艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)體系研究

朱傳偉，楊興寶，陸永紅

(海軍大連艦艇學(xué)院，遼寧 大連 116018)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展和信息技術(shù)在高強(qiáng)度的空襲與反空襲作戰(zhàn)中的充分利用，反艦導(dǎo)彈的性能越來(lái)越好，抗干擾能力越來(lái)越強(qiáng)，反艦導(dǎo)彈將是艦艇編隊(duì)面臨的主要威脅?；谶@種情況，必須加強(qiáng)艦艇編隊(duì)的整體作戰(zhàn)效能，構(gòu)建艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)作戰(zhàn)體系，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用大大提高編隊(duì)的協(xié)同反導(dǎo)能力。編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)作戰(zhàn)是指將所有反導(dǎo)平臺(tái)由信息網(wǎng)絡(luò)連接在一起，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合后提供相關(guān)的戰(zhàn)術(shù)圖像和指令，以達(dá)成數(shù)據(jù)共享，在總體作戰(zhàn)中執(zhí)行快速的，決定性的和協(xié)調(diào)一致的反導(dǎo)作戰(zhàn)行動(dòng)［1］。網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)對(duì)地理上分散的各反導(dǎo)平臺(tái)實(shí)施一體化指揮和控制，核心是利用網(wǎng)絡(luò)把各種傳感器、武器系統(tǒng)、指揮和控制系統(tǒng)聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)信息共享，實(shí)時(shí)掌握戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，縮短決策時(shí)間，提高指揮速度和協(xié)同作戰(zhàn)能力。各級(jí)指揮員可利用信息網(wǎng)絡(luò)交換大量的圖文信息，掌握整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)地、迅速地交換指揮員的意圖、制定作戰(zhàn)計(jì)劃、解決各種問(wèn)題，從而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)形成戰(zhàn)斗優(yōu)勢(shì)，對(duì)空襲目標(biāo)實(shí)施快速、精確、連續(xù)的打擊。

1 編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)體系結(jié)構(gòu)

艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)體系是基于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的，主要有傳感器網(wǎng)絡(luò)、決策器網(wǎng)絡(luò)、影響器網(wǎng)絡(luò)，3層網(wǎng)絡(luò)通過(guò)高速通信網(wǎng)進(jìn)行整體銜接，組成網(wǎng)絡(luò)化的反導(dǎo)體系。編隊(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)體系拓寬了戰(zhàn)場(chǎng)信息的獲取途徑，保證信息來(lái)源的多樣性、及時(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性，成為戰(zhàn)場(chǎng)勝負(fù)的決定因素之一［2］;編隊(duì)決策器網(wǎng)絡(luò)由編隊(duì)內(nèi)各個(gè)艦艇的指控中心所組成，指控中心網(wǎng)絡(luò)化是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的最基本的要求;編隊(duì)影響器網(wǎng)絡(luò)是由編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)體系內(nèi)的所有攔截兵器組成，武器網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)是有效利用戰(zhàn)場(chǎng)感知信息達(dá)成預(yù)定的作戰(zhàn)效果，網(wǎng)絡(luò)使得各作戰(zhàn)平臺(tái)之間的配合高度協(xié)調(diào)。

艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)體系不再是各作戰(zhàn)平臺(tái)簡(jiǎn)單的組合，而是利用區(qū)域內(nèi)作戰(zhàn)節(jié)點(diǎn)所組成的網(wǎng)絡(luò)體系，通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)提高艦艇編隊(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)系統(tǒng)的效能，從而實(shí)現(xiàn)超視距反導(dǎo)作戰(zhàn)。在體系中各作戰(zhàn)平臺(tái)可以無(wú)縫的連接在一起，各作戰(zhàn)平臺(tái)上的指控中心、武器系統(tǒng)、傳感器就相當(dāng)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系中的部件，可以通過(guò)一定的規(guī)律協(xié)調(diào)使用，充分發(fā)揮整體的能力。編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化反導(dǎo)作戰(zhàn)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

2 編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)作戰(zhàn)過(guò)程

艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)作戰(zhàn)利用分布在多個(gè)平臺(tái)中的資源，這些資源在網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)系統(tǒng)的支持下形成一個(gè)整體［3］。由于采用高速、大容量的通信系統(tǒng)，使得數(shù)據(jù)在不同平臺(tái)之間傳輸?shù)臅r(shí)間延遲極少，因此，對(duì)導(dǎo)彈的發(fā)射、制導(dǎo)過(guò)程可以利用不同平臺(tái)上的數(shù)據(jù)完成，如圖2所示。

圖2 艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)示意圖

艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)作戰(zhàn)的基本作戰(zhàn)過(guò)程如圖3所示。圖3中，目標(biāo)分配是指編隊(duì)指揮中心將目標(biāo)分配到各個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái);而火力分配是指單艦指揮中心確定各作戰(zhàn)平臺(tái)使用哪個(gè)火力通道、何時(shí)、以何種方式射擊目標(biāo)。

2.1 信息獲取

戰(zhàn)場(chǎng)信息獲取包括探測(cè)來(lái)襲導(dǎo)彈的數(shù)據(jù)、并且進(jìn)行進(jìn)一步的跟蹤和識(shí)別，這主要依靠于網(wǎng)絡(luò)中的探測(cè)跟蹤雷達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)［4］。以平臺(tái)為中心的編隊(duì)在反導(dǎo)作戰(zhàn)近程中各個(gè)平臺(tái)的探測(cè)跟蹤雷達(dá)不進(jìn)行相關(guān)預(yù)警信息的交換，但是網(wǎng)絡(luò)中心條件下的艦艇編隊(duì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)信息的共享。

圖3 編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)作戰(zhàn)過(guò)程

2.2 處理評(píng)定

在探測(cè)到目標(biāo)以后，需要對(duì)目標(biāo)的相關(guān)態(tài)勢(shì)信息進(jìn)行判斷和決策，這主要依靠于決策器網(wǎng)中的指揮中心完成［5］。在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)條件下，各個(gè)交戰(zhàn)平臺(tái)的指控中心都是可以充當(dāng)編隊(duì)指揮所的。但為了考慮作戰(zhàn)的指揮關(guān)系，一般會(huì)指定艦艇編隊(duì)內(nèi)部的某一個(gè)指揮所，由該指揮所對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行決策，并且可以協(xié)調(diào)整個(gè)編隊(duì)內(nèi)的所有傳感器和武器系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同作戰(zhàn)。

2.3 發(fā)射決策

當(dāng)編隊(duì)指揮所做出決策后，由編隊(duì)內(nèi)的各個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)進(jìn)行執(zhí)行。整個(gè)過(guò)程可以交由編隊(duì)內(nèi)的單個(gè)平臺(tái)去完成，也可以在指揮所同一協(xié)調(diào)下，控制整個(gè)編隊(duì)內(nèi)的武器網(wǎng)絡(luò)中的武器系統(tǒng)協(xié)同去完成，而且借助于傳感器網(wǎng)絡(luò)，編隊(duì)內(nèi)部的每一個(gè)制導(dǎo)雷達(dá)都可以為艦空導(dǎo)彈提供制導(dǎo)信息，在需要的時(shí)候，可以接力制導(dǎo)，從而提高艦空導(dǎo)彈的打擊效果。

2.4 效果評(píng)估

編隊(duì)指揮中心根據(jù)探測(cè)跟蹤節(jié)點(diǎn)提供的目標(biāo)跟蹤信息，評(píng)定作戰(zhàn)平臺(tái)對(duì)目標(biāo)的殺傷效果，確定目標(biāo)是否已經(jīng)被殺傷，若目標(biāo)未被殺傷，編隊(duì)指揮中心重新將其納入威脅目標(biāo)，繼續(xù)組織作戰(zhàn)平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行攔截。

3 編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)可能的樣式

由于網(wǎng)絡(luò)中心條件下的協(xié)同反導(dǎo)與傳統(tǒng)反導(dǎo)模式在信息的傳輸、指揮控制的過(guò)程以及信息的處理等方面存在眾多的不同。因此，在編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)的樣式上必然與傳統(tǒng)模式不同，網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)模式包括以下4種可能的協(xié)同反導(dǎo)樣式。

3.1 對(duì)目標(biāo)的捕獲提示

捕獲提示是指在艦艇編隊(duì)協(xié)同反導(dǎo)體系已形成目標(biāo)航跡的情況下，如果某作戰(zhàn)平臺(tái)還未能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，此時(shí)通過(guò)編隊(duì)中的其他傳感器向該平臺(tái)進(jìn)行提示，以使其迅速地探測(cè)到目標(biāo)，縮短對(duì)目標(biāo)搜索的時(shí)間。捕獲提示包含目標(biāo)的信息，如位置估計(jì)、航跡數(shù)據(jù)等。圖4是編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化反導(dǎo)捕獲提示的示意圖，作戰(zhàn)平臺(tái)A的雷達(dá)首先發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，然后將目標(biāo)指示信息發(fā)送給作戰(zhàn)平臺(tái)B，作戰(zhàn)平臺(tái)B接收到捕捉提示信息，并控制其所配置的雷達(dá)搜索目標(biāo)并進(jìn)行跟蹤。

3.2 按遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)超視距打擊

按遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)進(jìn)行超視距打擊是指本地作戰(zhàn)平臺(tái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攔截時(shí)，由于目標(biāo)超出本地雷達(dá)的視距范圍而無(wú)法依靠本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)射裝訂，此時(shí)本地作戰(zhàn)平臺(tái)可利用艦艇編隊(duì)中其他雷達(dá)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)射裝訂。利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)進(jìn)行超視距攻擊充分利用了整個(gè)編隊(duì)的所有傳感器信息資源，使得反導(dǎo)武器的射程得到了充分利用。圖5是超視距打擊示意圖，作戰(zhàn)平臺(tái)A為作戰(zhàn)平臺(tái)B提供目標(biāo)數(shù)據(jù)，作戰(zhàn)平臺(tái)B利用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)射。

圖4 對(duì)目標(biāo)的捕獲提示示意圖

圖5 按遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)超視距打擊示意圖

3.3 對(duì)艦空導(dǎo)彈進(jìn)行接力制導(dǎo)

隨著艦空導(dǎo)彈射程的增加，艦空導(dǎo)彈的攻擊范圍可能會(huì)超出發(fā)射艦雷達(dá)的最大制導(dǎo)距離。除此之外，由于受敵方電子戰(zhàn)壓制或是艦艇自身故障都有可能引起發(fā)射平臺(tái)不能對(duì)艦空導(dǎo)彈提供中段制導(dǎo)和末端照射的情況。此時(shí)，可將對(duì)艦空導(dǎo)彈的制導(dǎo)任務(wù)賦予其他作戰(zhàn)平臺(tái)，繼續(xù)對(duì)艦空導(dǎo)彈進(jìn)行制導(dǎo)控制。圖6是接力制導(dǎo)示意圖，制導(dǎo)指令通過(guò)不同的作戰(zhàn)平臺(tái)A、B、C接力發(fā)送給導(dǎo)彈，使導(dǎo)彈能夠在飛行過(guò)程中，通過(guò)不斷修正飛行彈道，達(dá)到擊毀目標(biāo)的目的。

圖6 對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行接力制導(dǎo)示意圖

3.4 各艦艇協(xié)同交戰(zhàn)

協(xié)同交戰(zhàn)是指綜合利用艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)的諸多優(yōu)點(diǎn)，既可以是遠(yuǎn)程作戰(zhàn)平臺(tái)控制本地作戰(zhàn)平臺(tái)進(jìn)行作戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)火控層次上的協(xié)同反導(dǎo)，也可以是本地作戰(zhàn)平臺(tái)通過(guò)遠(yuǎn)程作戰(zhàn)平臺(tái)進(jìn)行接力制導(dǎo)，擴(kuò)大打擊的范圍。協(xié)同交戰(zhàn)通過(guò)對(duì)編隊(duì)內(nèi)反導(dǎo)資源的整合，既發(fā)揮了編隊(duì)整體對(duì)抗的優(yōu)勢(shì)，又增強(qiáng)了編隊(duì)的靈活適應(yīng)能力。圖7是協(xié)同交戰(zhàn)示意圖，作戰(zhàn)平臺(tái)A做出發(fā)射決策命令作戰(zhàn)平臺(tái)B發(fā)射攔截彈，并為作戰(zhàn)平臺(tái)B提供發(fā)射裝訂數(shù)據(jù)，攔截彈的制導(dǎo)由作戰(zhàn)平臺(tái)A來(lái)完成。

圖7 各艦艇協(xié)同交戰(zhàn)示意圖

4 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)條件下，各作戰(zhàn)平臺(tái)之間的配合能夠做到高度協(xié)調(diào)，網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)體系的反應(yīng)速度、抗飽和能力、抗干擾能力等都得到了較大的提高，同時(shí)也解決了艦空導(dǎo)彈的殺傷區(qū)受制于單個(gè)平臺(tái)制導(dǎo)范圍限制的問(wèn)題。在網(wǎng)絡(luò)中，各作戰(zhàn)平臺(tái)在多維戰(zhàn)場(chǎng)上，既能及時(shí)掌握與其密切相關(guān)的局部戰(zhàn)場(chǎng)情況，也能實(shí)時(shí)了解戰(zhàn)場(chǎng)的全局信息，并可以根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)情況的實(shí)時(shí)變化，及時(shí)進(jìn)行作戰(zhàn)判斷、決策和行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)相互之間的適時(shí)、主動(dòng)協(xié)同。因此，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化艦艇編隊(duì)協(xié)同反導(dǎo)防御體系，既是未來(lái)對(duì)空防御作戰(zhàn)的必然要求，也是艦艇編隊(duì)對(duì)空防御由平臺(tái)中心反導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)中心反導(dǎo)轉(zhuǎn)型的必由之路［6］。

［1］王航宇，張曉明，馬正亞.編隊(duì)防空協(xié)同作戰(zhàn)仿真系統(tǒng)的構(gòu)建與開(kāi)發(fā)［J］.火力與指揮控制，2008，33(9):11-14.

［2］劉衛(wèi)東，姜青山，李勇，等.基于先期毀傷的艦空導(dǎo)彈網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)火力分配［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，2011，33(2):99-101.

［3］劉兵，代進(jìn)進(jìn)，李相民，等.艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化體系協(xié)同反導(dǎo)作戰(zhàn)分析［J］.艦船電子工程，2010，30(2):5-8.

［4］董奎義，畢愛(ài)紅，楊根源.編隊(duì)協(xié)同反導(dǎo)決策方案優(yōu)選［J］.現(xiàn)代防御技術(shù)，2012，40(1):104-109.

［5］李大鵬，楊根源，譚樂(lè)祖.預(yù)警機(jī)支援下艦艇編隊(duì)網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同反導(dǎo)研究［J］.現(xiàn)代防御技術(shù)，2013，41(1):9-14.

［6］滕克難.網(wǎng)絡(luò)化艦空導(dǎo)彈超視距協(xié)同反導(dǎo)的關(guān)鍵技術(shù)［J］.電光與控制，2012，19(12):1-5.

［7］夏昱，滕克難，高飛.艦艇編隊(duì)協(xié)同反導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵邊評(píng)估［J］.兵工自動(dòng)化，2013(7):52-54.