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第四代(dài)预警机(jī)发展研究
来源:新闻(wén)中心
发布时间:2021年02月24日(rì) 编辑:中(zhōng)国电子科(kē)学(xué)研(yán)究院专家曹晨

第(dì)四(sì)代预警机发(fā)展研究

        摘(zhāi) 要:第四代预警机在服从各类武(wǔ)器装(zhuāng)备共同具有的无人化、智能(néng)化(huà)与网络化协同运用等普遍性特点的同(tóng)时(shí),具备机(jī)身与电子深度融合、有人平台与无(wú)人平台协同(tóng)运用(yòng)、微(wēi)波与光学探测(cè)互为补充、集中式单平台与分布式多平台(tái)共同发(fā)展(zhǎn)等四类趋势,并在总体技术(shù)架构(gòu)上具备“蒙(méng)皮化(huà)传感器(qì)+网络化运行(háng)环境+智(zhì)能化应用服务”的典型特征。此外,文中给出了第四代预(yù)警机的体系贡献度评价指(zhǐ)标与实施方法,以(yǐ)及未来(lái)装备发(fā)展的相关建议。

  关(guān)键词: 网络信息体系;预警机(jī);智(zhì)能蒙皮;体系贡献(xiàn)度;指挥控制(zhì)

  

引(yǐn) 言

  预(yù)警机自(zì)1945年首(shǒu)次服役(yì)以来,迄今(jīn)历经75年(nián)发展,可以分为(wéi)三代(dài)[1]。

  第一代预警(jǐng)机(jī)定(dìng)位为(wéi)空中雷达站,主要用于低(dī)空补盲,技术上雷达采用普通脉冲(chōng)体制,雷达情报通过(guò)摩尔斯电(diàn)码(mǎ)和话音下传至舰(jiàn)载或地面(miàn)指挥所,发展时期为20世纪40年(nián)代至20世纪(jì)70年代;

  第二(èr)代预警机(jī)定(dìng)位为空中指(zhǐ)挥所,技术上(shàng)雷达(dá)采用脉冲多普(pǔ)勒(lè)和有源相(xiàng)控阵(zhèn)体制,并(bìng)基于多传(chuán)感器配置与数据融合形成高(gāo)质量情报后,通过数据链与其他作战单(dān)元进行协同(tóng),发(fā)展时期为20世纪70年(nián)代(dài)至21世纪(jì)初;

  第(dì)三代预警机(jī)定位为空中(zhōng)战(zhàn)场管(guǎn)理中心[2],是作(zuò)战(zhàn)体系中的核心与枢纽(niǔ)性节点,在各型(xíng)作战平(píng)台管理、平台传感(gǎn)器管理(lǐ)和信息火(huǒ)力协同等方面发挥更多作用,技术上具有(yǒu)网络化、一体(tǐ)化(huà)、软件化和智能(néng)化等特点,发展时期(qī)为21世纪初至(zhì)今。

  第四代预警机(jī)将在网络信息体系中设计与运用(yòng),同时服(fú)从各类武器装备发展具有的无人化、智能化与网络化协同(tóng)等普遍性趋势。但与(yǔ)前(qián)三代预警机发展过程中世界各军(jun1)事强(qiáng)国均有比较(jiào)明确(què)的规划布局相比,目(mù)前对2030年(nián)后预警机装(zhuāng)备并没有给(gěi)出全面展(zhǎn)望、系统规(guī)划与清晰定义,总体认识失之(zhī)片面与零星。以美军为例:

  • 一是在2017年(nián)“多(duō)疆域指挥控制”计划[3]中提出,“E-3预警(jǐng)机(jī)(AWACS)任务可能会分解,这意味(wèi)着该(gāi)任(rèn)务将由数量更多、尺寸更小的平台执行,但可能仍将(jiāng)会有某种(zhǒng)空(kōng)中(zhōng)的中心(xīn)节点,协(xié)调有人(rén)驾驶飞机和(hé)无(wú)人(rén)驾驶飞机的(de)功能”;
  • 二(èr)是在2018年(nián)在“先(xiān)进战(zhàn)场管理系统(ABMS)”计划(huá)[4]中提出,“将ABMS作为E-8C的后续(xù)项目,无人机、预警机、F-35等(děng)ISR/指控/打击平台(tái)被连接成簇,利用多(duō)平台(tái)形成的‘面(miàn)’侦察指挥网络替代E-8C的‘点’侦察(chá)指挥系统,并将各(gè)传感器节点信息(xī)绘制(zhì)成统一的战场图景”;
  • 三是在2019年《大国竞争时代的美国空军》[5]及(jí)2019年《2030飞机清册(cè)》[5]中设想将现(xiàn)有“预警机和E-8C等ISR和BMC2大型平台(tái)的功能广泛分布于多个平台和武器系(xì)统上,取而代之的是数量更多的小型(xíng)ISR和BMC2平台,其中还有(yǒu)一些是无(wú)人机,可以执行分布式网络化作战(zhàn)”,并提出发展(zhǎn)穿透式情报监视侦察飞机(P-ISR),如表1所示,但此型飞机(jī)的定(dìng)位(wèi)与主要能力描述不多(duō)。再以俄罗斯(sī)为例,其报道比较多的(de)、正在努力发展(zhǎn)的(de)A-100预警机[6],于2017年底首飞(fēi),可以归为第三代,对其未来设想则知(zhī)之甚少。

表1《2030年(nián)飞机清册》提出的部分机型发(fā)展清单[5]

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  有鉴于此,可以认为现阶(jiē)段各军事强国对预警(jǐng)机(jī)装(zhuāng)备的未来装(zhuāng)备发展(zhǎn)尚(shàng)在探索之中,从(cóng)一定程度上看,也可以认为(wéi)我(wǒ)国在预(yù)警机装备发展上正在失去强(qiáng)国参照,需要(yào)更加自主地(dì)定义未来。本文以网络信息体系条件下(xià)空中作战装备具备的普(pǔ)遍性[7]为基础,系(xì)统分析第(dì)四代预警机(jī)的装备定(dìng)位与(yǔ)技术特征,希望为国(guó)内开展前(qián)瞻性技术布局、装备改(gǎi)进与研制(zhì)提供参考。

1 装(zhuāng)备定位

  在(zài)回答(dá)第四代预警机装备(bèi)定位之前,应该(gāi)首先回答预警(jǐng)机装备为什么能够持(chí)续存在。其(qí)理(lǐ)由(yóu)在(zài)于(yú)“侦、控、打、评”打击链的永恒性,以及预警机自诞生以来的三个优势在未来战争中(zhōng)仍(réng)然能够保持。

        1)空基优势。只要探测感知与指(zhǐ)挥(huī)控制(zhì)平台(tái)以电磁波为(wéi)主要手段(duàn),绝大(dà)部分频段的电(diàn)磁波仅能在视距内进行传输的问题就必(bì)须(xū)克服。空基平台所拥有的大视距特点,即使是在未(wèi)来战场上,也仍将使得它(tā)相对于地基平台在低空目(mù)标探测上具有优势。

        2)运动(dòng)优势。预警机相(xiàng)对于(yú)固定式探测(cè)感(gǎn)知(zhī)平台,可以(yǐ)利用机动(dòng)性扩大(dà)覆盖范围和生存力;在网络信息条件下(xià),机动性(xìng)也将为(wéi)分布式和(hé)网络(luò)化协同(tóng)运用提供支持(chí),例如机载雷达的多基(jī)地应用(yòng)或电子侦察系(xì)统的多基协同与运动(dòng)定位中,机动性可以(yǐ)优(yōu)化(huà)阵(zhèn)位(wèi)和拓展工(gōng)作(zuò)模式,从而提高探测距离和精度。

        3)集(jí)成优势。早期(qī)的预警机仅在(zài)飞机上(shàng)集成雷达和(hé)简单通信(xìn)系统,此后随着功能拓展和技术水平提升(shēng),雷(léi)达、电子侦察、通信侦察等多类传感器以及短波、超(chāo)短波、卫星通信等各类数据链系统均(jun1)在(zài)飞机(jī)上集成,使得预警机既(jì)能执行多种作战任务(wù)(比如侦(zhēn)察、预警、指挥等),也(yě)能够链接体系内多种作战要素,从而构成体系(xì)作(zuò)战能力的重要依托。

  预(yù)警机(jī)装备的三个基本优势(shì),将使其在网络体系条件下继(jì)续生存与发展。与其(qí)他空中作战装备类(lèi)似(sì),其(qí)作用将以无人化、智能化(huà)、网络化和分布式形态实现,此处不再对此展(zhǎn)开(kāi)论述。但第(dì)三(sān)代预警机(jī)所拥(yōng)有的战场(chǎng)管理能力(lì),在第四代预(yù)警机上将与探测感知分(fèn)离,从而使得第四代预警机主要执行探测感知任务(wù)。而之(zhī)所(suǒ)以存在这种(zhǒng)分离,主要因(yīn)为第三代预警(jǐng)机(jī)具(jù)备(bèi)的战场管理能(néng)力是在有(yǒu)人条件(jiàn)下实(shí)现(xiàn)的(de),而未来(lái)网络信(xìn)息体(tǐ)系条件下,分布(bù)式与(yǔ)网络化(huà)作战要(yào)求管理的作战(zhàn)平台(tái)类(lèi)型、数量和作战任务(wù)越来越丰富,对战场管理的能力(lì)要求(qiú)进一(yī)步提升;但由于无人(rén)化与智能(néng)化发展速(sù)度的不平(píng)衡,无(wú)人化在一定程度上领先于智能(néng)化,基于人的(de)战(zhàn)场(chǎng)管理能力在一段时间内难以通过智能化(huà)技术在无人平台上与探测感知同步实施,因(yīn)此(cǐ)网络体系条件下,第四(sì)代预(yù)警机的战场(chǎng)管理能力和探测感知能力在无人化的单平台(tái)上难以同时满足。随着人(rén)工智(zhì)能技术的进(jìn)一(yī)步(bù)发展,也(yě)许(xǔ)在第五代(dài)预(yù)警机上重新实现两者的结合更为现实。

  在第四代预警机将战场管理任务从自身中剥离的同时,探测感知任(rèn)务也将在分布式节(jiē)点之间(jiān)进(jìn)一步分离。这种分离(lí)有两种含义:1)原(yuán)来集中在一个大平台上实现的探测感知任(rèn)务(wù)将分散(sàn)到各个(gè)不同平台上(shàng)实现;2)探测感知任务内部的细分(fèn),例如发现、跟踪和(hé)识别(bié),也可能由不同平台来完成。

  网络信息(xī)体系条件下分离必然导致共享(xiǎng),正是通过共(gòng)享,才能(néng)使各个(gè)分离(lí)的平台(tái)与任(rèn)务能够整(zhěng)体(tǐ)发挥(huī)作用(yòng),从而构(gòu)成“侦、控、打(dǎ)、评”杀伤链的一环以及杀伤网[8]的功(gōng)能节点,即(jí)“能力涌现”;另一方面(miàn),通(tōng)过共享,每一个(gè)节点被赋予超出自身之(zhī)外的能力,自(zì)身(shēn)在网络(luò)中找到定位并实(shí)现价值提升,即“体系(xì)赋(fù)能”。因此,分离与(yǔ)共享构成网(wǎng)络信息条(tiáo)件下第四代预警(jǐng)机装备(bèi)定位的主题。

2 主要特(tè)征

  虽然从装备定位上(shàng)看(kàn),预警机(jī)将作为网络信(xìn)息体系中执行(háng)探测感知任务的(de)空中主要节点(diǎn)存在,似乎与(yǔ)第一代预警机类似,但正如“否(fǒu)定之(zhī)否定”规律所揭示的,第四代(dài)不是向第一代简单地(dì)回归(guī)与重复,而是随着作战样(yàng)式的演(yǎn)进与技(jì)术的发展,呈(chéng)现出有时(shí)代特色的四个总体特征。而这四个(gè)方面(miàn)的总体(tǐ)特征,又应(yīng)该服(fú)务(wù)于解决预警机对新型作战样式、新型目标威(wēi)胁、复杂对抗环境和轻小平(píng)台安装等几类基本需求(qiú)的适应性问题;因这(zhè)些需求性问题对(duì)于(yú)空中作战装备(bèi)具备普遍性,限于篇幅,本文仅针对第四代预警机的(de)总体特征进行论述。

        2.1 机(体(tǐ))、电(子)融合

  机体与任务电子系统的深(shēn)度(dù)融合(hé)是第(dì)四(sì)代预警(jǐng)机(jī)的主要技术特点之一。在第三代(dài)预警机任(rèn)务载荷(hé)与平台一体化设计(jì)的基础上,以微波(bō)雷达为主的任务载荷将(jiāng)与机体蒙皮实现从一(yī)体化集成向深度融合的跨(kuà)越,而(ér)执行不同任务的(de)任务电子系(xì)统自身也更加作(zuò)为一(yī)个整体,一体化和多功能程度持(chí)续提升。

  这种深度(dù)融合的系统(tǒng)我们可(kě)以称(chēng)为“智能蒙皮”[9],不(bú)仅是共形化(huà)的辐射单元,更是多功(gōng)能集(jí)成系统。虽(suī)然这个概念早在20世(shì)纪80年代即(jí)由(yóu)美国空军提出,且(qiě)多(duō)年来(lái)已(yǐ)经取得若干进展[10],但在其与预警机应用的结合中,应该(gāi)有(yǒu)新的(de)内(nèi)涵(hán)。它以一体化为基础,以(yǐ)智能化为核心,其具体含义有四点。

        1)更宽频带,对于机体更(gèng)大的新(xīn)型隐身目标,可能需(xū)要进一步降低频段;而出于抗(kàng)干扰等(děng)需要,需要增(zēng)加多种频段,因此第(dì)四代预(yù)警机探测频段(duàn)可能空前增加,而无人(rén)平台可以定制,即贯彻“传感器飞(fēi)机(jī)”[11]理(lǐ)念,可以满(mǎn)足更(gèng)大孔径(jìng)和更多重量的需求。

         2)更优密度,为提高探测性能和适装性(xìng),需要(yào)进一步提高单(dān)位蒙皮(pí)面积(jī)的功率密度,并降低重量密度。

         3)更多功(gōng)能,基于(yú)更(gèng)宽频段,集成化实(shí)现雷(léi)达、通(tōng)信、侦察和干扰等多种功能(néng),并自适应感知外界电(diàn)磁(cí)环境。但需要注意的(de)是,预警机智能蒙皮(pí)首先要解(jiě)决(jué)的应该是雷达多频段探测问题,而不是多功能集成(chéng)问题,这正是预警机智能蒙(méng)皮与其它平(píng)台的不同之处(chù)。

         4)更(gèng)小截面,在蒙皮具(jù)备适度隐身性能的同时,基(jī)于对辐射能(néng)量(liàng)的(de)更精确管控,降低截(jié)获概(gài)率(lǜ),支撑(chēng)实现穿透式情报监(jiān)视侦察。第四代预警(jǐng)机基于智能蒙皮解决(jué)硬(yìng)件的集成问题(tí),以此为基础,通(tōng)过(guò)网络(luò)化(huà)基础环境(jìng)提供下层硬件与上层应用系统之间的接口(kǒu)。

  与第三代预警机的操作系统(tǒng)运行环境(jìng)和中间件主要为(wéi)基于本平台局域网的各种(zhǒng)异构平台运行提供支(zhī)持相(xiàng)比,第四代预警机的网络化运行环境需要更多地为基于跨(kuà)平台无线网络(luò)的各种异构平台运行提(tí)供支持,在借鉴民(mín)用基(jī)于互联网环境的网络操(cāo)作系统概念的基础(chǔ)上,将支撑网络信息体(tǐ)系条件下多链组网(wǎng)管理、空中协同节点资(zī)源虚拟化管理和分布式服务等能力的软件系统集成为预警机专用和面(miàn)向云(yún)的网络操作环境(图1),是第(dì)四(sì)代预警机的重要技术(shù)特点(diǎn)。在此基础上,应用程序在(zài)实现彼(bǐ)此(cǐ)间解耦及与下层硬件(jiàn)解耦的同时,可以统(tǒng)一调度网络内的各(gè)类资(zī)源,并智能(néng)化完成各类功能。因此,第四代预警机总体上将呈(chéng)现出“蒙皮化传感器 + 网(wǎng)络化基础环境 + 智能化(huà)系(xì)统应用”的技(jì)术特征。

 

图(tú)1 第四代预警机网络(luò)化(huà)基础环境概(gài)念

        2.2 单(dān)(体)、(集(jí))群并重

  第四代预(yù)警机的单体和集群(qún)形式同时存在于(yú)网络信息体系,是其产品形态的重要特点。从平(píng)台形式来看,第四代(dài)预警机将(jiāng)以无(wú)人(rén)为主(zhǔ);但(dàn)在其演进过程中,传感器集中在单(dān)个平(píng)台上运(yùn)用的单体预警机(jī)形式和分散在多(duō)个(gè)平(píng)台(tái)上运(yùn)用的(de)分布式或(huò)集(jí)群预警机形(xíng)式将并(bìng)行存在(zài),反映了第四代预警机发展过(guò)程中其产品形态(tài)的多(duō)样性(xìng)。

  两者(zhě)将(jiāng)以(yǐ)智能蒙皮为共同技术基础,但在(zài)平台规模上有较大差异,不能偏废。其中,单体形(xíng)式(shì)规模比较(jiào)灵活,其最大起飞(fēi)重量(liàng)从数十吨左(zuǒ)右一(yī)直可(kě)以减少到十吨(dūn)以内,利用无人平台的通(tōng)用性优(yōu)势(shì),如低成(chéng)本、高升限和长航时等特点,执行常态化警戒任务(wù),是(shì)第四代预警机发(fā)展早期的主(zhǔ)要形态(tài);集群(qún)形式则由于其平台规(guī)模相比集(jí)中式平台显著(zhe)减(jiǎn)小,其(qí)载荷(hé)在(zài)重量(liàng)、体积和功耗等方面的(de)要(yào)求相对较高,其普及速度将取决于微系统技术的充分发展;同时由于单个平台(tái)上载荷能力有限(xiàn),分布式协同(tóng)运用将成为其(qí)拓展能力的主要手段。

        2.3 微(wēi)(波)、光(电)互补

  第四代预警机在载荷(hé)形式(shì)上的另一个重要特点可能是,在以微波(及米波)为主的同时,采用光电手段(最为典型的波段为红外,本文特指红(hóng)外波段光电探测系(xì)统)执行对隐身空(kōng)气动力目(mù)标的探测任(rèn)务[12]。相对于传统(tǒng)的红(hóng)外光电探测系(xì)统,其(qí)在(zài)任务能力上可以对低(dī)热辐射目标进行全方位搜索,在信号处理上将传统的高信噪(zào)比成像转变为低(dī)信噪(zào)比检测。

  微波(bō)与光电互补的必要性(xìng)在于,光电系(xì)统由于无源(yuán)工作,相比于有源微波系(xì)统,其(qí)对低/零功率作战适应性更好,作用(yòng)距离(lí)更远(yuǎn),抗(kàng)干扰能(néng)力也更优;相(xiàng)比微波无源系统,其方位(wèi)分辨能力和(hé)精度(dù)更好,便于区分密集目标,并改善(shàn)目标识(shí)别性能(néng)。此外,由于其(qí)载荷对(duì)平台的安装(zhuāng)要求低(dī),相比(bǐ)微波系统(tǒng)而言,在(zài)平台适应性方面更具(jù)优势。光电探测用于预警机(jī),将是第四代预警机在产品形态多样化上的重要体现,也是(shì)对“单、群并重”特(tè)点(diǎn)的重要支撑。

  光(guāng)电预警(jǐng)探(tàn)测系(xì)统用(yòng)于机载条件(jiàn)下的预警探测(cè),已(yǐ)初(chū)步具备工程应用条(tiáo)件(jiàn),其主要技术途径(jìng)包括:研制预(yù)警探测专用(yòng)器件,通过扩大探测(cè)器谱宽(kuān)和(hé)加大单元能量接(jiē)收面积,提高能量利用效率;在进一步加大孔径的同时,引入自由曲(qǔ)面设计技(jì)术和(hé)离轴多反(fǎn)光学(xué)系统,或在低(dī)成(chéng)本平台上采用(yòng)非制冷技术降低装机代价(jià);借(jiè)鉴相控阵微波雷达工作模式设计,加大(dà)时间(jiān)积累(lèi)来换取更多能量;采用恒(héng)虚警、检(jiǎn)测前跟踪、多波段协同和模式识别等先进算法,降低检(jiǎn)测信噪比(图2)。

 

图(tú)2 光(guāng)电系统用于预警探测的主要(yào)技术(shù)途径

  光(guāng)电预警(jǐng)探测系统存在的(de)突出问题有四类。

        1)相(xiàng)比(bǐ)传统的光(guāng)电成(chéng)像与搜索跟踪(zōng)系统,由于其探测距(jù)离更远,且预警(jǐng)机要求下视,因此受背景影响更为严重,传播路径损(sǔn)失更大,反杂波问题需要进一步研(yán)究(jiū)解决。

        2)为提高情报与信息质量,希(xī)望光电预(yù)警探(tàn)测系统提供距(jù)离信息,真正实现被动光电系统(tǒng)的“三坐标”能力,为此(cǐ)需要开展多基地(dì)协同测距、多波段协同(tóng)测距与激光协同测距等研究。

        3)为适应(yīng)更小的(de)无(wú)人平台,需要载荷进一步轻(qīng)小型化。

        4)相比于微(wēi)波系统在目(mù)标(biāo)特性(xìng)方面的认知,光学系统(tǒng)还处在起步(bù)阶段,需要充分开展基础(chǔ)研究。2.4 有(人)、无(人(rén))协同

  有人无人(rén)协(xié)同是第四代(dài)预警机在作战运用上的重要特征。未来的预警(jǐng)机必须是编队作战的,编队(duì)协同是(shì)网络信息体(tǐ)系条件下实现装(zhuāng)备体系赋能和能力(lì)涌现的重(chóng)要途径。

  •   从协(xié)同效能上看,有(yǒu)人无人协同可以实现(xiàn)探测增程、识别增准、决策增速(sù),创新作战样式和提升(shēng)作战能力。

  •   从(cóng)装备体(tǐ)系构建角(jiǎo)度(dù)看,有人(rén)预(yù)警机(jī)通常(cháng)是领先建设的(de),是装备(bèi)存量;无(wú)人预警机(jī)是后发研制(zhì)的,是装备(bèi)增量,通过有人(rén)预警机(jī)与无人预(yù)警机协同工作,也是实现现(xiàn)有装备效能最大化的必然需求。

  •   从协同样式上(shàng)看,可以(yǐ)分为三类:1)有人预(yù)警机(jī)与无(wú)人预警机的(de)协同[13];2)无人预(yù)警(jǐng)机之间的协同;3)有人预警(jǐng)机(jī)之间的(de)协同。与前两类协同方式相比,有人预警机之间的协同(tóng)容易被忽视,而从实现协同的技术(shù)途径上看,有人预警机之间的协同相对来说更容易实(shí)现(xiàn),可以为有人-无人协同积累技术(shù)与经验,同时也是用好存(cún)量的重要措施。通过有人预警(jǐng)机之间(jiān)的协(xié)同(tóng),可以(yǐ)充分(fèn)发挥人在回路(lù)优(yōu)势,创新(xīn)实现战场频(pín)谱统一管控、能量与(yǔ)时间统一调度、不同颗粒度情报共享、分布式指挥控制与射手选择等装备功(gōng)能,让装(zhuāng)备在体系中发(fā)挥(huī)最(zuì)大效用(yòng)。

 3 体系贡献度评价方法

  网络信息体系条件下评价(jià)预警机装备的体(tǐ)系贡献度,大致可以分为涌(yǒng)现度、时(shí)效性(xìng)、生存性和集约性四类(lèi)指标[6]。

涌现度衡量单件装备能力(lì)对杀伤(shāng)链(或(huò)杀伤网)各相关环节或要素的影响(xiǎng),其评(píng)价基础是单件装备的基(jī)本功能性(xìng)能评价指标。第四(sì)代预警机以探测(cè)与识(shí)别为基本功能,虽然处于杀伤链的前端环节(“侦”),但考(kǎo)察其贡(gòng)献度,应(yīng)该(gāi)从(cóng)它对控、打(dǎ)和评的作(zuò)用来衡(héng)量(liàng),且具体评价可能与工(gōng)作(zuò)模式和产品(pǐn)形态有关。

  例如,对于单体工作的(de)预警机(jī)而(ér)言,其基本功能的评价指标在于探测威(wēi)力、精度(dù)、分辨力、可识别目(mù)标类型以(yǐ)及识别概率等等。那么,这些(xiē)基本功(gōng)能指标一方面将(jiāng)杀伤(shāng)链中的特定环(huán)节(例(lì)如,对于“侦”的环节,它自身(shēn)也是网络化(huà)组织的,由很多网络要素构(gòu)成)能力提升了哪些是需要(yào)考察(chá)的,另一方面这些基本功能指标通过网络化组织后(hòu)对后(hòu)端环节又会产生何种影响(如提高了决(jué)策准确性、加快(kuài)了决策时间(jiān)、延伸了武器系统的发射(shè)距离等(děng)等),也是(shì)需要考察的,这(zhè)就构成了涌现度评(píng)价(jià)矩阵,这个(gè)矩阵的一(yī)维是基本功能(néng)性能对“侦”自身环节整体上(shàng)的能力(lì)提(tí)升,另一维是对打(dǎ)击链(liàn)后端各(gè)环节效能的影响。而对于(yú)无人(rén)集群运用或有人-无(wú)人协同运用时,除了按照前述评价方(fāng)法将集群或协同运用(yòng)的各类单体作(zuò)为一个整体开展评价外,也要评(píng)价这(zhè)个“整体”内部的各个单元,其单件能力在通过集群或协同(tóng)运用后所(suǒ)能达(dá)到的能(néng)力。

  时效性(xìng)评价可以从两(liǎng)个方面来理解。一是(shì)站在涌现度的角度(dù),衡量第四代(dài)预(yù)警机在体(tǐ)系中带给“侦、控、打、评”各环节的能力增量,只不过这个能力增量除(chú)了从各个环节分(fèn)别开展评价外(wài),对杀伤链作为一个整体的效能(néng)贡(gòng)献(xiàn),也要做出评价,这(zhè)种整体(tǐ)效能贡献(xiàn)最主要(yào)的即是杀伤链闭(bì)环时间。在(zài)这个意义(yì)上,时效性评价可以放在第一类指标“涌(yǒng)现度(dù)”中。除了(le)涌现度外,时(shí)效性还(hái)可以指第四代预警(jǐng)机在自(zì)身所(suǒ)处(chù)的环节(即(jí)“侦(zhēn)”)完成闭(bì)环的速度衡(héng)量(liàng),可以理解为(wéi)杀(shā)伤链作为一(yī)个整体(大(dà)闭环)对特定环节(小闭环)的时效(xiào)性要求。从这个指(zhǐ)标出发,需要强化小闭环的概(gài)念,因为在(zài)复杂对抗环境下,并(bìng)不(bú)一定(dìng)是预警机开(kāi)始启动工作(zuò)就(jiù)可以形成后端可用的情(qíng)报,绝大部分情况下需要调度(dù)传感器的(de)能量和时间等资源,在(zài)一定的时间约束下直到形成(chéng)后端可用信(xìn)息为止。

  第(dì)四代预警机的生存力评价(jià)将与第三代(dài)预警(jǐng)机显著(zhe)不同(tóng)。第(dì)三代预警机(jī)是(shì)典型的(de)集(jí)中式(shì)高价值平台,平台自身自卫手段较少(shǎo),主要基(jī)于对威(wēi)胁的及早发现(xiàn)、任(rèn)务阵位选(xuǎn)择与战斗机护航来保(bǎo)障自身安全。对于第四代预(yù)警机的两种基(jī)本形(xíng)态(tài)而言,集中式无人单平台的生存(cún)力评(píng)价可以沿用现有的“被击中(zhōng)概率”方法,但对于分(fèn)布式无人平台或集群,其生存概率的计算应与前(qián)者不同,不能仅仅评价集(jí)群中个体的生存(cún)概(gài)率,更应该衡量每一个体的全部或部分功(gōng)能可以向集群中其他个(gè)体甚至是集群(qún)之外的同类功能平台(tái)转移的能(néng)力,也(yě)就是说,可(kě)以考虑在补充引(yǐn)入类似转移效率等概(gài)念的基础上(shàng)衡量集群整体的被击中概率以及战场可存续(xù)时(shí)间等指标(biāo);因为无人集(jí)群(qún)相(xiàng)比集中式平台更加允许个体(tǐ)的消(xiāo)失,个体消失后集群(qún)功能(néng)整体(tǐ)上并不一定(dìng)消失,而(ér)集中式平台个体消失(shī)后(hòu),整体功(gōng)能随即消失。这(zhè)正是作战样式变革(gé)对装(zhuāng)备(bèi)生存(cún)力评价带来(lái)的质变。

  第四代(dài)预警(jǐng)机(jī)的集约性评(píng)价(jià)可以从两个方面开展。1)适装集约性(xìng),主要用(yòng)来衡量任(rèn)务能力对平台资源的(de)利用效率,适(shì)应(yīng)于集中式单(dān)平台和集群平台(tái)两(liǎng)种产品形态。例如,将预警机探测能力综合成功率孔(kǒng)径积来度量(或(huò)者(zhě)选用用户最关心(xīn)的指标,如探测(cè)距离),将平台资源指标选用最(zuì)大(dà)起飞重量这(zhè)个最主(zhǔ)要的指标,二者(zhě)的(de)比值就是每单位重量所能达到(dào)的能力;若需要考(kǎo)察(chá)子系(xì)统的集约性(xìng),还(hái)可以进一(yī)步细分,例如智能蒙皮(pí)的(de)功率密度、重量密度比等。2)节点集约性(xìng),主要(yào)应(yīng)用于集(jí)群平(píng)台(tái),用以在体系范围内衡量节点是否以最小数(shù)量融入体系使(shǐ)得既能贡献足够能力,又(yòu)能(néng)维(wéi)持(chí)必(bì)要冗余以保障体系生(shēng)存能力。

结 语

  第四代预警机为适应新的作战样式、新的目标威胁、复杂(zá)作战环境和(hé)多样化安(ān)装平(píng)台,将(jiāng)以机身与(yǔ)载荷(hé)深度融(róng)合、微波与光学(xué)互(hù)相补充为主要技术(shù)形态(tài),以单体和集群并行发展、有人无人协同(tóng)运用为(wéi)主(zhǔ)要(yào)使(shǐ)用方式。预警(jǐng)机(jī)的发展(zhǎn)也必将对技术的进步产生强大的(de)牵(qiān)引作用,为此建(jiàn)议:

        1)加(jiā)强应用于预警机的智能蒙皮(pí)概(gài)念(niàn)、形态与关键(jiàn)技术研究,针对其(qí)宽(kuān)频(pín)带、多功能和高性能等特性(xìng),集中开(kāi)展已有科研成果梳理(lǐ)、集成并做好后(hòu)续布(bù)局;

        2)加强光电预警(jǐng)探测技术攻关,特别是针(zhēn)对载荷轻小型化、反杂波、三坐(zuò)标、“时间频率相位(wèi)三同步”等工程问题以及(jí)全面建立(lì)光学目(mù)标特(tè)性(xìng)与(yǔ)识别基础库等(děng)基础问题(tí),集全国(guó)之力(lì),进一步推进光电系统跨领域发展;

        3)系统(tǒng)性(xìng)加强有人预警(jǐng)机编队(duì)协同(tóng)、有(yǒu)人-无人(rén)协同以及(jí)无人平台分布式(shì)运用等研究,并(bìng)重点解决好具有(yǒu)预警机特色的基础性运行环境(jìng)(操作系统)与(yǔ)协同通(tōng)信网络(luò)等问题,为全面提升预(yù)警机装备体(tǐ)系能(néng)力打下基(jī)础。

  

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