由美軍作戰(zhàn)概念出發(fā)的靶機系統(tǒng)技術未來發(fā)展趨勢探索

張旭東＊ ，孫智偉 ，郝明月 ，張萍

1.空軍研究院，北京 100085

2.西北工業(yè)大學無人機所，西安 710072

3.海鷹航空通用裝備有限責任公司，北京 100074

靶機是武器裝備性能測試和作戰(zhàn)訓練的承載裝備，對于實戰(zhàn)化訓練和裝備檢驗具有至關重要的作用。本文對靶機系統(tǒng)技術的未來發(fā)展趨勢進行了探索，提出了以未來實際作戰(zhàn)牽引靶機系統(tǒng)技術發(fā)展的研究方法。從美軍未來空中作戰(zhàn)發(fā)展趨勢出發(fā)，通過對美軍頂層作戰(zhàn)概念、軍兵種作戰(zhàn)概念、技術作戰(zhàn)概念進行研究，分析典型作戰(zhàn)概念指導下的美軍未來作戰(zhàn)樣式，進而提出了與之相匹配的靶機發(fā)展趨勢預測，據(jù)此提出了支撐靶機系統(tǒng)未來發(fā)展的關鍵技術發(fā)展方向。

靶機屬于無人機中的一個種類，是無人機在軍事領域應用的一種表現(xiàn)形式。靶機主要用于模擬作戰(zhàn)飛機、導彈等威脅目標的攻擊過程，除了某些機上專用設備外，與無人機使用相似的技術。

靶機是測試武器裝備性能的重要工具，也是檢驗部隊實戰(zhàn)化水平的重要裝備，在武器裝備發(fā)展中起到了重要作用。隨著軍事技術的不斷發(fā)展，單個空中平臺的能力與日俱增，但靶機受限于其非主戰(zhàn)裝備的地位及成本控制考慮，其技術發(fā)展遠遠落后于主戰(zhàn)裝備，造成了靶標與武器裝備作戰(zhàn)能力不匹配的現(xiàn)狀，急需積極發(fā)展靶機技術，解決武器裝備作戰(zhàn)能力檢驗上的不足，進而提升實戰(zhàn)水平。

美軍未來空中作戰(zhàn)發(fā)展趨勢

靶機用于模擬對手裝備和戰(zhàn)術戰(zhàn)法，要研究靶機未來的發(fā)展趨勢，首先要對對手的空中作戰(zhàn)發(fā)展趨勢進行研究，美國空中力量最為先進且作戰(zhàn)概念迭代速度最快，因此靶機的發(fā)展要瞄準未來美軍空中作戰(zhàn)樣式。

自2003年起，美軍參聯(lián)會頒布《聯(lián)合作戰(zhàn)概念》后，又連續(xù)頒布了三版《聯(lián)合作戰(zhàn)頂層概念》，建立起完整的聯(lián)合作戰(zhàn)概念體系。2012年頒布《聯(lián)合作戰(zhàn)頂層概念：聯(lián)合部隊2020》，首次提出了“全球一體化作戰(zhàn)”，并在2015年的《美國國家軍事戰(zhàn)略》中正式將其列為核心軍事目標之一，其作為美軍的綱領性目標和愿景，統(tǒng)領并牽引各軍兵種作戰(zhàn)概念發(fā)展，由此各軍兵種根據(jù)自身作戰(zhàn)背景和特點發(fā)展出了“多域作戰(zhàn)”、“空海一體戰(zhàn)”、“作戰(zhàn)云”等作戰(zhàn)概念，用于指導各軍兵種發(fā)展。

為了支撐各軍兵種作戰(zhàn)概念的實現(xiàn)，國防部、DARPA、空軍實驗室等部門相應提出了忠誠僚機(Loyal Wingman)、“小精靈”、SoSITE、CODE、MALD、ACE、DBM等技術類作戰(zhàn)概念項目，用于為頂層和軍兵種作戰(zhàn)概念提供技術支撐，牽引技術和裝備發(fā)展。

由這些作戰(zhàn)概念可以看出，美軍未來空中作戰(zhàn)的發(fā)展趨勢是跨域聯(lián)合、分布互聯(lián)、有人無人協(xié)同，以期望在未來反介入/區(qū)域拒止環(huán)境下的高烈度、強對抗的戰(zhàn)場上取得優(yōu)勢。

美軍典型作戰(zhàn)概念下的典型空中作戰(zhàn)樣式

忠誠僚機和空戰(zhàn)演變項目

忠誠僚機作戰(zhàn)概念是指無人機系統(tǒng)作為僚機配合作為長機的有人作戰(zhàn)飛機，共同執(zhí)行空中戰(zhàn)斗任務。僚機可以充當傳感器、射手或者誘餌，從而提升高威脅環(huán)境中的作戰(zhàn)能力。

空戰(zhàn)演變項目(Air Combat Evalution，ACE)是DARPA啟動的研究項目，旨在提高人對于機器的自主信任，建立自主作戰(zhàn)系統(tǒng)提高無人機的自主空戰(zhàn)能力，建設全尺寸的空戰(zhàn)試驗基礎設施對其進行驗證。

在典型空戰(zhàn)的作戰(zhàn)樣式中，F(xiàn)-22可以帶多架忠誠僚機執(zhí)行空戰(zhàn)任務。一種模式下F-22靜默，忠誠僚機執(zhí)行對空搜索，發(fā)現(xiàn)目標后，根據(jù)態(tài)勢，可由僚機攻擊，也可由F-22進行攻擊，而對方優(yōu)先發(fā)現(xiàn)的是僚機，能夠提升F-22的生存力和戰(zhàn)斗力；另一種模式下由F-22執(zhí)行對空搜索，僚機前置，發(fā)現(xiàn)目標后，由前置的僚機進行攻擊，縮短己方的打擊距離和打擊時間，也能夠提升戰(zhàn)斗能力。

小型空射誘餌

小型空射誘餌(Miniature Air Launched Decoy，MALD)是一種由具有對地壓制能力的戰(zhàn)斗機在防區(qū)外發(fā)射，對敵方地對空導彈系統(tǒng)實施電子干擾、誘騙的飛行器。其采用模塊化的設計思想，逐漸發(fā)展成譜系化裝備，功能不斷拓展。

作戰(zhàn)樣式：飛機從防區(qū)外發(fā)射小型空射誘餌；空射誘餌既要模擬飛機的雷達信號特征，也要具有協(xié)同能力來模擬飛機的戰(zhàn)術；空射誘餌誘騙敵方雷達開機；飛機發(fā)射反輻射武器或利用其它反輻射武器，對敵方雷達實施攻擊。

馬賽克作戰(zhàn)

美軍不斷迭代作戰(zhàn)概念的發(fā)展，最新推出了馬賽克作戰(zhàn)概念(Mosaic Warfare),各種系統(tǒng)可以像馬賽克拼成具體圖案一樣，快速、靈活、智能組合和重構(gòu)以實現(xiàn)殺傷網(wǎng)絡的彈性構(gòu)建，旨在進一步推進聯(lián)合作戰(zhàn)的技術發(fā)展。SoSITE、DBM、CODE等多個項目都可以為馬賽克作戰(zhàn)提供技術支撐，體現(xiàn)了作戰(zhàn)概念的繼承性和技術的兼容性。

由此可見，美軍未來空中作戰(zhàn)樣式必然是充分體現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)思想，各種系統(tǒng)、平臺、武器可以根據(jù)任務需要進行組合，多域分布、廣域殺傷、高效指揮，且能夠在反介入/區(qū)域拒止環(huán)境中進行作戰(zhàn)。

靶機發(fā)展趨勢預測

靶機的初衷就是要模擬對手裝備和作戰(zhàn)樣式，從對手的裝備發(fā)展出發(fā)，針對未來可能出現(xiàn)的作戰(zhàn)樣式，同時考慮技術的發(fā)展，有針對性的進行提早布局、盡快發(fā)展。一是要緊盯現(xiàn)在，首先解決當前的迫切問題；二是要瞄準前沿，在現(xiàn)有技術的基礎上，不斷拓展靶機的能力邊界；三是要設計未來，針對未來可能要面對的戰(zhàn)爭樣式設計靶機的發(fā)展。

因此靶機的發(fā)展可以分為三個階段：

第一階段，近期目標。重點在于補足完善靶機體系，對強敵第五代戰(zhàn)斗機及新型導彈的特點進行模擬。當然，靶機在發(fā)展性能的同時，也要考慮成本，兩者相互制約。目前比較有操作性的做法是將模擬裝備的典型特點進行功能分解，據(jù)此發(fā)展靶機平臺作為特定能力的承載。因此，第一階段目標是發(fā)展超音速靶機、高機動靶機、高隱身大尺寸靶機，即提升單平臺的能力。

第二階段，中期目標。無人裝備是人工智能的重要載體，隨著人工智能的不斷發(fā)展，其對無人機的能力提升起到了極大的促進作用，無人機自主能力不斷增強。無人機能夠執(zhí)行的任務不斷拓展，相比傳統(tǒng)的偵察、干擾、對地打擊等任務，高動態(tài)的空戰(zhàn)任務將出現(xiàn)在無人機的任務清單里。因此，第二階段目標是發(fā)展具有與有人戰(zhàn)機和地導武器對抗能力的靶機。此外，針對小型空射誘餌作戰(zhàn)概念發(fā)展而來的誘餌、電子干擾、打擊這種集群類作戰(zhàn)無人機，還要發(fā)展具有一定戰(zhàn)術能力和電子對抗能力的協(xié)同集群靶機。

第三階段，遠期目標。從美軍的忠誠僚機、空戰(zhàn)演變、馬賽克等作戰(zhàn)概念可以看出，未來戰(zhàn)場上有人裝備將和無人裝備混合智能編組，體現(xiàn)出組合的隨機性、高動態(tài)性和強對抗性。同時，單體智能、群體智能進一步增強，人可以充分的信任無人裝備，由此使人與無人機之間的關系從控制關系向伙伴關系轉(zhuǎn)化。因此，第三階段目標是發(fā)展具有實時入網(wǎng)組合、具有群體智能、能與有人機強協(xié)同、按需動態(tài)調(diào)整的不拘泥于平臺，而是以能力驅(qū)動的靶機能力集。

技術發(fā)展趨勢

靶機隸屬于無人機范疇，相應的無人機技術可以向其移植，需要充分考慮靶機本身及使用特點進行優(yōu)化。由靶機三個階段的發(fā)展趨勢，可以得出相應的靶機技術發(fā)展趨勢：

(1) 平臺超聲速平臺設計技術、高隱身平臺設計技術被應用到靶機平臺設計中。

(2) 動力中小型渦噴發(fā)動機技術不斷優(yōu)化、具有加力的中小型渦噴發(fā)動機技術不斷發(fā)展。

(3) 通信具有自組網(wǎng)能力，具有一定的抗干擾能力。

(4) 導航在衛(wèi)星導航的基礎上，視覺導航、多源導航逐漸應用。

(5) 智能自主技術人工智能應用到靶機，靶機自主能力不斷增強；具有態(tài)勢感知和共享能力；實時任務控制、自主控制和決策技術深入發(fā)展；分布式計算、群體智能應用于靶機。

(6) 制造技術低成本技術作用凸顯，靶機實現(xiàn)全壽命周期成本控制；快速制造技術可應用于靶機生產(chǎn)；靶機可靠性、安全性逐漸增強。

(7) 地面測控系統(tǒng)具有組網(wǎng)能力；測控系統(tǒng)通用化；具備快速自主協(xié)同規(guī)劃和重規(guī)劃；智能輔助決策系統(tǒng)能力不斷增強。

(8) 發(fā)射回收技術靶機發(fā)射和回收更加多元化。

結(jié)論

未來戰(zhàn)場日趨復雜，智能自主帶來了武器裝備能力的裂變式發(fā)展。靶機的發(fā)展趨勢須由未來作戰(zhàn)樣式?jīng)Q定，與主戰(zhàn)裝備發(fā)展相匹配，進而才能實現(xiàn)打有準備之仗的目的。作為支撐靶機發(fā)展的各項關鍵技術可以借鑒作戰(zhàn)無人機的關鍵技術，又要體現(xiàn)靶機的特點。同時，靶機也可以作為先進技術的驗證載體，相關關鍵技術可以先由靶機進行驗證，再向作戰(zhàn)無人機進行轉(zhuǎn)化。 ■