44993 条评论分享收藏感谢收起过5K赞了，补点后记，在最后。&br&——————————————&br&楼上楼下很多答案，说的都是正确的。维持生产的原因有抵消设备折旧，保持现金流，保持团队正常运转等等，这些都对。但是呢，我想从复杂的现实视角讲个真实的故事给大家听听。&br&&br&某企业A，资源生产型。公司资产大概在30亿左右，但是负债也已经接近这个数，两者对冲，可能也就是也就剩下两三亿左右，那就是负债率已经高达80%-90%。现在出现了一个企业B，有意将其收购，双方签署了意向性协议，我朋友某甲作为尽调及收购交接工作组负责人，准备进驻这个企业，摸清情况，以及准备接管（如果收购完成）。&br&&br&请问如果是你，身为此职务，你会怎么样开始你的工作呢？如果你说准备带工作人员去把持账目和机要部门（财务，总办），那么你就真的太拿衣服了。&br&.&br&我的这位朋友兵分三路，进行长达一个多月的前期的准备工作：&br&&br&一，最重要的，首先去找了个当过兵的远房亲戚，然后在老家招募了一些大概40个身强力壮，老实本分，听话的汉子，交由他的这位绝对可靠的远方亲戚进行是军事化训练。置办了一些极其相似特警服装的保安服，头盔，警棍，防狼喷雾，盾牌，烟雾弹，对讲机，8台黑色特警样式摩托车。（如图）。&br&&br&&figure&&img data-rawwidth=&650& data-rawheight=&436& src=&https://pic2.zhimg.com/50/b9bebeba8958_b.jpg& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&650& data-original=&https://pic2.zhimg.com/50/b9bebeba8958_r.jpg&&&/figure&&br&&br&二、安排以前几个精干得力机灵的手下，分别化妆推销各式各样原材料或者是物品的推销员，应聘的打工仔，收破烂收废铁的，从内部，公司附近的餐厅，饭店周边各色人等那里，收集A企业内部各种传言，情报，进行分析研判，把公司真真假假各种传言故事，里面各色人等都有了初步了解。&br&&br&三、他本人则带着酒量极好的秘书，副手，先后拜会当地的政府，公安，税务，城管司法，环保等等各部门领导，拜各路山头，其中又以当地政府和公安，部门为重点公关对象，建立关系，重中之重是把附近各派出所民警关系做熟做透，称兄道弟。&br&&br&这样兵分三路三管齐下运作了差不多一个月之后，甲才第一次站到这个工厂里。&br&&br&到工厂后第一天给，紧急所有在厂中层干部召开大会，要求所有中层干部到场，先简单通报关于B公司将计划对A公司进行兼并重组的通知。所有财务往来款项冻结，款项支付必须经由新任财务总监批准认可后才可兑付。&br&&br&所有不在场的中层干部，就地做休假处理（在场的中层干部，只有应到的一半），不用来上班了，如果要上班的，接收小组这里进行甄别谈话，许可之后，才恢复正常工作。&br&&br&这才真正开始，全面清查工作以后发现，尽管是事先就已经对情况有了心理准备，但是没有想到竟然可以腐败，混乱至斯。&br&&br&一，公司前任领导及一些经办经理，也不知是收了多少好处，高价购买了一批原材料，高价也就算了，糟糕的这原材料竟然还和工厂设备不兼容，现在只能扔在料场上面，日晒雨淋，仅此一项，扔在那里的资产就有3亿，现在经过两年日晒雨淋的收拾，也不知道折损了多少。经办人员屁事没有。&br&&br&二，在工作组进驻后的第一次发放工资，是要求所有人，到操场上集合，一个个拍照，对身份证，留指印，发放现金，经过这样子核对，冒领工资，吃空饷的程度大概达到20%，还有些人真实存在，已经长期不在公司里露面，照领工资的大有人在。&br&&br&三，公司有几辆业务用的桑塔纳，凯悦，小面包等，两三年前起就没有在公司里露过面，可是每个月各种油费过路费停车费，维修保养费的发票还像雪片一样的飞来。向其中一名业务人员打电话，要求就把车子开回厂子里，该业务人员竟然先拿出了差不多8万块钱的发票，要求公司先报销才把车辆交回，而车辆的残值估计也就只值4万元，成了一个笑话。&br&&br&四，公司走廊楼道里面有三百多盆装饰用塑料花，请注意不是真花是塑料花，这种塑料花，街面上买也就差不多200块钱一盆，以每盆80块钱每个月的价格，收租金收了好多年，通知财务停掉。财务还一副心不甘情不愿的样子，并且很快，经办人员就收到了威胁电话，威胁做掉全家。&br&&br&五，在工作组进驻之前，有些保安和外面里应外合，盗窃公司里面的资产，好几百块钱的东西，10块钱当废铁卖，而公司里面的库房，资财管理也一片混乱，帐实不符，这件事情经年累月，已经成为公开秘密。&br&&br&六，生产本来购买的设备就是价高质次的产品，在运行中经常出问题，一出问题去维修，又用的是价高质次时间长的配件，一个普通小空压机可以卖出24000元天价，维修一次，几个配件要1100，维修费另算。&br&&br&七，公司迎接领导视察，充气拱门的租金3500，一天你能相信？&br&&br&八，公司在外面，与4家大饭店，七八家小饭店，两个宾馆，都是有挂账签单消费，有权力挂账的人，数都数不过来，而财务也从未进行审核，到月底账单就如同雪片一样飞来。&br&&br&……&br&&br&各种奇葩事真要数下去，可能三天三夜都说不完。一刀切下去，当时就有人嚷嚷着要上访。要找领导要说法，言语威胁，掀桌子扔东西的比比皆是，如果不是保安部队控制局面，很难收场。&br&每天4辆摩托车载着8名保安佩戴警棍在偌大的厂区来回巡逻，显示武力，震慑潜在蠢蠢欲动的反抗分子。&br&&br&所以有些企业，根本没有人关心他是否还盈利，哪怕有，对它的盈利负责的人也没有能力来控制局面了，只能任由一群蛆虫在这个病体甚至是尸体上，饕餮大餐，中饱私囊，最后树倒猢狲散，但只要还有一点利用价值，就绝对少不了它上面想要捞一点的人。&br&&br&因此，要撼动这样的小利益集团触动巨大的利益，绝不仅仅是发个文件，做个决定那么简单，而是做好刺刀见红，兵戎相见的准备。这就是为什么一开始，要建立一只“训练有素，装备精良，忠诚可靠，不怕牺牲”的安保部队，其次，要防止利益团体收买打手，寻衅滋事，既要有自己的武装力量进行保卫，还要与当地政府派出所“县官+现管”搞好关系，一来在出现治安事件时候请求公安协助，二来在出现意外事件的情况下，也能大事化小，小事化无。&br&接收小组的骨干成员都不单独外出，集体行动，有保镖贴身陪同。任何一点事直接找就近辖区熟悉的派出所民警。&br&&br&&br&&i&“革命不是请客吃饭，不是做文章，不是绘画绣花，不能那样雅致，那样从容不迫，文质彬彬，那样温良恭俭让。革命是一场暴动，是一个阶级推翻另一个阶级的暴烈行动。” &/i&&br&&br&&br&最后说一句，尽管把情况摸清楚了，由于情况实在太差，B企业放弃了对这家A企业的收购，这家A企业仍然继续糜烂下去……&br&————————————&br&到5000赞了，补点后记：&br&&br&一、这是一家什么企业？&br&首先很多朋友都猜对了，这是一家钢厂，但是他不是彻底的国企，它是有国有控股，地方政府，投资公司，当地自然人都有插足一个股权关系非常复杂的企业。&br&国有控股加上复杂的股权关系，导致他的治理一片混乱。&br&&br&二、这些保安够吗？&br&首先要纠正一些键盘革命家的误解，他们被通钢事件吓破了胆，要么把治政想的很简单，要么就想的很复杂。通钢事件里面陈国军，和劳动者群体矛盾激化在前面是积年累月的新仇旧恨，减薪裁员形成直接集体的对立，冰冻三尺非一日之寒。其次，陈国军对于自身安保也非常漠视，实际上当时如果安保在场，陈国军未见得出事。通钢事件前因后果，前面建龙在政策处理的得失，收购方都研究得很透彻了，如果没有看过几十页通钢事件的前因后果，没有干过一些并购案子专门经验的人就不用来谈了，只增笑耳。&br&&br&三、为什么只是达成意向，可以控制财务介入管理？&br&首先，和普通的买个简单的东西不同，被收购企业的实际价值和账面有巨大的分离，这点，卖方和买方都很清楚，因此深度的调查，是有必要的，也恰恰是对达成交易有诚意很慎重的表示。到本案例上，这个企业的价值取决于他的病症严重到何种程度，另外还要再花费多大的力量理顺管理关系，而这个不亲手介入管理根本无法评估。其次，其实卖方各股东都意识到这家企业有严重的问题，寿命不长了。但是，由于分裂的股权，没有人有能力把局面控制住，在这种情况下，大家共同认为卖掉倒是一个很好的选择，也就是趁着水果还没烂完赶快脱手，换成单一股东，在治理上反倒简单了。不卖掉，烂的趋势没有人能阻挡，各个利益单位拼命的再抢这点捞点钱出来，烂得更快。在这种共识下，反倒是被收购方希望的收购方能够铁腕扭转现在的局面，所以介入不会遭到董事会阻挠反而是乐见其成——所谓”心狠的后妈好教儿“。&br&&br&四、没收购成，成本怎么办&br&凉拌呗，做什么事情都是要付出成本的，如果这个理不理解，那就不要来做企业了，对企业的情况有一个深入的理解，能够有个准确的评估，为此花点钱是值得的。这些安保等等人员，本来也是临时工人员，两三个月以后给了一笔丰富的遣散费，大家皆大欢喜。其他人员本身就是公司自有，整个过程里面，大概花费了差不多两百万，一个几十亿资产的企业，找会计尽调花的钱，也不见得就比这个数少，还能隐藏不少债务。何况，如果真的收购，先头部队在前面就已经打下了治理的基础。&br&&br&只花了百万，避免几亿的损失，这帐划得来。
过5K赞了，补点后记，在最后。 —————————————— 楼上楼下很多答案，说的都是正确的。维持生产的原因有抵消设备折旧，保持现金流，保持团队正常运转等等，这些都对。但是呢，我想从复杂的现实视角讲个真实的故事给大家听听。 某企业A，资源生产…
没想到有那么多知友对导弹攻击航母感兴趣，&b&答主请评论区里的知情人士点到为止，不要泄露关于导弹、雷达、卫星、预警机的一些重要性能参数，毕竟国之重器，不可轻易示人。&/b&&br&------------------------------------------------------------------------&br&对于这种砖家，答主认为有必要啪啪啪一下，以正视听。&br&&br&下文科学地论述了弹道导弹在攻击海面大型舰艇（包括航母）方面占据的绝对优势，转载自台湾网友YST：&br&&br&&b&甲. 不对称战争&/b&&br&&br&１. “效费比”的不对称&br&&br&根据估计，“东风-21丁”600公斤的弹头到达航空母舰的速度是音速的六倍，大约每秒两公里，这个动能保证可以穿透航空母舰好几层甲板（包括最上层的飞行甲板）在船舱的内部中心爆炸，如此深的穿透力谁知道能撞上什么？最轻的情况是航空母舰失去作战能力，如果撞上油库或弹药库，那么一枚“东风-21丁”就足以击沈一艘航空母舰。&br&&br&一枚“东风-21丁”的价格大约在五百万美元至一千万美元之间，这中间的价格差异就看内部安装的电子仪器精緻的程度。我们就假设“东风-21丁”的造价为一千万美元。&br&&br&一艘“尼米兹”级的航空母舰本身的价格为45亿美元（杜鲁门号），船上的武器（飞机加导弹）大约与航母等价，也是45亿美元。&br&所以不计算船上五至六千名官兵的生命，一艘航空母舰单是硬体价值90亿美元。&br&&br&所以一枚“东风-21丁”的价格大约是航空母舰的千分之一，即使发射10枚也只有百分之一，“效费比”高得惊人，太划算了！&br&&br&战争比的就是消耗，包括物质和人员，看谁先破产。这其中人员的补充至关重要。特别是航空母舰飞行员的培养必须经过长时间的训练，补充尤其困难，这也是为什么日本海军在中途岛战役之后就一蹶不振，因为损失的优秀飞行员要再招募新兵从头训练谈何容易。&br&&br&“东风-21丁”和“尼米兹”级航空母舰如此不成比例的消耗战没有任何国家能够承受，所以被称为“不对称战争”。&br&物质 1：1000，人员 0：5000，“弹道导弹攻击航空母舰”应该是“不对称战争”最经典的例子了。&br&&br&２. 攻守的不对称&br&&br&前面的文章说过，面对弹道导弹的远程攻击超出舰载机的作战半径，航空母舰只能防守和挨打，毫无还手之力。弹道导弹与航空母舰的战争在攻守上是完全不对称的，航空母舰得胜的机率是０。&br&&br&3. 数量的不对称&br&&br&“弹道导弹攻击大型海面船只”的作战方式完全不在乎敌国航空母舰的数量，对付一个航空母舰战斗群跟对付10个航空母舰战斗群没有什么不同。美国海军要靠大型军舰的数量取胜是不可能的。&br&&br&美国在中东打击伊拉克的战争曾经出动四艘航空母舰构成空中力量的绝对优势。&br&&br&这种“船海战术”是欺负弱国的海军表演，YST 个人认为动用四个航空母舰战斗群对付伊拉克这样的小国太过分了，地中海和波斯湾都非常狭小，战场已经过度饱和，这是over-kill，是美国海军在世界舞台上演的表演秀，牛刀杀鸡给全世界看。&br&&br&美国军事家认为跟中国的战争至少需要六艘航空母舰（美国海军一半的力量）才能取得空中优势。&br&&br&六个航空母舰战斗群对中国战场而言也已经饱和了，但是这种传统的海战方式在面对中国弹道导弹攻击的时候完全派不上用场，解放军只要动用六个导弹旅在航空母舰距离海岸两千公里以外就结束战斗了，全部过程不会超过四小时。&br&&br&&b&乙. 一招制敌&br&&/b&&br&“虎年新春谈天下大势”曾经详细论述美国的地缘政治，请参阅：&br&“虎年新春看天下大势：中美博弈”（）&br&。这篇文章论述的重点是：&br&美国的东西是两大洋，远离全球人口中心的欧亚大陆，属于偏远地区。美国要避免被边缘化就必须不断地在欧亚大陆制造动乱，然后投射本身的武力去调停，不但获取政治的领导地位，并且获取巨大的经济利益（钱总是流向稳定的地方），一箭双鵰，这是美国的基本外交政策。&br&&br&由于被海洋包围，美国投射武力几乎全靠海军。美国海军的力量全部集中在航空母舰，其他舰艇包括核子潜艇都是航空母舰运作的配套船只，这是美国海军的作战思想，也是美国海军的建军蓝图。航空母舰不但是美国海军力量的象徵，也是美国国力和作战力量实际的代表。&br&&br&美国的航空母舰战斗群称霸全球海洋超过六十年没有遇到任何对手，对美国作出卓越的贡献，它是巩固美元最重要的单一力量。&br&&br&中国大陆发展出来的“弹道导弹攻击大型水面船只”是六十年来美国航空母舰第一次遭遇的强烈挑战，解放军这套系统把航空母舰从纯粹的攻击变成纯粹的防御，航空母舰完全失去了它设计的目的。基本上，威风凛凛的航空母舰战斗群面对中国的这套“远程打击体系”成为无用之物。“弹道导弹攻击大型水面船只”可以说是一招制敌，击中无敌美国海军的软肋。&br&&br&&b&&i&答主目测该砖家仅有不多的军事知识来自于红色警戒。按该砖家的逻辑，如果中国的弹道导弹是大象，那么平心而论，美国的航母，可能连猴子也不是。&/i&&br&&/b&&br&YST评论部分台湾人民对于美国航母的心态：&br&&br&&b&美国的航空母舰是台湾人心最大的镇定剂&/b&&br&&br&九０年代开始，解放军的海军对国军有了显着的优势，但是中共知道他们作战的真正对象是美国海军，所以仍然不具有武力统一的优势。台湾人对这一点也非常清楚。&br&&br&基本上，台湾人民的安定心理和反中意识全压在美国海军上，说得更确切一点，是全压在美国海军的航空母舰上。美国的航空母舰是台湾人心最大的镇定剂。&br&&br&台湾人民对美国航空母舰的依赖在1996年的台海飞弹危机中表现得最清楚不过了。当时台湾得知消息有两艘美国航空母舰要来保护台湾，台湾人高兴得不得了，有脑筋动得快的商人还要组团租船去看美国的航空母舰。这些商人固然头脑简单和想法天真，但是它代表两个事实：&br&a. 台湾人民并不把中共的飞弹看在眼里；&br&b. 只要美国航空母舰前来助阵，台湾人就什么都不怕。&br&&br&对台湾人民而言，美国航空母舰是不可战胜的（invincible），它们在台湾人的心理具有无上崇高的地位。这就是为什么本系列的主题，“弹道导弹攻击大型海面船只”，特别刺激台湾人的神经。&br&&br&不开玩笑，一旦美国航空母舰被大陆击沉将造成台湾人心的总崩溃。&br&&br&&b&台湾立法委员的发言&/b&&br&&br&就是这种心理上的极度依赖使台湾人不能接受大陆可以用弹道飞弹攻击航空母舰的说法，持这种观念的佔台湾人的绝大多数，以立法委员林郁芳为代表。&br&&br&今年２月，台湾中广新闻报导，美国参谋首长联席会议的前顾问克拉斯卡发表论文，假想中国大陆在2015年将有能力以中程弹导导弹击沈美国航空母舰，取代美国在太平洋的霸权地位。林郁芳委员质疑这篇文章“太扯了”，林委员说以弹道导弹击沈航空母舰简直是天方夜谭，显示作者不是战术方面的专家。林郁芳进一步以专家的姿态说，全世界没有一个国家有能力用弹道导弹摧毁移动中的军舰，因为弹道导弹不是巡航导弹，没有那么好的导引系统，这显然是作者不懂弹道导弹。&br&&br&看到没有？这就是台湾立法委员的水准。&br&这些立法委员还有电视上的名嘴们绝大多数没有什么知识，但是他们的声音非常大，敢乱讲，敢大言不惭，敢讲他们完全不懂的东西。&br&&br&林郁芳是文科生，先读英国文学，后攻美国政治，实在不适任立法院的国防委员会。国防委员会需要审核巨大的国防预算，武器的购买和评估里面牵涉多少科技，这些都是林郁芳连边都摸不着的，这不是开玩笑吗？林委员爱上电视爱说话，但是基本上是道听途说，因为他本身没有判断的能力，令人摇头。国防委员会的工作需要有理工背景的人才能胜任，立法院又不是没有这种委员。&br&&br&林郁芳在台湾混得开，因为他专门说台湾人喜欢听的，是典型的政客。&br&----------------------------------------------------------------------------&br&鉴于部分知友质疑“导弹打航母”的实际可行性，答主就贴下YST的全文吧，&b&下文内容属于有理有据的正面硬肛，前方超长文字预警。&/b&&br&&br&在我们进入“虎年谈天下大势”的最后一个迷你系列，弹道导弹攻击大型海面船只，这也是中美军事对抗的最高潮和最后一个系列论述。&br&&br&由于这个问题的牵涉面过广，YST 也不知道用几篇才能写完，所以把篇数用罗马数字 I、II、III、IV、V．．．．编排，长短不一，什么时候写完什么时候停。&br&&br&这个系列的内容由很多重要单元组成，每个单元都有一个标题，它们就是子标题。YST 把这些子标题用中国数字一、二、三、四、五．．．．编排，内容短的只有数百字，长的可能数千字，这些单元的长段与重要性都不一定在同一水平。至于子标题相互之间的逻辑关系是不是平行关系与顺序的安排是不是合理以及众子标题与母标题之间的层次关系是不是很明显，这些 YST就顾不得很多了。如果要求结构完全合理，这个系列文章就没法写了，说到底，这也不是写书，YST 尽量使其合理易懂与层次分明，顾虑不周之处读者请多担待。&br&&br&这篇文章有浓厚的科普味道。读者不要害怕，你不须要具有高深的科学知识，更不需要是任何方面的专家，只要有普通中学的程度、现代生活的常识、一颗好奇的心和一个清楚的头脑，那么就足以轻松地看完整个系列，然后说：嗨，原来弹道导弹打航空母舰就是这么回事！一点都不难嘛。&br&&br&让我们开始论述。&br&&br&（一）简述&br&&br&本文论述的是中美不对称战争中最重要的例子，那就是使用弹道导弹攻击大型海面船只。所谓“大型海面船只”是指排水量在八千吨以上高价值与高威胁性的水面作战船只，譬如导弹驱逐舰（八千吨以上）、导弹巡洋舰（一万吨以上）、指挥舰（一万八千吨）、直昇机母舰（二万吨以上）、攻击航空母舰（四万吨以上）．．．．等等，它们的造价都在10亿美元以上而且具有强大的攻击能力。&br&&br&上面所说的这些船只都在本系列讨论的应用范围之内，但是中共研发弹道导弹攻击大型海面船只的主要攻击目标是航空母舰，特别是美国的超级航空母舰，它们的满载排水量接近甚至超过十万吨，它们每一艘的造价加上所携带武器价值接近100亿美元，它们是美国海军进攻武力的核心。&br&&br&海军是战略军种，海军作战的胜败对战争物质的生产与后勤补给产生重大的影响，因此直接关系到战略的演变与战争最后的胜败。对于传统的岛国，譬如英国与日本，海战的胜败直接决定国家的存亡；对于非传统的“岛国”，譬如美国，海战的胜败直接决定其全球霸权的存亡。&br&&br&使用弹道导弹攻击大型海面船只是人类战争历史上革命性的变化，这项武器系统将彻底改变海面作战的形式，影响极其深远。&br&&br&（二）远因&br&&br&海军的发源很早，海战的历史非常悠久，太古老的事情我们不去考证和研究。&br&&br&近代海军的发展起于15世纪，也就是郑和七次下西洋的那个年代，可惜的是郑和的舰队虽然在当时举世无敌，但是中国不是一个侵略的国家，因此郑和舰队对世界的影响很小，长远的影响几乎可以说没有。郑和之后，明朝皇帝颁布了禁海令，不准两个桅杆以上的船只出海，愚昧与短视的明朝皇帝正式封杀了中国领先全世界的舰队与航海技术，使中国成为一个没有海权和海洋意识的陆权大国，也错过了中国向海外扩张与拓展的最后机会。&br&&br&但是就在同一个时期，西方葡萄牙与西班牙的海军却获得国王的鼓励与国家财政的大力贊助而蓬勃地发展起来。西方的民族具有很强的侵略性，于是海军领导这些国家进行海外扩张与掠夺，迅速地在海外建立殖民地，形成现代列强的世界版图。更重要的是，海军是一个非常高科技的军种，西方海军的发展与激烈竞争不但开展了西方列强的经济基础，也奠定了今天西方列强科技研发的坚实基础。&br&&br&五百年来世界兴起的列强没有一个不是依靠强大的海军，因为海军是掠夺海外资源和打开国际贸易最有效和必不可少的工具。美国的全球霸权，无论是二十世纪五０年代全球霸权的建立还是现在一超独霸的维持，最重要的力量就是美国海军主宰性的统治力量，说得更确切一点，是美国海军超级航空母舰的作战能力。&br&&br&由于飞机的飞行速度快和飞行距离远，没有任何船只能够抵挡飞机的攻击，所以很自然地，航空母舰就成为海上作战的霸王。&br&&br&航空母舰的攻击能力非常强大，但是本身的防御能力却非常薄弱，因此不能单独行动，必须有其他船只的支援才能有效地进行战斗。通常每艘航空母舰至少需要两艘导弹驱逐舰（防空或反潜）、两艘导弹巡洋舰（防空）、两艘核子潜艇（反潜）和一艘补给舰，另外视作战地区潜艇的威胁程度还需要配备一艘或多艘护卫舰，才能进行战斗任务。这个庞大的舰队就是我们所说的“航空母舰战斗群”。&br&&br&美国的航母舰队无论是吨位、性能、训练与后勤都远超过任何一个国家，是无可争议的海上霸王，二次大战以后基本上没有对手。我们必须清楚认识海军不但科技的门槛非常高，而且基本上是钱堆出来的，没有任何国家有如此庞大的经济力量支持甚至一个像美国这样的航空母舰战斗群，而美国的航空母舰战斗群有11个，即使全世界所有海军力量都加起来也不是美国海军的对手，差得太远了。中国要遏止美国的扩张与霸权行为必须跨过的门槛就是能够有效对付美国海军的航空母舰战斗群，没有第二条路。&br&&br&在中共建国六十週年国庆阅兵系列我们论述导弹方队时就说过军舰最怕飞机，不论什么军舰都怕。美国一艘航空母舰通常携带80架飞机，必要时可以增加到一百架，它的空中武力相当于地面上一个空军联队（大陆称空军师），作战能力非常可观。目前对付航空母舰最有效的方法就是也用航空母舰大家对着干，交战双方都使用飞机对飞机在海面上空交战。这种传统的作战方式不但耗资巨大，而且短期之内对中国而言是不可能的，长时间也很难形成优势。于是中共科学家构思用中程弹道飞弹攻击航空母舰，便宜、省事又省时，最重要的是本小而利大。&br&&br&想想看，一枚中程导弹所费不超过一千万美元（中国的造价），攻击的目标价值一百亿美元，千分之一的代价，太划算了。这就是不对称战争。&br&&br&（三）近因&br&&br&1996年台湾海峡发生举世震惊的“飞弹危机”，美国派了两个航空母舰战斗群前来危机地区宣示武力，虽然航空母舰编队并没有进入台湾海峡，但是巡弋在距离台湾东部数百公里的海面上仍然对解放军造成极大的压力。中共誓言绝不会让这种情况再度发生，用弹道飞弹攻击大型水面船只的研究工作便正式立项、全力进行。&br&&br&历史上的任何重大事件，近因不过是藉口，远因才是根本。大到启动战争，小至重要武器的发展，都是如此。YST 要说的是，弹道导弹攻击大型海面船只是导弹应用很自然的发展方向，当相关科技的累积和成熟到达一定程度时自然就会朝着这个方面发展。中共科学家在弹道导弹末段机动制导的理论研究工作其实在1991年便完成了，正式的研究报告在1994年发表于【宇航学报】上。1996年美国海军航空母舰的威慑行动不过使这个问题的严重性、必要性和急迫性浮上檯面而已，它迫使中共下定决心、正式立项、把这门科技从研究推入发展，其实它的基础研究工作早就在五年前完成了。&br&&br&（四）相关科技&br&&br&现在让我们进一步观察用弹道导弹攻击大型海面船只需要哪些科技。&br&&br&传统的弹道导弹只能用来打击固定的地面目标，如果要用来攻击海面移动目标，那么导航与导引设备就要重新设计，而且还需要卫星侦察系统和卫星通讯系统来配合，后者要求的科技水平比前者要高，这其中的学问就大了，不是一件简单的事。这项工程耗资巨大，困难度高，这个世界只有中、美、俄三个大国有能力研发，俄国没钱，美国没有这个需要，所以全世界也就只有中国科学家在这方面做研发了。&br&&br&中国大陆经过十几年的努力终于发展出今天用弹道导弹攻击海面船只这个独门武功，其实一点也不奇怪，这是科技基础和国际情势产生的自然结果。重要的是，我们要对这个革命性的独门武功有正确的认识。&br&&br&我们必须认识的是：反舰弹道导弹不是只有一枚导弹，这是一个包括侦察、通讯、指挥和作战四大系统的综合体。&br&&br&所以发展反舰弹道导弹和发展远程作战体系是分不开的，这就使得中国大陆发展反舰弹道导弹有别于美国与德国在二战时研发的超级武器。德国的 V-1巡航导弹与 V-2弹道导弹和美国的原子弹都是单一的超级武器，而中国大陆的反舰弹道导弹所发展出来的不是一个单一武器而是一个庞大的“远程作战体系”，其应用的范围涵盖所有的作战系统，反舰不过是其中的一个应用罢了。&br&&br&上面这段叙述是非常重要的观念。是的，“远程作战体系”就是中国的军事科学家在20与21的世纪之交研发出来的独门武功。在下面我们介绍弹道导弹的反舰过程中就可以清楚看到这个“远程作战体系”的详细内容。&br&&br&（五）反舰弹道导弹的原理与操作&br&&br&反舰弹道导弹的原理与操作非常复杂。原理的复杂在搜索、发现与跟踪系统的高科技与多样化；操作的复杂在于如何融合这么多蒐集到的资讯作出正确的判断。&br&&br&反舰弹道导弹最困难的部分不在导弹的本身而是在搜索、发现与跟踪目标所需要的深厚功力。基本上，海面的大型船只一旦被发现而且准确地被跟踪，其实消灭它的工作就已经大部分完成了。所以我们要花相当大的篇幅，也就是主要的篇幅，来叙述这个艰难的工作。&br&&br&&br&（六）海面目标的搜索、发现与跟踪&br&&br&航空母舰看起来固然很大但是海洋的面积实在太大了，在辽阔的海洋搜索一艘航空母舰不是一件简单的事，非常地耗时，要探测到一艘航空母舰还需要克服各种天气的考验，譬如黑夜、云雾与雨雪。所以搜索航空母舰犹如大海捞针，通常需要多种探测手段，是一件非常困难的工作，更何况航空母舰是一个快速移动的目标，最高速度超过三十节（每小时三十海浬，大约55公里），一天可以神祕地在海洋中移动一千公里，在暗夜和云雾的掩护下经常轻易地摆脱追踪。过去的经验告诉我们，敌人的航空母舰经常在运气好的情况下偶而被发现，但是由于不能连续追踪经常又被它逃脱了。发现、追踪和长时间连续追踪是三件不同的事情，困难度相差很多，单单发现目标是远远不够的，只有达到长时间连续追踪才有消灭目标的把握。&br&&br&事实上，自从航空母舰出现在战争中，发现和连续追踪敌人的航空母舰就是所有作战行动中最困难的，尤其是前者。过去的经验告诉我们行踪的神祕是航空母舰最大的保护，直到今天这个原则还是适用的。&br&&br&但是科技是快速进步的，能够大面积搜索海洋的利器终于出现了，那就是侦察卫星。航空母舰在卫星的监视下要做到行踪神祕已不可能，至少理论上是如此。但是侦察卫星非常昂贵、牵涉的科技非常高，组织一个侦察卫星网谈何容易，今天能够在战争中全面付诸实施的也只有美、俄、中三个大国而已，其中俄国已经渐渐力不从心，目前只剩下美、中两国。&br&&br&我们把搜索（search）、发现（detection）与跟踪（track）大型海面船只（特别是航空母舰）的科技深入浅出地在下面几节做一个有系统地论述。即使不是学理工的人只要花几分钟的时间都可以瞭解这些影响人类非常深的科学与技术，它们的应用不只在军事上，也存在于我们的日常生活中，譬如自然灾害的发现、扑灭与人员救助。&br&&br&大型海面船只的搜索、发现与追踪牵涉到很多不同的探测器，包括侦察卫星、长程地面雷达、无人侦察机和空中预警机。这些探测器没有一样可以单独完成任务，但是如果适当的协同工作就可以使任何大型水面船只在大洋中不但无所遁形而且可以非常准确地对它们进行长时间的连续追踪。&br&&br&（七）侦查卫星&br&&br&古人说登高望远，一点也不错，爬山者的乐趣就在最后站在顶峰上俯瞰辽阔的大地。现代的探测器也是一样，飞得越高看到的地面和海面也就越广。海洋的面积佔地球面积的四分之三，如此大面积的搜索是非常困难的事，要看得又广又远就要升得够高。&br&&br&航空母舰上面的作战飞机都有一定的作战半径，以美国海军的主力战机F/A-18为例，空战的作战半径是740公里，对地和对海攻击的作战半径是1065公里，所以绝大部分的时间航空母舰距离敌人的领土都在一千公里以外，这是一个安全距离，只有在发动攻击时才会接近目标区。&br&&br&我们需要瞭解的是，航空母舰距离攻击的目标越近则舰载机滞留目标上空的时间就越久，这对攻击的效果是至关重要的，所以在发动攻击的时候航空母舰会尽量靠近攻击地区。至于航空母舰会多靠近目标区，那就要看对手的空军力量有多强。由于舰载机的性能一般不如陆基战机（舰载机结构重），在面对强国时，美国航空母舰多半在对方陆基战机的攻击距离以外。当然如果攻击的对象是弱国，美国航空母舰就可以非常靠近攻击区，譬如８０年代美国轰炸利比亚，美国航空母舰就在距离利比亚海岸只有几公里处巡弋。利比亚的军事力量太弱了，一般而言，即使在进行攻击任务的时候，航空母舰距离攻击目标至少也在五百公里以外。&br&&br&航空母舰的攻击能力全在舰载机，所以如果能够阻止敌人的航空母舰在领海范围的一千公里以外，那么敌人航空母舰的威胁力就几乎消失了。当然，如果要把威胁完全消除，舰载机携带的制导武器的射程就要加进去，譬如空对舰或空对地的导弹射程，所以至少还要加上五百公里。除此之外，YST 认为还需要加上五百公里的安全系数（safety margin）。总结上面所有的考虑，对系统设计的工程师而言，阻止敌人的航空母舰在国家领土两千公里以外是必须的，在这个距离之外的航空母舰就纯粹是一种摆设了。&br&&br&防御航空母舰的攻击是相当困难的，难就难在你不知道敌人的航空母舰在哪里。所以防御航空母舰的首要任务就是在茫茫大海中先找到它，而航空母舰最重要的工作就是隐密，不让你找到。这是一个猫和老鼠的游戏。&br&&br&一架侦察机飞在一万两千公尺的高空，它的视界极限最远也只能达到四百公里，所以对侦察航空母舰来说侦察机必须进入敌人舰载机的攻击范围之内才有可能发现航空母舰，在这种情形下侦察机生存的机会微乎其微。这还不是所有的问题。遥测感应器的覆盖角度通常30度左右，所以飞行在一万两千公尺的高度，侦察机搜索海面的宽度不到50公里，要覆盖一个特定的海洋区域，譬如东海，需要很久的时间才能完成一次搜索，航空母舰很可能从搜索区中尚未搜索的部份进入侦察机已完成搜索的部分而未被发觉，甚至航空母舰早就驶离搜索区了。所以侦查机面对浩瀚的海洋远远不能满足搜索大型海面船只的需要。&br&&br&加快侦查机的飞行速度来实现快速的海洋搜索是不实际的，侦查机的最高航速比巡航速度快不了多少（不到50％），更何况有些遥测系统是有速度限制的，譬如雷达成像。&br&要满足快速搜索海面船只的要求更有效的方式是增加飞行高度。但是还有什么比飞机飞得更高呢？&br&&br&比飞机飞得更高的人造物体就只剩下人造卫星了，是的，海洋的大面积搜索非卫星莫办。人造卫星的搜索宽度至少有四、五百公里，航空母舰的最高航速为每小时55公里，所以如果能安排卫星执行每四小时观察一次就可以达到无缝覆盖，这是可以做到的。&br&&br&本篇文章就是介绍侦察卫星的功能与相关原理。&br&&br&甲. 物理现象&br&&br&在叙述卫星前，让我们温习小时候学过的一些物理现象。&br&&br&凯普勒定律（Kepler's law）：&br&十六世纪德国数学家和天文学家凯普勒（Johannes Kepler，）在观察太阳系的行星时发现一个非常有趣的规律：&br&a.任何行星围绕着太阳运行形成一个通过太阳中心的平面，行星运行的轨道在这个平面上一定是 一个椭圆（注意，圆是 当椭圆长轴与短轴相等的一种特殊情况）；&br&b.如果你连接行星和太阳的中心就会形成一条直线，这条直线当行星运行的时候就会形成一个扇形的面积，虽然行星与太阳的距离随时都在改变，但是它在单位时间内所覆盖的扇形面积不会改变而是一个常数（constant）。&br&上面叙述的a与b就是天文学上非常有名和非常重要的凯普勒定律。&br&&br&乙. 卫星的轨道&br&&br&读者必须瞭解卫星的应用与它的运行轨道是分不开的，不同的应用需要不同的轨道，譬如侦察卫星和通讯卫星的轨道是完全不同的，即使同样是侦察卫星，携带的遥感器不同其设计的轨道也不同，这个轨道错不得。于是每颗卫星在发射上就需要作出特殊的安排与调整。由于卫星携带的感应器发射后就不能改变，所以卫星轨道的精确性和它的应用息息相关，如果发射的轨道错误，那么这颗卫星的应用价值就完全没有了，形同报废。&br&&br&卫星所携带的燃料非常有限，推力也很有限，主要用作姿态调整和轨道的维持，万不得已才做变轨飞行，这是最耗费燃料的。所以把卫星准确地送入预定轨道极为关键，卫星的发射任务如果不够精准，轻则减少卫星的预定寿命，重则导致卫星成为废物。&br&&br&卫星的运行与行星的运行道理是一样的，所以凯普勒定律可以直接应用在卫星轨道的计算上，得出卫星运行的性质。&br&&br&卫星在环绕地球的飞行中循着一定的轨道并且有下列几个重要性质：&br&a. 这个轨道可以是圆，圆心是地球的中心，卫星运行的高度不变；&br&b. 卫星的轨道也可以是椭圆，这时候卫星飞行的高度随时间而改变，但有规律可寻，那就是凯普勒定律，最重要的性质就是卫星距离地球越近其飞行的速度越快；&br&c. 卫星运行形成的平面和地球赤道形成的平面有一个夹角，这个夹角科学家称为“倾角”（inclination angle）。“倾角”在卫星的应用上是非常、非常重要的参数，因为不同的倾角卫星的观察就覆盖不同的地球表面。&br&d. 卫星运行的高度越高，运行的週期越长。&br&譬如高度只有一百公里的极低空卫星，86分钟就绕地球一周；&br&美国的太空梭通常运行在六百公里的高度，97分钟就绕地球一周；&br&卫星运行高度上升到一千公里（美国太空梭的极限），106分钟绕地球一周；&br&卫星运行高度上升到一万公里，348分钟绕地球一周；&br&卫星运行高度上升到两万公里（大约美国GPS导航卫星的高度），711分钟绕地球一周；&br&卫星运行高度上升到35,786公里（地球同步卫星的高度），1436.07分钟绕地球一周。&br&&br&丙. 卫星的发射场&br&&br&前面说过，卫星运行的倾角决定卫星观察时覆盖地面的区域，我们有必要对倾角作进一步的论述。&br&&br&一个非常重要的物理现象是卫星发射场的纬度决定“倾角”，譬如一个发射场位于北纬38度，它发射的卫星倾角就是38度。下面我们把全球重要的卫星发射场的纬度列举如下：&br&&br&发射场 纬度&br&&br&法国南美洲圭亚那库鲁发射场 北纬 5.0度&br&美国甘迺迪航天中心 北纬28.5度&br&日本种子岛航天中心 北纬30.4度&br&俄罗斯拜科努尔航天中心 北纬45.6度&br&中国酒泉卫星发射中心 北纬40.6度&br&中国太原卫星发射中心 北纬37.5度&br&中国西昌卫星发射中心 北纬28.1度&br&中国海南文昌航天中心（兴建中） 北纬19.0度&br&&br&读者一定会问：如果一个发射场要发射与它的纬度不同的倾角的卫星，那要怎么办呢？&br&答案是：首先发射卫星进入轨道运行，这时候倾角等于发射场的纬度，然后由控制中心指挥再进行变轨运作改变倾角。&br&&br&无论改变卫星运行的高度或是倾角都称为变轨运作，由卫星上的火箭发动机提供所需动力，这些都是迫不得已而不得不为的操作，尤其改变倾角的变轨飞行非常耗费燃料，一旦燃料耗尽这个卫星的寿命就终结了，这些都必须在卫星设计者的考虑中。燃料计算非常重要，它直接决定卫星的寿命，通常卫星管理工程师必须预留部分燃料作为卫星在寿命终结前脱离轨道之用（英文称做de-orbit），把宝贵的特定轨道留给后来者。&br&&br&卫星都是向东发射的，因为地球的自转是从西向东，我们要利用地球自转的水平速度将卫星送入轨道。地球自转在赤道上形成的水平速度最大，纬度越高所得到的水平速度就越小，到了南北极地球自转的水平速度就是０了，所以高纬度的国家发射地球同步卫星是吃大亏的，必须用更大推力的火箭来弥补。这就是为什么每个国家都把卫星发射场尽量设在国土最靠近赤道的地方。&br&&br&也就是这个原因中国大陆决定在海南岛的文昌建一个规模宏大的航天中心，主要考虑的因素有下列几点：&br&a. 海南文昌是中国国土纬度最低的地方，在海南文昌发射比在四川西昌发射以现有的火箭而言相当于推力提升10~15％。想想看，同样的火箭搬到文昌，卫星上的酬载可以增加多少，10~15％的推力提升是不得了的效益。&br&b. 如果发射的是同步卫星，根据大陆专家的报导在海南文昌发射要比在四川西昌发射卫星变轨运作进入同步轨道所耗费的燃料要节省100公斤，相当于延长两年以上的寿命。&br&c. 酒泉与西昌都深处内陆，交通不便，全靠火车运输，所以卫星与运载火箭在体积和重量上都受到铁路的限制，譬如火箭的直径不能超过3.35米。文昌在海边，用船运输非常方便，体积和重量都不成问题。&br&d. 火箭发射后，分离的火箭残骸掉到海里，回收容易，也不会伤人。&br&e. 中国当初把发射场设在甘肃、山西和四川主要是基于国防考虑，担心如果打起仗来基地会不保或遭到破坏，现在的国防力量已足够强大自然没有这种顾虑。&br&&br&新华社在日报导，建设海南文昌发射场是为了我国航天事业可持续发展的战略，满足新一代无毒、无污染运载火箭和新型航天器发射的任务需求。海南文昌的航天发射基地佔地20平方公里，包括航天发射港、太空主题公园、火箭组装厂以及指挥中心等一系列项目。&br&&br&文昌航天基地规模宏大，设备先进，建成后将成为中国同步卫星、探月飞船和永久性太空站的发射场。&br&&br&文昌航天基地的各种优势已经引起美、俄、法的担忧，他们在商业卫星发射上的生意可能会被抢走。&br&&br&丁. 卫星的酬载&br&&br&卫星的应用全靠上面装置的各种光学和电子设备，这些设备随应用的不同而改变，譬如侦察卫星有红外线探测器、高解析度照相机、雷达、光学感应器，通讯卫星有转发器、导航卫星有特殊的发射器和极精确的原子钟、科学卫星有各种不同的科学仪器．．．．等等，这些卫星上的仪器与设备统称为酬载（payload）。&br&&br&由于卫星上的空间、重量、电力都非常有限，不可能带太多的仪器，有的侦察卫星只有照相机，有的卫星只有红外线成像仪，有的卫星只有雷达，当然只要各种条件许可也有卫星携带多种探测器。不论是哪一种卫星酬载的选择非常重要，一个卫星的能力全在酬载性能的高低。&br&&br&戊. 侦察卫星的酬载&br&&br&侦查卫星携带的感应器无非是下列四种：&br&&br&a. 光学仪器：&br&光学仪器包括电视和照相机，后者可以是数字照相机，也可以是传统的胶卷照相机。&br&光学仪器最大的缺点是只能在白天使用。&br&&br&b. 红外线成像仪：&br&不同的物体在空间的温度不同，红外线成像仪就是感应温度的差别而成像，所以又称为“热成像仪”，在“漫谈坦克”的系列文章中我们曾详细解说。&br&红外线成像仪的优点是可以日夜使用、解析度高而且探测距离非常远。&br&红外线成像仪的缺点是无法穿透云雾，其次的缺点是只能定方向而不能定距离，不过对海面船只测定距离不是问题。&br&&br&c. 雷达：&br&雷达是发射电波讯号然后接受反射回来的电波来测定目标的方位和距离，是二十世纪人类发明的最伟大的遥测仪器。&br&雷达的优点是全天候工作，无论白天还是晚上、天气清朗还是有风雨云雾都照常工作，而且精确地测定目标的方向、距离和速度。&br&雷达的缺点是设备重、耗能大、目标辨别能力差。&br&&br&d. 无线电：&br&军舰航行是很难保持无线电静默的，从收听到的无线电讯号加以分析来判断海面目标在哪里和它们的型号。&br&&br&己. 侦察卫星的应用&br&&br&侦察卫星无论是用那一种感应器都存在一定的角度，只有在这个角度内才能感应到前面的目标。我们可以想像侦察卫星的感应器就像一只手电筒射出一道圆锥形的光芒照射到地面上，只有在这道光照到的范围内才能看到地球表面的物体。&br&&br&a. 大面积搜索&br&&br&所以当卫星飞过地球表面的时候，我们就可以想像卫星感应器扫过一条等宽的带子，卫星飞得越高则这条带子就越宽，通常至少都有数百公里。更进一步说，虽然卫星的轨道不变，但是地球是会自转的，所以第二圈飞过的地方跟第一圈不一样，第三圈飞过的地方跟第二圈也不一样，这样经过几次扫瞄就可以覆盖广大的海洋了。&br&&br&不过卫星扫瞄地面不是想像中这么简单，如何达到无缝隙的扫瞄需要在运行轨道的倾角与高度和感应器的视角做出精细的设计和安排。&br&&br&b. 卫星变轨&br&&br&另外值得一提的是卫星感应器的解析度（resolution）都是以角度为单位的，所以目标成像的解析度就跟卫星的高度成反比了。也就是说，卫星飞得越高虽然观察的面积越大但是解析度就越低，因此对目标的判断就会越困难，特别是使用照相机的侦察卫星。&br&&br&高解析度的照相机是侦察卫星非常重要的选择，由于相片的解析度和拍摄的距离成反比，也就是说距离越近解析度越高，所以通常这种卫星都採用非常椭圆的轨道，所谓非常椭圆就是近地点（只有一、两百公里）和远地点（高达数千公里）差别很大。侦察卫星轨道的设计就是在近地点的时候进行拍照。&br&&br&根据凯普勒定律，单位时间内卫星运行所覆盖的扇形面积是一个常数，所以卫星在近地点的时候飞行速度比远地点快很多，卫星飞快地拍完照片后便上升到安全的高度，避免受到敌人的攻击，特别是激光照射。有时候为了得到更清楚的照片，卫星会特别（在远地点减速）进行变轨使近地点非常低（低于一百公里）。这种情况在拍照完成后必须升高近地点（在远地点加速），否则每次空气的摩擦会逐渐降低卫星的高度最后导致卫星跌落大气层而烧毁。&br&&br&c. 小卫星&br&&br&战争不会无故发生，都有迹象可寻。当情势紧张时相关国家通常都会临时发射多枚小卫星对热点进行密集观察，这些小卫星重量都很轻，100~500公斤，可以一次发射多个来缩短观察週期。由于小卫星携带的燃料很少，所以小卫星的寿命不长，通常只有几个月，不过对战争的准备已经足够了。&br&&br&但是运载火箭的生产、运输与发射前的准备可不是一件简单的事，真正的困难就在是否能够及时发射，所以快速发射卫星的能力对任何大国都非常重要。&br&&br&附带要说的是，中国大陆快速发射卫星的能力相当出色，这个能力已经被美国发觉，美国一度曾经考虑想与大陆政府商量在太空站有紧急情况时大陆能出手相助，后来也只是说说而已，不了了之。美国对中国心存严重的忌惮，当初成立太空站时广邀数十个国家参加，这是一种大国炫耀的姿态，有政治利益，也有经济利益，因为参加国是要负担部分经费而绝大多数的国家不会得到技术，尤其不可能得到关键技术。但是美国的邀请就特别排除中国。现在美国虽然承认中国能对太空站做出实际的、重大又无可替代的贡献，YST 个人认为美国还是不会邀中国参加，道理很简单，美国始终把中国当成战略对手，对于科技资料防范非常严，美国如果要求中国担负紧急状况下的救难任务就必须提供太空站一些敏感的资料，美国是不肯的。&br&&br&（八）普通雷达无法用来搜索航空母舰&br&&br&读者都知道由于电波走的是直线，所以雷达都是直线观察。只要在直线范围内，无论距离多远雷达都可以观测。现在问题就来了，地球是圆的，所以只要距离一远，船只低于地平线，雷达就观测不到了。当然，雷达所处的位置越高能够看到的地平线就越远，这就是为什么雷达站通常都是建在山顶上，古人说登高望远就是这个意思。&br&&br&甲. 站多高可以看得多远？&br&&br&那么，一个很自然的问题就是：到底站多高就可以看多远呢？&br&&br&这个问题很容易回答，因为地球的直径科学家已经算出来了。地球并不是一个完美的球体，而是南北方向略扁的椭圆体，赤道的半径是公里，南北极的半径是公里。根据这个数据，YST 给读者准备了一个很简单的公式，只要知道高度就非常容易计算出地平线有多远。&br&注意这个公式的高度单位是英尺，地平线的距离单位是海浬，读者自己可以随时玩玩：&br&&br&定理：计算地平线的公式&br&如果你的眼睛在 H 英尺高的地方观察，地平线的距离是 R，那么&br&R = 1.23 x (H)**0.5 海里&br&，也就是说，地平线在 1.23 乘 H 的平方根 海里外消失。&br&（註：1 海里 = 1.85 公里）&br&&br&当然，上面这个定理是受到限制的，那就是 R 不能大过地球的半径，因为你无论登多高也不可能看到地球的背面，譬如你在台湾的上空绝不可能看到纽约的船。&br&&br&乙. 例子一：&br&如果你身高六呎（183公分）站在大海中的一艘小船上，那么地平线在 3 海里（5.6公里）外。&br&也就是说，如果另外有一个身高六呎的人站在 6 海里外的一艘小船上，那么无论你们拿任何高倍数的望远镜也不可能看到对方。&br&&br&丙. 例子二：&br&如果两艘船装置的雷达高出海平面100英尺（船的最高位置），那么海平面在12.3海里（22.8公里）外就消失了。它们的雷达能够看到对方船只的最大距离是25海里。&br&&br&丁. 日本大和舰的超视距炮击&br&&br&除了航空母舰，极少有船只的桅杆能高出海面100英尺，所以第二个例子告诉我们任何海军的舰对舰武器如果它的射程超过25海里就必须在交战时有军舰本身以外之其他探测系统 提供敌舰的位置与航速，否则这门武器的射程优势是用不上的。&br&&br&事实上，例子二是指两艘船的桅杆都有一百英尺高，而它们的雷达都探测到对方的桅杆，但是这种探测不足以分辨是敌是友，真正的实用探测距离是地平线的距离（可以看清整个舰身，见下图）。二次大战时的军舰是没有雷达设备的，全靠水兵在桅杆或舰桥（烟囱前的高塔）的最高点上瞭望，所以军舰的探测距离就是从瞭望台观测到的地平线（horizon）的距离。我们看下面的一个实际例子。&br&&br&&br&图01：日本战斗舰大和号在1941年的试航。&br&&br&第二次世界大战最大的战舰是日本的战斗舰太和号（Yamato），下面是它的一些数据：&br&满载排水量： 72,800 吨；&br&舰长： 863 英尺；&br&桅杆高： 121 英尺（大约十层楼的高度）；&br&动力： 148,000 匹马力；&br&最高速度： 27 节；&br&主炮口径： 18.1 英寸（460毫米）&br&炮弹重量&br&穿甲弹： 3,218 磅 （1,462 公斤）&br&高爆弹： 2,998 磅 （1,362 公斤）&br&最大射程&br&穿甲弹： 45,276 码（22.34 海里 = 41.44 公里）&br&高爆弹： 45,600 码（22.50 海里 = 41.62 公里）&br&&br&依照我们的公式，站在 121英尺高的瞭望台的水兵，他的观察距离顶多是&br&1.23xsqrt(121) 海里 = 1.23x11 海里 = 13.53 海里 = 25 公里&br&，所以我们看得很清楚大和战舰的主炮射程远大于它能观测到的地平线距离，主炮射程比它能观察到的地平线超出66％。&br&&br&日本人不是傻瓜，不会连这点算术也搞不懂。大和战舰可以在视距外就发射炮弹因为它携带了六架侦察机，大和号用吊架把它们放到海面起飞，等它们降落海面后再用吊架收回。所以是侦察机的高飞和前线观测使大和战舰具有超视距的攻击能力。日本人认为这样他们就有了先发制人的能力。&br&&br&日本人的观念是正确的，理论上这个超视距的战术的确可行，但是实际执行却不行。日本侦察机的观测技术显然不到位，肯定存在某些技术上的困难没有完全克服导致过大的误差，因为大和战舰的战绩非常差。YST 不记得它的18英吋巨炮击沈任何军舰。&br&&br&附带说明，德国的俾斯麦号战斗舰击沈英国战斗舰胡德号是在目视距离内，而且只经过一次修正，第二次齐射就把胡德号送入海底，如此精确的射击主要依靠德国非常优秀的光学仪器和测距技巧所提供的精确瞄准和快速又准确的弹道修正，这恐怕是日本侦察机上的观测手所不能提供的。&br&&br&戊. 例子三：&br&如果一个雷达站建在海边一座一万英尺的高山顶上，那么海平面在123海里（228公里）外就消逝了。&br&&br&第三个例子告诉我们，即使大陆在一万英尺的高山上建立雷达站也不可能探测到140海里（259公里）外的航空母舰，因为美国最大的航空母舰尼米兹级的杜鲁门号，它的桅杆高度也只有134英尺，只比大和号的桅桿高13英尺。&br&&br&这个例子同时也告诉我们为什么现代的导弹驱逐舰都载有直昇机，直昇机巡航在一万英呎的高空是没问题的，所以舰载直昇机除了低飞反潜还可以高飞为这些射程在两百公里以内的反舰飞弹作雷达探测和中途导引。这不是什么创新，二战时期日本就用使用了，只是现在的雷达测距和数据链传输非常的精确、迅速与安全，其中的高科技含量不是二战时期侦察机上观测员的目视和无线电的语音传输可比的。&br&&br&己. 普通雷达不能满足反航空母舰的基本要求&br&&br&我们再想想看，大陆沿海并没有一万英尺的高山，更何况航空母舰即使发动攻击也通常巡弋在攻击目标的300海里以外，所以无论是陆地上的雷达或是海面上的舰艇雷达都无法在航空母舰的攻击距离外发现它。要知道航空母舰战机的作战半径大约是400海浬（F/A-18E/F），如果连这个最基本的探测距离都不能克服，那么反航母是没有任何希望的，就只能挨打，不要说先下手为强了，连挨打后回手反击航母都不可能，因为你不知道它在那里。&br&&br&现在很清楚了，反航空母舰的第一件事就是研发一种探测和追踪距离远大于400海里（740公里）的感应器。普通雷达完全没有这个能力。&br&&br&（九）超视距（超越地平线）雷达&br&&br&问题：有没有一种雷达它的观测距离能够超越地平线呢？&br&答案：有的，而且有两种，它们是“天波雷达”与“地波雷达”。&br&&br&这个世界有很多物理现象是很奇妙的，其中有两个现象可以用来发展超视距雷达。此处我们说的“视距”不是指人的眼睛的视力距离而是指观察物体的直线距离（line of sight），所以这里所谓的“超视距”就是超越地平线的距离。&br&&br&人类利用两种特殊物理现象，离子层与绕射，发展出两种超视距雷达，也称作“超越地平线雷达”（英文名称为 Over The Horizon radar，简称 OTH radar）。&br&&br&本篇的主要目的就是对这两个物理现象和经由这两个现象所发展出来的特殊雷达做一个简单扼要的叙述。&br&&br&“超越地平线雷达”对侦查远距离的海面船只产生革命性的影响。&br&&br&甲. 天波雷达（OTH-B）&br&&br&地球的大气层高度在80公里以上就进入离子层（ionosphere），离子层有一个特性就是只反射频率在30兆赫兹（30MHz，每秒振动三千万次）以下的电波，它们的波长在10米以上。&br&&br&于是科学家就利用频率在3~30MHz这个波段的电磁波设计雷达，就是所谓的“天波雷达”。&br&3~30 MHz这个波段雷达科学家给它取了一个代号叫做HF波段，HF是 High Frequency 的缩写，意思就是高频波段。这个波段的波长是10~100米。&br&&br&科学家在HF这个波段发射电磁波，电波被大气层中的离子层反射照射到海面，海面上如果有船只就把电波反弹回到大气层，再经过电离层反射回地面被地面上的接收器收到，经过一番计算和判定就能侦察出海面上这些船只的位址与速度。这种雷达的探测距离可以远达六千公里。&br&&br&由于电波是透过天上离子层的折射，从天而降，所以取名“天波雷达”。&br&由于探测的距离超过地平线，这种雷达又名“超越地平线的折射雷达”（英文代号为 OTH-B），此处 B 代表 backscatter，意思就是折射。&br&比较这两个名称，YST 个人更喜欢“天波雷达”，它比较传神。&br&&br&“天波雷达”有下面几个特性：&br&a. 天波雷达的理论探测距离是 800~6000公里。&br&b. 800 公里以内的目标无法探测，这是天波雷达的盲区。&br&c. 由于离子层的电子密度随着日光的照射不同，所以白天与晚上有差异，不同的季节也会产生差异，更会随着太阳黑子的活动而发生变化。除此之外，离子层的高度也会有变化。所以计算离子层的折射是非常复杂的，非一般人想像的容易。&br&d. 由于离子层的折射计算复杂，天波雷达的定位精度很差，大约是20~30公里。不过透过特殊的算法精度可以改进一个数量级达到2~3公里，这对搜索大型海面船只的初步定位已经足够了。&br&e. 天波雷达虽然定位精度不高，但是测量速度的精度却很高，这就有助于目标识别。商船的最高航速通常是20节，不可能超过25节，而航空母舰的航速超过30节，有些更达到35节所以利用速度很快就可以区分航空母舰与大型商船。除此之外，如果侦察到的这个水面目标附近还有很多每小时三百公里以上的高速目标，那么这个水面目标肯定是航空母舰。所以指挥中心用这种方式就可以初步判定航空母舰的存在和地点。&br&f. 天波雷达的天线非常巨大，通常高数10米，长一、两千米.&br&&br&&br&乙. 地波雷达（OTH-SW）&br&&br&小时候 YST不听话，母亲生气时总是说：“妈说话，你左耳进，右耳出，一点记性都没有”。其实母亲教训 YST的话不是真的，她无论在那个方向对我说话，我两个耳朵都听得非常清楚，没有任何一只耳朵漏掉。为什么呢？这是有科学依据的。&br&&br&在波的传送中有一种物理现象叫作“绕射”（diffraction）。“绕射”是指当波在传送时如果遇到阻碍物有一部分能量会弯曲绕过阻碍物到达它的后方，也就是说，任何阻碍物不会形成百分之百的“阴影”。&br&&br&“绕射”的现象在声波上非常明显，我们可以很容易用实验证明声波的绕射。在一个非常空旷的空间，你把左边的耳朵塞住，然后在左耳旁边敲击物体，你的右耳可以听到敲击声，这个敲击声不会被头颅完全挡住。所以如果母亲的声音是从左方来，不但左边的耳朵能听到，右边的耳朵也能够听到，这是因为一部分声波绕过听者的头颅传达到了右耳。&br&&br&电波的绕射和声波是类似的，科学家不但证明电波有绕射的现象，而且测量出波长越长的电磁波“绕射”的现象越显着。&br&哇，这是何等有趣和有用的现象，你想想，好事的科学家会放过它吗？&br&&br&由于高频波段的波长是最长的，聪明的科学家就利用这个波段“绕射”最强的现象设计雷达来侦查地平线以外的目标，科学家用这个方法取得相当程度的成功。由于侦测电波是沿着地球表面传送的，所以称之为“地波雷达”。&br&&br&地波雷达探测的距离超过地平线，所以也称为“超越地平线的地波雷达”（英文缩写为OTH-SW），此处SW代表 Surface Wave，意思就是地波。&br&&br&建立在山上的雷达站可以在距离范围内侦测到地平线海面上的军舰，但是侦测不到地平线下的军舰，因为它已经在地平线以下了。&br&但是如果山上的雷达站是地波雷达，有一部分电波透过绕射现象可以照射到地平线下远距离R2的军舰，它反射的回波同样经过绕射再被雷达站接收到，经过计算就可以得出R2军舰的位置和速度。&br&&br&电波的“绕射”是一种非常微弱的现象，通常使用的雷达波段几乎不存在，即使波长最长的高频波段它的绕射能量也很小，所以对海面船舰的探测距离不大，可以确定能够达到三百公里，没有听过超过五百公里的，要想覆盖天波雷达八百公里的盲区恐怕非常困难，除非加大发射功率和使用极长的天线阵列，这些都是极费钱的，有实际的上限。&br&&br&地波雷达因为没有离子层复杂和不稳定的物理现象，所以定位容易多了，也比较精确，只是探测距离短太多了，对反航空母舰作战来说性能不足，属于次要的手段，但是对于其他的大型水面船只还是很有用的。地波雷达相对便宜，尤其对于不宽的海面，譬如台湾海峡和黄海，非常有用。&br&&br&读者一定会问：地波雷达能探测三百公里可以装在船上呀？&br&回答：是的，的确有某些国家这么做过。但是地波雷达的天线排列长达50米以上，在军舰上狭窄又宝贵的空间使用非常不方便，所以非常少见。&br&&br&丙. 几个简单的註解&br&&br&a. 高频（High Frequency，简写为HF）是有一点误导的，因为这个波段其实是雷达所用的电磁波中频率最低的。&br&一般而言，频率越高雷达的精度就越高，同时体积也越小，所发射的能量也越小。所以军用雷达，尤其是火控雷达（一种指挥炮火发射的雷达，英文称为 Fire Control Radar）要求高精度，选用波段的频率都非常高，甚至超过 30 GHz。&br&譬如战斗机上的火控雷达都是X波段，频率在10GHz左右，是高频波段的300倍到3000倍，波长是3公分左右。&br&坦克测距使用激光雷达频率高达100,000,000兆赫兹，是高频波段的三百万到三千万倍，所以测得的距离非常准确。&br&警察抓超速使用的测速器也是激光雷达，使用频率高达300,000,000兆赫兹，达到雷达使用频率的最高阶段，因此雷达非常小巧（可以拿在手上）、功率非常小（通常只有数瓦特），应用距离很短，顶多几百米，但是非常精确。这种精确度都不是高频雷达能够得到的。&br&&br&b. “天波雷达”与“地波雷达”都是使用高频波段来探测地平线以外的物体，经过大气离子层折射的叫天波雷达（OTH-B），沿着地表传达的叫地波雷达（OTH-SW），天波与地波的区分和取名非常传神。&br&&br&c. 超视距雷达除了探测的距离非常远之外，它还有一样好处，那就是可以探测到雷达隐身的目标，譬如美国的隐形战机B-2与F-22。&br&这是因为所有雷达隐形物体所用的涂料主要是对付波长很短的雷达波，譬如X波段，目的是要躲避火控雷达的追踪，这对逃避飞机和导弹的火控雷达固然特别有效，但是对波长较长的L波段搜索雷达就差很多了，对高频波段的超视距雷达隐身效果就更差了。&br&除此以外隐形飞机的雷达截面（Radar Cross Section，简称 RCS）都设计成正前方极小化（这就像坦克的装甲在正前方最厚是一样的道理，因为正前方是攻击时遭遇敌人最可能的方向），下方也不错（躲避地面雷达），但是上方的雷达截面就大非常多了，所以无法规避天波雷达的照射与发现。&br&&br&丁. 中国大陆的天波雷达&br&&br&大陆在超地平线雷达的研究很早就开始，1970年就完成一座试验型的天波雷达，天线排列长达2300米。&br&&br&根据【简氏防务週刊】的报导，中国已经在2001年研制出一套天波雷达（OTH-B），探测距离为800~3000公里，覆盖角度为60度。该系统发射与接收的地点是分开的，位置相隔100公里，天线阵列尺寸为60x1100米。&br&&br&YST 个人的评论：&br&a. 雷达的接收站的位置，也就是巨大的天线阵列安放的地方。&br&b. 这座天波雷达的接收站位于武汉与西安之间某处，相当内陆，不设在靠近海边的原因一方面是避开盲区，另一方面是避免容易遭受空袭。&br&c. 天波雷达覆盖的侦察范围，这是美国航空母舰进入台湾地区的主要方向。我们看到美国的航空母舰和大型水面船只只要进入距离台湾两千公里的海面就会被这座天波雷达侦测到。&br&d. 800~3000公里的探测距离是英国【简氏防务週刊】的报导，不知来源为何，也不知是真是假。YST 认为这个探测距离虽然勉强够用，但不够安全。如果 YST是系统工程师一定将探测距离至少达到四千公里，而且照射角度会稍微偏北一点务必覆盖包括东京湾与关岛在内的水域，这个要求非常、非常重要而且并不难办到。&br&e. 这座天波雷达的位置选择非常适中，完全覆盖从东部海面接近中国的任何航道。美国航空母舰如果企图从日本海经对马海峡进入黄海不被发现和追踪是不可能的，唯一剩下的可能途径是绕过菲律宾的南端或是经麻六甲海峡进入南海，然后由南海接近中国大陆。&br&f. 南海相对东海不但非常狭窄而且到处都有岛礁，侦测航空母舰容易得多，黄海就更容易了。黄海基本上一架预警机就可以搞定，南海则麻烦一点，对预警机续航力的要求也高很多，如果单靠预警机至少需要多架。&br&&br&戊. 中国大陆的地波雷达&br&&br&大陆在地波雷达也做了相当成功的研发，并且至少已经在浙江瑞安市以东八公里处的海岸线上部署了一套地波雷达（OTH-SW）系统。这套系统也採用了发射地点与接收地点分离的设计，两处相隔2.65公里。&br&&br&外界对中国大陆的地波雷达瞭解很少，只知道覆盖角度为90度，探测距离大概是三百公里。有关它的性能数据都是猜测，无法做进一步的讨论。&br&&br&雷达数据都是高度机密，外面的人只能知道大概，不可能得到精确的数据。&br&&br&&br&瑞安地波雷达地波雷达站完全无缝地覆盖台湾海峡北端的出入口，可惜覆盖不了钓鱼台，更无法探测到琉球群岛。&br&&br&己. 一些个人见解&br&&br&a. 一般而言雷达使用的频率越低，雷达的体积就越大，发射的功率也越高，像超视距雷达这样的频率发射功率都在数百万瓦以上，非常耗费能量。&br&&br&b. 南海海域不是很宽，遍布岛礁，50~100米长的天线阵列建在岛礁上也不成问题，如果能源供应的问题能够解决，解放军在南海的西沙、中沙与南沙的岛礁上各建一座地波雷达站，再配上一、两架预警机填补空隙就可以无缝监视所有在南海主航道上来往的船只。但是能源供应是一个大问题，岛礁上盖一个几百万瓦的发电厂几乎是不可能的，也容易受到破坏。&br&&br&c. 比 b 更简单、也更安全的方法是在湖南南部的山区建一座天波雷达，不但覆盖整个南海，也覆盖越南、马来西亚、新加坡、文莱、菲律宾和麻六甲海峡。&br&&br&d. YST个人认为天波雷达是反航空母舰舰队最重要的探测手段，也许单凭天波雷达就足够完成搜索、发现与长时间连续跟踪等一系列的任务，其他的侦察手段不过是辅助而已。&br&&br&在后面论述反舰弹道导弹的操作时，YST 将对 d 项做进一步的说明。&br&&br&（十）一些简易的雷达知识与术语&br&&br&本篇（IV）与下篇（V）的论述并不在原来的规划范围之内，是 YST临时起意增加的。&br&&br&在介绍了超越地平线的雷达后，下一个论述题目本来是长程无人侦察机。但是很多网友非常质疑“天波雷达”侦测与追踪航空母舰的能力，他们认为“天波雷达”的误差能达到好几百公里，根本没有什么实用价值，并指出六０年代苏联的“天波雷达”如何的不成器。&br&&br&如果要以苏联六０年代的雷达能力作为标准，这个系列文章是写不下去的。不要说苏联，即使雷达功力远在苏联之上的美国也是不行的。世界上最早有下视能力的雷达应该是美国的F-15战斗机，首架服役的时间是1974年。所以上世纪的六０年代，无论是哪个国家的天波雷达都不可能用来侦测海面上的船只。&br&&br&雷达，这个人类在二十世纪发明的最伟大的遥测工具，在过去的50年有了天翻地覆的改变。由于 YST认为“天波雷达”是探测航空母舰舰队最关键的感应器，甚至有可能独自完成发现与追踪三千公里外的大型船只这样艰鉅的任务，于是有必要在这个时候更深入地讨论一下雷达这个探测器。&br&&br&YST 将用最基本的常识与最简单的算术来说明现代雷达，特别是“天波雷达”，的价值。&br&&br&甲. 什么是“分贝”？&br&&br&譬如我们常听人说：飞机场的噪音是100分贝、地下铁车站当列车经过时的噪音是120分贝、美国洛杉矶级核子潜艇的噪音是110分贝、女人尖叫的声音是80分贝．．．．等等。&br&这些话到底是什么意思呢？&br&&br&原来科学家和工程师在计算自然现象的过程中常常需要用到比值，也就是两个数量的比有多少倍，这个比值在科学和工程的研究中通常存在一个非常、非常大的范围，譬如从一到一百亿，不但用起来非常不方便，而且制作图表简直就不可能。想想看，有谁能把一和一百亿两个长度同时画在一张图表上让大家都看见？&br&&br&所以科学家就发明了一个新单位叫做“分贝”（英文为 decibel，简写符号为 dB），它的定义如下：&br&&br&两个数量 P1 与 P2 的比值 P2/P1 用“分贝”来表示就是&br&10 * log (P2/P1) （分贝，dB）&br&，这里 log 是以 10 为底的对数函数（Logarithmic function）。&br&&br&YST 希望你还没有忘记中学的数学，以 10 为底的对数函数的定义是：&br&如果 log A = B，那么 10**B = A&br&，这里 10**B 代表 10 的 B 次方。&br&&br&註：对数的底（base）不是非用10不可，也可以换成其他任何正数，譬如８，但是显然流行不起来，因为绝大部分的人都是十个手指的。不过有一个例外是用极限观念定义的常数 e，&br&e = lim (1 + 1/n)**n ，当 n 接近无限大&br&，此处 lim 代表 limit，就是极限的意思。 e 的值大约是 2.71828， e 的指数函数和以 e 为底的对数函数被数学家发现非常有用。&br&&br&以10 为底的对数函数数学家成为常用对数（common logarithm）。&br&以 e 为底的对数函数数学家成为自然对数（natural logarithm）。&br&&br&好了，现在你就可以看到“分贝”应用的威力了。&br&&br&0 分贝 = 1 倍，也就是相等；&br&1 分贝 = 1.26倍；&br&2 分贝 = 1.60倍；&br&3 分贝 = 2.00倍，也就是大约两倍；&br&4 分贝 = 2.50倍；&br&5 分贝 = 3.20倍；&br&6 分贝 = 4.00倍，也就是大约４倍；&br&7 分贝 = 5.00倍，也就是大约５倍；&br&8 分贝 = 6.30倍；&br&9 分贝 = 8.00倍，也就是大约８倍；&br&10 分贝 = 10倍，也就是正好 10倍；&br&20 分贝 = 100倍，也就是正好 100倍；&br&30 分贝 = 1000倍，也就是正好 1000倍；&br&40 分贝 = 10000倍，也就是正好 10000倍 ；&br&50 分贝 = 100000倍，也就是正好 100000倍；&br&60 分贝 = &a href=&tel:00000&/a&倍，也就是正好 &a href=&tel:00000&/a&倍；&br&100 分贝 = &a href=&tel:&&&/a&倍，1 后面有 10 个 0 ，也就是正好一百亿倍。&br&&br&你一定会问：说了半天，这个对数和分贝到底有什么好处？&br&回答：对数的好处就是把乘方和开方变成乘除，把乘除变成加减。你说，这省了多少事？想想看，开五次方和除５，那个容易？&br&&br&所以只要一本对数表在手，什么麻烦的计算都变得容易多了，这在还没有掌上型计算器的年代是非常有用的计算工具。怪不得钱学森离开美国的时候什么高深的火箭书都没带却带了一本对数表，但是却被联邦调查局的干员没收了，因为他们以为是有关国家机密的密码。&br&&br&我们看下面的例子。&br&&br&如果一个音响设备的推销员Ａ对你说：“这套高级音响的讯噪比（signal to noise ratio）是103分贝”，他的意思是接收器是非常乾净的，讯号的功率（power）是杂音功率的两百亿倍。&br&如果另一家音响设备的推销员Ｂ对你说：“这套高级音响的讯噪比（signal to noise ratio）是80分贝”，他的意思是接收器是非常乾净的，讯号的功率（power）是杂音功率的一亿倍。&br&&br&Ａ推销的音响比Ｂ推销的价钱高，很自然地你想知道这多花的钱到底值不值？&br&为了比较这两个音响，熟悉分贝的你不必换算成吓死人的实际倍数搞得手忙脚乱，而是直接用分贝做心算。&br&103dB - 80dB = 23dB&br&，20dB是100倍，3dB是两倍，23dB就是200倍。&br&看到没有？只需要几秒钟，你立刻就算出Ａ推销的音响比Ｂ推销的音响乾净两百倍。&br&&br&回到文章开头最原始的问题，“飞机场的噪音是100分贝”．．．“女人尖叫的声音是80分贝”等等是什么意思呢？&br&回答：YST 也不知道。“分贝”是比值的单位，说话的人并没有把和什么东西比说出来，所以他们说的话是没有意义的。&br&&br&譬如 YST每次看到大陆网友夸耀“基洛”级潜艇是多么安静，号称“海洋黑洞”，发出的噪音只有 100分贝等等，YST 总是看不懂，因为他们没有指出代表 0分贝的噪音是什么，所以100分贝是没有意义的。不同的作者所用的 0分贝很可能是指不同的东西，这些文章的数字就变得一点意义都没有了。&br&&br&乙. 电波的频率、周期、震幅与相位&br&&br&任何波动（无论电波和还是声波）都可以用三角函数来代表，譬如正弦函数（Sine function，数学符号写作 sin x，此处 x 是一个角度）和余弦函数（Cosine function，数学符号写作 cos x，此处 x 是一个角度）。&br&&br&当电波在传送的时候，有四样东西工程师非常注重，那就是频率（frequency）、波长（period）、震幅（amplitude）与相位（phase）。&br&频率与波长互为倒数，在前面我们已经谈过了。&br&震幅（amplitude）是电波上下起伏的大小，我们可以把它看作是电压，从 +V 到 -V 上下震动。&br&&br&“相位”（phase）是一般人都不注意，但是电机工程师非常重视的东西。&br&我们知道电波是一个连续变化的东西，我们用正弦函数 sin x 做例子。&br&当 x 是 0度的时候，sin x = 0 ，电波是在没有能量的静止状态，然后电压开始升高；&br&当 x 是 90度的时候，sin x = 1，电波的电压达到最高点，然后电压开始降低；&br&当 x 是 180度的时候，sin x = 0，电波回到静止状态，然后电压继续降低，进入负值；&br&当 x 是 270度的时候，sin x = -1，电波的电压达到负的最高值，然后电压开始降低；&br&当 x 是 360度的时候，sin x = 0，电波回到静止状态，完成一个周期。&br&&br&所以同样看到电波的电压是 0，它可能是一个波动正要开始的时候，也可能是正好进行到一半的时候，前者电压走正方向，后者电压走负方向，对工程师而言二者是非常不同的。&br&同样看到电波的电压是0.5，它可能是一个波动进行到1/12的阶段（30度）电压正在上升的时候，也可能是波动进行到5/12的阶段（150度）电压正在下降的时候，对工程师而言二者是非常不同的。&br&&br&“相位”（phase）是指电波的波动从0度到360度进行到哪一个阶段，这对工程师的意义非常重大。&br&工程师特别注重电波的相位关系，譬如正弦函数Sine和余弦函数Cosine对工程师而言是同一个函数，它们不过是相位差了90度而已。&br&&br&一个雷达工程师在处理讯号的时候，如果任何时候取样他都能够把握电波讯号的相位（phase），他就可以非常有效地把讯号整合起来然后把它从杂音中分离出来，发现目标和追踪目标就变得非常有效与迅速。&br&&br&这种能够保留相位讯息（phase information）的雷达叫做“同相雷达”（coherent radar）。&br&&br&早期的雷达都是非同相的（non-coherent），雷达从非同相（non-coherent）进入到同相（coherent）是一个质的飞跃，一项革命性的进步。早年“非同相雷达”的探测能力跟现代的“同相雷达”相比可以用“天差地远”四个字来形容。同样的“天波雷达”，用六０年代“非同相雷达”的性能来揣摩现代的“同相雷达”会产生严重的误导。六０年代的讯号处理能力与今天的能力相比相差何止十万八千里。&br&&br&丙. 雷达天线的功率比值图形（antenna pattern）&br&&br&电磁波的发射和接受都需要经过天线（antenna）。常见的天线有两种：&br&一种是碟型天线（dish antenna），譬如装在屋顶上接收卫星讯号的小耳朵；&br&一种是杆型天线（bar antenna），譬如汽车上收听无线电广播的金属杆。&br&&br&杆型天线当然还有比汽车天线更复杂的，最常见的一种叫做“八木天线”，是日本东北帝国大学的八木秀次博士（Dr. Hidetsugu Yagi）和他的助手宇田新太郎博士（Dr. Shintaro Uda）在1920年代发明的，所以有时候也称为“八木．宇田天线”，简称“八木天线”.&br&&br&“八木”天线发明后便开始在全球流行，有非常多的家庭用这种天线来收听无线电广播。&br&今天的美国人在屋顶架设的电视天线和“八木”天线非常相似，应该是它的一种改良型。&br&&br&除了像汽车上收听无线电的那种简单天线是全向的，绝大多数的天线不论是哪一种，它们接收讯号的能力跟面对的方向有非常密切的关系。&br&&br&天线设计是非常专业的，里面有很大的学问，成百上千的电机工程师在这上面拿博士学位，每年发表数以百计的研究论文。很少人能看得懂美国天波雷达那些复杂的天线是怎么设计的，里面显然有大学问。但是，不管他们的学问有多大，最终设计出来的产品一定要画出这个天线的功率比值图形，我们一看图形就什么都瞭解了。国父孙中山说“知难行易”就是这道理。有了天线的功率比值图形，什么事情都好办了。&br&&br&家里装设有小耳朵的人都知道，天线都是上下左右对称的，在天线的正中央垂直于天线碟面的这条向外延伸的直线叫做“正前方”（boresight），这个“正前方”就被称为是“天线所对准的方向”。&br&&br&任何天线在“正前方”（boresight）所收到的讯号都是最强的，我们把这个强度定为0分贝（0dB）。然后其他方向收到的讯号强度与“正前方”的讯号强度的比值就被记录下来。由于它们都比正前方的数值小，这些比值都小于１，所以它们的分贝值都是负数，譬如 0.5 = -3dB，0.1 = -10dB，0.01 = -20dB，0.001 = -30dB．．．等等。&br&&br&所谓“天线的功率比值图形”就是以“正前方”（boresight）的讯号强度为0分贝，然后把其他方向的强度以分贝为单位画出来。&br&“天线的功率比值图形”有时候也称作“天线放射图”（antenna radiation pattern），或者更简单就叫作“天线图”（antenna pattern）。&br&&br&你一定会问：这方向有无限多个，怎么能把所有的方向都画出来呢？&br&回答：你说的对，但是有两个方向最基本，一个是水平方向（也就是左右水平移动的方向，英文叫做azimuth），一个是垂直方向（也就是上下高低移动的方向，英文叫做elevation），只要这两个方向决定了，其他方向也就决定了，所以天线工程师通常只画这两个方向。&br&&br&好了，我们现在已经知道要做什么了。&br&&br&首先，天线接收到的电波是电压（也就是电波的震幅） V 。&br&理论上，科学家已经计算出电波的电压在天线不同方向的分佈是&br&V = K．（sin x）/ x&br&，此处 K 是一个常数，不同的天线设计这个 K 值不同，所以他们的图形都基本一个样子，只是胖瘦不同而已； x 是距离全线正前方（boresight）的方向距离（也就是角度差）。&br&&br&其次，负的电压也是有能量的，所以工程师真正有兴趣的是功率（power）P，它的定义为&br&P = V．V = V**2&br&因此，我们要的“天线的功率比值图形”基本上是下面这个曲线：&br&P = K**2 ．（sin x）**2 / x**2&br&&br&上面这个公式是理论值，事实上每个天线设计出来后都需要实际去测量，它们跟上面的理论数值是有出入的，真正的雷达探测与追踪所需要的计算都以测量出来的实际数值为准，所以这个测量的工作非常、非常重要。&br&&br&&br&很少有人会去画所有角度的天线图，因为三度空间的图反而看不清楚细节，并没有任何实际的好处。&br&&br&读者一定吃过海参或是苦瓜，他们身上都长着大小不一肉刺。形象地说，三度空间的天线图就像一个海参或是苦瓜，只是在正前方有一个肉刺特别长大，它就是主瓣。&br&&br&但是这些主瓣以外的“小肉刺”也不能太小看，在雷达作业中它们虽然不是主角但也扮演了非常重要的角色，尤其是在反电子作战（Eclectronic Counter Measure，简称 ECM）和反反电子作战（Eclectronic Counter Counter Measure，简称 ECCM）。它们虽然在接收讯号上比主瓣低了20~40分贝，但是如果遇到强大的干扰电波，经由这些“小肉刺”进入雷达接收器的噪音能量是相当可观的，通常足够淹没讯号，使雷达萤幕上出现一片雪花，什么目标都看不见。&br&&br&丁. 天线的“加权”（weighting）&br&&br&天线工程上有一种技巧叫做“加权”（weighting），就是设计天线的工程师在天线不同的部分把讯号做不同程度的放大，这就改变了整个“天线图”。&br&&br&你一定会问：工程师为什么要这么做呢？&br&答案是：如果不做“加权”的工作，那么第一旁瓣的峰值只比主瓣的峰值低13dB（20倍），这就很容易受到干扰。为了减少这种忧虑，工程师就设计了各种不同的加权来降低所有旁瓣的功率，特别是靠近主瓣附近的区域。&br&&br&经过加权后，旁瓣通常都在30dB以下，甚至可以做到40dB以下，这样被干扰的情况就大大改善了。&br&但是旁瓣变低了，这些被压抑的功率去了哪里呢？&br&答案是：去了主瓣，加权后的主瓣通常会胖一点。&br&&br&戊. 雷达的波束宽（Radar Beam Width）&br&&br&雷达工程师最看重的部分是主瓣中功率下降不超过３分贝的部分，也就是功率下降不到一半的部分，这个宽度工程师称它为雷达的“波束宽”（beam width）。每个雷达的波束宽都不一样，譬如图08告诉我们这个雷达的波束宽大约是40度（正负20度）。&br&&br&所有雷达的照射与探测距离都以波束宽内的主瓣为准，其他部分不予考虑。所以波束宽是雷达性能非常重要的一个指标。&br&&br&当雷达进行搜索的时候，你可以把天线发射的电波看成是一只手电筒放射出去的光束，这个光束的形状是一个发散的圆柱（如果天线是圆形）或四方柱（如果天线是四方形），它的角度就是波束宽（beam width），只有在这个波束照射到的东西雷达才看得见，因为波束宽以外的照射虽然仍有能量但是雷达工程师不予考虑。&br&&br&雷达的波束宽既然如此重要，那么有没有公式可以计算呢？&br&答案：有的，而且很简单。&br&&br&雷达的波束宽由雷达的波长与天线的长度所决定。如果雷达的波长是 M，天线的长度是 L 或直径是 D ，那么这个雷达的波束宽 W 是&br&W = 0.88 ． M / L radian （如果天线是四方形）&br&W = 1.02 ． M / D radian （如果天线是正圆形）&br&，1 radian = 57.3 度。&br&&br&註：&br&1. 上面这个公式是指没有加权的天线。&br&2. 如果天线加权，波束会变胖。胖多少呢？这就要看设计的工程师是如何加权的。&br&3. 如果你不知道对方是如何加权的（假设你是一个不称职的间谍，偷不到到对方的加权表），但是又非得向老闆交代不可，那么 YST教你一招，那就是管它三七二十一，把波束宽乘1.21，也就是加21％。这样虽不中亦不远矣。&br&&br&大约比波束宽度再宽一倍的地方就是理论上功率为０的零点（英文叫做null）。这个常识大家必须具备。&br&&br&譬如某个天线的波束宽是10度，也就是说从正前方（boresight）算起，离开它５度的地方接收功率就下降了一半，那么再离开５度（也就是距离天线正前方10度的地方就是理论上的零点，在这附近是收不到讯号的。这就是为什么屋顶上的小耳朵如果被风吹歪了一点，家里的卫星电视很可能就收不到讯号了。工程师的设计都是要求天线必须对准发射台，误差不能超过波束宽的一半，这些都是写在架设天线的手册中的。如果你装的是中耳朵或大耳朵，那么安装就必须更稳固，更不能容忍方向的偏差，因为天线越大波束的宽度就越小，偏差了波束宽度的一半就更容易发生了。&br&&br&零点（null）对雷达工程师是很有用的，它遍布于各个方向，就是前面所说的“小肉刺”的根部。在进行电子战时，如果发现敌方用干扰机发射强大的噪音，雷达工程师在计算出干扰源头的方向后就可以重新改变“加权”把某一个零点（null）对准干扰源，干扰电波就不能进入雷达接收器了。这种反干扰的技巧叫做“零点消灭干扰源”（jammer nulling）。&br&&br&上面计算波束宽度的公式非常重要，只要我们知道某座雷达的发射频率和天线大小，我们就可以算出它的雷达波束宽是几度，进而推算出它的大概性质。&br&&br&由于频率与波长成反比，上面这个公式告诉我们频率越高波束越窄，天线越大波束也越窄，这个关系是必须知道的常识。&br&&br&波束越窄就越能分辨两个非常接近的目标，这在军事应用上非常重要。这也是为什么只要环境许可，雷达工程师总是要求安装最大的天线。&br&&br&己. 大陆天波雷达的波束有多宽？&br&&br&在上一篇文章我们论述中国大陆的“天波雷达”，它的天线阵列尺寸为 60x1100米。那么，它的波束宽是多少呢？&br&&br&我们只知道“天波雷达”的频率是3~30MHz，所以波长在10~100米，我们就取中间值假设波长为55米。&br&雷达的运作，水平方位（azimuth）永远比高低方位（elevation）重要，所以合理的假设是天线在水平方位长1100米，在高低方位长60米。根据上面的公式，再假设老共的天线是加权的，我们得到：&br&水平方位的波束宽 = 1.21．0.88．55/1100 radian = 0.0532 radian = 3.05度；&br&高低方位的波束宽 = 1.21．0.88．55/60 radian = 0.9761 radian = 55.9度。&br&所以我们看得很清楚，这座天波雷达的波束是左右非常窄（3.05度），高低非常宽（55.9度）的一个扇形。&br&&br&在3000公里的距离，这座天波雷达照射的范围是&br&水平方位的长度 = 0. 公里 = 160 公里；&br&高低方位的长度 = 0. 公里 = 2928 公里。&br&&br&网友争辩的焦点是在水平方位大陆这座天波雷达照射的范围太宽，超过一百公里，目标可以藏在这个广大的雷达波照射区的任何角落，水平误差因此可以达到一百多公里，这还是假设波长是中间值的55公尺。&br&如果我们採用HF波段最大的100公尺波长，那么天波雷达在三千公里距离的探测误差就有可能超过300公里了。如此大的探测误差是没有实用价值的。&br&&br&问题：上面这个争论，焦点就在天波雷达的水平距离误差是不是就是它的照射宽度呢？&br&回答：不，绝不是。如果雷达波束的照射宽度就是误差宽度，那么几乎所有火控雷达指挥的火炮都打不到目标了。&br&&br&为了准确回答上面的问题，我们必须进一步讨论雷达追踪是怎么回事。&br&&br&（十一）雷达的操作模式&br&&br&雷达因需要的不同在操作上有许多不同的模式（mode），花样繁多，但是最基本的有三个模式：&br&1. 搜寻与发现；&br&2. 边搜寻边追踪；&br&3. 单目标追踪。&br&&br&当然，最现代的雷达还有一种非常有用的模式叫做地面成像（ground mapping mode），其中解析度最高的一种叫做“合成孔径雷达”（Synthetic Aperture Radar，简称 SAR）。&br&&br&我们把重点放在最基本的三个模式，它们是每个雷达都具有的模式。&br&&br&甲. 雷达的搜寻、发现与追踪&br&&br&Ａ. 搜寻（Search）&br&&br&雷达搜寻空中或海面的目标，就跟你在黑暗中用手电筒寻找空中的蚊子或地上的一根针是完全一样的。&br&&br&如果是搜寻空中目标，先决定搜寻范围，譬如左右60度和上下30度，于是先把这个范围正前方的水平方位和高低方位以雷达波束宽为单位划成格子，然后依照顺序一格一格的扫瞄，譬如从左上方开始水平向右扫瞄，扫瞄一列以后，雷达天线在高低方向下降一个波束宽，然后向左扫瞄，到了左边的边界角度，天线再下降一个波束宽，然后向右扫描，．．．，如此这般直到所有格子都扫描完毕。然后又从左上方重新开始扫描。&br&&br&对海或对地的搜寻也是一样，先决定搜寻范围，譬如左右60度，于是先把这个范围的海面或地面以雷达波束