蜂群 \| 太空战 \| 反卫星 \| 混合战 \| 电子战 \| 马赛克战
前沿机构：战略能力办公室 \| DARPA \| 快响小组 \| Gartner \| 硅谷 \| 谷歌 \| 华为 \| 阿里 \| 俄先期研究基金会 \| 军工百强
其他主题系列陆续整理中，敬请期待……

综合桅杆： 传感器的最佳位置

正文

综合桅杆：传感器的最佳位置