蘇 敏 黃高明 王紅霞

(1.海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院 武漢 430033)(2.海軍工程大學(xué)理學(xué)院 武漢 430033)

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飛行員海上遇險(xiǎn)救生中的情報(bào)支援與協(xié)調(diào)機(jī)制研究*

蘇 敏1黃高明1王紅霞2

(1.海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院 武漢 430033)(2.海軍工程大學(xué)理學(xué)院 武漢 430033)

論文針對(duì)目前飛行員救援行動(dòng)中缺少情報(bào)支援手段,難以及時(shí)準(zhǔn)確地獲知飛行員遇險(xiǎn)位置等情報(bào)信息這一問(wèn)題開展了研究工作。首先分析了飛行員遇險(xiǎn)救生中情報(bào)支援的需求；然后提出了飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案以解決飛行員救援工作中情報(bào)獲取與傳輸?shù)膯?wèn)題；最后結(jié)合設(shè)計(jì)的情報(bào)支援系統(tǒng)對(duì)飛行員遇險(xiǎn)救生中情報(bào)支援的組織指揮和協(xié)調(diào)機(jī)制進(jìn)行了研究,研究?jī)?nèi)容包括飛行員情報(bào)支援系統(tǒng)在海上遇險(xiǎn)援救中的組織方法,以及協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)外救援力量的情報(bào)共享機(jī)制,研究成果可用于飛行員遇險(xiǎn)救生工作的輔助決策。

情報(bào)支援; 情報(bào)獲取; 情報(bào)共享; 飛行員救生

Class Number V528

1 引言

目前,飛行員在海上遇險(xiǎn)后的救援工作面臨著諸多難題。首先,飛行員遇險(xiǎn)時(shí)通常沒(méi)有足夠的時(shí)間將險(xiǎn)情告知指揮中心,因此指揮中心難以及時(shí)對(duì)飛行員的險(xiǎn)情做出反應(yīng)；其次,在得知險(xiǎn)情的情況下,指揮中心如何獲知遇險(xiǎn)的位置、飛機(jī)代號(hào)、飛行員身份、飛行員狀態(tài)等重要的情報(bào)信息更是遇險(xiǎn)救援行動(dòng)中的難題；最后,指揮中心即使掌握了上述信息,也仍需與飛行員之間進(jìn)行溝通,確定遇險(xiǎn)位置的海況、地理環(huán)境、氣候條件等必要情報(bào)信息,以便決策如何開展救援工作。

綜上所述,在目前的飛行員救生工作中,亟需一種高效的情報(bào)支援手段來(lái)解決以上問(wèn)題。這種情報(bào)支援手段能夠在飛行員遇險(xiǎn)后第一時(shí)間將險(xiǎn)情報(bào)給指揮中心,形成快速預(yù)警。并能將遇險(xiǎn)的位置、飛機(jī)代號(hào)等重要的情報(bào)信息傳遞給指揮中心。指揮中心在收到預(yù)警情報(bào)后能夠與遇險(xiǎn)飛行員進(jìn)行雙向信息傳遞,針對(duì)遇險(xiǎn)環(huán)境組織救援工作。

2 研究現(xiàn)狀

美國(guó)對(duì)飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援的研究由來(lái)已久,比較有代表性的主要有AN/PRC-90、AN/PRC-112、AN/PRQ-7[1～2]。其中AN/PRC-90是越戰(zhàn)時(shí)期的主要裝備,其工作頻率為116～149.975MHz、225～399.975MHz,調(diào)制方式為AM,支持話音輸入和莫爾斯碼輸入。AN/PRC-112工作在VHF和UHF波段,該產(chǎn)品家族成員較多,其中PRC-112B型電臺(tái)加入了GPS接收機(jī)功能,可通過(guò)衛(wèi)星通信方式發(fā)送自身的位置信息。目前最新的產(chǎn)品為PRC-112G型,由通用動(dòng)力公司研制,支持衛(wèi)星通信。AN/PRQ-7也就是Combat Survivor/Evader Locator(CSEL),包括GPS定位功能,UHF視距通信和衛(wèi)星通信功能。與國(guó)外相比,國(guó)內(nèi)飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援能力較為落后,多為視距通信的超短波電臺(tái),通信距離短,定位困難,容易被敵方竊聽(tīng)、干擾,在飛行員遇險(xiǎn)后難以快速準(zhǔn)確的確定飛行員的位置[3～6]。針對(duì)這一問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)方案,以提高對(duì)飛行員的遇險(xiǎn)救生效率。

3 飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

實(shí)現(xiàn)飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援的關(guān)鍵問(wèn)題是對(duì)遇險(xiǎn)飛行員位置情報(bào)的獲取,以及如何從獲取到的數(shù)據(jù)中提煉出情報(bào)信息,并將情報(bào)呈現(xiàn)給指揮中心。形象的說(shuō),在這一過(guò)程中就是既要知道自己“在哪里”,也能夠告訴救生力量“我在哪”。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)整個(gè)過(guò)程可以抽象為兩個(gè)階段,一個(gè)是定位階段,另一個(gè)是通信階段。

在定位問(wèn)題上,飛行員要想準(zhǔn)確地獲取自身的位置情報(bào),衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)是首選。在遠(yuǎn)距離信息傳輸方面,衛(wèi)星通信是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離全天候通信的主要手段,在美軍的CESL系統(tǒng)中的主要通信手段就是衛(wèi)星通信。目前比較成熟的定位系統(tǒng)是GPS定位和北斗定位。相比之下,GPS的覆蓋范圍更廣,運(yùn)營(yíng)體制更完善,而北斗的優(yōu)勢(shì)在于我國(guó)擁有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),不受制于人,并且不但具有定位能力還具有雙向通信能力,一個(gè)系統(tǒng)就解決了兩個(gè)問(wèn)題,在軍事領(lǐng)域北斗技術(shù)可以說(shuō)是唯一的選擇。由于飛行員遇險(xiǎn)救生問(wèn)題同時(shí)涉及軍用與民用領(lǐng)域,因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)了同時(shí)采用北斗和GPS兩種技術(shù)進(jìn)行定位,可同時(shí)輸出或人工切換輸出定位信息。這樣設(shè)計(jì)的好處在于,既可在民用領(lǐng)域利用GPS高精度、覆蓋范圍廣的優(yōu)勢(shì),又可在軍用領(lǐng)域無(wú)法使用GPS的情況下選擇北斗定位技術(shù),北斗的短報(bào)文功能也是對(duì)系統(tǒng)通信功能的有力支撐。隨著北斗二代衛(wèi)星的建設(shè)與完善,可逐步采用北斗導(dǎo)航定位技術(shù)代替GPS定位技術(shù)。在情報(bào)的傳遞上,本文主要采用北斗短報(bào)文功能作為情報(bào)回傳的主要方式。目前北斗衛(wèi)星的覆蓋能力有限,為增強(qiáng)系統(tǒng)的情報(bào)傳輸能力,加入了GSM/GPRS通信作為系統(tǒng)的輔助情報(bào)傳輸方式。

在設(shè)備形態(tài)上,本文設(shè)計(jì)的飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)主要由飛行員手持終端、救援終端和飛行員位置顯示終端、指揮控制系統(tǒng)及情報(bào)通信網(wǎng)絡(luò)組成,基本構(gòu)架如圖1所示。

圖1 飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)構(gòu)架

飛行員手持終端置于飛行員的飛行服內(nèi),在飛行員遇險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)或通過(guò)飛行員手動(dòng)開啟。飛行員手持終端首先利用北斗導(dǎo)航技術(shù)定位自身的位置坐標(biāo)情報(bào),然后通過(guò)北斗短信息或GPRS網(wǎng)絡(luò)將自身位置情報(bào)傳回位于岸上的救援指揮控制系統(tǒng)。

救援指揮控制系統(tǒng)收到遇險(xiǎn)消息后,首先解析出遇險(xiǎn)飛行員的機(jī)號(hào)、身份代號(hào)、地理坐標(biāo)、高度、狀態(tài)等相關(guān)情報(bào)信息,然后將解析后的情報(bào)傳輸給飛行員位置顯示終端,飛行員位置顯示終端根據(jù)收到的情報(bào)信息結(jié)合GIS地理信息系統(tǒng)將飛行員的遇險(xiǎn)狀態(tài)和位置顯示在救援指揮中心的大屏幕上,并發(fā)出救援預(yù)警。

救援指揮中心收到救援預(yù)警情報(bào)后迅速組織救援力量開始營(yíng)救。為便于營(yíng)救工作的有效開展,參與營(yíng)救的船只和直升機(jī)分別配備救援終端,救援終端的主要功能是通過(guò)北斗衛(wèi)星短報(bào)文通信功能接收來(lái)自飛行員手持終端發(fā)出的救援情報(bào),參與營(yíng)救的組織機(jī)構(gòu)根據(jù)救援終端收到的情報(bào)快速到達(dá)救援地點(diǎn)實(shí)施救援。救援終端應(yīng)具備定位功能,并能夠?qū)⒆陨淼那閳?bào)信息通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳回救援指揮控制系統(tǒng),通過(guò)指揮控制系統(tǒng)將整個(gè)營(yíng)救的態(tài)勢(shì)信息呈現(xiàn)在顯示終端的大屏幕上,實(shí)現(xiàn)對(duì)遇險(xiǎn)飛行員的快速營(yíng)救。

4 海上飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援與協(xié)調(diào)機(jī)制

目前我國(guó)專業(yè)的救援船只數(shù)量較少,對(duì)海上遇險(xiǎn)飛行員的救生工作主要依賴于救援直升機(jī)。對(duì)遇險(xiǎn)飛行員的救援工作應(yīng)在救援指揮中心的統(tǒng)一指揮調(diào)度下,根據(jù)事先制定的各類救援預(yù)案開展[7～10]。

4.1 海上飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援的組織機(jī)構(gòu)

對(duì)海上飛行員遇險(xiǎn)救生的指揮應(yīng)分為陸上指揮中心和海上指揮中心。海上救援指揮中心應(yīng)在救援船隊(duì)中開設(shè),負(fù)責(zé)救援工作的組織與協(xié)調(diào),內(nèi)設(shè)救援船舶指揮中心和救援直升機(jī)指揮中心,這兩個(gè)中心隸屬于海上指揮中心,負(fù)責(zé)救援現(xiàn)場(chǎng)的搜救工作。

海上救援指揮中心根據(jù)陸上指揮中心的意圖負(fù)責(zé)具體的飛行員救生工作。在制定好具體的救援方案后指揮應(yīng)急救援船舶和救援直升機(jī)對(duì)遇險(xiǎn)的飛行員進(jìn)行搜索和救援等行動(dòng)。具體的組織指揮關(guān)系如圖2所示。

圖2 飛行員救生組織機(jī)構(gòu)關(guān)系示意圖

4.2 飛行員海上遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援的情報(bào)上報(bào)流程

1) 飛行員遇險(xiǎn)后,首先通過(guò)情報(bào)支援系統(tǒng)手持終端定位自身的位置坐標(biāo),并將自身的機(jī)號(hào)、飛行員編號(hào)、飛機(jī)狀態(tài)、飛行員狀態(tài)等重要情報(bào)信息通過(guò)手持終端傳給位于陸上救援指揮中心的飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)監(jiān)控終端。陸上指揮中心收到遇險(xiǎn)情報(bào)后迅速成立海上救援指揮中心并開始組織救援行動(dòng)；

2) 救援行動(dòng)中,一旦海上救援船只和救援直升機(jī)的救援情報(bào)支援終端收到飛行員發(fā)來(lái)的救援情報(bào)或采用其他手段發(fā)現(xiàn)飛機(jī)墜海等突發(fā)情況時(shí),應(yīng)立即記錄遇險(xiǎn)飛機(jī)失事的時(shí)間、地理坐標(biāo)、氣象、機(jī)號(hào)等情報(bào)要素,將相關(guān)情報(bào)上報(bào)救援指揮中心；

3) 海上救援指揮中心迅速行動(dòng)開展救援工作,利用飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)救援終端確定飛行員的遇險(xiǎn)位置,并在可能的情況下與飛行員進(jìn)行報(bào)文通信,獲取飛行員遇險(xiǎn)位置的海況、氣候條件等信息,如有其他重要情況應(yīng)及時(shí)向陸上救援指揮中心報(bào)告；

4) 救援編隊(duì)到達(dá)遇險(xiǎn)海域后,編隊(duì)中的救援直升機(jī)應(yīng)迅速搜索可能的遇險(xiǎn)海域,在靠近目標(biāo)海域時(shí)可采用超高頻電臺(tái)呼叫飛行員,在搜救行動(dòng)中如遇到其他重要情況應(yīng)及時(shí)向海上救援指揮中心報(bào)告。

4.3 飛行員海上救援的情報(bào)協(xié)調(diào)機(jī)制研究

當(dāng)陸上救援指揮中心確認(rèn)飛行員遇險(xiǎn)后,應(yīng)立即啟動(dòng)飛行員失事援救預(yù)案,組織海上和空中力量進(jìn)行搜救,并將搜救的相關(guān)情況上報(bào)至國(guó)家相關(guān)部門。在獲知飛機(jī)失事信息后,救援指揮中心應(yīng)按飛行員海上遇險(xiǎn)救生預(yù)案下達(dá)搜救命令并部署相關(guān)部門組織救援力量,如調(diào)動(dòng)救援力量、協(xié)調(diào)遇險(xiǎn)海域的救援力量待命、對(duì)飛行員遇險(xiǎn)救援行動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,對(duì)救援的成功概率進(jìn)行估算,制定詳實(shí)的救援方案,指揮救援力量執(zhí)行救援行動(dòng)。

若需要其他海事力量協(xié)助開展海上聯(lián)合搜救行動(dòng)時(shí),應(yīng)由陸上救援指揮中心負(fù)責(zé)征召建議的擬定,并負(fù)責(zé)落實(shí)相關(guān)細(xì)節(jié)工作。在對(duì)其他海事力量進(jìn)行征召時(shí)需要保證救援的情報(bào)能夠最大化的在專業(yè)救援力量和其他海事力量之間實(shí)現(xiàn)共享,從而提高對(duì)遇險(xiǎn)飛行員的救援概率。在此過(guò)程中對(duì)其他海事力量進(jìn)行征召的時(shí)機(jī)應(yīng)包括:

1) 在飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)顯示的遇險(xiǎn)位置附近我方民船、海監(jiān)、海警船只正在救援點(diǎn)附近駐泊或航行的情況下；

2) 飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)顯示的遇險(xiǎn)位置我方專業(yè)救援船只不便接近時(shí),如存在領(lǐng)海爭(zhēng)議的敏感海域；

3) 飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)顯示的遇險(xiǎn)位置明確后,需要對(duì)失事飛機(jī)進(jìn)行打撈或開展其他大型水下作業(yè),而現(xiàn)有的救援船只無(wú)法單獨(dú)完成任務(wù)時(shí)；

4) 時(shí)間緊迫,在遇險(xiǎn)位置的專業(yè)救生力量不足,需要協(xié)調(diào)大型的地方船只協(xié)同救援時(shí)。

在成功征召到其他海事力量的前提下,應(yīng)將飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)獲取到的飛行員遇險(xiǎn)情報(bào)信息傳給其他海事力量,并要求其在救生行動(dòng)中將獲取到的一切救援情報(bào)及時(shí)提供給專業(yè)海上救援力量,實(shí)現(xiàn)情報(bào)共享。在這一過(guò)程中,專業(yè)救援力量與其他海事力量之間情報(bào)共享的主要技術(shù)手段是超高頻電臺(tái),與具備條件的民用船只之間也可采用海事衛(wèi)星電話共享情報(bào),增強(qiáng)飛行員被救的概率。

在國(guó)內(nèi)救援力量不足時(shí)可請(qǐng)求國(guó)外救援力量協(xié)同我方共同開展海上搜救工作,對(duì)國(guó)外救援力量的請(qǐng)求建議應(yīng)由陸上救援指揮所擬制,國(guó)外的救援力量既包括國(guó)外專業(yè)的救援組織或遇險(xiǎn)救生機(jī)構(gòu),同時(shí)也包括國(guó)外的商船、漁船等民用船只。對(duì)國(guó)外援救力量的請(qǐng)求時(shí)機(jī)應(yīng)包括:

1) 在飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)顯示的遇險(xiǎn)位置附近,國(guó)外救援力量或船只距離救援點(diǎn)距離更近或正在附近駐泊或航行時(shí)；

2) 飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)顯示的遇險(xiǎn)位置,我方救援船只不便接近時(shí),如領(lǐng)海爭(zhēng)端嚴(yán)重的敏感海域；

3) 飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)顯示的遇險(xiǎn)位置明確后,需要對(duì)失事飛機(jī)進(jìn)行打撈,而我國(guó)尚不具備此種條件下的打撈能力時(shí)；

4) 在飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)顯示的遇險(xiǎn)位置附近,長(zhǎng)時(shí)間搜索仍未能確定飛行員遇險(xiǎn)位置時(shí)；

5) 時(shí)間緊迫,我方在救援點(diǎn)力量不足時(shí),如遠(yuǎn)離我方海域的公海海域。

在對(duì)國(guó)外救援力量請(qǐng)求成功的前提下,應(yīng)將飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)獲取到的飛行員遇險(xiǎn)情報(bào)信息傳給國(guó)外救援力量,并要求國(guó)外救援力量在救生行動(dòng)中將獲取到的一切救援信息提供給我海上救援艦艇分隊(duì),實(shí)現(xiàn)彼此之間的情報(bào)共享。在這一過(guò)程中,海上救援艦艇分隊(duì)與國(guó)外救援力量之間主要采用高頻電臺(tái)、超高頻電臺(tái)、海事衛(wèi)星電話共享情報(bào)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)目前在飛行員遇險(xiǎn)后難以快速獲取遇險(xiǎn)飛行員位置、狀態(tài)等情報(bào)信息的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題而展開研究。首先對(duì)目前飛行員遇險(xiǎn)救生裝備的需求進(jìn)行了分析；然后提出了設(shè)計(jì)飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)以解決飛行員救援工作中的難題；最后結(jié)合設(shè)計(jì)的飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)對(duì)飛行員遇險(xiǎn)救生中情報(bào)支援的組織指揮和協(xié)調(diào)機(jī)制進(jìn)行了研究,分別研究了飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援系統(tǒng)在海上遇險(xiǎn)援救中的組織方法,以及協(xié)調(diào)國(guó)內(nèi)外救援力量的情報(bào)共享機(jī)制。

飛行員海上救生中的情報(bào)支援問(wèn)題是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及諸多業(yè)務(wù)領(lǐng)域與部門。通過(guò)加快對(duì)飛行員遇險(xiǎn)救生情報(bào)支援的研究工作必將大力促進(jìn)飛行員海上救生領(lǐng)域整體水平的提升。

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Research on the Intelligence Supporting and Coordination Mechanism in the Pilot Rescue Operation on the Sea

SU Min1HUANG Gaoming1WANG Hongxia2

(1. Electronics Engineering College, Naval University of Engineering, Wuhan 430033) (2. College of Science, Naval University of Engineering, Wuhan 430033)

Aiming at the problem of lack of intelligence supporting methods in the pilots rescuing operation, which increases the difficulty to get the intelligence of the pilot’s position, the demand of intelligence supporting in the pilots rescuing operation was analyzed. Then, the designing scheme for the intelligence supporting system in the pilot’s rescuing operation was put forward to solve the problem of obtaining and transmitting intelligence in the rescuing operation. At last, in combination with the intelligence supporting system, the organization, command and coordination of the rescuing operation was researched, including the method of application for the pilot intelligence supporting system and the sharing mechanism with foreign rescue power. The research results can be used in the aid decision making in the pilots rescuing operation.

intelligence supporting, intelligence acquiring, intelligence sharing, pilots rescuing operation

2014年7月2日,

2014年8月28日 基金項(xiàng)目:湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):2013CFC129)資助。

蘇敏,女,碩士,研究方向:軍事情報(bào)領(lǐng)域。黃高明,男,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向:雷達(dá)/電子戰(zhàn)信號(hào)處理、盲信號(hào)處理、無(wú)源探測(cè)等。王紅霞,女,教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:軍事情報(bào)理論。

V528

10.3969/j.issn1672-9730.2015.01.008