要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)方法?

（92785部隊(duì) 秦皇島 066000）

1 引言

隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，空襲武器的戰(zhàn)技性能大幅提高，電子對(duì)抗、超低空突防、防區(qū)外打擊及飽和攻擊等戰(zhàn)技手段被廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)爭(zhēng)空襲，這無(wú)疑對(duì)海軍要地防空提出了巨大的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)新的防空作戰(zhàn)需求，必須改變傳統(tǒng)的防空作戰(zhàn)方式。本文提出了要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)方法，基于戰(zhàn)術(shù)指控中心，充分利用設(shè)備組網(wǎng)及目標(biāo)數(shù)據(jù)融合處理，將部署在不同地域的各防空武器的雷達(dá)、指控及火力單元整合成統(tǒng)一高效的作戰(zhàn)體系，在戰(zhàn)術(shù)指控中心的統(tǒng)一決策下，根據(jù)威脅目標(biāo)與各防空武器信息選擇或組建最優(yōu)的攔截火力單元，充分發(fā)揮各防空武器作戰(zhàn)效能[1～3]。本文對(duì)要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)的功能結(jié)構(gòu)、作戰(zhàn)過程、作戰(zhàn)方式以及關(guān)鍵技術(shù)等問題進(jìn)行了深入探討。

2 要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)的功能結(jié)構(gòu)

2.1 基本組成

要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)，是由戰(zhàn)術(shù)指控中心統(tǒng)一指揮多套要地防御武器協(xié)同作戰(zhàn)，其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。每個(gè)火力單元均是傳統(tǒng)的要地防空武器，各火力單元由戰(zhàn)術(shù)指控中心統(tǒng)一指揮，將各火力單元進(jìn)行組網(wǎng)建鏈。按照功能，可將參與組網(wǎng)作戰(zhàn)的要地防空武器分為指揮控制、目標(biāo)指示、跟蹤制導(dǎo)、導(dǎo)彈發(fā)射、誘餌等部分，各火力單元的指揮控制、跟蹤制導(dǎo)、導(dǎo)彈發(fā)射等節(jié)點(diǎn)可根據(jù)戰(zhàn)術(shù)指控中心的指令進(jìn)行重組。

圖1 要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)的功能組成

要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)過程中，各火力單元的目標(biāo)指示節(jié)點(diǎn)截獲的威脅目標(biāo)信息由戰(zhàn)術(shù)指控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)融合、威脅評(píng)估，根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)需要指定某一火力單元攔截，或者從多個(gè)火力單元分別選取指控節(jié)點(diǎn)、跟蹤制導(dǎo)、導(dǎo)彈發(fā)射節(jié)點(diǎn)，組建一個(gè)更加適宜攔截目標(biāo)的火力通道以攔截空襲目標(biāo)。其中，導(dǎo)彈發(fā)射節(jié)點(diǎn)的攔截指令僅受其所在本級(jí)火力單元指控節(jié)點(diǎn)的直接支配，目標(biāo)指示節(jié)點(diǎn)和跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)的信息發(fā)送至戰(zhàn)術(shù)指控中心，經(jīng)目標(biāo)數(shù)據(jù)融合處理、獲得更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息后分發(fā)給各火力單元，也可根據(jù)任務(wù)需要直接為其他火力單元提供目標(biāo)以及攔截彈的信息。

2.2 功能結(jié)構(gòu)

在戰(zhàn)術(shù)指控中心統(tǒng)一指揮下，基于通信網(wǎng)進(jìn)行相互連通，目標(biāo)指示網(wǎng)、跟蹤制導(dǎo)網(wǎng)及火力攔截網(wǎng)通過相應(yīng)的指揮控制節(jié)點(diǎn)接入作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)。按照功能劃分，將要地防空組網(wǎng)作戰(zhàn)的功能結(jié)構(gòu)劃分為戰(zhàn)術(shù)指控中心、指揮控制網(wǎng)、通信網(wǎng)、目標(biāo)指示網(wǎng)、跟蹤制導(dǎo)網(wǎng)與火力攔截網(wǎng)。如圖2所示。

圖2 防空作戰(zhàn)武器組網(wǎng)作戰(zhàn)的功能結(jié)構(gòu)

2.2.1 戰(zhàn)術(shù)指控中心

戰(zhàn)術(shù)指控中心，主要由主控計(jì)算機(jī)、信息處理、數(shù)據(jù)處理、顯控、通信、接口及其他輔助設(shè)備組成，它能夠?qū)⑸霞?jí)指揮所、目標(biāo)指示網(wǎng)、友鄰部隊(duì)以及各火力單元跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)信息進(jìn)行融合，統(tǒng)一目標(biāo)批號(hào)信息，通過通信網(wǎng)分發(fā)給各火力單元；在確定攔截目標(biāo)后，戰(zhàn)術(shù)指控中心根據(jù)威脅目標(biāo)位置、速度及火力單元部署位置信息，計(jì)算并確定攔截目標(biāo)最有利的一個(gè)集成火力單元，各火力單元指揮控制節(jié)點(diǎn)在戰(zhàn)術(shù)指控中心的統(tǒng)一指揮下，指揮協(xié)調(diào)接入的多個(gè)火力單元間協(xié)同作戰(zhàn)。

2.2.2 指揮控制網(wǎng)

指揮控制網(wǎng)由各火力單元的指控中心組成，每個(gè)指控中心可視為一個(gè)指控節(jié)點(diǎn)，它是控制火力單元作戰(zhàn)、組織火力運(yùn)用的樞紐，主要實(shí)現(xiàn)本級(jí)火力單元的指揮控制、火力運(yùn)用，完成跟蹤制導(dǎo)網(wǎng)和火力攔截網(wǎng)與戰(zhàn)術(shù)指控中心的信息交互。當(dāng)戰(zhàn)術(shù)指控中心遭受敵方攻擊受損或者發(fā)生故障時(shí)，可指定某一指控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接替指揮。各火力單元的誘餌單元受控于本級(jí)指控中心，能夠響應(yīng)并執(zhí)行指控命令，實(shí)時(shí)向指控節(jié)點(diǎn)傳回自身狀態(tài)，對(duì)來(lái)襲的反輻射導(dǎo)彈實(shí)施誘偏。

2.2.3 跟蹤制導(dǎo)網(wǎng)

跟蹤制導(dǎo)網(wǎng)由各火力單元的跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)組成，主要功能是在戰(zhàn)術(shù)指控中心提供的目指信息下，截獲、跟蹤來(lái)襲威脅目標(biāo)；導(dǎo)彈發(fā)射后，向?qū)棸l(fā)送制導(dǎo)控制指令，接收導(dǎo)彈回傳的下行信息，根據(jù)威脅目標(biāo)機(jī)動(dòng)情況修正制導(dǎo)指令引導(dǎo)導(dǎo)彈攔截目標(biāo)；為指揮控制網(wǎng)提供威脅目標(biāo)及攔截彈的位置信息；向本級(jí)指控節(jié)點(diǎn)提供雷達(dá)狀態(tài)及干擾偵察信息。

2.2.4 火力攔截網(wǎng)

火力攔截網(wǎng)主要由各火力單元的導(dǎo)彈發(fā)射車和地空導(dǎo)彈組成，導(dǎo)彈發(fā)射車根據(jù)本級(jí)指控節(jié)點(diǎn)的作戰(zhàn)指令，做好導(dǎo)彈發(fā)射準(zhǔn)備和發(fā)射參數(shù)裝訂。地空導(dǎo)彈發(fā)射后，導(dǎo)彈按照預(yù)設(shè)的彈道飛向目標(biāo)，接收制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的制導(dǎo)指令，同時(shí)向制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)發(fā)送下行信息以此修正攔截彈道，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)威脅目標(biāo)的準(zhǔn)確攔截。

2.2.5 通信網(wǎng)

通信網(wǎng)由戰(zhàn)術(shù)級(jí)和火力單元本級(jí)的通信單元組成，它是實(shí)現(xiàn)多火力單元協(xié)同抗擊作戰(zhàn)的基礎(chǔ)。組網(wǎng)協(xié)同作戰(zhàn)所需的所有信息都由通信網(wǎng)傳輸，主要包括戰(zhàn)術(shù)指控中心發(fā)送的各火力單元協(xié)同作戰(zhàn)的指揮、控制指令，經(jīng)過數(shù)據(jù)融合處理的來(lái)襲威脅目標(biāo)信息；跟蹤制導(dǎo)網(wǎng)發(fā)送的威脅目標(biāo)、導(dǎo)彈位置信息及目標(biāo)殺傷情況；各火力單元本級(jí)的彈藥信息及武器狀態(tài)信息。

3 要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)過程

在戰(zhàn)術(shù)指控中心統(tǒng)一指揮下，要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)過程如圖3所示。

圖3 要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)流程圖

3.1 信息獲取

信息獲取包括對(duì)目標(biāo)的搜索、截獲、跟蹤以及識(shí)別。各火力單元自主作戰(zhàn)時(shí)，各目標(biāo)指示、跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立工作，相互之間沒有信息交互?；鹆卧M網(wǎng)作戰(zhàn)時(shí)，在戰(zhàn)術(shù)指控中心統(tǒng)一指揮下，戰(zhàn)術(shù)指控中心將多方面獲取的目標(biāo)信息經(jīng)數(shù)據(jù)融合后，統(tǒng)一分發(fā)給各火力單元。這種組網(wǎng)作戰(zhàn)體系的最大優(yōu)勢(shì)是各目標(biāo)指示、跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)在戰(zhàn)術(shù)指控中心的統(tǒng)一指揮下，增加了橫向協(xié)作，可實(shí)現(xiàn)雷達(dá)補(bǔ)盲、組網(wǎng)探測(cè)、協(xié)同跟蹤，當(dāng)某一火力單元受到敵方干擾或者隱身目標(biāo)攻擊威脅時(shí)，戰(zhàn)術(shù)指控中心可指揮其它目標(biāo)指示、跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)為其提供目標(biāo)跟蹤、識(shí)別及制導(dǎo)信息。

3.2 戰(zhàn)術(shù)決策

戰(zhàn)術(shù)決策主要由戰(zhàn)術(shù)指控中心完成，包括威脅評(píng)估、攔截排序及目標(biāo)分配三個(gè)環(huán)節(jié)。作戰(zhàn)過程中，當(dāng)戰(zhàn)術(shù)指控中心受到攻擊導(dǎo)致受損或故障時(shí)，可指定某一指控節(jié)點(diǎn)接替指揮，完成要地防空作戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)決策?；谌诤虾蟮目涨樾畔?，戰(zhàn)術(shù)指控中心根據(jù)來(lái)襲威脅目標(biāo)距離被保護(hù)的要地或者防空火力單元的距離、速度、高度、類別信息進(jìn)行目標(biāo)威脅評(píng)估，給出目標(biāo)威脅排序，確定目標(biāo)攔截排序[4～6]。威脅評(píng)估貫穿目標(biāo)被截獲、跟蹤至目標(biāo)被導(dǎo)彈殺傷、擊毀的全過程。基于目標(biāo)威脅數(shù)量、威脅等級(jí)及目標(biāo)位置，在非飽和攻擊模式下，戰(zhàn)術(shù)指控中心為每個(gè)來(lái)襲目標(biāo)確定最攔截概率最高的集成火力單元。在要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)過程中，各火力單元在戰(zhàn)術(shù)指控中心的統(tǒng)一指揮下實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)抗擊、攔截來(lái)襲目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)威脅排序，戰(zhàn)術(shù)指控中心將威脅目標(biāo)信息依次分配給對(duì)其攔截概率最高的集成火力單元，形成“目標(biāo)—發(fā)射節(jié)點(diǎn)—制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)”三者的最優(yōu)匹配。

3.3 火力攔截

火力攔截由集成火力單元完成，指控節(jié)點(diǎn)受到抗擊指令后即控制本級(jí)火力單元實(shí)施導(dǎo)彈抗擊，該過程包括射擊諸元解算、殺傷區(qū)計(jì)算、火力分配、導(dǎo)彈發(fā)射和制導(dǎo)控制五個(gè)環(huán)節(jié)[7]。在防空武器地空導(dǎo)彈攔截有效區(qū)內(nèi)，組網(wǎng)作戰(zhàn)導(dǎo)彈制導(dǎo)可基于多個(gè)制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)攔截彈的接力制導(dǎo)，對(duì)低空突防的來(lái)襲威脅目標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)超視距攔截；對(duì)于敵方實(shí)施的飽和攻擊，各火力單元可在戰(zhàn)術(shù)指控中心的統(tǒng)一指揮下，實(shí)現(xiàn)火力資源優(yōu)化，目標(biāo)有序分配，進(jìn)一步提升整體抗擊效率[8～9]。

3.4 效果評(píng)定

彈目遭遇過程中，指控節(jié)點(diǎn)根據(jù)脫靶量計(jì)算結(jié)果與攔截效果評(píng)定準(zhǔn)則，判斷目標(biāo)是否在導(dǎo)彈的有效殺傷區(qū)內(nèi)、彈目是否遭遇及目標(biāo)毀傷程度。評(píng)定完成后，將結(jié)果上報(bào)至戰(zhàn)術(shù)指控中心或接替指揮的指控節(jié)點(diǎn)，由其進(jìn)行最終的抗擊結(jié)果統(tǒng)計(jì)，完成抗擊效果評(píng)定。

4 要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)方式

基于戰(zhàn)術(shù)指控中心統(tǒng)一指揮的要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)，具有基于協(xié)同跟蹤、三角定位、超視距攔截和接力制導(dǎo)四種組網(wǎng)作戰(zhàn)方式。

4.1 協(xié)同跟蹤

當(dāng)單個(gè)跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)由于受敵方噪聲壓制干擾導(dǎo)致目標(biāo)點(diǎn)跡不連續(xù)或者數(shù)據(jù)率不夠高時(shí)，可向戰(zhàn)術(shù)指控中心申請(qǐng)協(xié)同跟蹤，戰(zhàn)術(shù)指控中心通過對(duì)多個(gè)跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)信息進(jìn)行融合處理，獲得比單個(gè)節(jié)點(diǎn)質(zhì)量更高的目標(biāo)數(shù)據(jù)信息，再將此信息發(fā)送至該節(jié)點(diǎn)；由于各跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)相對(duì)于目標(biāo)的視角不同，協(xié)同跟蹤可以減少目標(biāo)起伏、閃爍及地形遮蔽的影響。

4.2 三角定位

在僅有兩個(gè)火力單元組網(wǎng)作戰(zhàn)且兩個(gè)跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)均受到敵方噪聲干擾壓制導(dǎo)致主動(dòng)模式下無(wú)法獨(dú)立發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，且沒有外部信息支援時(shí)，此時(shí)可使跟蹤制導(dǎo)雷達(dá)工作于被動(dòng)跟蹤模式，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可分別連續(xù)獲取干擾源的角度信息，上報(bào)至戰(zhàn)術(shù)指控中心解算后，即可獲取干擾源的位置信息，再確定攔截概率最高的集成火力單元進(jìn)行攔截抗擊。

4.3 超視距攔截

超視距攔截主要用于攔截?cái)撤降某涂胀环劳{目標(biāo)?；谏霞?jí)指揮所、友鄰部隊(duì)、目標(biāo)指示網(wǎng)，戰(zhàn)術(shù)指控中心獲取來(lái)襲威脅目標(biāo)信息，向各火力單元分發(fā)目指后，由于地球曲率的影響，各跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)雖然無(wú)法發(fā)現(xiàn)威脅目標(biāo)，但基于戰(zhàn)術(shù)指控中心實(shí)時(shí)推送的目標(biāo)信息，本級(jí)指控節(jié)點(diǎn)仍然可以完成射擊諸元解算、導(dǎo)彈參數(shù)裝訂，發(fā)射導(dǎo)彈后，形成制導(dǎo)指令引導(dǎo)導(dǎo)彈攔截來(lái)襲目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的盡遠(yuǎn)攔截[10～11]。

4.4 接力制導(dǎo)

接力制導(dǎo)主要用于對(duì)抗反輻射導(dǎo)彈攻擊。當(dāng)跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)受敵方反輻射導(dǎo)彈攻擊威脅時(shí)，火力單元發(fā)射地空導(dǎo)彈進(jìn)行攔截、抗擊，為提高本級(jí)跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)生存概率，制導(dǎo)雷達(dá)處于靜默狀態(tài)，戰(zhàn)術(shù)指控中心將攔截彈的跟蹤制導(dǎo)權(quán)移交給其他火力單元，由其他火力單元的跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)完成對(duì)攔截彈的接替跟蹤、制導(dǎo)。

5 關(guān)鍵技術(shù)

要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)涉及到多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，如雷達(dá)組網(wǎng)、高速數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)融合處理、多武器集中指控與決策等。本文重點(diǎn)討論基于戰(zhàn)術(shù)指控中心統(tǒng)一指揮的多武器指控與決策技術(shù)。

5.1 殺傷區(qū)構(gòu)建

要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)的導(dǎo)彈殺傷區(qū)定義為在該空域中防空導(dǎo)彈殺傷某一指定目標(biāo)的概率不低于某一給定值。殺傷區(qū)通常受限于導(dǎo)彈攻擊的最大航路捷徑、雷達(dá)最大發(fā)現(xiàn)距離及最大制導(dǎo)距離。要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)時(shí)，各火力單元目標(biāo)指示、跟蹤制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了協(xié)同探測(cè)、跟蹤，以及多個(gè)制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)的接力制導(dǎo)，大大增強(qiáng)了對(duì)低空及超低空目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)距離與制導(dǎo)距離，提高了導(dǎo)彈殺傷區(qū)的超低空特性。因此，要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)時(shí)，必須重新構(gòu)建殺傷區(qū)邊界計(jì)算模型。

5.2 目標(biāo)威脅評(píng)估

目標(biāo)威脅評(píng)估貫穿于整個(gè)作戰(zhàn)過程，是一個(gè)動(dòng)態(tài)持續(xù)的過程。要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)時(shí)的目標(biāo)威脅評(píng)估應(yīng)以構(gòu)建指標(biāo)體系和量化評(píng)估指標(biāo)為重點(diǎn)。要地防空作戰(zhàn)中，戰(zhàn)術(shù)指控中心統(tǒng)一指揮多個(gè)火力單元保衛(wèi)多個(gè)要地，防空武器部署陣地與被保衛(wèi)的要地在地理位置上是分離的，防空武器一般部署于要地周圍，或前出要地部署。因此，在指標(biāo)體系構(gòu)建過程中，必須充分考慮到各要地的相對(duì)價(jià)值對(duì)于目標(biāo)威脅評(píng)估的影響。在量化評(píng)估指標(biāo)過程中，要根據(jù)目標(biāo)距離、數(shù)量、速度、高度等參數(shù)信息，基于目標(biāo)威脅數(shù)據(jù)庫(kù)信息，判斷來(lái)襲威脅目標(biāo)類型及其對(duì)要地可能造成的破壞，建立合理的量化模型，盡量減少主觀因素的引入[12]。

5.3 目標(biāo)分配

要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)突破了單個(gè)火力單元的限制，充分實(shí)現(xiàn)了火力資源優(yōu)化分配與各火力單元的協(xié)同抗擊。目標(biāo)分配的確定過程，即是計(jì)算攔截概率最高的集成火力單元的過程。防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)過程是一個(gè)信息高速交互的過程，各節(jié)點(diǎn)之間存在目標(biāo)位置、控制、制導(dǎo)、狀態(tài)等多種信息的交互。戰(zhàn)術(shù)指控中心根據(jù)來(lái)襲威脅目標(biāo)的參數(shù)信息，以及各火力單元的性能、狀態(tài)、部署位置、彈藥剩余等信息，由戰(zhàn)術(shù)指控中心進(jìn)行綜合計(jì)算，確立最優(yōu)集成火力單元，再優(yōu)化與目標(biāo)的匹配，形成“目標(biāo)-發(fā)射節(jié)點(diǎn)-制導(dǎo)節(jié)點(diǎn)”三者的最優(yōu)匹配。

6 結(jié)語(yǔ)

要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)，是海軍要地防空未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，也是要地防空作戰(zhàn)由平臺(tái)站向網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)轉(zhuǎn)型的必由之路。要地防空武器組網(wǎng)作戰(zhàn)進(jìn)一步優(yōu)化了火力資源，各火力單元的反干擾、超視距攔截、抗飽和攻擊以及超低空性能都將得到大幅提升，突破了導(dǎo)彈殺傷區(qū)受制于單個(gè)火力單元探測(cè)、跟蹤、制導(dǎo)距離的限制，充分發(fā)揮了各火力單元的整體作戰(zhàn)效能。