汪 洋，王向暉，趙伊寧，張華棟，杜以林

（1.中國人民解放軍92941部隊(duì)，遼寧葫蘆島125001；2.北京機(jī)電工程研究所，北京100074；3.中國人民解放軍裝備學(xué)院研究生大隊(duì)，北京101416）

0 引言

隨著空海一體戰(zhàn)和瀕海作戰(zhàn)理論的推進(jìn)，目前美、俄等軍事強(qiáng)國均注重提高其武器裝備的通用化和多功能化水平，并以網(wǎng)絡(luò)化為“催化劑”發(fā)展綜合型作戰(zhàn)裝備與聯(lián)合型作戰(zhàn)體系［1－4］?？梢姡瑐刹?、對抗和打擊的一體化是武器系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。本文從系統(tǒng)間、系統(tǒng)內(nèi)一體化的問題出發(fā)，探討了下一代偵察、對抗和打擊一體化系統(tǒng)牽引出的技術(shù)需求。

1 下一代偵察、對抗和打擊一體化系統(tǒng)

偵察、對抗和打擊一體化武器系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的自動(dòng)化指揮與控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的偵察子系統(tǒng)、對抗子系統(tǒng)以及高精度、大威力毀傷兵器系統(tǒng)的綜合，即通過多傳感器觀測信息的融合，取得打擊兵器所需要的正確的火力決策和實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確打擊目標(biāo)的信息，能獨(dú)立完成戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)及其它復(fù)雜作戰(zhàn)任務(wù)的武器裝備綜合體。偵察、對抗和打擊一體化框架如圖1所示［5］。

圖1 偵察、對抗和打擊一體化框架

1.1 體系間偵察、對抗和打擊一體化

偵察、對抗和打擊一體化的目的是彌補(bǔ)單一傳感器和作戰(zhàn)平臺(tái)的局限性，增加測量和打擊的空間維數(shù)和范圍。通過一體化把戰(zhàn)場中多渠道、多方位采集的不完整信息進(jìn)行融合，消除多源信息間存在的冗余和沖突，降低其不確定性，從而提高偵察、對抗和打擊系統(tǒng)的反應(yīng)速度和精度，降低決策風(fēng)險(xiǎn)，提高命中率。

實(shí)現(xiàn)偵察、對抗和打擊一體化系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)縱向一體化和橫向一體化，以達(dá)到“1＋1＞2”的作戰(zhàn)能力。所謂縱向一體化是將偵察兵器、對抗兵器與打擊兵器縱向鉸鏈，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測、跟蹤識(shí)別、指揮控制、火力打擊、戰(zhàn)場防護(hù)、作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)和毀傷評(píng)估等作戰(zhàn)功能的一體化，縮短從信息獲取向?qū)购痛驌舯鞯膫鬟f時(shí)間，釋放對抗和打擊兵器的戰(zhàn)斗力，提高對抗和打擊效果，以實(shí)現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)力。所謂橫向一體化即是突破信息、對抗和打擊的軍兵種以及不同作戰(zhàn)集群所需信息的局限，發(fā)展不同平臺(tái)間的信息和地、空、天偵察與目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，建立機(jī)動(dòng)性能良好的自動(dòng)化偵察指揮所，達(dá)到陸、海、空、天、信等各作戰(zhàn)單元和作戰(zhàn)部隊(duì)的橫向互聯(lián)，最大限度地減少重復(fù)投入、發(fā)揮偵察信息的作用、發(fā)揮對抗和打擊兵器的火力［5］。

“瀕海作戰(zhàn)”作為一種聯(lián)合作戰(zhàn)樣式，圍繞著陸、海、空、天、電、網(wǎng)全維作戰(zhàn)平臺(tái)構(gòu)建及其軍事應(yīng)用產(chǎn)生了一系列新變革，軍事強(qiáng)國以網(wǎng)絡(luò)化、全球化為重要“催化劑”，把海洋、陸地、天空、太空和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)空間以前所未有的形式結(jié)合起來。美空軍和海軍把聯(lián)合研發(fā)與列裝新一代遠(yuǎn)程、隱形戰(zhàn)略轟炸機(jī)X－37B以及瀕海無人潛航器、X－47B艦載無人機(jī)、新一代遠(yuǎn)程攻擊平臺(tái)（LRS）等作為聯(lián)合作戰(zhàn)力量的新銳。美國防部在下一代戰(zhàn)斗機(jī)探索中已拋棄傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)概念，依賴于增強(qiáng)的傳感器性能、信號(hào)特征控制和網(wǎng)絡(luò)來達(dá)成態(tài)勢感知優(yōu)勢，并依賴于超遠(yuǎn)程超高速武器，在自身被敵方飛機(jī)探測或跟蹤之前完成交戰(zhàn)。

日本正在研制的具有“i3”（信息化、智能化和敏捷性）技術(shù)的第六代戰(zhàn)機(jī)，將采用“云射擊”及先進(jìn)座艙技術(shù)。這一設(shè)想類似于“云計(jì)算”，利用先進(jìn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，將己方機(jī)群形成“云”，通過共享信息等方式，作為群體發(fā)動(dòng)最有效率的攻擊。

1.2 系統(tǒng)內(nèi)偵察、對抗和打擊一體化

1.2.1 通用化和多功能化

為推進(jìn)“瀕海作戰(zhàn)”戰(zhàn)役計(jì)劃實(shí)施，目前各軍事強(qiáng)國均注重提高其?？哲娧b備的通用化和多功能化水平，努力發(fā)展綜合型作戰(zhàn)平臺(tái)與裝備。據(jù)悉，美軍將著力推動(dòng)聯(lián)合近、遠(yuǎn)程雙任務(wù)空空導(dǎo)彈計(jì)劃，要求具備遠(yuǎn)、中、近程空空和空地攻擊能力，同時(shí)能夠壓制與破壞敵方防御體系。

1.2.2 微小型化

目前美軍正在研制低成本小型巡航導(dǎo)彈、微型飛行器等，均適用于高度協(xié)同的“瀕海作戰(zhàn)”。

美軍超小型彈藥（VSM）計(jì)劃要用超小型彈藥裝備陸地和空中的有人和無人戰(zhàn)斗載具。最初微型導(dǎo)彈的作戰(zhàn)目的是城區(qū)作戰(zhàn)中的近空火力支援，目前微型導(dǎo)彈的作戰(zhàn)目的變成了精確殺傷的“殺手”型武器，強(qiáng)調(diào)高精度和低“附帶損傷”。美國軍方和幾個(gè)軍火公司已發(fā)展出“蝎子”、“長釘”和“獅鷲”3種微型導(dǎo)彈。

20世紀(jì)90年代麻省理工學(xué)院首先提出“微型飛行器”（MAV）的新概念技術(shù)，以區(qū)別常規(guī)“無人機(jī)”（UAV）。1995年美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）開始微型飛行器可行性研究，并定義MAV的基本特征為尺寸15cm、質(zhì)量10～100g、飛行20～60min。到1996年DARPA正式批準(zhǔn)開始MAV研究，2006年美國開始部隊(duì)試用，之后正式裝備。

1.2.3 高速化

根據(jù)美軍構(gòu)想，未來全球即時(shí)打擊將取代全球兵力投送，類似本－拉登“發(fā)現(xiàn)后又跑掉”的事情將不再有第2次，美軍也不必派特種分隊(duì)抵近至拉登住所，通過太空巡弋再入軌飛行器、發(fā)射導(dǎo)彈就可完成任務(wù)。作為全球即時(shí)打擊武器系統(tǒng)的拳頭產(chǎn)品，X－37B的速度馬赫數(shù)超過20，表明美軍“1h全球即時(shí)作戰(zhàn)”正由試驗(yàn)構(gòu)想逐步邁向?qū)崙?zhàn)化應(yīng)用。速度決定著人類對地球引力、大氣阻力的征服能力，馬赫數(shù)超20的速度將使武器裝備能在陸地、天空等地球空間與太空空間中自由穿梭。

1.2.4 跨空間化

速度向來是推動(dòng)戰(zhàn)爭變化的決定性指標(biāo)。超高音速技術(shù)對戰(zhàn)爭的影響首先表現(xiàn)在速度上，但是與此同時(shí)，精度、跨度等指標(biāo)也會(huì)發(fā)生關(guān)聯(lián)性變化。從目前超高聲速技術(shù)的發(fā)展趨勢看，各國均把跨空間利用作為發(fā)展的重點(diǎn)，把陸基、潛基即時(shí)打擊技術(shù)并列為發(fā)展的方向。未來采用超高聲速技術(shù)的武器裝備，既上得了“天”，亦下得了“?！?，“全空間穿越作戰(zhàn)”、“多維非對稱打擊”，或?qū)⒊蔀槲磥碜鲬?zhàn)的主要樣式?！翱焖佟⒕_、大跨度”作戰(zhàn)，將演變?yōu)椤皹O速、高準(zhǔn)、全穿越”作戰(zhàn)。

2 下一代偵察、對抗和打擊一體化牽引出的技術(shù)

下一代偵察、對抗和打擊一體化具有網(wǎng)絡(luò)化、通用化、多功能化、微小型化、高速化以及跨空間化等特點(diǎn)，為滿足雷達(dá)探測、通信和電子對抗等射頻功能以及超維度物聯(lián)的需求，對對抗技術(shù)提出了更高的要求。

2.1 聯(lián)合對抗技術(shù)

隨著作戰(zhàn)環(huán)境的日趨復(fù)雜，為提高作戰(zhàn)平臺(tái)的作戰(zhàn)效能和生存率，國外通常的做法是采用遠(yuǎn)距離支援式干擾、伴隨式干擾與作戰(zhàn)平臺(tái)的自衛(wèi)式干擾緊密耦合的方式。EF－111A是美國空軍委托格魯門公司在通用動(dòng)力公司F－111A機(jī)體的基礎(chǔ)上研制的專用電子對抗飛機(jī)，用以取代EB－57、EB－66電子對抗飛機(jī)。EF－111A能執(zhí)行支援式干擾和伴隨式干擾：支援式干擾，在敵方地面炮火射程以外建立電子屏障，掩護(hù)自己的攻擊力量；伴隨式干擾，伴隨攻擊機(jī)沿航路連續(xù)干擾敵炮瞄準(zhǔn)雷達(dá)與導(dǎo)彈制導(dǎo)雷達(dá)，掩護(hù)近距支援攻擊機(jī)。

2.2 基于平臺(tái)射頻綜合的對抗技術(shù)

目前作戰(zhàn)平臺(tái)配備的雷達(dá)、電子戰(zhàn)和通信等電子設(shè)備越來越多，電子設(shè)備的增加不但要消耗大量能源，占據(jù)更多空間，使得平臺(tái)戰(zhàn)斗部的有效載荷減少，而且削弱了作戰(zhàn)平臺(tái)的機(jī)動(dòng)能力，增加了雷達(dá)目標(biāo)反射面積，降低了現(xiàn)代電磁環(huán)境中的抗干擾能力和現(xiàn)代武器裝備系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。另外單項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的裝備集成到統(tǒng)一平臺(tái)后，不一定能達(dá)到預(yù)期的優(yōu)化目標(biāo)，每個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立的傳感器子系統(tǒng)使得軍用平臺(tái)有限的外部空間布滿各種傳感器，使得電磁兼容成為棘手的難題。

雷達(dá)偵察、通信偵察、衛(wèi)星偵察和光電偵察等多種偵察手段都有相似的硬件組成結(jié)構(gòu)，利用軟件無線電技術(shù)和一體化設(shè)計(jì)方法，建立綜合一體化多手段信息偵察系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)硬件資源復(fù)用。在現(xiàn)代化復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下，偵察、對抗和打擊一體化用于武器系統(tǒng)不僅能保證系統(tǒng)功能的完整性，而且可加強(qiáng)系統(tǒng)中的各種功能，使對抗和打擊能力更為突出，從而提高系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。偵察、告警、通信、對抗和導(dǎo)引一體化系統(tǒng)組成如圖2所示。

圖2 偵察、告警、通信、對抗和導(dǎo)引的綜合化系統(tǒng)組成

美國的第四代戰(zhàn)斗機(jī)、其海軍的先進(jìn)多功能射頻演示平臺(tái)等，已開始從軍事用途縱向劃分原則向電子資源橫向劃分、統(tǒng)一管理的原則轉(zhuǎn)變。雖然雷達(dá)與電子戰(zhàn)等設(shè)備的有效輻射功率、靈敏度、發(fā)射機(jī)和發(fā)射器件、接收機(jī)、信號(hào)波形以及信號(hào)處理等不盡相同，但偵察、告警、對抗等功能模塊，如天線、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和信號(hào)處理存在相似之處，可通過軟件無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同部件的具體要求，如雷達(dá)頻譜擴(kuò)展和干擾機(jī)的無源定位等功能。

由洛克希德·馬丁和麥道2家公司各組成1個(gè)小組同時(shí)開展研究的“綜合傳感器系統(tǒng)（ISS）”計(jì)劃項(xiàng)目就是將通信導(dǎo)航識(shí)別、電子戰(zhàn)、雷達(dá)及各種光電探測器（EO），如紅外搜索與跟蹤（IRST）、前視紅外（FLIR）、激光雷達(dá)（LR）、電視跟蹤（TV）等各種獨(dú)立的傳感器，按射頻（RF）和光電（EO）2個(gè)頻段進(jìn)行綜合。ISS的結(jié)構(gòu)定義、接口規(guī)范和共用模塊設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)ISS的關(guān)鍵。

2.3 基于認(rèn)知的精確對抗技術(shù)

隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子信息設(shè)備種類越來越多、應(yīng)用越來越廣泛，從而導(dǎo)致電磁頻譜資源匱乏、擁塞的現(xiàn)象也越來越突出。在日益復(fù)雜的電磁環(huán)境及密集的雜波、多目標(biāo)背景下，美國已經(jīng)逐漸將認(rèn)知技術(shù)引入到雷達(dá)通信與導(dǎo)航等信息裝備領(lǐng)域，未來的雷達(dá)、通信與導(dǎo)航設(shè)備將逐漸向空域、頻域全面寬開的方向發(fā)展，發(fā)展成認(rèn)知雷達(dá)、認(rèn)知通信設(shè)備。作為對抗矛盾的另一方，傳統(tǒng)的電子戰(zhàn)裝備面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以美國為代表的先進(jìn)國家亦開展了認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)研究，具有代表性的包括DARPA的自適應(yīng)電子戰(zhàn)行為學(xué)習(xí)BLADE項(xiàng)目、DARPA的自適應(yīng)雷達(dá)對抗ARC以及美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)知干擾機(jī)CJ項(xiàng)目等。

2.4 對抗系統(tǒng)的微小型化技術(shù)

實(shí)現(xiàn)雷達(dá)、通信、電子對抗功能的射頻傳感器的微小型化是實(shí)現(xiàn)精確打擊武器微小型化的前提和關(guān)鍵，與射頻相關(guān)的微系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的主要路徑為：

1）在芯片方面遵循摩爾定律，向更小的納米工藝方向發(fā)展，推動(dòng)集成電路芯片向SoC方向發(fā)展；

2）在功能集成方面遵循后摩爾定律，將傳感器、射頻電路、無源電路等進(jìn)行多功能SiP集成；

3）在系統(tǒng)集成方面，將SoC和SiP進(jìn)行3－D封裝集成。

3 結(jié)束語

隨著“瀕海作戰(zhàn)”這一聯(lián)合作戰(zhàn)樣式的逐步推廣以及第六代作戰(zhàn)裝備研究方向的逐步固化，下一代偵察、對抗和打擊一體化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、通用化、多功能化、微小型化、高速化以及跨空間化等特點(diǎn)已逐漸清晰。為滿足雷達(dá)探測、通信和電子對抗等射頻功能以及超維度物聯(lián)的需求，對對抗技術(shù)提出了更高的要求?！?/p>

［1］ 王量剛，梁德文.外軍一體化聯(lián)合戰(zhàn)場情報(bào)、監(jiān)視與偵察系統(tǒng)的發(fā)展［J］.電訊技術(shù)，2004（2）：1－6.

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