龔鈺哲

美國(guó)聯(lián)合對(duì)地攻擊巡航導(dǎo)彈防御浮空式網(wǎng)絡(luò)化傳感器系統(tǒng)（JLENS）是一種基于戰(zhàn)場(chǎng)的先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)傳感器系統(tǒng)。它由浮空器攜帶監(jiān)視雷達(dá)和火控雷達(dá)部署到空中，為戰(zhàn)場(chǎng)部隊(duì)提供長(zhǎng)時(shí)間、大范圍的巡航導(dǎo)彈防御能力，還能為戰(zhàn)場(chǎng)指揮官提供態(tài)勢(shì)感知能力和空中通信中繼能力。JLENS系統(tǒng)的主承包商是雷聲公司，由雷聲綜合防御系統(tǒng)公司負(fù)責(zé)開發(fā)火控雷達(dá)和處理站，航天機(jī)載系統(tǒng)部負(fù)責(zé)研制監(jiān)視雷達(dá)，位于馬里蘭州的TCOM和L.P負(fù)責(zé)研制浮空器和其他地面設(shè)施。

發(fā)展過程

研制背景根據(jù)國(guó)防情報(bào)局（DIA）和中央情報(bào)局（CIA）于20世紀(jì)90年代初進(jìn)行的評(píng)估，美國(guó)本土及其海外基地遭到未來巡航導(dǎo)彈攻擊的可能性是現(xiàn)實(shí)存在的，并且還在不斷增加。美國(guó)必須加強(qiáng)巡航導(dǎo)彈防御能力，尤其是提供能夠探測(cè)低飛巡航導(dǎo)彈的探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)。因此，開發(fā)一個(gè)可靠、經(jīng)濟(jì)可承受、持久耐用的空中ISR系統(tǒng)十分必要。JLENS應(yīng)運(yùn)而生。

1996年1月，根據(jù)美國(guó)國(guó)防部長(zhǎng)和參謀長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議指示，美國(guó)陸軍牽頭組建了JLENS項(xiàng)目辦公室，由防空反導(dǎo)司令部領(lǐng)導(dǎo)此項(xiàng)計(jì)劃，美國(guó)空軍和海軍派出專職負(fù)責(zé)人員擔(dān)任辦公室副主任。

1997年，美國(guó)陸軍對(duì)JLENS系統(tǒng)進(jìn)行了概念性研究。JLENS系統(tǒng)在雷達(dá)性能上并沒有太多出彩之處，但其設(shè)計(jì)概念卻是革命性的。它將監(jiān)視雷達(dá)和火控雷達(dá)裝備到空中，不僅同時(shí)探測(cè)和跟蹤在公路、水面和空中的多種車輛、船舶、飛機(jī)以及巡航導(dǎo)彈，而且在空中為防空導(dǎo)彈提供制導(dǎo)，通過空中雷達(dá)傳感器與地面發(fā)射的防空導(dǎo)彈相結(jié)合，探測(cè)、跟蹤和打擊低空/超低空飛行、利用復(fù)雜地形突防的飛機(jī)、無人機(jī)和巡航導(dǎo)彈等目標(biāo)。JLENS系統(tǒng)的研制初衷是打造一個(gè)高效費(fèi)比的空中平臺(tái)，和美國(guó)陸軍現(xiàn)役防空導(dǎo)彈系統(tǒng)協(xié)同工作，為其提供超視距的防御攔截能力。

研制經(jīng)過JLENS的研制工作可分為兩個(gè)階段，分別是演示階段和系統(tǒng)研制與驗(yàn)證階段。

1、演示階段（1998—2005年）

1998年1月30日，美國(guó)陸軍防空反導(dǎo)司令部向休斯和雷聲的合資公司H&R（現(xiàn)已全部并入雷聲公司）授予了演示階段研制合同。當(dāng)時(shí)，美國(guó)陸軍計(jì)劃在2000年開始JLENS樣機(jī)的研制和試驗(yàn)，到2002年具備初始作戰(zhàn)能力，到2005年具備全面作戰(zhàn)能力。美國(guó)陸軍計(jì)劃采購(gòu)12套系統(tǒng)，花費(fèi)16億美元。

1998年，JLENS系統(tǒng)參與了美軍“漫游沙漠”98防空演習(xí)。JLENS系統(tǒng)以仿真方式運(yùn)行，使用“延伸防空仿真模型”對(duì)平臺(tái)、傳感器和通信設(shè)備進(jìn)行建模，將數(shù)據(jù)輸入聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)（JTIDS）網(wǎng)絡(luò)，把全空域圖發(fā)送給“愛國(guó)者”導(dǎo)彈、末段高空區(qū)域防御系統(tǒng)、“宙斯盾”系統(tǒng)和近程防空導(dǎo)彈系統(tǒng)。在演習(xí)中，JLENS系統(tǒng)將基于浮空器的雷達(dá)獲得的空中軌跡信息與JTID系統(tǒng)和戰(zhàn)術(shù)信息廣播服務(wù)系統(tǒng)的軌跡信息融合，使得綜合空域圖能夠在處理站被處理，空中軌跡信息經(jīng)JTIDS傳輸給演練人員。同年，JLENS系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)驗(yàn)證性試驗(yàn)，結(jié)果顯示該系統(tǒng)比地面防空雷達(dá)早10分鐘發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。

1999年，JLENS系統(tǒng)參加了“全軍作戰(zhàn)識(shí)別與評(píng)估小組（ASCIET）99”演習(xí)。它采用一個(gè)15米長(zhǎng)的浮空器，可以攜帶70千克的有效負(fù)荷升至1000英尺（304.8米）的空中。在演習(xí)中，它提升了海軍“協(xié)同交戰(zhàn)系統(tǒng)”（CEC）的通信中繼能力，使“愛國(guó)者”系統(tǒng)與“宙斯盾”系統(tǒng)交換雷達(dá)數(shù)據(jù)，共享綜合空域圖，在同一個(gè)作戰(zhàn)環(huán)境中開展模擬攔截作戰(zhàn)。

2001年，美國(guó)陸軍在新墨西哥州白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)對(duì)JLENS系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，以評(píng)估該系統(tǒng)和先進(jìn)中程空空導(dǎo)彈（AMRAAM）實(shí)施協(xié)同作戰(zhàn)的效果。試驗(yàn)中，漂浮在約300米高度的JLENS系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了模擬巡航導(dǎo)彈的BQM-74無人機(jī)靶標(biāo)，并引導(dǎo)AMRAAM導(dǎo)彈將其摧毀。

2001年8月，美國(guó)陸軍防空反導(dǎo)司令部與Clemson大學(xué)應(yīng)用研究試驗(yàn)室簽訂了一份價(jià)值1000萬美元的合同，要求后者開展為期4年的JLENS浮空器設(shè)計(jì)與制造研究。Clemson大學(xué)的工作主要包括：開發(fā)先進(jìn)材料與技術(shù)、開發(fā)和測(cè)試?yán)纂姳Ｗo(hù)系統(tǒng)、提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和用來預(yù)測(cè)惡劣氣候條件的儀器和提供系繩改進(jìn)和浮空器壽命周期管理的意見等等。

2、系統(tǒng)研制與驗(yàn)證階段（2005年至今）

2005年11月，雷聲公司從美國(guó)陸軍獲得一份價(jià)值13億美元的JLENS系統(tǒng)研制與驗(yàn)證階段合同，繼續(xù)開發(fā)JLENS。

2006年1月，布什政府加緊部署攔截彈道導(dǎo)彈的國(guó)家導(dǎo)彈防御系統(tǒng)（NMD），同時(shí)出臺(tái)了攔截巡航導(dǎo)彈的新計(jì)劃。在此背景下，美軍與雷聲公司簽訂了總價(jià)約110億美元的訂單，資助該公司加緊研發(fā)JLENS。

2006年4月底，JLENS系統(tǒng)成功通過了系統(tǒng)工程評(píng)審，進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段。

2007年1月，雷聲公司獲得了14億美元的進(jìn)一步研制合同，計(jì)劃在2010年開始系統(tǒng)試驗(yàn)并在2012年完成研制，此時(shí)美國(guó)陸軍還計(jì)劃采購(gòu)12套JLENS系統(tǒng)。

2007年4月，JLENS完成了為期3天的系統(tǒng)功能評(píng)審。審查的主要目的是確保系統(tǒng)級(jí)需求分配至各種子系統(tǒng)或主要部件，評(píng)估了每個(gè)主要部件的系統(tǒng)需求與功能，包括火控雷達(dá)、監(jiān)視雷達(dá)、處理站、通信系統(tǒng)以及浮空器平臺(tái)。審查的成功完成標(biāo)志著JLENS項(xiàng)目進(jìn)入到初步設(shè)計(jì)階段。

2008年11月，JLENS系統(tǒng)成功進(jìn)行了對(duì)監(jiān)視雷達(dá)和通信與處理裝置（CPG）兩個(gè)關(guān)鍵部分的關(guān)鍵設(shè)計(jì)就緒評(píng)審。

2009年2月，JLENS系統(tǒng)成功完成關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)估，全面評(píng)估了JLENS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成熟度和可靠性。

2009年3月，JLENS系統(tǒng)的首只長(zhǎng)74米的浮空器首次離開地面。8月25日，雷聲公司宣布完成首飛，JLENS系統(tǒng)的浮空器上升到3000英尺（914米）高度，并首次攜帶了雷聲公司的傳感器載荷，驗(yàn)證了浮空器平臺(tái)的成熟性和可操作性。

2010年，JLENS系統(tǒng)浮空器多次上升到10000英尺（3048米）高度，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的飛行能力。endprint

2011年2月，JLENS項(xiàng)目在猶他州試驗(yàn)場(chǎng)成功地完成了升空浮空器的電磁輻射演示驗(yàn)證試驗(yàn)。

2011年4月，雷聲公司在鹽湖城空域成功完成了JLENS系統(tǒng)跟蹤意外目標(biāo)的驗(yàn)證試驗(yàn)。

2011年10月，雷聲公司對(duì)JLENS系統(tǒng)成功完成為期14天的持久性試驗(yàn)。在試驗(yàn)中，JLENS系統(tǒng)跟蹤了廣泛區(qū)域內(nèi)的數(shù)千個(gè)目標(biāo)。

2011年末，由于JLENS項(xiàng)目的研制不斷超支，觸及了納恩-麥克迪法案（Nunn-McCurdy），為了避免項(xiàng)目下馬，美國(guó)國(guó)防部不得不在2013財(cái)年預(yù)算中將JLENS系統(tǒng)浮空器的采購(gòu)數(shù)量降低到2艘，也就是說只保留已有的1套樣機(jī)系統(tǒng)。

2012年2月，JLENS系統(tǒng)在猶他州試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行了進(jìn)一步測(cè)試，成功證明了JLENS系統(tǒng)探測(cè)跟蹤巡航導(dǎo)彈目標(biāo)和為地面防空武器提供火控的能力，并演示了作為通信中繼和提供敵我識(shí)別的能力。

2012年4月26日，在猶他州試驗(yàn)場(chǎng)的一次試驗(yàn)中，JLENS系統(tǒng)指示PAC-3導(dǎo)彈成功摧毀了巡航導(dǎo)彈目標(biāo)，演示了超地平線探測(cè)跟蹤能力和提供火控的能力以及與“愛國(guó)者”系統(tǒng)的互操作能力。

2012年6月，雷聲公司在鹽湖城空域進(jìn)行了一次試驗(yàn)，演示了JLENS對(duì)水面目標(biāo)的偵察和監(jiān)視能力。試驗(yàn)中，JLENS系統(tǒng)同時(shí)探測(cè)并跟蹤了水面上的多艘快艇。

2012年9月21日，雷聲公司成功演示了JLENS系統(tǒng)對(duì)海域、陸地目標(biāo)進(jìn)行綜合防御監(jiān)視的能力。JLENS系統(tǒng)的火控雷達(dá)成功捕獲并跟蹤到反艦巡航導(dǎo)彈目標(biāo)，通過協(xié)同交戰(zhàn)能力系統(tǒng)將信息傳送至海軍，海軍隨后向目標(biāo)發(fā)射了一枚“標(biāo)準(zhǔn)”-6攔截導(dǎo)彈，“標(biāo)準(zhǔn)”-6攔截導(dǎo)彈的各項(xiàng)信息通過JLENS系統(tǒng)發(fā)送至宙斯盾系統(tǒng)，直到“標(biāo)準(zhǔn)”-6系統(tǒng)雷達(dá)能夠捕獲并跟蹤目標(biāo)。

2013年2月，JLENS在白沙導(dǎo)彈靶場(chǎng)進(jìn)行的一系列試驗(yàn)中，演示了戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈防御能力。利用所攜帶的X波段雷達(dá)，JLENS探測(cè)并跟蹤了4枚處于助推段的彈道導(dǎo)彈模擬彈，并實(shí)現(xiàn)了全部試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，包括進(jìn)行發(fā)射點(diǎn)估計(jì)、彈道跟蹤和識(shí)別等。

2013年7月，美國(guó)陸軍完成了為期6周的JLENS系統(tǒng)早期用戶測(cè)試（EUT），測(cè)試了JLENS系統(tǒng)在一系列復(fù)雜環(huán)境下的能力。在7月17日的試驗(yàn)中，首次利用JLENS系統(tǒng)引導(dǎo)先進(jìn)中程空空導(dǎo)彈攔截反艦巡航導(dǎo)彈。陸軍JLENS系統(tǒng)捕獲并跟蹤一枚反艦導(dǎo)彈，系統(tǒng)將目標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)Link16數(shù)據(jù)鏈傳輸給空軍F-15E戰(zhàn)斗機(jī)，飛行員發(fā)射AIM-120C-7先進(jìn)中程空空導(dǎo)彈成功攔截目標(biāo)，達(dá)到所有試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

結(jié)構(gòu)組成

JLENS系統(tǒng)設(shè)計(jì)上并不算太復(fù)雜，其原理是在大型浮空器上安裝先進(jìn)傳感器系統(tǒng)。每套JLENS系統(tǒng)由2艘浮空器、1部遠(yuǎn)程監(jiān)視雷達(dá)和1部高性能火控雷達(dá)、系泊站和處理站組成。

浮空器浮空器包括兩個(gè)系留氣球，早期使用長(zhǎng)約37米的系留氣球，后來改為使用長(zhǎng)約74米的系留氣球。兩個(gè)系留氣球以氦氣為填充，采用系繩同地面處理站相連，彼此相距5千米，飛行高度約3千米，可攜帶最重3175千克的載荷，提供總功率為80千瓦的電力，進(jìn)行持續(xù)長(zhǎng)達(dá)30天的不間斷工作。

雷達(dá)JLENS系統(tǒng)的一艘浮空器攜帶一部360°全向掃描的廣域遠(yuǎn)程監(jiān)視雷達(dá)（SuR），另一艘浮空器攜帶一部精確跟蹤與照射雷達(dá)（FCR），另外也可根據(jù)需要增加其他載荷如電子情報(bào)/通信情報(bào)系統(tǒng)（ELINT/COMINT）用于偵察、GPS偽衛(wèi)星誘騙系統(tǒng)用于GPS干擾、或是藍(lán)軍跟蹤系統(tǒng)（BFT）用于了解己方部隊(duì)的位置和狀態(tài)。JLENS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)視雷達(dá)使用旋轉(zhuǎn)天線實(shí)現(xiàn)360°的全方位探測(cè)能力，最大探測(cè)距離約320千米，發(fā)射寬波束進(jìn)行高效立體搜索，可探測(cè)到大量低空小雷達(dá)反射截面積（RCS）的目標(biāo)，并同時(shí)跟蹤數(shù)百個(gè)目標(biāo)。精確跟蹤與照射雷達(dá)采用8平方米口徑的相控陣天線，方位可機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)±200°，對(duì)250千米距離內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行精確跟蹤照射，作用距離雖然比監(jiān)視雷達(dá)短，但可對(duì)來襲目標(biāo)軌跡進(jìn)行識(shí)別和分類，并將高精度數(shù)據(jù)提供給攔截武器。

系泊站系泊站通過纜繩將系留氣球錨定到地面，并控制其展開和收回。纜繩除系留作用外，還為浮空器提供電力供應(yīng)和寬帶光纖通信傳輸能力。

處理站處理站是整個(gè)系統(tǒng)的核心。每個(gè)處理站包括工作站、飛行指揮控制站、天氣監(jiān)測(cè)設(shè)備以及可控制雷達(dá)運(yùn)作并處理雷達(dá)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)。天氣監(jiān)測(cè)設(shè)備能及時(shí)將當(dāng)?shù)靥鞖庾兓闆r傳送給相關(guān)操作員，以便及時(shí)調(diào)整浮空器的高度。

性能特點(diǎn)

JLENS系統(tǒng)已進(jìn)行了多次試驗(yàn)與演示，表現(xiàn)出作戰(zhàn)任務(wù)多、偵察范圍廣、效費(fèi)比高和戰(zhàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)小等使用特點(diǎn)。

作戰(zhàn)任務(wù)多JLENS系統(tǒng)是美國(guó)陸軍提高巡航導(dǎo)彈防御能力的重要項(xiàng)目，可對(duì)來襲的巡航導(dǎo)彈進(jìn)行超地平線的探測(cè)、跟蹤，并為地面防空系統(tǒng)提供精確的目標(biāo)數(shù)據(jù)以供瞄準(zhǔn)，還可為指揮官提供空中通信中繼能力，將整個(gè)戰(zhàn)區(qū)傳感器和火力單元納入統(tǒng)一的單一綜合空中圖像（SIAP），提供更好的態(tài)勢(shì)感知能力，此外它提供了更好的敵我識(shí)別功能。作為巡航導(dǎo)彈防御的關(guān)鍵傳感器節(jié)點(diǎn)，JLENS系統(tǒng)配合地面的“復(fù)仇者”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)、“愛國(guó)者”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)和THAAD系統(tǒng)使用，為其提供超地平線的目標(biāo)探測(cè)數(shù)據(jù)包括火控精度的目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行瞄準(zhǔn)攻擊。作為空基監(jiān)視和火控平臺(tái)，JLENS系統(tǒng)還具有多用途能力，除了對(duì)抗巡航導(dǎo)彈外，還可為美國(guó)陸軍提供對(duì)飛機(jī)、無人機(jī)、大口徑火箭炮、地面移動(dòng)目標(biāo)和海上船只甚至彈道導(dǎo)彈目標(biāo)的探測(cè)、跟蹤信息和火控精度的數(shù)據(jù)，它也將與美國(guó)海軍的海軍綜合火力控制-制空概念（NIFC-CA）整合，向美國(guó)海軍的“宙斯盾”戰(zhàn)艦提供火控精度的目標(biāo)數(shù)據(jù)。另外，為了滿足多方面的需求，JLENS的通信功能相當(dāng)靈活和豐富，可通過Link 16和CEC或是其它戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈如JDN和JCTN進(jìn)行通信。

偵察范圍廣地面雷達(dá)由于受地球曲面和高山的影響，存在嚴(yán)重的低空盲區(qū)。JLENS系統(tǒng)將高空浮空器作為雷達(dá)平臺(tái)，使雷達(dá)視距大大增加。試驗(yàn)證明，陸基“愛國(guó)者”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并攔截在100米高度內(nèi)飛行的巡航導(dǎo)彈的能力有限，融合JLENS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)后，“愛國(guó)者”防空導(dǎo)彈系統(tǒng)的有效空間能增加7倍。

使用效費(fèi)比高JLENS系統(tǒng)的效費(fèi)比高主要體現(xiàn)在造價(jià)低、使用成本低以及占用人力資源少。由于雷達(dá)平臺(tái)是氣球或飛艇之類的浮空器，造價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于固定翼偵察飛機(jī)和低軌道衛(wèi)星。另外，JLENS系統(tǒng)浮空器的系留纜線不僅提供固定能力，而且為浮空器攜帶的雷達(dá)等設(shè)備提供電力供應(yīng)和寬帶光纖通信能力，這樣的設(shè)計(jì)可以將非必需設(shè)備部署在易于維護(hù)的地面，提高了系統(tǒng)的可靠性，并顯著降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本，為了進(jìn)一步降低JLENS系統(tǒng)的使用成本，相關(guān)的數(shù)據(jù)處理也位于地面站而不是浮空器上。浮空器比固定翼飛機(jī)的人力資源占用也要少得多，JLENS系統(tǒng)只需要固定翼預(yù)警機(jī)不到50%的人力即可操作和維護(hù)。

綜上所述，JLENS系統(tǒng)的使用成本低于500美元/小時(shí)，而美國(guó)空軍E-3A空中預(yù)警機(jī)系統(tǒng)的使用成本則高達(dá)7000美元/小時(shí)。較低的使用成本是JLENS系統(tǒng)的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一，雖然浮空器充氣時(shí)間約24小時(shí)，從地面起飛到預(yù)定的工作高度需要約30分鐘，但JLENS系統(tǒng)的浮空器可持續(xù)進(jìn)行30天的全天候、全天時(shí)監(jiān)視工作，如果使用傳統(tǒng)的固定翼預(yù)警機(jī)如E-3A、E-2C/D或是E-8A來執(zhí)行這樣的任務(wù)，全時(shí)段監(jiān)視至少需要4～5架預(yù)警機(jī)進(jìn)行輪換，而且由于人力、維護(hù)和燃油費(fèi)用的因素，這些固定翼預(yù)警機(jī)的單位時(shí)間的使用成本要比JLENS系統(tǒng)高5～7倍，綜合估算JLENS系統(tǒng)具有數(shù)十倍的成本優(yōu)勢(shì)。

戰(zhàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)小JLENS系統(tǒng)是一種無人的戰(zhàn)場(chǎng)偵察系統(tǒng)，可以進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間留空偵察，不受能見度影響，特別適用于高?；驔_突地區(qū)。此外，浮空器囊體材料透波率高達(dá)98%，使系統(tǒng)具有一定的隱蔽性。

結(jié)束語

伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，美軍在可預(yù)見的將來不會(huì)去打高強(qiáng)度的地面戰(zhàn)。因此，在作戰(zhàn)需求銳減和預(yù)算緊縮的背景下，美國(guó)陸軍事實(shí)上已經(jīng)放棄制造并列裝新的JLENS系統(tǒng)。但是，在研制過程中，JLENS系統(tǒng)的理念和技術(shù)已得到成熟發(fā)展，并以各種形式投入應(yīng)用部署。美軍曾在阿富汗部署了數(shù)百個(gè)較小的浮空器，用于偵察與監(jiān)視。美國(guó)國(guó)土安全部也已使用帶雷達(dá)的浮空器來監(jiān)控南部邊界。未來，這種把監(jiān)視、通信和火控技術(shù)成功結(jié)合在一個(gè)平臺(tái)上的創(chuàng)新做法必將得到更加廣泛的應(yīng)用。

（編輯/王路）endprint