簡述浮空器在臨近空間的預警作用

摘要：概述了浮空器在臨近空間探測預警上的作用，主要針對美國對于浮空器的軍事應用和進展，如利用浮空器對巡航導彈的探測應用等進行了介紹，最后得出結論。

關鍵詞：浮空器;臨近空間;預警

一、引言

臨近空間是未來軍事裝備體系發(fā)展的一個重要領域。臨近空間飛行器系統(tǒng)作為一項新興的增進通信、情報、監(jiān)視、偵察能力的技術手段，將會在未來局部戰(zhàn)場大顯身手。隨著臨近空間特有的戰(zhàn)略作用日益突出，對臨近空間平臺軍事應用的研究正成為各航空航天大國關注的熱點。臨近空間通常是指20～100km的高空，其下面的空域（20km以下）是傳統(tǒng)航空器的主要運行空間，其上面的空域（100km以上）是航天器的運行空間。

臨近空間飛行器是指運行在臨近空間范圍的飛行器，例如浮空器。浮空器作為“臨近空間”區(qū)域內長時間進行情報、監(jiān)視、偵察（ISR）和通信的可靠平臺，具備全天候、全天時工作能力，能方便快速地在特定時間、特定空間部署小型低軌偵察監(jiān)視有效載荷，擴大覆蓋范圍，并提高對特定作戰(zhàn)區(qū)域的偵察監(jiān)視能力。

二、浮空器作為臨近空間探測平臺的優(yōu)勢

浮空器作為臨近空間平臺，加裝偵察傳感器、全波段監(jiān)聽器可對戰(zhàn)場情況及時監(jiān)測、偵聽，通過搜集地面、海洋或空中的目標信息來獲取軍事情報，能夠與預警飛機和偵察衛(wèi)星構成全維一體的偵察體系。低速臨近空間偵察與監(jiān)視系統(tǒng)可在特定區(qū)域上空駐留，確保對特定區(qū)域長時間有效的“凝視”偵察，且覆蓋區(qū)域較大，偵察分辨率高。高速臨近空間偵察與監(jiān)視系統(tǒng)也可作為ISR平臺，它具有突防能力強、被攔截概率小、可縱深進行偵察等特點，能快速把握戰(zhàn)場變化，對有重大價值的關鍵目標的實時引導、精確打擊非常重要。臨近空間平臺與空基和天基平臺相比，探測覆蓋范圍大，分辨率高。

多個浮空器通過建立協(xié)同探測網(wǎng)可形成以下能力：①對重點目標進行快速高精度定位、立體探測、識別和跟蹤，可形成全天時、大區(qū)域、遠距離的預警監(jiān)視和情報偵察能力，并提供完善的測繪保障，從而有效地提高戰(zhàn)場的透明度和武器的命中精度;②將多類探測裝置融合在一起，并以最佳方式將來自多個探測裝置的數(shù)據(jù)融合到一個協(xié)同的信息庫中，形成一種多功能、多頻譜的綜合探測系統(tǒng);③來自系統(tǒng)的探測、識別和定位數(shù)據(jù)經(jīng)過相關性分析和數(shù)據(jù)融合處理后，可生成戰(zhàn)場戰(zhàn)術態(tài)勢信息。

三、美軍浮空器在臨近空間探測監(jiān)視的軍事應用

長期以來，美軍一直考慮將軍用浮空器作為無人偵察機、偵察飛機和偵察衛(wèi)星的補充偵察手段。軍用浮空器的飛行速度比飛機慢，其上安裝的雷達能更容易地探測到小型目標，而且浮空器能在目標地域上空懸停，這樣，它搭載的偵察設備可以精確高效地探測到目標。軍用浮空器的飛行高度比衛(wèi)星低，從而能以更高的分辨率進行拍照攝像。以美國陸軍為首的“聯(lián)合對地攻擊巡航導彈防御升空聯(lián)網(wǎng)探測器”（JLENS）計劃于1998年4月正式啟動。它主要采用浮空器來對巡航導彈進行探測與跟蹤，并可引導反導導彈進行交戰(zhàn)。該計劃是把搜索雷達和跟蹤雷達安放在作為浮空器的飛船形氣球上，用纜繩把浮空器拴系在可移動的地面系留站上，浮空器攜帶的雷達能超越山峰的限制，探測山谷內的目標，從而發(fā)現(xiàn)來襲的巡航導彈。作戰(zhàn)過程是：①浮空器上的雷達跟蹤來襲的巡航導彈，把跟蹤數(shù)據(jù)送到地面系留站;②地面系留站將跟蹤數(shù)據(jù)轉發(fā)給數(shù)據(jù)處理站;③數(shù)據(jù)處理站產(chǎn)生的指令傳給“愛國者”反導彈系統(tǒng)，引導導彈實施攔截。該系統(tǒng)采用71m長的系留浮空器組網(wǎng)，上面安裝有先進傳感器載荷，高度可升至4575m，執(zhí)行任務周期最長可達720h。

目前美軍已在國內外部署了數(shù)十套浮空器，主要用于在軍事及準軍事行動中承擔軍事偵察、監(jiān)視和預警等任務。在周邊地區(qū)，美軍已將系留浮空器部署到了能夠監(jiān)視到美國南部邊境地區(qū)和加勒比海地區(qū)的上空。這些浮空器原來大多采用的是美國TCOM公司的71M型浮空器，監(jiān)視雷達采用的是諾斯羅普·格魯曼公司研制生產(chǎn)的增強型低空監(jiān)視系統(tǒng)（E-LASS）。目前，其中的一些已經(jīng)得到升級。浮空器升級為洛克希德·馬丁公司的420K型，載荷升級為洛克希德·馬丁海上系統(tǒng)與傳感器公司生產(chǎn)的L-88（V）3型雷達。這種雷達是該公司專為浮空器研制的，充分利用了該公司雷達的成熟技術，使得美軍的偵察、監(jiān)視和預警更加高效。為了進一步增強對這一地區(qū)的監(jiān)視能力，美軍計劃逐步增加浮空器的部署數(shù)量，使之最終能夠形成一個監(jiān)視網(wǎng)絡。

近年來，外軍正在開發(fā)的臨近空間飛行器項目越來越多，主要集中于浮空器項目。美國目前的臨近空間項目主要有：導彈防御局用于監(jiān)視和通信中繼的高空飛艇、空軍倡議開發(fā)的“臨近空間機動飛行器”等。同時美國在浮空器探測方面的研究仍在不斷深化，例如基于浮空器的“探測器與結構一體化”項目已進入了關鍵技術攻關階段?！疤綔y器與結構一體化”計劃旨在通過將大型輕質相控陣雷達集成到飛艇結構中，研制一種可在21km高空執(zhí)行監(jiān)視任務的平流層飛艇，實現(xiàn)對所有空中和地面目標的不間斷持續(xù)監(jiān)視。按照計劃，該飛艇可留空1年以上，利用其有源相控陣雷達對空中和地面目標進行監(jiān)視和跟蹤，并可在595km之外跟蹤最先進巡航導彈，在322km之外跟蹤敵方部隊。該計劃目前面臨的主要技術挑戰(zhàn)包括：超輕質天線、天線校準技術、電源系統(tǒng)技術、飛艇的定位保持方法、可支持超大尺寸天線的飛艇結構等。

四、結束語

臨近空間對現(xiàn)代戰(zhàn)爭態(tài)勢發(fā)展有著深刻影響，作為陸、海、空、天之外又一新的軍事應用空域，臨近空間已備受關注，它將成為聯(lián)合作戰(zhàn)空間的重要組成部分。隨著關鍵技術的不斷突破，浮空器在臨近空間的探測預警能力將會進一步提升，增強整體作戰(zhàn)效能。

參考文獻：

[1]賈重任.浮空器在武器裝備信息化中的優(yōu)勢分析[J].飛機設計，2016.5

[2]劉毅，臨近空間及其在防空反導作戰(zhàn)中的應用分析[J].現(xiàn)代防御技2017.4

[3]侯東興，劉東紅.浮空器在軍事斗爭中的應用及發(fā)展趨勢[J].航空兵器，2018.7

作者簡介：任偉（1984.09—）高級工，主要從事浮空器全工藝流程及加工制作方法研究

（中國電子科技集團公司第三十八研究所 安徽 合肥 230031）