未來戰(zhàn)場的導(dǎo)航戰(zhàn)

黃志澄

基于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在信息化戰(zhàn)爭中的關(guān)鍵作用，美國已經(jīng)把導(dǎo)航戰(zhàn)列為信息戰(zhàn)的一個(gè)重要領(lǐng)域。所謂“導(dǎo)航戰(zhàn)”，主要是指針對衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)為對象的戰(zhàn)斗。美國的“導(dǎo)航戰(zhàn)”大致包含三項(xiàng)內(nèi)容：首先，保證己方全球定位系統(tǒng)正常運(yùn)行，并充分利用GPS導(dǎo)航的優(yōu)勢；其次，不讓敵方使用己方的導(dǎo)航信息；最后，就是阻止敵方導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在戰(zhàn)爭中的突出作用

從1991年海灣戰(zhàn)爭到1999年科索沃戰(zhàn)場的“盟軍行動”，美軍都大規(guī)模地應(yīng)用了GPS技術(shù)。GPS在軍事上的應(yīng)用主要包括：為車、船、飛機(jī)等平臺提供導(dǎo)航定位信息；為精確制導(dǎo)武器進(jìn)行精確制導(dǎo)；為野戰(zhàn)或機(jī)動作戰(zhàn)部隊(duì)提供定位服務(wù)；為救援人員指引方向。

(1)為武器平臺和作戰(zhàn)人員提供導(dǎo)航定位信息

在衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)出現(xiàn)之前，武器平臺一般都使用“羅蘭”導(dǎo)航系統(tǒng)。這種系統(tǒng)要求在地面部署一系列發(fā)射臺，在遠(yuǎn)離發(fā)射臺的區(qū)域?qū)o法獲得導(dǎo)航信號。應(yīng)用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，武器平臺和作戰(zhàn)人員就可以在全球任意區(qū)域得到全天候的三維導(dǎo)航定位信息。

在海灣戰(zhàn)爭中，多國部隊(duì)在戰(zhàn)區(qū)各處都使用了GPS接收機(jī)。以陸軍為例，除了作戰(zhàn)分隊(duì)和單兵至少裝備了5000臺GPS接收機(jī)外，M1A1坦克等也裝備了GPS接收機(jī)?？哲娫贐－52、KC－135和F－16飛機(jī)上也試裝了GPS接收機(jī)，并取得較好效果。

到1999年在科索沃的“盟軍行動”時(shí)，參戰(zhàn)的部隊(duì)、艦艇、飛機(jī)等武器平臺，大量裝備了GPS接收機(jī)。空軍的F/A－18、AV－8B、F－16B、FB－111、F－15E 、Ah－64A 和B－2等戰(zhàn)機(jī)都已安裝了GPS接收機(jī)。在“盟軍行動”中，美軍有27顆GPS衛(wèi)星（見題圖）在運(yùn)行，有多達(dá)11顆衛(wèi)星可以同時(shí)給飛機(jī)或武器平臺提供數(shù)據(jù)。例如，首次使用了具有GPS輔助瞄準(zhǔn)系統(tǒng)/輔助彈藥的B－2隱身轟炸機(jī)。B－2從美國蒙大拿州的懷特曼空軍基地到南聯(lián)盟，進(jìn)行往返長途奔襲，生動地證明了GPS的價(jià)值。

(2)保障精確制導(dǎo)武器實(shí)現(xiàn)精確打擊

提高武器系統(tǒng)打擊精度是未來武器的主要發(fā)展方向。若將打擊精度提高一倍，就可以成倍地縮小武器彈藥的消耗量。在海灣戰(zhàn)爭中，精確制導(dǎo)彈藥占美國空軍全部投彈量的不足9％，而在空襲南聯(lián)盟時(shí)，精確制導(dǎo)彈藥的比例高達(dá)98％。在海灣戰(zhàn)爭和空襲南聯(lián)盟的初始階段，各種類型的激光制導(dǎo)炸彈都曾作為主要攻擊武器。

在海灣戰(zhàn)爭中，由于擁有制空權(quán)，加上天氣晴朗，美軍激光制導(dǎo)炸彈的命中精度極高，圓概率誤差接近1米。激光制導(dǎo)炸彈的致命缺點(diǎn)，是受其半主動激光制導(dǎo)體制和激光器件特性的限制，單機(jī)突防攻擊目標(biāo)時(shí)，必須用機(jī)載激光照射器連續(xù)照射該目標(biāo)，從而加重了飛行員的負(fù)擔(dān)，并限制了載機(jī)的規(guī)避機(jī)動；加上激光照射器的作用距離有限，使載機(jī)不具有“防區(qū)外攻擊、投射后不管、多目標(biāo)攻擊”能力。如果載機(jī)沒有紅外夜視或雷達(dá)設(shè)備，則只能在白天進(jìn)行目視攻擊。即使在白天，若遇到煙霧、云層，也不能準(zhǔn)確命中目標(biāo)，從而使激光制導(dǎo)炸彈不具有晝/夜、全天候攻擊能力。在北約對南聯(lián)盟的狂轟濫炸中，激光制導(dǎo)炸彈屢屢落到平民區(qū)，甚至飛到保加利亞等鄰國。特別是在開戰(zhàn)第3天，F(xiàn)－117A隱身戰(zhàn)斗機(jī)首次被南聯(lián)盟防空導(dǎo)彈擊落后，一些飛機(jī)因天氣惡劣無法投擲激光制導(dǎo)炸彈，被迫將炸彈投入亞得里亞海，從而使激光制導(dǎo)炸彈的各種缺點(diǎn)暴露無遺。

激光制導(dǎo)炸彈從1968年首次投入越南戰(zhàn)場使用以來，經(jīng)過三代的改進(jìn)，到1991年的海灣戰(zhàn)爭時(shí)達(dá)到了高峰，而在南聯(lián)盟戰(zhàn)場卻使它走到了盡頭。它正在被具有自主式GPS制導(dǎo)控制裝置的武器所取代。這類武器是在海灣戰(zhàn)爭之后開始發(fā)展的、將用于21世紀(jì)作戰(zhàn)飛機(jī)。美軍B－2轟炸機(jī)襲擊我駐南大使館用的“聯(lián)合直接攻擊彈藥”(JDAM）就是這類武器。這類武器還包括AGM－130對地攻擊導(dǎo)彈、AGM－154無動力滑翔炸彈和“聯(lián)合防區(qū)外武器”等?！奥?lián)合直接攻擊彈藥”重908公斤，正式代號為GBU－31。它配合B－2上的GPS輔助瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，投放誤差減少了一半。B－1、B－2、B－52轟炸機(jī)和F－16、F/A－18多用途戰(zhàn)斗機(jī)，都攜帶了這種彈藥。

美軍還使用依賴于GPS制導(dǎo)的巡航導(dǎo)彈，如采用AGM－86C型常規(guī)空射巡航導(dǎo)彈和BGM－109C/D型“戰(zhàn)斧”式陸地攻擊導(dǎo)彈，對南的防空導(dǎo)彈鏈上的防空“節(jié)點(diǎn)”和指控中心進(jìn)行打擊。AGM－86C采用一體化的慣導(dǎo)/GPS復(fù)合制導(dǎo)。1993年投入使用的“戰(zhàn)斧”Block 2型巡航導(dǎo)彈采用多種制導(dǎo)方式。其全程用慣性制導(dǎo)，飛行中段用地形匹配制導(dǎo)和GPS制導(dǎo)，飛行末段用數(shù)字式景象匹配末制導(dǎo)。南聯(lián)盟地形復(fù)雜、天氣多變。由于數(shù)字式景象匹配制導(dǎo)受季節(jié)、地形和天氣的影響較大，該型巡航導(dǎo)彈容易丟失目標(biāo)，導(dǎo)致空襲初期打擊南軍事目標(biāo)的命中率只有20 ％。在以后的空襲中，該型巡航導(dǎo)彈的末段也改用GPS制導(dǎo)。在未來戰(zhàn)爭中GPS的作用，正如一位美軍參聯(lián)會主席所說：“如果沒有了GPS系統(tǒng)的支持，美國甚至連一場戰(zhàn)斗都無法取勝，更談不上打贏一場戰(zhàn)爭了?！?/p>

(3)支持救援人員行動

海灣戰(zhàn)爭中，多國部隊(duì)于1991年1月在法國“美洲豹”直升機(jī)上安裝了GPS接收機(jī)，以增強(qiáng)其人員搜索和救援能力。1995年美、英轟炸塞爾維亞，一架F－16戰(zhàn)機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)被擊落，飛行員落入塞族控制區(qū)。美軍利用GPS指示的位置信息，迅速救出了這位飛行員。在1999年“盟軍行動”中，一架美軍F－117A隱形戰(zhàn)機(jī)被擊落，美軍營救人員又是利用GPS指示的位置信息，在24 小時(shí)內(nèi)將這位飛行員救回美軍營地。

未來戰(zhàn)場的導(dǎo)航戰(zhàn)

GPS技術(shù)是美國空間優(yōu)勢和信息優(yōu)勢相結(jié)合的產(chǎn)物。面對這種先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，敵方可以用以下的手段進(jìn)行攻擊:(1) 針對衛(wèi)星。通過使用動能武器、激光武器等反衛(wèi)星武器直接摧毀GPS衛(wèi)星，是對抗GPS系統(tǒng)最直接、見效最快的方法，此種方式引起的國際爭議很大。因此，很多國家還在發(fā)展強(qiáng)電磁脈沖等強(qiáng)力干擾設(shè)備，擬對GPS衛(wèi)星上的電子設(shè)備進(jìn)行干擾，起到壓制或推毀的目的。

(2) 針對地面站。它通過武力或注入病毒等形式，使GPS衛(wèi)星的地面站無法工作或加注錯(cuò)誤信息，從而使GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航精度變差，甚至是誤導(dǎo)對方的武器和作戰(zhàn)人員。(3) 針對接收機(jī)。由于導(dǎo)航信號的功率較小，因此，通過部署相應(yīng)的干擾機(jī)，可以使相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的GPS接收機(jī)無法正常工作，從而使美國的精確制導(dǎo)武器無法進(jìn)入該區(qū)域，或是無法使用GPS系統(tǒng)，從而降低其作戰(zhàn)效能。

為此，美國提出了“制導(dǎo)航權(quán)”和“導(dǎo)航戰(zhàn)”的新概念。1996年，美國國防部頒布了《國防技術(shù)目標(biāo)》和新版本《軍用關(guān)鍵技術(shù)清單》。在這兩份報(bào)告中，信息戰(zhàn)技術(shù)被首次確定為一種技術(shù)領(lǐng)域。而在信息戰(zhàn)技術(shù)的7項(xiàng)具體內(nèi)容中，就包括一項(xiàng)“導(dǎo)航戰(zhàn)先期概念技術(shù)演示”。導(dǎo)航戰(zhàn)的任務(wù)是 “在復(fù)雜電子環(huán)境中，使己方部隊(duì)有效地利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，同時(shí)阻止敵軍使用該系統(tǒng)?！睙o疑，導(dǎo)航戰(zhàn)已成為信息戰(zhàn)的一個(gè)重要領(lǐng)域。

GPS在研制初期，并沒有考慮到它們將在復(fù)雜的電子干擾環(huán)境中工作，致使GPS在抗電子干擾方面異常脆弱。GPS系統(tǒng)功率較低，其信號強(qiáng)度很弱。只要事先知道GPS的信號特征，就可以使用功率較小的干擾機(jī)對其實(shí)施有效的干擾。目前，電子干擾技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)能夠?qū)PS實(shí)施干擾。美軍空軍最近成立了一支代號為“太空侵略者中隊(duì)”的小組，專門尋找衛(wèi)星通訊和導(dǎo)航系統(tǒng)的弱點(diǎn)。結(jié)果，充當(dāng)“敵人”的兩位工程師，通過互聯(lián)網(wǎng)下載的資料和購自家庭用品店的配件，就成功制造了一臺干擾裝置。如果將該裝置裝上貨車，就成為一臺干擾衛(wèi)星天線或干擾軍方超高頻接收器的“有效移動干擾裝置”。前不久，俄羅斯也推出了一種最新研制的便攜式全球定位系統(tǒng)干擾機(jī)。該干擾機(jī)能對美國GPS系統(tǒng)的兩個(gè)頻段（1227兆赫和1575兆赫）實(shí)施有效的干擾，其干擾距離可達(dá)200公里，而且體積小、重量輕、價(jià)格便宜，便于大量裝備使用。GPS干擾機(jī)的問世，必將對美軍的GPS系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的沖擊，從而使美軍大大減弱了他們的導(dǎo)航優(yōu)勢。

由于GPS干擾與反干擾對抗的全面展開，美國加緊了爭奪“制導(dǎo)航權(quán)”的步伐，其目的旨在爭奪下次戰(zhàn)爭中的“制導(dǎo)航權(quán)”，繼續(xù)保持美軍的導(dǎo)航優(yōu)勢。雖然美國的這項(xiàng)工作十分保密，從有關(guān)報(bào)導(dǎo)中還是可以看到下列動向：

(1)研制抗干擾GPS接收機(jī)天線。美國陸軍航空與導(dǎo)彈司令部導(dǎo)彈研究發(fā)展與工程中心將投資“創(chuàng)新研究”工程，研制一種小型廉價(jià)、可抗連續(xù)波、寬帶噪聲、脈沖等多種干擾的GPS接收機(jī)天線，用于各種導(dǎo)彈和火箭彈上的GPS接收機(jī)。

(2)研制新型抗干擾GPS接收機(jī)。美國洛克希德－馬丁公司與洛克韋爾－科林斯公司合作，已研制出實(shí)驗(yàn)型抗干擾GPS接收機(jī)，即“GPS空間時(shí)間抗干擾接收機(jī) ”。美軍認(rèn)為，這是GPS接收機(jī)技術(shù)上的重大突破，計(jì)劃2001年進(jìn)行生產(chǎn)。該抗干擾接收機(jī)采用數(shù)字信號處理技術(shù)，可以濾掉和抑制各種干擾信號；采用自適應(yīng)技術(shù)，在抑制干擾信號的同時(shí)，能自動指向GPS衛(wèi)星的波束。這種新型的抗干擾接收機(jī)，將首先裝備在洛克希德－馬丁公司研制的AGM －158“聯(lián)合防區(qū)外空對地導(dǎo)彈”上進(jìn)行試驗(yàn)。

(3)增大衛(wèi)星發(fā)射信號功率。該方法可以使敵方現(xiàn)有的干擾機(jī)失效。敵方若進(jìn)一步增強(qiáng)干擾機(jī)的功率，就極易被美軍的機(jī)載無源探測系統(tǒng)等發(fā)現(xiàn)，并可能立即遭到美國反輻射武器的打擊。

(4)研制新型衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。美國國防部正在考慮的方案包括：一方面改進(jìn)洛克希德－馬丁公司制造的最后12顆GPS 2R衛(wèi)星（見下圖），使衛(wèi)星具有提供更多軍、民信號的能力，并使其具有對發(fā)射信號重新編程的功能。衛(wèi)星上還增加了星際數(shù)據(jù)鏈路，提高了衛(wèi)星的自主能力。另一方面將研制新型的GPS 2F衛(wèi)星。美國空軍已經(jīng)明確，向波音公司訂購6顆和意向訂購27顆GPS 2F衛(wèi)星，并計(jì)劃從2005年開始逐漸用GPS 2F來取代目前的GPS 2R衛(wèi)星。GPS 2F導(dǎo)航衛(wèi)星具有較強(qiáng)的抗干擾能力和防截獲能力。

(5) 發(fā)展GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和其它導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合的系統(tǒng)。第一種方案是與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是完全自主的導(dǎo)航系統(tǒng)，在GPS失效的情況下，它仍可保持工作。近幾年，美國已研制成功嵌入GPS接收機(jī)的慣導(dǎo)系統(tǒng)。它能充分發(fā)揮慣導(dǎo)系統(tǒng)和GPS兩者的互補(bǔ)作用，并且有極強(qiáng)的保密功能。美國軍方已確定，在三軍的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略飛機(jī)上，將用該系統(tǒng)逐步取代單獨(dú)的GPS接收機(jī)，它最終將成為作戰(zhàn)飛機(jī)的主要導(dǎo)航設(shè)備。第二種方案是和增強(qiáng)型定位系統(tǒng)相結(jié)合。增強(qiáng)型定位系統(tǒng)是一種先進(jìn)的無線電裝置，它帶有一定的自主導(dǎo)航能力。目前，已成功地驗(yàn)證了可以通過網(wǎng)絡(luò)，自動把GPS轉(zhuǎn)換到這種增強(qiáng)型定位系統(tǒng)上。2000年7月，美國國防部又提出：建立一個(gè)能賦予GPS以機(jī)動能力的局部GPS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。美國軍方認(rèn)為，未來將會出現(xiàn)的空間戰(zhàn)，將使敵方有可能破壞美國衛(wèi)星和侵蝕美國的戰(zhàn)場信息優(yōu)勢。所以，美方應(yīng)當(dāng)擁有一種便攜式小型GPS系統(tǒng)。這種系統(tǒng)將允許一顆衛(wèi)星把位置信息送入位于高高度的無人航空器上，然后由后者把此信息轉(zhuǎn)發(fā)到地面上。這種小型GPS系統(tǒng)可作為軍用GPS未來的發(fā)展方向之一。

結(jié)束語

綜上所述，由于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在未來戰(zhàn)爭中的突出作用，對導(dǎo)航信息的干擾和反干擾，將成為信息戰(zhàn)的一個(gè)重要組成部分進(jìn)入未來戰(zhàn)場。導(dǎo)航戰(zhàn)的目的是保證己方對衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的使用和防止敵方使用這個(gè)系統(tǒng)。導(dǎo)航戰(zhàn)的發(fā)展，將使作戰(zhàn)平臺的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和其它導(dǎo)航系統(tǒng)如慣性導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合起來。總之，在未來戰(zhàn)爭中，包括導(dǎo)航戰(zhàn)在內(nèi)的信息戰(zhàn)將是一種重要的作戰(zhàn)手段。在戰(zhàn)場上如何剝奪敵人的“制信息權(quán)”，而又同時(shí)保護(hù)己方信息通道的暢通，無疑將是未來信息戰(zhàn)所擔(dān)負(fù)的重要任務(wù)。 責(zé)任編輯：兆 然■