假圖天國

在前文裡，已經約略談到區域防空系統中，強大搜索能力的重要。辜且不論是否發動空中威脅的敵方，有無能力發動大規模的飽合攻擊，單單是現代空域的繁忙與擁擠，就是防空系統所要面臨的第一個挑戰。更何況一個區域防空系統所要防衛的，不僅僅陣地上方幾十平方公里的空域，而是廣大到上千平方公里的範圍，如果一個區域防空系統無法達到這樣的要求，勢必連最基本的「早期預警」能力都達不到。而這一個上千平方公里的空域裡，同時在空的空中飛行物，其數量恐怕十分龐大。先別談飽合空中攻擊，光是海上艦隊靠近比較陌生的國際航線附近海域，其空中識別與接戰管制就是一大挑戰。這就好比你跑去水手服女校校門口站崗，想攔截的只是其中一個你之前聯誼時認識的火辣正妹，但是放學時一擁而出的水手服妹妹卻如潮水般向你襲來。問題是，有些低年級的根本未滿十八歲(無害的小型民間飛行機)，有的妹妹沒有威脅性(一般航線民航機)，有的正妹根本不是你的菜(中立第三國的戰機)，有的根本就是你不能動的隔壁鄰居(友好國家的空中友軍)，而這年頭說不定裡面還有你潛在的情敵(尚未正式表態的敵國盟邦觀察機)。也因此要在這樣複雜的空中環境中找出真正的高威脅性目標(Hot target)，是十分困難的工作，傳統雷達根本無力負荷。就像傳統的一雙人類眼睛根本無力快速搜索眾多目標。不信的話，來試一下，你有能力在15秒內從下面這張圖裡，找到高威脅性目標(堀北真希)嗎?你可以先作一下功課，在Google裡搜尋堀北真希的圖片，惡補一下敵方威脅物的特徵，然後按「繼續閱讀」後，開始這個測驗。

測驗終了，在15秒內一個堀北真希都找不到的，恭禧你，你應該差不多已經被擊沉了。找到一個的，還是恭禧你，你也可能已經被擊沉了。找到兩個的，你的生還機會會大一點，因為你只漏了一個目標。在15秒內能找到三個目標的，那你真的有雙「正妹之眼」，適合去正妹牆網站(註一)應徵工作。那可能有些人會說這個測驗極不公平，因為有些圖很小，有些根本只看到側臉，而且前文提供的大圖是長髮，但是裡面的三張堀北真希有一張是短髮，一張還是幾年前她剛出道時的舊圖。更有一張穿和服。加上故意以同樣是短髮的相武紗季，與號稱是「小堀北真希」的杉本有美，刻意進行混淆，更讓識別的工作難上加難。但是現實作戰環境就是如此，絕對只會更不公平，敵方的欺敵手段會更惡劣、更高竿。敵方戰機可能會以超低空掠海飛行，讓你看不到完整的訊號，會進行電子干擾，讓你無法正常反應，更會佯裝為無害的空中飛行器，伺機進行突擊。更別說以狼群之勢，與友軍進行飽合突擊，擔任佯攻的與真正擔任主攻擊火力的戰機一擁而上，讓防衛方在一瞬間無從辦別高威脅目標。要知道「兵者，詭道也。」戰爭本來就是不公平，而被擊沉者大概也只能去找閻羅王申訴了。

傳統的長程對空搜索雷達如上圖，這是成功級飛彈巡防艦上的AN/SPS-49(V)5對空搜索雷達，若以比喻的話，就像人類的傳統雙眼。靠機械轉動來獲得360度的視野。由於傳統雷達本身性能的限制，加上必需要靠較為緩慢的機械轉動來達到360度的視野，雖然偵測的有效距離頗長(360公里)，可靠性亦佳，但是同時能夠搜索追蹤的目標數量較少，由於最快轉速為每分鐘12轉，每一周機械旋轉周期為5秒。若一個威脅目標刻意進行欺敵的動作，導至訊號不清楚或不完全，傳統的機械式旋轉雷達需要利用二至三次的旋轉時間才能判定威脅目標。也因此，當可能的威脅目標來自四面八方，而且數量大一點的話，傳統的對空搜索雷達就力有未逮了。這也是為什麼說成功級飛彈巡防艦只俱備「點防空」的能力。因為若以雙架次單方向攻擊，或是四架次從兩個方向發動攻擊，成功級飛彈巡防艦都有很好的截擊成功率，但是一但敵方同時發動的空中攻擊數量繼續增加。成功級飛彈巡防艦就漸漸開始無力招架。在面對大量空中攻擊可能自身難保的情況下，更無力成為艦隊的空中保護傘。

解決傳統對空搜索雷達問題的方法，就是後來出現的「相位陣列雷達」。由於本文不是雷達原理應用討論，因此省略一萬字介紹其基本原理與發展的文字敘述。簡而言之，就是一雙眼睛來看正妹牆力有未逮，那就學蜜蜂等昆蟲，發展出複眼這種東西。一個複眼裡有幾千個小眼睛，那正妹牆上正妹再多也可以一網打盡。上圖就是基隆級艦所使用的AN/SPS-48E相位陣列雷達，遠看像個大黑版的雷達主體，近看就會發現是由一個一個的小元件所組成。這每一個陣列單元可以簡單視為一個小雷達，它們利用電子方式改變相位或頻率以進行偵測。而目前多數採用改變相位的作法，並且以排成矩陣的方式構成雷達本體，故稱「相位陣列雷達」(註二)。這種雷達在搜索與偵測能力上大幅的改善了傳統雷達的問題，特別是傳統雷達通常只有二維的定位能力，而相位陣列雷達擁有三維的定位能力，也就是同時可以定位目標的高度，這對射控系統與管制系統而言是非常大的助力。基隆級的AN/SPS-48E，轉速為每分鐘15轉。同時使用與成功級艦一樣的AN/SPS-49(V)5傳統式二維對空搜索雷達為搭配，除了平日互為支援死角外，亦在承受戰損與故障問題上較為有利。

因為「相位陣列雷達」擁有強大的搜索能力，廣泛被陸上、海上、與空中作戰系統所採用。如複眼般的相位陣列雷達可以對正妹牆進行快速搜索的能力非常令人激賞。但是問題在於，這個世界不是平面的，在真實世界中，正妹不會如正妹牆一樣，乖乖的列隊在你的正前方，而是會散佈在四面八方的空間裡。讓我們先回到水手服女校放學時的校門口，那個場景可以想象成是你被多面正妹牆360度包圍。而使用機械旋轉的平板相位雷達，雖然轉速已經很高，一次獲取目標的能力已經很強，也許對付女校門口的360度正妹牆還游刃有餘。但是如果設想今天這套系統要接受更嚴酷的挑戰，在墾丁「春天吶喊」活動的海灘上，幾萬名比基尼辣妹同時在三維空間中活動，恐怕你會不止希望你臉上有複眼，你還會希望你最好背後也有長眼睛，不用一直轉動脖子，就能360度觀測海灘上所有的比基尼辣妹。這個簡單又邪惡的想法一開始就被陸上系統所採用，使用四個平板相位陣列雷達就能組成一個不用轉動脖子，就能同時搜索追踪360度內所有目標的系統。上圖為美帝的鋪路爪長程預警雷達，由多面相位陣列雷達所構成。只是在過去，同時安裝多部相位陣列雷達不止造價昂貴，系統的重量驚人，而背後龐大的運算量亦需要運算速度極快的龐大電腦系統才能勝任，這也是為什麼一開始這種相位陣列雷達只能用在陸上系統。而無法搬上船。一直到後來科技更加進步，才讓海上神盾成真。

神盾系統可以說就是安裝在船艦上的多面相位陣列雷達系統，如上圖這張美帝海軍的伯克級神盾驅逐艦，就能清楚看到正面有兩個像大眼睛的東西，而背後亦有兩個，組成四個面向，涵蓋360度的搜索雷達系統。當然這就比還要靠機械旋轉的單一平板相位陣列雷達更加的強大，能同時搜索追踪處理的目標數量極為龐大。而這也是神盾系統最大的外型特徵。但是並不是擁有這樣的多面相位陣列雷達系統就一定擁有強大的搜索追踪能力，因為重要的就在於連在眼睛後面的大腦是不是夠處理眼睛看到的眾多正妹。回到最上面那個正妹牆的例子，上面每個入選的妹沒有不正的。但是當我們只要在這麼多正妹中尋找我們認定的Hot target(堀北真希)時，每個進入你眼中的正妹都要由你的大腦進行比對與分析，判斷這個正妹是不是堀北真希。而這樣的決策與判斷能力，才是整個區域防空系統中最重要的一環，亦是下一篇所要介紹的主題。(未完待續)

註一:正妹牆，有興趣訓練眼力的人可以點入該網站，深入研究一下。
註二:相位陣列雷達又分主動相位陣列雷達與被動相位陣列雷達，其主要差別在於每個陣列單元有沒有自己產生訊號與放大的能力。而本文所介紹的文字敘述以簡明為主，比喻亦非十分精確，請學者通人不必深究，而有興趣深入研究者，建議自行在網上查找相關資料。