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      航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系建設(shè)探討

      2015-10-28 03:06:12滕克難楊春周
      關(guān)鍵詞:反導(dǎo)艦艇編隊(duì)

      彭 菲,滕克難,楊春周

      (海軍航空工程學(xué)院a.科研部;b.訓(xùn)練部;c.指揮系,山東煙臺264001)

      航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系建設(shè)探討

      彭菲a,滕克難b,楊春周c

      (海軍航空工程學(xué)院a.科研部;b.訓(xùn)練部;c.指揮系,山東煙臺264001)

      隨著信息技術(shù)的發(fā)展,航母編隊(duì)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)體系,成為提高其作戰(zhàn)能力的必由之路。在借鑒美軍網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)裝備體系建設(shè)的基礎(chǔ)上,對航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備體系的構(gòu)成和主要功能進(jìn)行了闡述,并對未來向著“以網(wǎng)絡(luò)為中心”的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

      航母編隊(duì);網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn);協(xié)同反導(dǎo);裝備體系

      建設(shè)航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系既是應(yīng)對信息化條件下海上空襲作戰(zhàn)體系不斷發(fā)展的需要,更是應(yīng)對反艦導(dǎo)彈的威脅日益劇增的迫切需要。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系建設(shè)代表著航母編隊(duì)艦空導(dǎo)彈武器裝備網(wǎng)絡(luò)化、信息化和一體化的發(fā)展方向[1-3]。

      作為反導(dǎo)防御硬殺傷的主要手段,當(dāng)前艦空導(dǎo)彈武器攔截掠海飛行的反艦導(dǎo)彈,主要依賴本艦的艦載雷達(dá)系統(tǒng)和光電設(shè)備進(jìn)行制導(dǎo)和控制[4]。這種以平臺為中心的反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備體系的缺點(diǎn)是:

      1)艦載雷達(dá)系統(tǒng)和光電設(shè)備發(fā)現(xiàn)、跟蹤掠海飛行的反艦導(dǎo)彈距離比較近,導(dǎo)致反導(dǎo)作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間比較短;

      2)艦載雷達(dá)系統(tǒng)和光電設(shè)備只能對艦空導(dǎo)彈進(jìn)行視距內(nèi)制導(dǎo)和控制,這導(dǎo)致反導(dǎo)作戰(zhàn)攔截次數(shù)少、反導(dǎo)作戰(zhàn)總體效能低;

      3)艦載艦空導(dǎo)彈系統(tǒng)的作戰(zhàn)資源基于艦艇平臺,導(dǎo)致反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備體系可重構(gòu)性不強(qiáng),抗毀傷能力弱。

      因此,構(gòu)建以網(wǎng)絡(luò)為中心的反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備體系,也就是建設(shè)航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)體系,成為提高航母編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)能力的必由之路。

      1 美軍網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)研究現(xiàn)狀

      1.1美國海軍網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)

      航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)體系的建設(shè),不僅提高了艦艇編隊(duì)攔截反艦導(dǎo)彈的能力,而且推動了艦艇編隊(duì)防空作戰(zhàn)理念由“以平臺為中心(Platform-Centric)”向“以網(wǎng)絡(luò)為中心(Network-Centric)”的轉(zhuǎn)變。因此,網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)理論是航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)體系的建設(shè)理論基礎(chǔ)。

      網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)(Network Centric Operation,NCO)來源于網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)(Network Centric Warfare,NCW),其概念和理論自誕生以來,備受關(guān)注。1997年4月,美國海軍作戰(zhàn)部長杰伊·約翰遜上將指出,當(dāng)前正在發(fā)生“一個(gè)從所謂的平臺中心戰(zhàn)向我們稱為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的根本性的轉(zhuǎn)型”;1998年1月,美國海軍軍事學(xué)院院長阿瑟K·塞布羅斯基中將發(fā)表的《網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn):起源與未來(Network-Centric Warfare:Its Origin and Future)》一文,系統(tǒng)闡述了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念、理論和發(fā)展趨勢,它是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)理論的開篇之作。

      1.2美國海軍母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系的構(gòu)想

      美國海軍提出了建設(shè)航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系的構(gòu)想,主要包括3個(gè)系統(tǒng):

      1)協(xié)同作戰(zhàn)能力系統(tǒng)(Cooperative Engagement Capability,CEC);

      2)“標(biāo)準(zhǔn)-6”導(dǎo)彈武器(Standard Missile,SM-6);

      3)E-2D先進(jìn)“鷹眼”預(yù)警機(jī)(E-2D Advanced Hawkeye)。

      這樣,美國海軍航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系將具備2項(xiàng)核心能力,一是超視距瞄準(zhǔn)能力;二是遠(yuǎn)程交戰(zhàn)能力,艦艇編隊(duì)超視距協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)能力大大增強(qiáng),如圖1所示。

      建設(shè)航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)體系,不是重新設(shè)計(jì)一套全新的武器裝備體系,而是基于網(wǎng)絡(luò)為中心作戰(zhàn)理念,在現(xiàn)有艦空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化升級、信息化改造和一體化集成[5]。

      圖1 美國海軍航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系構(gòu)想圖Fig.1 Conception chart of US Navy aircraft carrier formation networked cooperative anti-missile equipment system

      2 編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備體系的發(fā)展方向

      航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)體系,作為一種作戰(zhàn)形式,一是必須充分理解海上反導(dǎo)防御體系作戰(zhàn)具有的復(fù)雜性;二是必須準(zhǔn)確把握網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同作戰(zhàn)的理論本質(zhì)與客觀定位[6-7],從而更科學(xué)、更有針對性地分析認(rèn)識未來的發(fā)展方向。

      2.1裝備建設(shè)思路從“以平臺為中心”向“以網(wǎng)絡(luò)為中心”轉(zhuǎn)型

      傳統(tǒng)的“以平臺為中心”的航母編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備體系,各平臺主要依靠自身的傳感器、指控系統(tǒng)和武器等作戰(zhàn)資源進(jìn)行作戰(zhàn),平臺之間可以通過數(shù)據(jù)鏈交換各種戰(zhàn)術(shù)信息,但由于沒有火控級的實(shí)時(shí)高速數(shù)據(jù)交換,信息共享水平不高,且每個(gè)艦艇的反導(dǎo)作戰(zhàn)能力不能突破平臺自身作戰(zhàn)資源的限制,航母編隊(duì)中艦艇只能分層次、按區(qū)域、按方向劃分進(jìn)行協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)[8]。在完成任務(wù)過程中,每個(gè)平臺具有它自己的目標(biāo)識別、指揮決策和武器運(yùn)用周期,主要依靠本身的資源來完成作戰(zhàn)任務(wù),如圖2所示。

      圖2 從“以平臺為中心”向“以網(wǎng)絡(luò)為中心”轉(zhuǎn)型示意圖Fig.2 Sketch map of transition from platform centric warfare to network centric warfare

      現(xiàn)代“以網(wǎng)絡(luò)為中心”的艦艇編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備體系,是基于“高速網(wǎng)絡(luò)”和指揮控制系統(tǒng)(Command and Control System,C2)的,見圖2。每個(gè)艦艇上傳感器、指控系統(tǒng)和武器等作戰(zhàn)資源在邏輯上是與平臺分離的,且在網(wǎng)絡(luò)中是以“作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)”的形式組織的,所有節(jié)點(diǎn)可以共享網(wǎng)絡(luò)中的信息,實(shí)現(xiàn)了“多平臺實(shí)時(shí)感知共享”,具備了“任務(wù)動態(tài)協(xié)調(diào)”和“資源動態(tài)調(diào)度”等新功能。這樣,艦艇編隊(duì)就能夠完成“超視距攔截掠海飛行反艦導(dǎo)彈”的任務(wù),將實(shí)現(xiàn)從“以平臺為中心的分層按區(qū)域按方向協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)體系”向“以網(wǎng)絡(luò)為中心的全程按能力協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)體系”的轉(zhuǎn)型。

      2.2信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從“多層級”向“網(wǎng)絡(luò)化”轉(zhuǎn)變

      航母編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)體系,是一個(gè)典型的基于“信息系統(tǒng)”的作戰(zhàn)體系,而這里所基于的“信息系統(tǒng)”就是C4ISR系統(tǒng)[9]。航母編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng),集成了預(yù)警探測、目標(biāo)分配、指揮決策、武器控制和效果評估等功能,它促使艦艇編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)效率更高。

      傳統(tǒng)的“以平臺為中心”的艦艇編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn),基于的艦艇編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng)包括單艦和編隊(duì)兩個(gè)層級C4ISR系統(tǒng),如圖3所示。其中,單艦C4ISR系統(tǒng)主要發(fā)揮“交戰(zhàn)”作用,而編隊(duì)級C4ISR系統(tǒng)主要發(fā)揮“指揮”作用。這2級C4ISR系統(tǒng)為艦艇編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)提供信息、指揮、控制等支撐,形成艦艇編隊(duì)立體反導(dǎo)防御體系,以抗擊反艦導(dǎo)彈多目標(biāo)、多路徑、多批次、全方位的飽和攻擊。

      現(xiàn)代“以網(wǎng)絡(luò)為中心”的艦艇編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)體系,即基于“高速網(wǎng)絡(luò)+C4ISR系統(tǒng)”的綜合電子信息系統(tǒng)。[10]每個(gè)艦艇上傳感器、指控系統(tǒng)和武器等作戰(zhàn)資源在邏輯上是與平臺分離的,分別由傳感器網(wǎng)、指控網(wǎng)和武器網(wǎng)等3網(wǎng)無縫連接,見圖3。每個(gè)艦艇的反導(dǎo)作戰(zhàn)能力突破了平臺自身作戰(zhàn)資源的限制,“網(wǎng)絡(luò)+ C4ISR系統(tǒng)”的結(jié)構(gòu)與傳感器、火力單元實(shí)現(xiàn)了一體化,從而具備了網(wǎng)絡(luò)化超視距反導(dǎo)作戰(zhàn)能力。

      圖3 信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型示意圖Fig.3 Sketch map of transition of information system structure

      2.3裝備建設(shè)難點(diǎn)從聚焦“平臺”向聚焦“網(wǎng)絡(luò)”轉(zhuǎn)移

      在傳統(tǒng)平臺中心戰(zhàn)概念下,裝備建設(shè)關(guān)注的是艦艇平臺,特別是艦艇平臺上各種作戰(zhàn)資源的網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳感器、指控系統(tǒng)和武器裝備的智能化水平越來越高,成本卻越來越低,從而能夠購買更多的作戰(zhàn)資源[11]。

      在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念下,裝備建設(shè)將從作戰(zhàn)資源的信息化、智能化轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)等信息基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、智能化,其復(fù)雜性也相應(yīng)地從艦艇平臺遷移到網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)[12]。對于航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備體系建設(shè)而言,信息基礎(chǔ)設(shè)施(網(wǎng)絡(luò))建設(shè)的復(fù)雜性表現(xiàn)在以下2個(gè)方面。

      1)不同類型(層次)網(wǎng)絡(luò)的交叉重疊,凸現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)硬件建設(shè)的復(fù)雜性。航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn),一是基于高速“聯(lián)合合成跟蹤網(wǎng)(JCTN)”,它可以提供“亞秒”級火控?cái)?shù)據(jù)更新速率,由CEC網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn),如圖4所示;二是基于中速“聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)(JDN)”,它可以提供“秒”級兵力協(xié)同數(shù)據(jù)更新速率,由JTIDS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn);三是基于低速“聯(lián)合規(guī)劃網(wǎng)(JPN)”,它可以提供“分鐘”級兵力規(guī)劃和調(diào)動所需的數(shù)據(jù)更新速率,由GCCS-J和IT-21網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)。聯(lián)合規(guī)劃網(wǎng)、聯(lián)合數(shù)據(jù)網(wǎng)和聯(lián)合跟蹤網(wǎng),這3種不同類型和不同層次網(wǎng)絡(luò)的交叉重疊,凸現(xiàn)了信息基礎(chǔ)設(shè)施硬件建設(shè)的復(fù)雜性。

      圖4 網(wǎng)絡(luò)硬件建設(shè)的復(fù)雜性示意圖Fig.4 Complexity sketch map of the network hardware construction

      2)不同功能網(wǎng)絡(luò)的無縫連接,凸現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)軟件建設(shè)的復(fù)雜性。航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn),基于高速“聯(lián)合合成跟蹤網(wǎng)”。這里,不同地域的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上分布著作戰(zhàn)空間實(shí)元,分別完成感知、決策和行動等作戰(zhàn)功能。聯(lián)合合成跟蹤網(wǎng)又可以劃分為傳感器網(wǎng)、指控網(wǎng)和武器網(wǎng)等3個(gè)網(wǎng)絡(luò),如圖5所示。

      傳感器網(wǎng),其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上分布著艦艇平臺上的目標(biāo)探測雷達(dá)、目標(biāo)跟蹤雷達(dá)和導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)等傳感器,通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)為指揮網(wǎng)和交戰(zhàn)網(wǎng)提供所需的信息。其中,制導(dǎo)雷達(dá)信息網(wǎng)絡(luò)化,是傳感器網(wǎng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn),也是網(wǎng)絡(luò)化艦空導(dǎo)彈超視距協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

      圖5 網(wǎng)絡(luò)軟件建設(shè)的復(fù)雜性示意圖Fig.5 Complexity sketch map of the network software construction

      指控網(wǎng),其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上分布著艦艇平臺上的各種指控系統(tǒng),利用“單一合成空警態(tài)勢圖(SIAP)”,完成威脅判斷、火力分配、作戰(zhàn)態(tài)勢監(jiān)控和殺傷效果評估等指揮決策和控制功能。

      武器網(wǎng),即火力網(wǎng),其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上分布著艦艇平臺上的各種艦空導(dǎo)彈發(fā)射單元,它們完全按照反導(dǎo)作戰(zhàn)需求可以動態(tài)部署,不再受本艦艇平臺上制導(dǎo)雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的通道數(shù)量的限制,也不再需要考慮制導(dǎo)雷達(dá)工作扇區(qū)與殺傷區(qū)的最佳配合??傊?,傳感器網(wǎng)、指控網(wǎng)和武器網(wǎng)等3個(gè)網(wǎng)絡(luò)的無縫連接,凸現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)軟件建設(shè)的復(fù)雜性。

      3 結(jié)束語

      隨著信息技術(shù)的發(fā)展,未來航母編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)體系建設(shè)必然向著“以網(wǎng)絡(luò)為中心”的方向發(fā)展,最終建設(shè)成為一個(gè)具有“網(wǎng)絡(luò)化、多艦協(xié)同、超視距反導(dǎo)”等多種嶄新特征的復(fù)雜作戰(zhàn)裝備體系。在這一建設(shè)過程中,還面臨著眾多重難點(diǎn)問題需要解決,許多問題還需要深入研究。一是網(wǎng)絡(luò)化超視距協(xié)同反導(dǎo)裝備體系結(jié)構(gòu)頂層設(shè)計(jì)需進(jìn)一步深化;二網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)裝備體系綜合集成的方法需進(jìn)一步深入研究;三是網(wǎng)絡(luò)化超視距協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)裝備關(guān)鍵技術(shù)要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)突破。隨著上述問題的解決,未來航母編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)能力必然得到極大提高。

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      Study of Cooperative Anti-missile Equipment Model on AircraftCarrier Formation Networked

      PENG Feia,TENG Kenanb,YANG Chunzhouc
      (Naval Aeronautical and Astronautical University a.Department of Scientific Research;b.Department of Training;c.Department of Command,Yantai Shandong 264001,China)

      The structure and main function of the aircraft carrier formation networked cooperative anti-missile equipment system were introduced.Some basic problems that should be understood during the construction of the equipment system were elaborated.

      aircraft carrier formation;networked combat;cooperative anti-missile;equipment system

      E917

      A

      1673-1522(2015)06-0587-04DOI:10.7682/j.issn.1673-1522.2015.06.017

      2015-07-28;

      2015-09-23

      國家社科基金資助項(xiàng)目(13GJ003-140)

      彭菲(1987-),女,博士生;滕克難(1962-),男,教授,博士,博導(dǎo)。

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