彭　菲，滕克難，楊春周

（海軍航空工程學院a.科研部；b.訓練部；c.指揮系，山東煙臺264001）

航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導裝備體系建設探討

彭菲a，滕克難b，楊春周c

（海軍航空工程學院a.科研部；b.訓練部；c.指揮系，山東煙臺264001）

隨著信息技術的發(fā)展，航母編隊建設網(wǎng)絡化協(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)絡化作戰(zhàn)裝備體系建設的基礎上，對航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導作戰(zhàn)裝備體系的構成和主要功能進行了闡述，并對未來向著“以網(wǎng)絡為中心”的發(fā)展方向進行了探討。

航母編隊；網(wǎng)絡化作戰(zhàn)；協(xié)同反導；裝備體系

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

作為反導防御硬殺傷的主要手段，當前艦空導彈武器攔截掠海飛行的反艦導彈，主要依賴本艦的艦載雷達系統(tǒng)和光電設備進行制導和控制［4］。這種以平臺為中心的反導作戰(zhàn)裝備體系的缺點是：

1）艦載雷達系統(tǒng)和光電設備發(fā)現(xiàn)、跟蹤掠海飛行的反艦導彈距離比較近，導致反導作戰(zhàn)反應時間比較短；

2）艦載雷達系統(tǒng)和光電設備只能對艦空導彈進行視距內制導和控制，這導致反導作戰(zhàn)攔截次數(shù)少、反導作戰(zhàn)總體效能低；

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

因此，構建以網(wǎng)絡為中心的反導作戰(zhàn)裝備體系，也就是建設航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導體系，成為提高航母編隊反導作戰(zhàn)能力的必由之路。

1　美軍網(wǎng)絡化協(xié)同反導作戰(zhàn)研究現(xiàn)狀

1.1美國海軍網(wǎng)絡化作戰(zhàn)

航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導作戰(zhàn)體系的建設，不僅提高了艦艇編隊攔截反艦導彈的能力，而且推動了艦艇編隊防空作戰(zhàn)理念由“以平臺為中心（Platform-Centric）”向“以網(wǎng)絡為中心（Network-Centric）”的轉變。因此，網(wǎng)絡化作戰(zhàn)理論是航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導體系的建設理論基礎。

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

1.2美國海軍母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導裝備體系的構想

美國海軍提出了建設航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導裝備體系的構想，主要包括3個系統(tǒng)：

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

2）“標準-6”導彈武器（Standard Missile，SM-6）；

3）E-2D先進“鷹眼”預警機（E-2D Advanced Hawkeye）。

這樣，美國海軍航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導裝備體系將具備2項核心能力，一是超視距瞄準能力；二是遠程交戰(zhàn)能力，艦艇編隊超視距協(xié)同反導作戰(zhàn)能力大大增強，如圖1所示。

建設航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導體系，不是重新設計一套全新的武器裝備體系，而是基于網(wǎng)絡為中心作戰(zhàn)理念，在現(xiàn)有艦空導彈武器系統(tǒng)的基礎上進行網(wǎng)絡化升級、信息化改造和一體化集成［5］。

圖1　美國海軍航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導裝備體系構想圖Fig.1 Conception chart of US Navy aircraft carrier formation networked cooperative anti-missile equipment system

2　編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導作戰(zhàn)裝備體系的發(fā)展方向

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

2.1裝備建設思路從“以平臺為中心”向“以網(wǎng)絡為中心”轉型

傳統(tǒng)的“以平臺為中心”的航母編隊反導作戰(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)資源進行作戰(zhàn)，平臺之間可以通過數(shù)據(jù)鏈交換各種戰(zhàn)術信息，但由于沒有火控級的實時高速數(shù)據(jù)交換，信息共享水平不高，且每個艦艇的反導作戰(zhàn)能力不能突破平臺自身作戰(zhàn)資源的限制，航母編隊中艦艇只能分層次、按區(qū)域、按方向劃分進行協(xié)同反導作戰(zhàn)［8］。在完成任務過程中，每個平臺具有它自己的目標識別、指揮決策和武器運用周期，主要依靠本身的資源來完成作戰(zhàn)任務，如圖2所示。

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

現(xiàn)代“以網(wǎng)絡為中心”的艦艇編隊反導作戰(zhàn)裝備體系，是基于“高速網(wǎng)絡”和指揮控制系統(tǒng)（Command and Control System，C2）的，見圖2。每個艦艇上傳感器、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)絡中是以“作戰(zhàn)節(jié)點”的形式組織的，所有節(jié)點可以共享網(wǎng)絡中的信息，實現(xiàn)了“多平臺實時感知共享”，具備了“任務動態(tài)協(xié)調”和“資源動態(tài)調度”等新功能。這樣，艦艇編隊就能夠完成“超視距攔截掠海飛行反艦導彈”的任務，將實現(xiàn)從“以平臺為中心的分層按區(qū)域按方向協(xié)同反導作戰(zhàn)體系”向“以網(wǎng)絡為中心的全程按能力協(xié)同反導作戰(zhàn)體系”的轉型。

2.2信息系統(tǒng)結構從“多層級”向“網(wǎng)絡化”轉變

航母編隊反導作戰(zhàn)體系，是一個典型的基于“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］。航母編隊反導作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng)，集成了預警探測、目標分配、指揮決策、武器控制和效果評估等功能，它促使艦艇編隊反導作戰(zhàn)效率更高。

傳統(tǒng)的“以平臺為中心”的艦艇編隊反導作戰(zhàn)，基于的艦艇編隊反導作戰(zhàn)C4ISR系統(tǒng)包括單艦和編隊兩個層級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)為艦艇編隊反導作戰(zhàn)提供信息、指揮、控制等支撐，形成艦艇編隊立體反導防御體系，以抗擊反艦導彈多目標、多路徑、多批次、全方位的飽和攻擊。

現(xiàn)代“以網(wǎng)絡為中心”的艦艇編隊反導作戰(zhàn)體系，即基于“高速網(wǎng)絡+C4ISR系統(tǒng)”的綜合電子信息系統(tǒng)。［10］每個艦艇上傳感器、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。每個艦艇的反導作戰(zhàn)能力突破了平臺自身作戰(zhàn)資源的限制，“網(wǎng)絡+ C4ISR系統(tǒng)”的結構與傳感器、火力單元實現(xiàn)了一體化，從而具備了網(wǎng)絡化超視距反導作戰(zhàn)能力。

圖3　信息系統(tǒng)結構轉型示意圖Fig.3 Sketch map of transition of information system structure

2.3裝備建設難點從聚焦“平臺”向聚焦“網(wǎng)絡”轉移

在傳統(tǒng)平臺中心戰(zhàn)概念下，裝備建設關注的是艦艇平臺，特別是艦艇平臺上各種作戰(zhàn)資源的網(wǎng)絡化、信息化、智能化。隨著科學技術的發(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)絡中心戰(zhàn)概念下，裝備建設將從作戰(zhàn)資源的信息化、智能化轉移到網(wǎng)絡等信息基礎設施的信息化、智能化，其復雜性也相應地從艦艇平臺遷移到網(wǎng)絡互聯(lián)［12］。對于航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導作戰(zhàn)裝備體系建設而言，信息基礎設施（網(wǎng)絡）建設的復雜性表現(xiàn)在以下2個方面。

1）不同類型（層次）網(wǎng)絡的交叉重疊，凸現(xiàn)了網(wǎng)絡硬件建設的復雜性。航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導作戰(zhàn)，一是基于高速“聯(lián)合合成跟蹤網(wǎng)（JCTN）”，它可以提供“亞秒”級火控數(shù)據(jù)更新速率，由CEC網(wǎng)絡實現(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)絡實現(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)劃和調動所需的數(shù)據(jù)更新速率，由GCCS-J和IT-21網(wǎng)絡等實現(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)絡的交叉重疊，凸現(xiàn)了信息基礎設施硬件建設的復雜性。

圖4　網(wǎng)絡硬件建設的復雜性示意圖Fig.4 Complexity sketch map of the network hardware construction

2）不同功能網(wǎng)絡的無縫連接，凸現(xiàn)了網(wǎng)絡軟件建設的復雜性。航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導作戰(zhàn)，基于高速“聯(lián)合合成跟蹤網(wǎng)”。這里，不同地域的網(wǎng)絡節(jié)點上分布著作戰(zhàn)空間實元，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個網(wǎng)絡，如圖5所示。

傳感器網(wǎng)，其網(wǎng)絡節(jié)點上分布著艦艇平臺上的目標探測雷達、目標跟蹤雷達和導彈制導雷達等傳感器，通過網(wǎng)絡通信系統(tǒng)為指揮網(wǎng)和交戰(zhàn)網(wǎng)提供所需的信息。其中，制導雷達信息網(wǎng)絡化，是傳感器網(wǎng)設計的難點，也是網(wǎng)絡化艦空導彈超視距協(xié)同反導作戰(zhàn)得以實現(xiàn)的關鍵。

圖5　網(wǎng)絡軟件建設的復雜性示意圖Fig.5 Complexity sketch map of the network software construction

指控網(wǎng)，其網(wǎng)絡節(jié)點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)絡節(jié)點上分布著艦艇平臺上的各種艦空導彈發(fā)射單元，它們完全按照反導作戰(zhàn)需求可以動態(tài)部署，不再受本艦艇平臺上制導雷達跟蹤目標的通道數(shù)量的限制，也不再需要考慮制導雷達工作扇區(qū)與殺傷區(qū)的最佳配合?？傊瑐鞲衅骶W(wǎng)、指控網(wǎng)和武器網(wǎng)等3個網(wǎng)絡的無縫連接，凸現(xiàn)了網(wǎng)絡軟件建設的復雜性。

3　結束語

隨著信息技術的發(fā)展，未來航母編隊反導作戰(zhàn)體系建設必然向著“以網(wǎng)絡為中心”的方向發(fā)展，最終建設成為一個具有“網(wǎng)絡化、多艦協(xié)同、超視距反導”等多種嶄新特征的復雜作戰(zhàn)裝備體系。在這一建設過程中，還面臨著眾多重難點問題需要解決，許多問題還需要深入研究。一是網(wǎng)絡化超視距協(xié)同反導裝備體系結構頂層設計需進一步深化；二網(wǎng)絡化協(xié)同反導裝備體系綜合集成的方法需進一步深入研究；三是網(wǎng)絡化超視距協(xié)同反導作戰(zhàn)裝備關鍵技術要進一步實現(xiàn)突破。隨著上述問題的解決，未來航母編隊網(wǎng)絡化協(xié)同反導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目（13GJ003-140）

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