李小衛(wèi),段卓毅
(1.航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計研究院 總體氣動設(shè)計研究所, 西安 710089)(2.航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計研究院,西安 710089)
反潛作戰(zhàn)和信息戰(zhàn)是海上主要作戰(zhàn)方式,航空反潛具備反應(yīng)速度快、活動范圍大和搜索攻擊手段靈活的特點,是對付潛艇最為有效的反潛兵力之一,是海軍反潛體系中作戰(zhàn)能力最強(qiáng)的反潛力量。為了滿足新一代潛艇帶來的新挑戰(zhàn),反潛作戰(zhàn)必須以信息技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)中心化的新型作戰(zhàn)樣式,將分散配置的作戰(zhàn)要素集成為網(wǎng)絡(luò)化的作戰(zhàn)體系,把信息優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q策優(yōu)勢和行動優(yōu)勢[1]。海上多任務(wù)飛機(jī)是新一代海上反潛巡邏飛機(jī),其不僅可以執(zhí)行海上巡邏和反潛任務(wù),而且具備完整的情報、監(jiān)視、偵察、通信、信息處理和指揮與控制能力,將成為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的重要組成部分和關(guān)鍵信息節(jié)點,可以與無人機(jī)聯(lián)合編隊,實現(xiàn)協(xié)同反潛。
然而,國內(nèi)外對海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同反潛作戰(zhàn)研究較少,協(xié)同反潛作戰(zhàn)概念尚不成熟,對其中的關(guān)鍵技術(shù)研究不足,制約了協(xié)同反潛能力的形成。美國雖然已于2013年研制成功并裝備了新一代海上多任務(wù)飛機(jī)P-8A,具備了初步作戰(zhàn)能力,但其C4IRS能力仍未達(dá)到作為網(wǎng)絡(luò)信息結(jié)點的要求,于2016年啟動了系統(tǒng)升級,將使P-8A作戰(zhàn)能力得到較大提升,即便如此,P-8A也尚不具備與無人機(jī)協(xié)同反潛作戰(zhàn)的能力,目前還處于理論研究階段。近年來國內(nèi)對有人/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)研究較多,例如,劉紀(jì)文等[2]和譚勇等[3]分別研究了有人/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和多架無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn),但對有人飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同反潛作戰(zhàn)缺少針對性的研究。
本文將通過介紹P-8A的系統(tǒng)能力,分析海上多任務(wù)飛機(jī)作戰(zhàn)使用和與無人機(jī)協(xié)同反潛作戰(zhàn)概念、作戰(zhàn)模式,對海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同反潛作戰(zhàn)主要關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析與討論。
隨著潛艇技術(shù)的發(fā)展和地區(qū)軍事力量的變化,美國巡邏機(jī)主力P-3C“奧利安”中多數(shù)已接近服役壽限,且長時間海上巡邏、偵察和反潛任務(wù)能力也亟待提高,美國海軍在《21世紀(jì)海上力量展望》中提出了海上多任務(wù)飛機(jī)的研制計劃,期望通過一型飛機(jī)即可完成P-3C、EP-3、E-6A、甚至KC-130E/H等多種飛機(jī)的作戰(zhàn)任務(wù)。這也標(biāo)志著美軍在戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)和操作上開始拋棄傳統(tǒng)的反潛作戰(zhàn)樣式,轉(zhuǎn)向采用多任務(wù)的、網(wǎng)絡(luò)中心化的新型作戰(zhàn)樣式[4]。
波音公司憑借在商用飛機(jī)方面的技術(shù)優(yōu)勢贏得了該競爭項目合同。2005年3月,美國海軍將該型飛機(jī)正式命名為P-8A海上多任務(wù)飛機(jī),綽號稱為“海神”(Poseidon)。
(1) 飛機(jī)平臺
P-8A多任務(wù)海上飛機(jī)平臺綜合了波音737-800機(jī)身和比波音737-900翼展更大的機(jī)翼,同時加強(qiáng)了機(jī)身結(jié)構(gòu)以滿足更大過載的要求[5]。P-8A采用2臺CFM國際公司與法國斯耐克瑪公司研制的CFM56-7B27A渦扇發(fā)動機(jī),繼承了波音737的高可靠性、高效費(fèi)比及維護(hù)保養(yǎng)的優(yōu)勢。
P-8A機(jī)長39.47 m,翼展35.69 m,機(jī)高12.83 m,如圖1所示[6],最大起飛重量約85 000 kg,最大航速906 km/h,巡邏航速385 km/h,最大飛行高度12 500 m,空中轉(zhuǎn)場距離為9 265 km。P-8A的最大航速比P-3C提高了20%,其快速反應(yīng)能力比P-3C有較大提升。
圖1 P-8A與波音737-800外形尺寸對比
P-8A設(shè)置5個多功能控制臺,如圖2所示,前艙左右分別設(shè)有1個觀察窗,配有7名任務(wù)機(jī)組,其中有5名任務(wù)操作員,1名觀察員,1名聲納浮標(biāo)裝填員,艙內(nèi)空間比P-3C多出23%,最多可載21人。
圖2 P-8A的戰(zhàn)術(shù)任務(wù)工作站
P-8A的后機(jī)身腹部有一個長約3.96 m的內(nèi)置武器艙,每側(cè)翼下在發(fā)動機(jī)短艙外側(cè)有2個掛點,如圖3所示,可攜帶的總載彈量多達(dá)5 670 kg。
圖3 P-8A機(jī)身彈艙和翼下掛點
(2) 多功能雷達(dá)系統(tǒng)
P-8A配備AN/APY-10型多任務(wù)雷達(dá)。它具備AN/APS-137海上監(jiān)視雷達(dá)的全部功能,且有了更多創(chuàng)新,具備監(jiān)視(搜索、探測和多目標(biāo)跟蹤)和控制(火力和空中)功能,具備導(dǎo)航模式、天氣模式、主動跟蹤、高精度位置指示、合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像和逆合成孔徑雷達(dá)(ISAR)成像等工作模式,可與聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)體系結(jié)構(gòu)相兼容。
(3) 光電/紅外探測系統(tǒng)
P-8A配備MX-20型光電/紅外傳感器,可實現(xiàn)360°方位覆蓋和90°~-120°俯仰覆蓋,具備高清晰度成像和紅外探測模式。
(4) 聲學(xué)探測系統(tǒng)
P-8A配置了波音公司研發(fā)的聲學(xué)系統(tǒng),包括聲納浮標(biāo)定位系統(tǒng)、聲處理系統(tǒng)、指令信號發(fā)生器和控制功能以及聲吶浮標(biāo)發(fā)射裝置。可攜載三種不同類型聲納浮標(biāo)120枚,用于探測水下目標(biāo),聲學(xué)探測系統(tǒng)可以同時監(jiān)控64個被動聲納浮標(biāo)、32個主動聲納浮標(biāo)或者主被動搭配組合,可以同時實施主動和被動跟蹤[7]。
(5) 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
P-8A配備了Link11數(shù)據(jù)鏈、Link16數(shù)據(jù)鏈和衛(wèi)星通信系統(tǒng)等數(shù)字通信系統(tǒng),其中,Link11數(shù)據(jù)鏈主要用于發(fā)送和接收監(jiān)視數(shù)據(jù),Link16數(shù)據(jù)鏈可以進(jìn)一步增強(qiáng)戰(zhàn)術(shù)能力,允許其在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中可以暢通地發(fā)送與獲取信息,及時與空中和海上的多種平臺交換數(shù)據(jù)。未來還可加裝TCDL、Link22數(shù)據(jù)鏈,實現(xiàn)與航空母艦戰(zhàn)斗群、空中預(yù)警機(jī)、無人機(jī)和其他偵察平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸能力。
(6) 電子偵察系統(tǒng)
P-8A配備了AN/ALQ-240型電子偵察系統(tǒng),可實現(xiàn)360°全覆蓋,偵測范圍0.5~1.8 GHz,可實現(xiàn)地理定位,至少可跟蹤128個信號源。
(7) 自動識別系統(tǒng)
P-8A配備了Shine Micro公司的自動識別系統(tǒng),可跟蹤1 000個目標(biāo),具備加載其他自動識別系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的能力。
(8) 敵我識別系統(tǒng)
P-8A配備了UPX-43型敵我識別系統(tǒng),可跟蹤1 000個目標(biāo),具有多種識別模式,通過戰(zhàn)術(shù)任務(wù)系統(tǒng),操作員可以執(zhí)行特定區(qū)域掃描識別。
(9) 磁異探測器
P-8A飛機(jī)可以選裝加拿大航空電子設(shè)備公司研制的磁異探測器。
(10) 告警自衛(wèi)系統(tǒng)
P-8A配備了雷達(dá)告警系統(tǒng)、定向紅外對抗和電子對抗投放系統(tǒng)等,可360°全覆蓋,識別威脅類型、載體和殺傷力,對一般的紅外制導(dǎo)防空導(dǎo)彈和視距內(nèi)攻擊的空對空格斗導(dǎo)彈可做到發(fā)射即截獲。
(11) 武器系統(tǒng)
P-8A可以攜帶多種武器,例如MK54反潛魚雷、AGM-84“魚叉”反艦導(dǎo)彈以及用來攻擊水面艦艇的聯(lián)合制導(dǎo)炸彈、水雷等。
海上多任務(wù)飛機(jī)是集海上巡邏、偵察、監(jiān)視、探測、識別、反潛和反艦等多種任務(wù)能力為一體的多任務(wù)飛機(jī),是未來海軍網(wǎng)絡(luò)化反潛作戰(zhàn)體系的重要組成部分和C4ISR體系中的一個重要節(jié)點。通過配備的搜索雷達(dá)、電子偵察、聲納系統(tǒng)等多傳感器,海上多任務(wù)飛機(jī)對作戰(zhàn)區(qū)域海面進(jìn)行探測、識別和跟蹤定位水面/下目標(biāo),持續(xù)監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的海面態(tài)勢,對信息綜合處理、目標(biāo)偵察識別并通過數(shù)據(jù)鏈實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和指揮控制,為網(wǎng)絡(luò)化反潛作戰(zhàn)提供情報支援保障,并根據(jù)任務(wù)需要對威脅目標(biāo)實施反潛或反艦作戰(zhàn)。
海上多任務(wù)飛機(jī)的主要作戰(zhàn)任務(wù)包括巡邏監(jiān)視、戰(zhàn)術(shù)偵察、指揮控制、反潛作戰(zhàn)、反艦作戰(zhàn)以及救援、護(hù)航等多種模式。巡邏監(jiān)視是在作戰(zhàn)區(qū)域通過偵察設(shè)備對海面進(jìn)行持續(xù)監(jiān)視,掌握態(tài)勢和情報信息,并實時處理,及時上報和分發(fā)。戰(zhàn)術(shù)偵察是對威脅海域或預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行偵察識別,為指揮系統(tǒng)或攻擊兵力提供目標(biāo)信息。反潛作戰(zhàn)是在作戰(zhàn)海域通過多種探測手段對水下目標(biāo)進(jìn)行搜索跟蹤,及時發(fā)現(xiàn)敵潛艇,并使用反潛武器實施攻擊作戰(zhàn)。反艦作戰(zhàn)是在作戰(zhàn)海域通過偵察設(shè)備對海面進(jìn)行搜索,及時發(fā)現(xiàn)敵水面艦艇,在敵防區(qū)外實施攻擊,或者為水面艦艇和飛機(jī)提供目標(biāo)信息、引導(dǎo)并協(xié)同作戰(zhàn)[8]。
海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)的協(xié)同是未來海上偵察、打擊的新亮點,無人機(jī)可以為海上多任務(wù)飛機(jī)提供更多的信息支援與反潛協(xié)同,擴(kuò)大巡邏偵察范圍和戰(zhàn)場態(tài)勢,特殊情況下,可在海上多任務(wù)飛機(jī)的引導(dǎo)下實施反潛作戰(zhàn)和反艦作戰(zhàn)。
受日漸成熟的集成化生產(chǎn)技術(shù)的刺激,計算機(jī)和傳感器技術(shù)得到了快速提升,無人機(jī)可以作為戰(zhàn)場強(qiáng)大的傳感器和靈活的作戰(zhàn)平臺。
無人機(jī)與海上多任務(wù)飛機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)時,由海上多任務(wù)飛機(jī)上的無人機(jī)控制站對其進(jìn)行指揮控制,實現(xiàn)協(xié)同探測偵察、協(xié)同監(jiān)視和情報共享,完成協(xié)同反潛和反艦任務(wù)。海上多任務(wù)飛機(jī)配備的強(qiáng)大的信息處理、指揮控制和通信系統(tǒng)以及可靠的數(shù)據(jù)鏈、寬頻衛(wèi)星通信,使其能夠很容易實現(xiàn)與其他平臺的數(shù)據(jù)共享與協(xié)同。
P-8A的設(shè)計也充分體現(xiàn)了多數(shù)據(jù)源融合、無縫連接的協(xié)同作戰(zhàn)理念,利用信息和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)偵察探測、信息融合和任務(wù)控制的綜合集成。雖然P-8A飛機(jī)已交付美國海軍,但波音公司仍對其傳感器、計算及通信系統(tǒng)進(jìn)行升級和能力擴(kuò)展,使其不但具有優(yōu)異的續(xù)航能力和更強(qiáng)的雷達(dá)探測、聲學(xué)探測、數(shù)據(jù)鏈通信、武器控制與電子偵察能力,而且還具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、信息融合、寬帶衛(wèi)星通信和反艦戰(zhàn)的信號情報能力。未來海上多任務(wù)飛機(jī)還將具備控制無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)能力。
已有作戰(zhàn)行動主要是圍繞武器平臺進(jìn)行的,各平臺自行獲取戰(zhàn)場信息,然后指揮火力系統(tǒng)進(jìn)行作戰(zhàn)任務(wù),平臺自身的機(jī)動性有助于實施靈活的獨立作戰(zhàn),但同時也限制了平臺間信息的交流與共享能力,從而影響整體作戰(zhàn)效能。網(wǎng)絡(luò)化的出現(xiàn),使多平臺之間的信息交流與共享成為可能,從而使戰(zhàn)場傳感器、指揮中心與火力打擊單元構(gòu)成一個有機(jī)整體,實現(xiàn)真正意義上的聯(lián)合作戰(zhàn)。
海上多任務(wù)飛機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)一個節(jié)點,與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn),構(gòu)成廣域海上監(jiān)視和打擊網(wǎng)絡(luò),對關(guān)鍵海域?qū)嵤﹤刹旆礉摵驮诎l(fā)現(xiàn)潛艇的海區(qū)實施應(yīng)召反潛。受飛機(jī)航程與航時性能限制,海上多任務(wù)飛機(jī)的偵察與搜潛范圍有限,單機(jī)反潛效能受到限制,難以實現(xiàn)海上廣域偵察監(jiān)視和反潛,且使用成本較高。長航時無人機(jī)可以實施長時間、廣域范圍的偵察監(jiān)視,且目標(biāo)特性低,不易被發(fā)現(xiàn),在海上多任務(wù)飛機(jī)的控制空域范圍內(nèi),在數(shù)據(jù)鏈的支持下,無人機(jī)可以完成廣域偵察和監(jiān)視任務(wù)。海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)密切協(xié)同,完成信息獲取與態(tài)勢感知、戰(zhàn)術(shù)決策與任務(wù)管理等綜合調(diào)度與管理,極大提升海上偵察、監(jiān)視和反潛作戰(zhàn)效能。
P-8A飛機(jī)已初步具備與MQ-4C無人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸能力,未來將實現(xiàn)對無人機(jī)的直接控制,實現(xiàn)兩種平臺協(xié)同作業(yè)。P-8A飛機(jī)低空小速度性能較弱,飛行效率低,而無人機(jī)可攜帶低空探測和投放的傳感器或武器,例如磁異探測儀(MAD)或瞄準(zhǔn)系統(tǒng),實現(xiàn)有人/無人機(jī)協(xié)同態(tài)勢感知和打擊,使P-8A具備全空域反潛能力。通過通用數(shù)據(jù)鏈、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈和控制系統(tǒng),P-8A與無人機(jī)實現(xiàn)實時的海上以及海岸情報、偵察以及監(jiān)視目標(biāo)數(shù)據(jù)共享與控制,完成追蹤和攻擊潛在目標(biāo),一次執(zhí)行任務(wù)就可覆蓋7×106km2的海域,如圖4所示[9]。
圖4 P-8A與MQ-4C無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)示意圖
海上多任務(wù)飛機(jī)通過操作員控制無人機(jī)飛行,或根據(jù)無人機(jī)預(yù)先規(guī)劃的航路自主飛行,根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢的變化,操作人員可對無人機(jī)的飛行和任務(wù)隨時做出調(diào)整。當(dāng)無人機(jī)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時,將目標(biāo)信息自動上傳至海上多任務(wù)飛機(jī),由操作人員發(fā)出作戰(zhàn)指令或自動做出反應(yīng),執(zhí)行反潛、反艦以及反海盜等作戰(zhàn)。
(1) 協(xié)同態(tài)勢感知
協(xié)同態(tài)勢感知主要是海上多任務(wù)飛機(jī)利用無人機(jī)的情報信息系統(tǒng)形成范圍更廣的戰(zhàn)斗空間的態(tài)勢感知圖像。海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)進(jìn)行協(xié)同探測、協(xié)同監(jiān)視和協(xié)同跟蹤,利用海上多任務(wù)飛機(jī)/無人機(jī)的偵察監(jiān)視系統(tǒng)搜索跟蹤目標(biāo),海上多任務(wù)飛機(jī)上的操作指揮員通過專用數(shù)據(jù)鏈指揮無人機(jī)執(zhí)行偵察、跟蹤任務(wù)、任務(wù)分配與控制,實現(xiàn)實時偵察跟蹤目標(biāo),將無人機(jī)偵察信息與海上多任務(wù)飛機(jī)的態(tài)勢信息進(jìn)行融合,形成范圍更大的戰(zhàn)場態(tài)勢信息,分析評估戰(zhàn)場環(huán)境和發(fā)展趨勢,從而極大增強(qiáng)海上態(tài)勢感知能力,如圖5所示。
圖5 MMA與無人機(jī)協(xié)同態(tài)勢感知
(2) 協(xié)同攻潛
海上多任務(wù)飛機(jī)和無人機(jī)將多種反潛裝備組成聯(lián)合偵察反潛體系,實現(xiàn)探測監(jiān)視、信息處理、指揮控制、武器控制等。由一架海上多任務(wù)飛機(jī)指揮多架無人機(jī)編隊執(zhí)行對水面/下目標(biāo)攻擊任務(wù),利用無人機(jī)低空性能優(yōu)勢和隱蔽性,前突并進(jìn)行目標(biāo)探測和跟蹤,將無人機(jī)作為擴(kuò)展的武器艙,控制其武器的發(fā)射和打擊。海上多任務(wù)飛機(jī)根據(jù)自身和無人機(jī)傳送的各種信息進(jìn)行綜合處理和決策,完成任務(wù)規(guī)劃和分配,將作戰(zhàn)任務(wù)指令下達(dá)至無人機(jī),無人機(jī)完成最后階段的目標(biāo)跟蹤、鎖定和打擊等任務(wù)。
在導(dǎo)彈打擊過程中,若無人機(jī)受到干擾或目標(biāo)數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差,海上多任務(wù)飛機(jī)也可以接管對導(dǎo)彈的控制并進(jìn)行目標(biāo)指引與制導(dǎo),確保打擊任務(wù)成功,如圖6所示?;蛘?,海上多任務(wù)飛機(jī)處于敵防區(qū)外,將戰(zhàn)場態(tài)勢和獲取的目標(biāo)信息融合處理,完成打擊決策,發(fā)射超視距精確制導(dǎo)武器,并將目標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送至無人機(jī),由敵防區(qū)內(nèi)的無人機(jī)對飛行的導(dǎo)彈進(jìn)行制導(dǎo),完成最終打擊任務(wù)。
圖6 MMA與無人機(jī)協(xié)同反潛
海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的過程實質(zhì)上是海上多任務(wù)飛機(jī)對無人機(jī)的指揮控制過程。即,無人機(jī)的反潛作戰(zhàn)和偵察監(jiān)視是在海上多任務(wù)飛機(jī)的指揮和控制下完成。這對有人作戰(zhàn)飛機(jī)的數(shù)據(jù)鏈通信、指揮、引導(dǎo)和信息融合處理能力等提出了更高的要求,同時,無人機(jī)也需要具備較強(qiáng)的探測識別、通信和智能化水平。未來海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)需要解決的主要關(guān)鍵技術(shù)如下:
(1) 三維空間協(xié)同指揮控制技術(shù)
海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)在協(xié)同作戰(zhàn)時,需要完成數(shù)據(jù)和信息交互,實現(xiàn)任務(wù)的協(xié)同和重新分配。整個協(xié)同任務(wù)過程中,海上多任務(wù)飛機(jī)不僅要執(zhí)行本機(jī)作戰(zhàn)任務(wù),還要根據(jù)戰(zhàn)場態(tài)勢指揮控制無人機(jī),無人機(jī)也不僅執(zhí)行預(yù)先規(guī)劃的任務(wù)剖面,而且要實時響應(yīng)海上多任務(wù)飛機(jī)的指揮指令,并調(diào)整戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。無論是分布式多機(jī)編隊控制,還是集中式多機(jī)編隊控制,均能夠較好地解決二維平面控制,而海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同是三維空間作戰(zhàn),對于三維空間的協(xié)同運(yùn)動控制問題尚不成熟,需要對瞬息萬變的戰(zhàn)場態(tài)勢制定一套嚴(yán)格的協(xié)同控制方案,對無人機(jī)的編隊飛行、權(quán)限管理和任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行控制,并解決測量誤差、協(xié)同誤差和通信誤差,達(dá)到較高的控制精度。
(2) 異類多平臺戰(zhàn)場態(tài)勢協(xié)同技術(shù)
海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同態(tài)勢感知是協(xié)同作戰(zhàn)的重要內(nèi)容,無人機(jī)將變成海上多任務(wù)飛機(jī)的附屬傳感器和能更接近敵方的一個觀察工具。有人飛機(jī)/無人機(jī)多平臺協(xié)同作戰(zhàn)態(tài)勢感知與評估并無完善的理論方法,協(xié)同數(shù)據(jù)融合是協(xié)同感知的核心,未來信息融合需要解決多層次、網(wǎng)絡(luò)化信息融合。目前較為成熟的信息融合技術(shù)主要針對單一平臺上的多傳感器,海上多任務(wù)飛機(jī)和無人機(jī)分別作為獨立平臺,均配備了大量偵察探測系統(tǒng)和信息處理與分發(fā)系統(tǒng),對探測目標(biāo)進(jìn)行識別與跟蹤,形成各自獨立的探測區(qū)域的態(tài)勢。多平臺多類型傳感器信息融合技術(shù)還不成熟,這也是海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)態(tài)勢協(xié)同需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。海上多任務(wù)飛機(jī)需要構(gòu)建一個完善的戰(zhàn)場態(tài)勢協(xié)同感知與評估方法和體系架構(gòu),輔助操作人員完成態(tài)勢感知、信息判斷、態(tài)勢處理、態(tài)勢評估、態(tài)勢預(yù)測、戰(zhàn)術(shù)決策和態(tài)勢分發(fā)等任務(wù),使有人飛機(jī)與無人機(jī)具有完整的、協(xié)同一致的戰(zhàn)場態(tài)勢。
(3) 異類多目標(biāo)航路協(xié)同技術(shù)
海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)在執(zhí)行協(xié)同任務(wù)時,需根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)、單機(jī)性能和戰(zhàn)場態(tài)勢制定相互關(guān)聯(lián)又相對獨立的飛行航路,使各飛機(jī)發(fā)揮其特點和優(yōu)勢,以生存概率最大和最高效的協(xié)同飛行方式到達(dá)任務(wù)區(qū)域并執(zhí)行協(xié)同偵察反潛任務(wù)。航路協(xié)同包括海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)之間、無人機(jī)與無人機(jī)之間、單機(jī)與機(jī)群之間和機(jī)群與機(jī)群之間的航路協(xié)同,使其整體作戰(zhàn)效能最優(yōu)或近似最優(yōu)。航路協(xié)同需要考慮飛機(jī)的優(yōu)先級、飛行規(guī)避、戰(zhàn)場威脅等因素,具有實時動態(tài)特性,對海上多任務(wù)飛機(jī)來說,與無人機(jī)航路協(xié)同就是對多目標(biāo)的協(xié)同制導(dǎo)。異類多目標(biāo)動態(tài)航路規(guī)劃以及多目標(biāo)優(yōu)化理論和方法是航路協(xié)同的核心問題,智能計算、智能決策和人工智能技術(shù)將是航路協(xié)同技術(shù)的發(fā)展趨勢。
(4) 異類平臺武器控制協(xié)同技術(shù)
未來海上多任務(wù)飛機(jī)和無人機(jī)將根據(jù)建立的統(tǒng)一態(tài)勢,以目標(biāo)跟蹤、識別和定位、指揮控制、通信引導(dǎo)等為支撐,實現(xiàn)武器協(xié)同功能。單平臺的武器控制和引導(dǎo)技術(shù)已非常成熟,多平臺的武器協(xié)同控制和引導(dǎo)技術(shù)尚處于發(fā)展階段。由于不同平臺的武器控制系統(tǒng)和引導(dǎo)系統(tǒng)具有較大的差異,要實現(xiàn)不同平臺的武器協(xié)同,武器控制系統(tǒng)和引導(dǎo)控制系統(tǒng)的兼容性和互操作性是需要解決的核心問題。
(5) 高可靠寬帶戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)
海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)時,無人機(jī)通過各種先進(jìn)傳感器獲得各種信息并通過數(shù)據(jù)鏈實時傳送至海上多任務(wù)飛機(jī),同時,海上多任務(wù)飛機(jī)也要將任務(wù)規(guī)劃信息和指揮控制信息實時分發(fā)至無人機(jī),信息量和數(shù)據(jù)量較大,對數(shù)據(jù)鏈的實時性、可靠性和帶寬有較高要求。海上多任務(wù)飛機(jī)和無人機(jī)協(xié)同是異類平臺多機(jī)協(xié)同,除先進(jìn)的抗干擾技術(shù)、視頻圖像編碼壓縮技術(shù)等,一戰(zhàn)多機(jī)數(shù)據(jù)鏈、數(shù)據(jù)鏈組網(wǎng)技術(shù)、信道綜合技術(shù)等數(shù)據(jù)鏈技術(shù)也是未來協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵。
海上多任務(wù)飛機(jī)與無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)將會在很大程度上提升海上偵察反潛能力,擴(kuò)展了有人飛機(jī)的戰(zhàn)場覆蓋范圍,也將使傳統(tǒng)的偵察反潛作戰(zhàn)模式發(fā)生變化,同時,三維空間協(xié)同指揮控制技術(shù)、異類多平臺戰(zhàn)場態(tài)勢協(xié)同技術(shù)、異類多目標(biāo)航路協(xié)同技術(shù)、異類平臺武器控制協(xié)同技術(shù)和高可靠寬帶戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈技術(shù)是實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù),也是未來有人/無人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的重點研究方向。