1991年，中国海军新型驱逐舰和护卫舰加入现役，大型水面作战舰艇开始具备防空能力。2002年，外媒不断传出中国新型驱逐舰和护卫舰下水的消息，并且刊登了舰艇上安装中程防空导弹和“宙斯盾”的局部图片，由此引发了对迅速提高中的中国舰队防空能力的极大关注。与世界各国海军一样，中国海军每种舰艇都有与作战思想相配套的系统，由于近年来新军事思想的变革和技术的进步，围绕中国海军舰队防空作战的系统配备也发生了很大的变化。
1.系统与思想
舰队防空作战最早是针对飞机，但反舰导弹出现后，舰艇防空系统的使命演变为偏重防御反舰导弹，中国海军的装备与系统的设计思想也是如此。
中国海军最早具有中远程对空搜索能力的是051型驱逐舰，安装了515型UHF波段的对空搜索雷达，这是50年代从苏联引进雷达的仿制型号，是一种两坐标雷达，对中高空目标探测距离达到120千米以上，但是缺乏目标高度参数，而且角分辨率很低，最大误差达2000米以上，UHF波段的低空杂波也相当严重，因此缺乏探测低空小目标的能力。60年代末开始建造051驱逐舰时，主要看中了515雷达天线重量轻且精度适中，适合舰艇安装，尽管有上述问题，但这种雷达的低空盲区能够利用主桅顶端的354搜索雷达加以弥补，而且051驱逐舰防空武器系统射程近，没有必要具有中远程距离上的精度，空中目标一旦接近130毫米火炮射程，则可利用343炮瞄火控雷达，因此防空火力射程内精度可以得到补偿，完全可以满足051驱逐舰武器系统的要求。同时期建造的053H型“江湖”级护卫舰配备的是简化的对空探测系统，只在主桅顶上配备354对海对空搜索雷达，在舰桥上配置343火控雷达。早期053H护卫舰没有远程和中高空探测能力，在脱离岸基支援的远海活动时，主要依靠与051驱逐舰混合编队获取远程预警。目前，这种早期的防空系统配置模式仅在等待大规模改装的051驱逐舰和053H护卫舰上还有部分保留。
80年代，中国海军舰艇开始变更配置，一些在70年代研制的设备已经完成并逐渐装舰。目前051系列驱逐舰和053H系列护卫舰中，不少还基本保留有这个时期的防空系统配置。80年代初天线简化的517型UHF波段雷达安装在053H护卫舰上，这使得053H护卫舰也具备了远程对空探测能力，能够在岸基空中掩护海区边缘执行任务。某些051驱逐舰也用517雷达取代了早期的515型中远程对空警戒雷达。517雷达方位角分辨率比515更低，不过天线很轻，适合吨位小的053H型护卫舰，而051型驱逐舰以及2003年下水的新型驱逐舰采用517雷达是出于反隐形飞行器的需要，而对空警戒则采用381甲三坐标对空搜索雷达。381甲雷达采用机械方位扫描和相频仰角扫描结合，对目标方位和高度定位精度高，抗干扰和探测低空目标性能也非常好。中国海军051型驱逐舰上凡是改用517雷达的，多数在主桅或后桅上采用381甲雷达。
1991年服役的052A型驱逐舰安装了L波段的518（REL-2）远程对空警戒雷达，这是在自行研制的空军远程对空警戒引导雷达基础上发展的舰用型号，其平方余割天线非常适于对中高空目标探测。L波段是美国电机电子工程师协会的称呼，L波段处于国际电信联盟划分的UHF波段的高端，精度和分辨率都远高于工作于UHF低端的515和517雷达，缺点是天线尺寸偏大导致风阻很大，因此安装了REL-2雷达的052型驱逐舰总是让人感到稳性不好。有观点认为，052A型驱逐舰可作为远洋引导舰使用，其REL-2雷达不仅足够用于整个编队群远程预警，还能为在南海、西太平洋和印度洋海域活动的作战飞机提供引导。052A型驱逐舰本身还有另一套对海和低空搜索雷达，其中112号上安装了法国的“海虎”对海低空搜索雷达，而同型号的113号驱逐舰则安装类似的国产360雷达。360雷达及其改进型号363也大量安装在部分051驱逐舰和053H3导弹护卫舰上，替代老式的354雷达。052A型驱逐舰沿用051驱逐舰中高空雷达和对海低空雷达相配套的探测体系，但系统在质量上有了飞跃性的提高，尤其是052A上首次配备的作战指挥中心，足以指挥整个舰群在远洋执行任务。
052A驱逐舰首次配备了近程防空导弹，这种导弹需要近程和低空目标指示，而早期的354对海搜索雷达不能满足要求，因此后桅上专门安装了与“海红旗”7相配套的347S型低空目标指示雷达，这种雷达对低空目标和掠海飞行的小目标探测精度和灵敏度非常好。347S雷达更多意义上属于导弹武器分系统，但是052A的信息综合系统能够综合所有传感器的探测数据。
与052A驱逐舰同时建造的是053H3护卫舰。初期的053H3配备了“红旗”61”防空导弹，后来开始改装“海红旗”7导弹。053H3的对空搜索雷达采用517中远程警戒雷达和360对海低空搜索雷达相配套，两种雷达分别向防空导弹系统交接中高空和低空目标。517雷达精度不高，“海红旗”-7系统的制导雷达可能还要对517雷达交过来的高空目标进行预搜索后才能进入跟踪，而360雷达精度高，因此对低空目标可以很快进入跟踪。
90年代末期服役的051C型驱逐舰是通用驱逐舰，雷达系统配置相对052A有所简化，远程预警采用517雷达，对空搜索为381甲雷达，而对海低空探则采用由360雷达改进的363雷达，这种搭配注重提高中近程的对空探测能力和精度，这型驱逐舰仅仅是中国海军寻求优化通用驱逐舰的尝试。051C驱逐舰的系统和武器配置都只相当053H3护卫舰且布局不太合理，执行的使命和能力也相当，而053H3护卫舰造价低廉得多，因此052C没有大量建造。
从70年代以来，中国海军一直奉行远程预警雷达与近程低空搜索雷达的防空系统配置，在90年代舰队普遍安装近程防空导弹时依旧沿用这种搭配思想，但是缺少中程区域防空武器系统。90年代中期引进俄罗斯956E型驱逐舰后，部署956E型舰的编队有了一定的区域防空能力。956E型驱逐舰本身负有打击敌方水面舰艇的使命，这决定了其在编队中的地位难以为整个编队提供区域防空火力，需要另外专用区域防空驱逐舰来充当这一角色。《简氏防务》以及日本《世界舰船》等国外媒体2003年透露两种已经下水试航的国产新型驱逐舰，一种为安装“宙斯盾”和垂直发射系统的驱逐舰，另一种为安装了倾斜发射区域防空导弹的驱逐舰。这两种驱逐舰舰体相同，仅仅是上层建筑和系统配置不同。这两种舰上都安装了类似517雷达的天线，可见中国海军非常重视反隐身目标。宙斯盾舰没有安装额外的对空雷达天线，直接采用相控阵与517雷达搭配，而另一种则安装了俄罗斯MR710三坐标对空雷达，宙斯盾和MR710雷达都是能处理多目标的先进系统，其中宙斯盾完全是国产系统。此外，还有一种隐形护卫舰已经下水调试，除可能装备垂直发射的“海红旗”7防空导弹外，这种护卫舰基本与053H3配置相当。最为引人注意的是，这三种新型舰艇的后桅上都有很大的被动探测系统天线，据此推断，新型舰艇能够在预警机等作战飞机有效探测距离外先期发现敌方预警机，这种能力对缺乏远洋空中掩护的中国海军来说意义非凡。可见，中国海军正在高起点地弥补舰队区域防空系统的空缺环节。
2.潜艇的探测系统
潜艇是中国海军舰队防空中的重要一环。据传，中国潜艇安装了俄罗斯MRKP-60系列潜基水面及低空目标探测系统，这种系统包括对海低空搜索雷达和电子侦察接收机，可取代早期的水面搜索雷达和无线电侧向仪。这些传闻没有得到证实，但中国这方面的研制能力确很强，装备先进的主被动雷达系统不足为奇。潜艇的主动雷达多数是对海低空搜索雷达，新型系统精度较高，能承担反舰导弹目标指示，能够探测低空目标。被动探测研究在前苏联和中国都非常受重视，一些独特的系统已经装备海军舰艇和潜艇。由于潜艇外形和内部空间受到各种约束，不能布置大型雷达天线，而小孔径天线在远距离上分辨率极差，通常作为近程对海和低空搜索雷达。此外，潜艇远离水面舰队掩护海区作战时要避免发射信号，而被动探测能解决这个问题。由于中国海军舰队缺乏预警机，在舰队附近部署潜艇作为对空警戒哨能延伸预警范围。中国海军潜艇不仅是主要攻击力量，同时也是侦察和预警平台。
在舰队防空中，潜艇能够利用被动探测手段在敌方预警机和水面舰艇编队探测距离外对其进行初步定位和预警。潜艇在编队防空中至少担负两种使命，一是追踪预警机和航空母舰编队活动海区并伺机发动毁灭性攻击，二是在区域防空系统边缘充当雷达哨接力警戒。水面舰艇和潜艇构筑成两个相互依托和协同的体系，达成进攻与防御作战的目的。
3.导弹与火炮
中国海军舰队防空武器主要是从俄罗斯引进的9M38“无风”防空导弹系统。2003年，日本《世界舰船》刊登过调试中的中国新型驱逐舰备装的是射程更大的9M38E“灰熊”导弹。目前，中国海军舰队的区域防空系统对中高空目标的作战范围约在40千米左右，中国自行研制的新型区域防空导弹对付高空目标范围更大。有消息传中国与俄罗斯达成引进“暗礁”防空导弹系统的协议，但是这种系统一般安装排水量8000吨以上的舰艇，中国海军是否在新型宙斯盾驱逐舰上安装这种系统还有待考证。
“红旗”61和“海红旗”7导弹是中国海军大型舰用近程防空导弹，“红旗”61系统过于笨重正在逐渐被“海红旗”7导弹替代。“海红旗”7是一种非常有效的近程低空点防御导弹，性能不亚于美国RIM-7“海麻雀”导弹。“海红旗”7发射初段采用红外测角，将导弹导入制导天线波束。中国海军驱逐舰和护卫舰大部分配备了“海红旗”7导弹系统，与国产的自动舰炮系统配合，能够在14千米范围内构成严密的防空火力网。“海红旗”7导弹拦截低空目标的精度和性能非常好，超过了俄罗斯的“黄蜂”和“刀刃”系统，但是由于没有采用垂直发射，以致051、051C、052A驱逐舰与053H3护卫舰上的火控系统通道不足，因此对付多方向和多目标能力稍有欠缺。中国海军舰队主要采取编队防空作战，单舰很少深入缺乏空中掩护的海域，因此这个欠缺可以通过多舰协同来弥补,而正在建造的新型护卫舰在对付多方向和多目标方面已经有很大改进。
051驱逐舰安装130毫米舰炮，053H护卫舰则采用100毫米舰炮，这两种大口径舰炮与37毫米炮搭配。早期，051驱逐舰部分安装了57毫米火炮，还在舰桥两侧配备了25毫米炮，其中57毫米、37毫米炮采用342火控雷达。80年代后期开始用37毫米自动炮替代老式的半自动炮，并安装了新型的火控系统雷达。国内虽然很早就提出37毫米炮采用双重命中体制，但是其性能不足以担负近防反导任务。新建造的驱逐舰安装了类似“守门员”的730七管30毫米近防系统，这种系统带有单脉冲炮瞄雷达，能够在低空搜索雷达转交目标后，独立完成跟踪瞄准，同时还有一个光电瞄准系统，在雷达受到干扰或失效后自动跟踪瞄准。2001年，中国第一次公开展出了光电图像自动识别跟踪装置，这种技术肯定已经用于730系统。近期很多舰艇将改装先进的730近防系统，中国海军舰队内层防空反导能力将有飞跃性发展。
由于对掠海飞行反舰导弹的探测距离一般不超过30千米，因此防空导弹拦截距离大约在10-20千米之间，美国海军宙斯盾舰艇对掠海飞行的反舰导弹探测水平也不过如此，需要凭借预警机来弥补。而中国海军舰艇低空目标探测系统水平不低，因此近程防空导弹射程短并非缺陷，而装备区域防空导弹的舰艇服役后，高空拦截射程可以大大增加。目前，掠海飞行是高亚音速反舰导弹的主要突防方式，主要是缩短对手的拦截反应时间。而这种方式给反舰导弹也带来局限，其末段自导雷达低空作用距离只能在20千米以内，通常只有15至12千米，跟踪目标的距离更短，一般为搜索距离的80%。在末自导雷达开始跟踪目标前，导弹难以机动，而是按照发射装定的固定弹道飞行，航迹非常呆板，只要舰艇的低空搜索雷达截获目标，并及时启动防空导弹开火，拦截反舰导弹不是很困难的任务。低空搜索雷达的作用距离远远大于反舰导弹自导雷达作用距离。美国海军为延展导弹拦截射程，采用协同和中继办法，现在的CEC（协同作战）系统就是这种思想的延伸产物。所谓现代海军信息战最基本的要素是探测系统和传输系统、显示设备等基础装备。中国海军虽然没有专门的CEC，但是已经具备了自动化指挥体系和先进的雷达、光电等前端系统，先进的通信系统也已经大量装备。《解放军报》公开报道，中国海军已经具备舰艇之间、空舰间不同平台间信息交换和目标指示引导能力，因此构建完整的CEC仅仅是整合的时间问题。
4.预警与防空
中国海军舰队防空作战一直笼罩着神秘面纱，从公开发表的资料和国外报道可以初步推测一些基本情况。中国海军舰队防空作战包括近海和远海两种不同的模式。所谓近海指处于岸基航空兵作战半径内的领海和200海里经济专属区，而远海一般是指远离大陆的主权岛屿、领海经济专属区以及航空兵作战半径以外的其他海区。随着中国经济快速增长，对能源的需求空前巨大，通往中东和海外石油产地的运输线关系国家命脉，中国海军舰队要具有在这些海区捍卫国家利益的能力，因此印度洋等也可能包括在远海任务之中。90年代具备空中加油能力后，中国航空兵作战半径可以延伸到马六甲一带，航空兵作战半径有了新的定义。
近海作战中，航空兵是进攻的主要手段，可为水面舰艇提供空中掩护，而水面舰艇作为低空探测的延伸。沿中国大陆重点海岸部署作战舰艇，这种战术搭配对防御巡航导弹非常有效，可以在巡航导弹入陆海区进行拦截。目前中国海军舰艇已具备很强的近海防空作战协同能力。在远海作战时，潜艇和远程航空兵承担进攻打击使命，而水面舰艇编队则为潜艇群提供掩护，并为空中加油机、预警机活动空域提供防御屏护。在中国大陆近海作战时，航空兵能够及时响应舰队召唤进行支援，而在南海东南部、西太平洋、马六甲、印度洋一带执行任务时，远程岸基航空兵难以及时应召支援，那些地区处于岸基歼击航空兵作战半径的边缘，甚至完全脱离了岸基航空兵的支援范围，因此舰艇和编队自身的防空能力尤为重要。
舰队防空作战首先要具有对空预警手段。中国海军舰队主要依靠515、517、REL-2、381甲、MR710雷达，其中515、517雷达担负对隐身目标的探测。在一个编队中，所有舰艇的远程警戒雷达不会同时开动，一般是轮流值班。在编队舰只间隔拉开很远时，由外圈舰只远程雷达警戒，形成严密的对空远程预警雷达网。不过这种警戒网对1000米以上的中高空目标有效，而低空只能靠各舰的对海低空搜索雷达来弥补。360和363对海低空搜索雷达都是性能非常先进的欧洲系统仿制或改进型号，低空警戒很有效。由于低空掠海目标探测距离小于30千米，当警戒舰只间隔大于这个距离2倍时，低空警戒幕会出现空档，不过这可以通过调整内圈舰艇位置、缩小舰艇间隔等措施予以弥补。而处于外圈警戒位置的舰只直接面临敌方反舰导弹的威胁，低空探测距离的局限严重削弱了其反导能力。
潜艇防空哨是在缺乏预警机手段时最有效的对空预警平台，不排除中国海军采用潜艇为舰队充当远程预警和低空伸延警戒的可能。在辽阔的大洋上与敌方舰队交战中，敌方的飞机和导弹必然是从其水面舰艇上起飞或发射，敌方舰队出于自身警戒也要启动雷达值班以及保持通信。在大洋上寻找敌方舰队位置、监视敌方舰队行动以及伺机发动致命打击是潜艇首要的使命。执行这类任务的潜艇一般远离舰艇编队，而其对舰队防空、乃至整个战役的胜利所起的作用却是决定性的。
另一些潜艇可能会部署、伴随在舰队附近，处于外圈警戒舰只的雷达视距边缘。这种位置能够将舰队防空雷达探测距离延伸30-60千米，将敌方航空兵发射反舰导弹的位置纳入了探测范围。英国皇家海军的实战经验表明，由区域防空导弹驱逐舰和近程防空导弹舰艇结伴组成舰队外圈警戒，能够构成伏击战斗机的陷阱。在1982年的英阿马岛之战中，英国“考文垂”号驱逐舰和“大刀”号护卫舰组成的伏击陷阱就成功击落了多架阿根廷战斗机，最后导致“考文垂”号被击沉的原因并非这种搭配无效，而是与“海鹞”战斗机协同出现失误，导致丧失了拦截时机。如果前方配置警戒潜艇，出现这类失误的可能则很小。此外，携带反舰导弹的战斗机无法攻击处于潜望镜深度航行的雷达警戒潜艇，而敌方反潜机接近这个范围则会闯进水面舰艇的防空导弹打击范围，慢速而笨拙的反潜机鲜有侥幸逃脱的可能。敌方舰艇或飞机在发射导弹前，必须用目标指示雷达搜索和测量目标运动要素，用以装定导弹射击诸元，而这些雷达信号很容易被前出的潜艇截获。
现代舰空导弹系统只要有足够的预警时间，提前启动和预瞄，拦截成功率是非常高的。与舰炮、近防系统和电子对抗系统协同配合，少量的反舰导弹难以突破大编队的防空体系。在公开刊登的演习照片中，中国海军编队规模一般都比较大，足以构成密集而相互叠加的防空火力网。中国新型“宙斯盾”防空导弹驱逐舰可能作为舰队中心防空舰，而配备区域防空导弹的新型通用驱逐舰则可能位于舰队边缘，与配备近程导弹的护卫舰或驱逐舰、对空警戒潜艇组成最外圈的对空警戒和伏击敌方飞机的导弹陷阱。新型防空驱逐舰服役后，中国海军舰队抗饱和攻击能力可以达到世界先进水平。
