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第四代(dài)预警(jǐng)机发展(zhǎn)研究
摘 要:第(dì)四(sì)代预警机在服(fú)从各类武器装备共同具有的无人(rén)化、智能(néng)化与网络化协同运(yùn)用等普遍性特(tè)点的同时(shí),具备机(jī)身与(yǔ)电子深度融合、有人平台与无人平台协同运用、微波(bō)与光学探(tàn)测互为补充、集中式单平台与分布式(shì)多平台共同发展等四类趋势,并在总(zǒng)体技术架构上具备(bèi)“蒙皮(pí)化传感器+网络化运行环境+智(zhì)能化应用(yòng)服务”的典(diǎn)型特征。此外,文中给出了第四代预(yù)警(jǐng)机的体系贡献度评价指标与实施方法,以及未来(lái)装备发展的相关(guān)建议(yì)。
关键词: 网(wǎng)络信息体系(xì);预(yù)警机;智能蒙皮;体(tǐ)系贡献(xiàn)度;指挥控制(zhì)
引 言
预(yù)警(jǐng)机自1945年首次服役以来,迄(qì)今历经75年发(fā)展(zhǎn),可以分(fèn)为三代(dài)[1]。
第一代预警机(jī)定位为空中雷达站,主要用于低(dī)空补盲,技术上雷(léi)达采用普通脉冲体制,雷达情报(bào)通过摩尔斯电码和话音下(xià)传至舰载或地面指挥所,发展时期为20世(shì)纪40年代至20世(shì)纪(jì)70年代(dài);
第二(èr)代预警机定位为空中指挥所(suǒ),技(jì)术上雷达采(cǎi)用脉冲多普勒和有(yǒu)源(yuán)相(xiàng)控阵体制,并(bìng)基于多传感器配置与(yǔ)数据融合形成高质量情报后,通过数(shù)据链与(yǔ)其他作战单元进行协同,发(fā)展时期为20世纪(jì)70年代至(zhì)21世(shì)纪初;
第三(sān)代预警机(jī)定位为(wéi)空中战场管理中心[2],是作战体系中的核心(xīn)与枢纽性节点(diǎn),在各型作战平(píng)台管理、平台传(chuán)感器(qì)管理和信息火(huǒ)力协(xié)同(tóng)等(děng)方面发挥(huī)更多作用,技(jì)术(shù)上具有网络(luò)化、一(yī)体(tǐ)化、软(ruǎn)件(jiàn)化和智(zhì)能(néng)化(huà)等特点,发展时期为21世纪初(chū)至(zhì)今(jīn)。
第四代(dài)预(yù)警机(jī)将在网络信息体系中设(shè)计(jì)与运用,同时(shí)服从(cóng)各类武器装备发展具(jù)有的无(wú)人化、智能化(huà)与网络化协同等普(pǔ)遍性趋势。但与(yǔ)前三代(dài)预(yù)警机发展过程(chéng)中世界各军(jun1)事强国均有比较明(míng)确的规划布局相比,目前对2030年后预警机装备(bèi)并没有给出全面展望、系统规划与(yǔ)清晰定(dìng)义(yì),总(zǒng)体认(rèn)识失之片(piàn)面与零(líng)星。以(yǐ)美军为例:
- 一是(shì)在(zài)2017年“多疆域指挥(huī)控制”计划[3]中提出,“E-3预(yù)警机(AWACS)任务可能会分解(jiě),这意(yì)味着该(gāi)任(rèn)务将(jiāng)由数量更多、尺寸更小的平(píng)台执行,但可能仍将(jiāng)会(huì)有(yǒu)某种空(kōng)中的中(zhōng)心节点,协调有人(rén)驾驶(shǐ)飞(fēi)机和无人(rén)驾驶(shǐ)飞机的功(gōng)能”;
- 二是(shì)在2018年在“先进战场管理系统(ABMS)”计划[4]中提(tí)出,“将ABMS作为E-8C的后续项目,无人机、预(yù)警(jǐng)机、F-35等ISR/指控/打(dǎ)击平台被(bèi)连接成簇,利(lì)用多平台形(xíng)成的‘面’侦察指(zhǐ)挥网络替代E-8C的‘点’侦察指挥系统,并将各传感器节点信息(xī)绘制成(chéng)统(tǒng)一的战场图景”;
- 三是在(zài)2019年《大国竞争时代的(de)美国空(kōng)军》[5]及2019年《2030飞机清册》[5]中设想将现(xiàn)有(yǒu)“预警机和E-8C等(děng)ISR和(hé)BMC2大型平台的(de)功能(néng)广泛分(fèn)布于多个平台和武(wǔ)器(qì)系(xì)统(tǒng)上,取而代之的(de)是数量更多的小型ISR和(hé)BMC2平台(tái),其中还有一些是无人机,可以执行分布式网(wǎng)络化作战”,并提出发展穿透(tòu)式(shì)情(qíng)报监视侦察飞机(P-ISR),如表(biǎo)1所(suǒ)示(shì),但(dàn)此(cǐ)型飞机的定位与主要(yào)能力描述不多。再以(yǐ)俄罗斯为例,其报道比较多的、正在(zài)努(nǔ)力发展的(de)A-100预警(jǐng)机[6],于2017年底首飞,可(kě)以(yǐ)归为第三代(dài),对(duì)其(qí)未来设(shè)想(xiǎng)则知之甚少。
表1《2030年飞机清册》提出(chū)的(de)部分机(jī)型发展清(qīng)单[5]
有鉴于此,可以认为现(xiàn)阶段各军事强国(guó)对预警(jǐng)机装备的(de)未来装(zhuāng)备发(fā)展尚在探索之中,从一定程(chéng)度上看,也可(kě)以认为我国在预警(jǐng)机装备发展(zhǎn)上正在失去强(qiáng)国参(cān)照,需(xū)要更(gèng)加自主地(dì)定义未(wèi)来。本文以网(wǎng)络(luò)信息体系条件下空中作战装备具(jù)备(bèi)的普遍性[7]为基础,系统分析第四代预警机的装备定位与技术特征,希(xī)望为(wéi)国内开展前瞻性(xìng)技术布局、装备改进与研制提供(gòng)参考。
1 装(zhuāng)备定位(wèi)
在回答第四代预警机装(zhuāng)备(bèi)定位之前,应该首先回(huí)答(dá)预警机装(zhuāng)备为什(shí)么能够持续存在。其理由在于“侦(zhēn)、控、打、评”打击链的永恒性,以及(jí)预警机自诞生以来(lái)的(de)三个(gè)优势在未来战争中仍然能够保持。
1)空基优势。只(zhī)要探测感(gǎn)知与指挥控(kòng)制平(píng)台以电磁波为主(zhǔ)要手段(duàn),绝(jué)大部(bù)分频段的电磁(cí)波仅能在视距内(nèi)进行传输的问题就必须克服(fú)。空基平台所拥有的(de)大视距特点,即使是在(zài)未来战场(chǎng)上(shàng),也仍(réng)将使得它相对(duì)于地基平(píng)台在低空目标探测上具有优(yōu)势。
2)运动优势。预警机相对于(yú)固定式探测感知平台,可以利用(yòng)机动性扩(kuò)大覆盖范围和生存力;在网络信息条件下,机动性也将(jiāng)为分布式和网络化协同运用提供支(zhī)持,例如机载雷达的(de)多基(jī)地应用或电子侦察(chá)系统的多基协(xié)同与运动(dòng)定位中,机动(dòng)性可以优化阵位和(hé)拓展(zhǎn)工(gōng)作模式,从而提(tí)高探(tàn)测距离(lí)和精度。
3)集成(chéng)优势(shì)。早期(qī)的预警机仅(jǐn)在飞机上(shàng)集成雷达和简单(dān)通信系统(tǒng),此后随着(zhe)功能(néng)拓(tuò)展和技(jì)术(shù)水平提升,雷达(dá)、电子侦(zhēn)察(chá)、通信侦察等多类传感器以及短波、超短(duǎn)波、卫星通信等各类(lèi)数据链系统均在飞机上集成,使得(dé)预警机既能(néng)执行多种作战任(rèn)务(比如侦察、预警(jǐng)、指(zhǐ)挥等),也能够链接体系内多种作战要素(sù),从而(ér)构成体系作战能力的重要(yào)依托。
预警(jǐng)机装备的三个基本优势,将(jiāng)使其在网络体(tǐ)系条件下继(jì)续生存与发展(zhǎn)。与(yǔ)其他空中作(zuò)战装备类似(sì),其作用将以无人化、智能化、网络化和分布式形态实现,此处不再对此展开论述。但第三(sān)代预警机所拥有的战场管理能力,在第四代预(yù)警机上将与探测感(gǎn)知分(fèn)离,从而(ér)使得第四代预警机(jī)主要执行探测感知任务。而之所(suǒ)以存(cún)在这(zhè)种(zhǒng)分离,主要(yào)因(yīn)为第三(sān)代预警(jǐng)机具备的(de)战场管理(lǐ)能力是在有人条件下实现的(de),而未来网络信息(xī)体系条件下,分布式与(yǔ)网络化作战要(yào)求管理的作战(zhàn)平台(tái)类型、数(shù)量和作战任(rèn)务(wù)越来越丰富,对战场管理的(de)能力要求进一步(bù)提升;但由于无人化与(yǔ)智能化发展速度的不平衡,无人化(huà)在一定程度上(shàng)领先于(yú)智能化,基于(yú)人的战场管(guǎn)理能力(lì)在(zài)一段时(shí)间内难以通过智能化技(jì)术(shù)在无(wú)人平(píng)台上(shàng)与探测感知同步实施,因此(cǐ)网(wǎng)络(luò)体系条件下(xià),第四代预警(jǐng)机的(de)战场管理能力和探测(cè)感知能力在无人化的单平台(tái)上难以同时满足。随着人工智能技(jì)术的进(jìn)一步(bù)发(fā)展,也(yě)许在(zài)第五代预警(jǐng)机上(shàng)重新实现两者(zhě)的结合(hé)更(gèng)为现实(shí)。
在第四代预警机将(jiāng)战(zhàn)场管理任务从(cóng)自身中剥离的同时,探测感知任务也将在分布式节点之间(jiān)进一步(bù)分离。这种分(fèn)离有两种含(hán)义:1)原来集中在一(yī)个大平(píng)台上实现的探测感(gǎn)知(zhī)任(rèn)务(wù)将分(fèn)散到各个不同(tóng)平台(tái)上实现;2)探测感知任务内部(bù)的细分,例如发现、跟踪和识别,也可能由不同平(píng)台来完成。
网络信息体系条件(jiàn)下分离(lí)必然导致共享,正是通(tōng)过(guò)共(gòng)享,才能使各个分离的平台(tái)与任务能够整体发(fā)挥作用(yòng),从而构成(chéng)“侦(zhēn)、控、打、评(píng)”杀伤(shāng)链(liàn)的一环以及杀伤(shāng)网[8]的(de)功能节点,即“能力涌现”;另一方面,通(tōng)过共享,每一个节点(diǎn)被(bèi)赋予超出自身之外的能力,自身在网络中找到定位并(bìng)实现价值(zhí)提升,即“体系赋能”。因此(cǐ),分离与共享构成网络(luò)信(xìn)息条件下第四代(dài)预警(jǐng)机装(zhuāng)备(bèi)定位的主题。
2 主要(yào)特征
虽然从装备定位(wèi)上(shàng)看,预警(jǐng)机将作为(wéi)网络信息体系(xì)中执行探测(cè)感(gǎn)知任务的空中主要节点存在,似乎与第一代预(yù)警机(jī)类(lèi)似,但正如“否定之否(fǒu)定(dìng)”规律所(suǒ)揭(jiē)示的,第四代不是向第一代简单地(dì)回归与重复,而是(shì)随着作战样式的演(yǎn)进(jìn)与技术的发展(zhǎn),呈(chéng)现出有时代特色的四个总体特(tè)征。而这四(sì)个(gè)方面的总(zǒng)体特征,又应该服务(wù)于解(jiě)决(jué)预警机对新型作战样式、新型目标威胁、复(fù)杂(zá)对抗环境(jìng)和轻小(xiǎo)平台安(ān)装等几类基(jī)本需求的适应性问题;因这些需(xū)求性问题对于空中作战装备具备普遍性,限于篇幅,本文仅针对第(dì)四代预警机的总体特(tè)征(zhēng)进行论述(shù)。
2.1 机(体)、电(子)融合
机体与任务电子系(xì)统的深度融合是第四代预警机(jī)的主(zhǔ)要(yào)技术特点(diǎn)之一。在第(dì)三代预警机任(rèn)务载荷与平台一体化(huà)设计的基础上,以微波雷达为(wéi)主的任务载(zǎi)荷(hé)将(jiāng)与机体蒙皮实(shí)现从一(yī)体化(huà)集成向深度融(róng)合的跨越,而执行不同任务的任务电子系统自身也更加作为一个整体,一体(tǐ)化(huà)和多功(gōng)能程度(dù)持续提升。
这种深度融合的系统我们可以(yǐ)称为“智能蒙皮(pí)”[9],不(bú)仅是共形化(huà)的(de)辐射单元,更是多功能集(jí)成(chéng)系统。虽然(rán)这个概念早(zǎo)在(zài)20世(shì)纪(jì)80年代(dài)即由(yóu)美国空军提(tí)出,且多年来已(yǐ)经(jīng)取得(dé)若(ruò)干进(jìn)展[10],但在其(qí)与预警机应用的结合中,应该有新的内涵。它(tā)以一体化为基础,以智能化为核心,其具体含(hán)义有四点(diǎn)。
1)更宽频带,对(duì)于(yú)机体更大的新型隐身目标,可能需要进一(yī)步降低(dī)频段;而出(chū)于抗干扰(rǎo)等(děng)需要,需要增加多种频段(duàn),因(yīn)此第(dì)四代预警机探测频段可能(néng)空(kōng)前增加,而无(wú)人平台可以定制,即贯彻(chè)“传感(gǎn)器飞机”[11]理念,可以满足更大孔径和更多重量的需求。
2)更优(yōu)密度,为提高探测性能和适装(zhuāng)性,需要进(jìn)一步提高单位蒙皮(pí)面积的功率密度,并降低重(chóng)量密(mì)度。
3)更多功能,基于(yú)更宽频段,集成化实现雷达、通信、侦(zhēn)察(chá)和干(gàn)扰等多种(zhǒng)功(gōng)能(néng),并自适应感知外界电磁(cí)环(huán)境(jìng)。但(dàn)需要注意的是,预警机智(zhì)能蒙皮首先要解决(jué)的应该是雷达多(duō)频段探(tàn)测问题,而(ér)不是多(duō)功(gōng)能集成问(wèn)题,这正是预(yù)警(jǐng)机智(zhì)能蒙皮(pí)与其它平台的不同之(zhī)处。
4)更小截面,在蒙皮(pí)具(jù)备适度隐身性能的同(tóng)时,基于对(duì)辐射能量的更(gèng)精确管(guǎn)控(kòng),降低截获(huò)概(gài)率,支(zhī)撑实现穿透式情报监视侦察。第四代预警机基(jī)于智能蒙皮(pí)解决硬件的集(jí)成问题(tí),以此为基础,通过网络化基础环境提供(gòng)下层(céng)硬件与上层应用系(xì)统之(zhī)间的接(jiē)口。
与第三(sān)代预警机的(de)操作系统运行环境和中(zhōng)间件主要为基于本平台局域网的各种异构平台(tái)运(yùn)行提供支持相比,第四代预(yù)警机的(de)网络化(huà)运行环境(jìng)需要更多地(dì)为基于跨平(píng)台无线网络的各种异构平台运行提供支持(chí),在借鉴民用基于互(hù)联网环境的网络操作系统概(gài)念的基础(chǔ)上(shàng),将支撑网(wǎng)络信息体(tǐ)系条件下多(duō)链组网管(guǎn)理、空中协(xié)同节点资源虚拟化管理和分布(bù)式(shì)服务等能(néng)力的软件系统集成为预警机专用(yòng)和面向云的网络操作环境(jìng)(图1),是第四代预警(jǐng)机的重要技术特点。在此基础上,应用程序在实现彼此间解耦及与下层硬件解(jiě)耦的同时,可以统一调度(dù)网(wǎng)络内的各(gè)类资源(yuán),并智能化完成各类(lèi)功能。因此,第四代预警机总体上将呈现(xiàn)出“蒙皮化传感器 + 网络化基础环境 + 智能化(huà)系统应(yīng)用”的技术特征。
图1 第四代预警机网(wǎng)络化基(jī)础(chǔ)环境概(gài)念(niàn)
2.2 单(体)、(集)群并重
第四代预(yù)警机的(de)单体和集群形(xíng)式同时(shí)存在于网络信息(xī)体系,是其产(chǎn)品形态的(de)重要特点。从平台形式来看,第(dì)四(sì)代预警机将以无人为主(zhǔ);但在其演进过程中,传感器集(jí)中在单(dān)个平台上运(yùn)用的单体(tǐ)预警机形(xíng)式和分(fèn)散在多个平台上运用(yòng)的分布式或集群预警机形式将并行存在(zài),反映了第四代预(yù)警机发展过程中其(qí)产品形态的多(duō)样(yàng)性。
两者将以(yǐ)智能蒙皮(pí)为共同技术基(jī)础,但在平台规模上有较大差(chà)异,不能偏废(fèi)。其中,单(dān)体(tǐ)形式规模比较(jiào)灵(líng)活,其最大起飞重量从数十吨左右(yòu)一直(zhí)可以减少到十吨以内,利用无人平台的通用(yòng)性优势,如低成本、高升限和长航(háng)时等特点,执行常态化警(jǐng)戒任(rèn)务,是第四代预警机(jī)发展早期的主要形态;集群形式则由于其平台规(guī)模相比集中式平(píng)台显著(zhe)减(jiǎn)小,其载荷在重(chóng)量(liàng)、体积(jī)和功耗等方面的要(yào)求相对较(jiào)高,其普及(jí)速度将(jiāng)取决于微(wēi)系统技术的充(chōng)分发展;同时由于(yú)单个平台上(shàng)载荷(hé)能力有限,分(fèn)布式协同运用将成为其拓展(zhǎn)能力(lì)的主要手段(duàn)。
2.3 微(波)、光(guāng)(电)互补(bǔ)
第(dì)四代预警机在载(zǎi)荷形式上的另一个(gè)重要特点可(kě)能是,在以微波(及米波)为主的同时,采用光电(diàn)手段(最为典型(xíng)的波段(duàn)为红外(wài),本(běn)文特指(zhǐ)红(hóng)外波段光电探测系统)执行对隐身空气动力(lì)目(mù)标的探测任务[12]。相对于传统的红外光(guāng)电探测系统,其(qí)在任务能力上可以对低热辐射目标(biāo)进行(háng)全方位搜索,在信号处理上将传统的高信噪比成像转变为低信噪比检测。
微波与光电互补的必要性在于,光电系统由于无源工作,相比于有源(yuán)微(wēi)波系统,其对(duì)低/零功率(lǜ)作(zuò)战适应(yīng)性(xìng)更好,作用距离更远,抗干扰(rǎo)能力也更优(yōu);相比微波无源系统,其方位分辨能力和精度更好,便于(yú)区分(fèn)密集(jí)目标,并改善目标(biāo)识别性能。此外,由于其载荷对平台(tái)的安(ān)装要求低,相比微波系统而言(yán),在平台适应性方面更具(jù)优势(shì)。光电探(tàn)测用于预警机,将是第四(sì)代预警机(jī)在产品(pǐn)形态多样化(huà)上的重要体(tǐ)现,也是对“单、群并重”特点的重要支撑(chēng)。
光电预警(jǐng)探测系统用于机载(zǎi)条件下的预警(jǐng)探测,已初步具备工程应用条件,其主要技术途径包括:研制预警探测专用器件(jiàn),通过扩(kuò)大(dà)探测(cè)器谱宽(kuān)和加大(dà)单元能(néng)量(liàng)接收面(miàn)积,提高能量利用效率;在进一(yī)步(bù)加大(dà)孔(kǒng)径的(de)同时,引(yǐn)入自由曲面设计技术和离轴(zhóu)多(duō)反光学系统,或在(zài)低成本(běn)平台(tái)上采用非制冷技术降低装机代价;借鉴相控阵微波雷达工(gōng)作模式设计,加大时间(jiān)积累(lèi)来换取更多(duō)能量;采用恒虚警、检(jiǎn)测前跟踪(zōng)、多波段协同和模式识别(bié)等先(xiān)进算法,降低检测信噪比(图2)。
图2 光(guāng)电系统用于预警探测的主要技术途径
光电预警探测系统(tǒng)存在的突出问(wèn)题有四类。
1)相比传统的光电成像与搜索跟(gēn)踪系统,由于其探测距(jù)离更(gèng)远,且(qiě)预警机要求下视,因此受背景影(yǐng)响(xiǎng)更为严(yán)重(chóng),传(chuán)播路径损失更大,反杂波问题需(xū)要进一步研究解决。
2)为(wéi)提高(gāo)情报与信(xìn)息质量,希望光电预警探测系统提供距离信息,真正实现被动光电系统的(de)“三坐标”能力,为此(cǐ)需要开展多基地协同(tóng)测距、多波段协(xié)同测距与激光协同测距等研究。
3)为适应更小的无人平台,需要载荷进一步轻小型化。
4)相比于微波系统在目标特性方面的认知(zhī),光学系(xì)统还处在(zài)起(qǐ)步(bù)阶段,需(xū)要充分开展基础研究。2.4 有(人(rén))、无(人)协同
有人无人(rén)协同是(shì)第四代预警机在作战运用(yòng)上的重要特征(zhēng)。未(wèi)来的预警机必(bì)须是编队作战的,编队协同是网络信息体系(xì)条件下实现装备(bèi)体系赋能和能力涌现的重要途径。
从协同效(xiào)能上看,有人无(wú)人协同可以(yǐ)实现探测增程(chéng)、识别增准(zhǔn)、决策增(zēng)速,创新作战样式和(hé)提升作战(zhàn)能力。
从装备体系构建角度(dù)看(kàn),有人(rén)预警机通常是领先建设的(de),是装备(bèi)存量(liàng);无人预(yù)警机是后发(fā)研制(zhì)的,是装备增量,通过有人预警机(jī)与无人预警机协(xié)同工作,也是实现现有装(zhuāng)备效能最(zuì)大化的必然需(xū)求。
从(cóng)协同样式上看,可以(yǐ)分为三类(lèi):1)有(yǒu)人预警(jǐng)机与无人(rén)预警机的协同[13];2)无人预警机之间的协同;3)有人(rén)预警机之(zhī)间的协(xié)同。与前两类协(xié)同方式相比,有人预警机之(zhī)间(jiān)的协同(tóng)容(róng)易被忽视,而从实现协同(tóng)的技术途径上(shàng)看,有人预警机之间的协同相对来说更容易实现,可以为有人-无(wú)人协同积(jī)累技术与经(jīng)验,同时也是用好(hǎo)存量的重要措(cuò)施。通过有人预警机之间的协(xié)同(tóng),可以充(chōng)分发挥人在回(huí)路优势,创(chuàng)新实现战场频谱统一管控、能量与时间统一调度、不同颗粒度情报(bào)共享、分布式指挥控制与射手(shǒu)选择等装备功能,让装备(bèi)在体系中发挥最大效用。
3 体(tǐ)系贡献度评价方法
网络信息体系条(tiáo)件下(xià)评(píng)价预警机装(zhuāng)备的体系贡献度,大致可以(yǐ)分为涌现度(dù)、时效性、生存性(xìng)和(hé)集约性四类指标[6]。
涌现度衡量单(dān)件(jiàn)装备能力对杀伤(shāng)链(或杀伤网)各相关环节或要素的影响(xiǎng),其评价(jià)基础是单件装备的基本功能性能评(píng)价指标。第四代预(yù)警机以探测与(yǔ)识别为基本功能(néng),虽然处于杀伤链的前(qián)端环节(“侦”),但考察其贡献度,应该从它对控、打(dǎ)和评的作(zuò)用(yòng)来衡量,且具体评价可(kě)能与工作模式和产品(pǐn)形态有关。
例如,对(duì)于(yú)单体(tǐ)工作的预警(jǐng)机而(ér)言(yán),其基本功能的评价指标在于探测(cè)威(wēi)力、精度、分辨力、可识(shí)别(bié)目标(biāo)类型以及识别概率等(děng)等。那么,这些基本功能指标一方面将杀伤链中的特(tè)定环节(例如,对于“侦”的环节,它自身也(yě)是网络化组织的,由很多网(wǎng)络要素构成)能力(lì)提升了哪些是需要(yào)考察的,另一方面这些基本功(gōng)能指标通过网络(luò)化组织(zhī)后对(duì)后(hòu)端环节又(yòu)会产生何种影响(如(rú)提(tí)高了决(jué)策准(zhǔn)确性、加快了决策(cè)时(shí)间(jiān)、延伸了武器系统的发射距离等等),也是需(xū)要考(kǎo)察的,这就构成了涌(yǒng)现(xiàn)度评价矩阵,这个(gè)矩阵(zhèn)的一(yī)维是基本功能性能对“侦”自身环(huán)节整体上的能力提升,另一维是对打(dǎ)击链后端各环节效(xiào)能的影(yǐng)响。而对(duì)于无人集群运(yùn)用或有人-无人协同运用时(shí),除了按(àn)照(zhào)前述评价(jià)方法将集群或(huò)协(xié)同(tóng)运用的各类单体(tǐ)作为一(yī)个整体开(kāi)展评价外,也要评价这个(gè)“整体”内部的各个单元(yuán),其单件(jiàn)能(néng)力(lì)在通过集群或协同运用后所能达到的能力(lì)。
时效性评价可以从两个方面来理(lǐ)解。一是站在(zài)涌现度的角(jiǎo)度,衡量第四代预警机在体系中带给(gěi)“侦(zhēn)、控、打、评(píng)”各环节的能力增量(liàng),只不过这个能力增(zēng)量除了从各个环节分别开展评价外,对杀(shā)伤链作为(wéi)一(yī)个(gè)整体的效能贡献,也要做出评价,这种整体(tǐ)效能贡献最主要(yào)的即是杀伤链闭环(huán)时间。在这个意义(yì)上,时效性评价(jià)可以(yǐ)放(fàng)在第一类指标“涌现度(dù)”中。除了(le)涌现度外,时效性还可(kě)以指第四(sì)代预警机在自身所处(chù)的环(huán)节(即“侦”)完成闭(bì)环的速度衡量,可(kě)以理解为杀(shā)伤链作为一个(gè)整体(大闭环(huán))对特(tè)定环(huán)节(小闭环)的时效性要求。从这个指标出发,需要强化(huà)小闭(bì)环的概念,因为在复(fù)杂对抗环境下(xià),并不一定是预警机开始(shǐ)启动(dòng)工作就(jiù)可以形成后端可(kě)用的(de)情报,绝大部分情况下需要(yào)调度传感器的能量和(hé)时间(jiān)等资源,在(zài)一定的(de)时间约束下直到形成后端可用信息为止。
第四代预(yù)警机的(de)生存力评(píng)价将与第三代预警机显著不同。第三代预警机是典型的集中式高价(jià)值平(píng)台(tái),平台自(zì)身自(zì)卫手段(duàn)较少(shǎo),主要基(jī)于对威胁的及早发(fā)现、任务阵位选择与战斗机护航来(lái)保(bǎo)障自身(shēn)安全(quán)。对(duì)于第(dì)四代预警机的两种基(jī)本形态而言,集中式无人单平台的生存力评价可以沿用现有的“被(bèi)击中概率”方法,但对于分布式无人平台或集(jí)群,其生存(cún)概率的(de)计(jì)算应与(yǔ)前者(zhě)不同(tóng),不(bú)能(néng)仅(jǐn)仅评价集群中个(gè)体的生存概率,更应该衡(héng)量每一个体的全部或部分(fèn)功能可以向集群中其他个体(tǐ)甚至是集群之外的同类功能平台转移的能力,也就(jiù)是说,可以考虑(lǜ)在补充引入类似(sì)转移(yí)效率等概念的基础上衡量集群整体(tǐ)的被击中概率以(yǐ)及战场可存续时间(jiān)等指标;因为(wéi)无人集群相比(bǐ)集(jí)中式平台更(gèng)加(jiā)允(yǔn)许个体的消失,个体消失后集群(qún)功能整体上并不一定消失,而集中式平台个体消失后,整体功能随即消失。这(zhè)正是作战样式变革对装备生(shēng)存力(lì)评价带来的质(zhì)变。
第四(sì)代预警机的集约性评价可以(yǐ)从两个方面开展。1)适装集约(yuē)性(xìng),主(zhǔ)要(yào)用来(lái)衡量任务能力对平(píng)台资源的利用效率,适应于集中式单平台和(hé)集群平台两种产品形态。例(lì)如,将预警(jǐng)机探(tàn)测能力综合成功率孔径积(jī)来度量(liàng)(或(huò)者选用用户最(zuì)关心的指标,如探(tàn)测距离),将平台资(zī)源指(zhǐ)标选(xuǎn)用最大起飞重(chóng)量这(zhè)个最主要的(de)指标,二者的比(bǐ)值就是每单位重量所能达(dá)到的能力;若需要考(kǎo)察子(zǐ)系(xì)统的集(jí)约性,还可以进一步细分,例(lì)如智能(néng)蒙皮的功率密度(dù)、重量密(mì)度比等。2)节点集(jí)约(yuē)性(xìng),主要应用于集群平台,用以(yǐ)在体系范围(wéi)内衡(héng)量节(jiē)点是否以最小数量融入体系使(shǐ)得既能贡献足够(gòu)能力,又能维持必要冗(rǒng)余以(yǐ)保障体系生存能力(lì)。
结 语
第(dì)四代(dài)预警机为适应新的作(zuò)战样式、新(xīn)的(de)目(mù)标威胁、复(fù)杂(zá)作(zuò)战环境和多(duō)样(yàng)化安装平台(tái),将以机身与载荷(hé)深度融合、微波与光(guāng)学互(hù)相补(bǔ)充为主(zhǔ)要技术形(xíng)态,以单体(tǐ)和集群并行发展、有人无人协同运用为(wéi)主要使用方式。预警机的发展也(yě)必将对技术的(de)进步产生强大的牵(qiān)引作(zuò)用,为此建议:
1)加强应用于预警机的智能蒙皮概念、形态与关(guān)键(jiàn)技术(shù)研究,针对其(qí)宽频带、多功能和高性能等特(tè)性,集(jí)中开展已有科研成(chéng)果(guǒ)梳理、集成并做(zuò)好(hǎo)后续布局;
2)加强(qiáng)光电预(yù)警探测技术攻关,特别(bié)是针对载荷轻小型(xíng)化、反杂(zá)波、三坐标、“时(shí)间频率(lǜ)相位三(sān)同步”等工程问题以(yǐ)及(jí)全面建(jiàn)立光学(xué)目标特性与识(shí)别基础库等基础问题,集全国之(zhī)力,进一(yī)步推进光电(diàn)系(xì)统跨领(lǐng)域(yù)发展;
3)系统(tǒng)性(xìng)加强有人预警机编队(duì)协同、有人-无人协同以及无(wú)人平台分(fèn)布式运用等(děng)研究,并重点解决(jué)好具有预警机特色的基础性运行环境(操作系统)与协同通信网络等问题,为全面(miàn)提升预警机装(zhuāng)备体系(xì)能力打下基础。
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