美軍海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)發(fā)展研究與啟示

蔡 超，阮懷北，馮順平，袁 博

（空軍預(yù)警學(xué)院，湖北 武漢 430019）

海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)主要是針對(duì)海上方向各類威脅目標(biāo)完成目標(biāo)識(shí)別、探測(cè)和跟蹤，借助雷達(dá)技術(shù)和偵察技術(shù)及時(shí)獲取目標(biāo)情報(bào)，并有效進(jìn)行識(shí)別和檢測(cè)，獲取海上戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息[1]。海上是未來戰(zhàn)爭(zhēng)的主要戰(zhàn)場(chǎng)，海上方向預(yù)警探測(cè)能力對(duì)海上聯(lián)合作戰(zhàn)起著至關(guān)重要的作用。美軍海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)建成了海、空、天全方位的立體預(yù)警網(wǎng)并在不斷地發(fā)展和完善，是探索中國(guó)海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的有益借鑒。

1 美軍海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)概況

美軍海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)主要由預(yù)警衛(wèi)星、天基預(yù)警雷達(dá)、預(yù)警機(jī)、無人機(jī)、?；A(yù)警雷達(dá)、作戰(zhàn)艦船和偵察船等多樣的天基、空基、海基預(yù)警探測(cè)裝備組成。

1.1 天基預(yù)警探測(cè)力量

美軍主要使用各種天基預(yù)警衛(wèi)星相互配合來實(shí)現(xiàn)海上方向天基預(yù)警。國(guó)防支援計(jì)劃（DSP）和天基紅外系統(tǒng)（SBIRS）系列預(yù)警衛(wèi)星是美軍天基預(yù)警衛(wèi)星的主體。DSP衛(wèi)星運(yùn)行于地球同步軌道，搭載了紅外傳感器，可檢測(cè)彈道導(dǎo)彈、空間飛行器和核爆炸[2]。DSP衛(wèi)星由于已經(jīng)使用較長(zhǎng)時(shí)間，將逐步退出現(xiàn)役。SBIRS衛(wèi)星作為當(dāng)前美軍天基預(yù)警的力量，主要依靠紅外探測(cè)設(shè)備對(duì)戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈助推段、中段飛行階段和再入段進(jìn)行全程預(yù)警和連續(xù)跟蹤監(jiān)視，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈目標(biāo)預(yù)警的全球覆蓋，該系統(tǒng)衛(wèi)星由高軌道部分和低軌道部分組成，其中高軌道部分用于取代DSP系統(tǒng)進(jìn)行早期預(yù)警，而低軌道部分則是主要用于對(duì)中段飛行的導(dǎo)彈進(jìn)行跟蹤監(jiān)視并引導(dǎo)攔截。SBIRS低軌部分已經(jīng)改名為“太空跟蹤和監(jiān)視系統(tǒng)”（STSS），用于追蹤導(dǎo)彈中段的飛行。SBIRS的早期預(yù)警與STSS的中段監(jiān)視跟蹤相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)全程跟蹤與信息交互。

1.2 空基預(yù)警探測(cè)力量

美軍主要使用預(yù)警機(jī)、無人機(jī)和浮空器等空基平臺(tái)的預(yù)警系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)海上方向空基預(yù)警。美國(guó)目前現(xiàn)役的預(yù)警機(jī)有海軍艦載E-2系列“鷹眼”預(yù)警機(jī)、空軍E-3系列“望樓”預(yù)警機(jī)和RC-135“眼睛蛇球”預(yù)警機(jī)等。預(yù)警機(jī)使雷達(dá)預(yù)警探測(cè)設(shè)備和紅外預(yù)警探測(cè)設(shè)備，盡早盡遠(yuǎn)發(fā)現(xiàn)敵方常規(guī)目標(biāo)和彈道導(dǎo)彈，為己方實(shí)施各種軍事行動(dòng)提供充分的預(yù)警時(shí)間。與此同時(shí)，美軍也在無人機(jī)上加裝紅外預(yù)警設(shè)備使其具備預(yù)警偵察能力。MQ-9“死神”無人機(jī)帶多光譜紅外吊艙（MTS-B）是美軍目前主要使用的無人機(jī)載紅外預(yù)警系統(tǒng)，其主要是使用寬窄視場(chǎng)相結(jié)合的方式來發(fā)現(xiàn)并跟蹤目標(biāo)。

1.3 海基預(yù)警探測(cè)力量

美軍主要使用作戰(zhàn)艦船自帶的預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)、預(yù)警偵察船和海基X波段雷達(dá)來實(shí)現(xiàn)海上方向?；A(yù)警。?；鵛波段雷達(dá)（SBX）是一種架設(shè)在海上石油鉆井平臺(tái)的有螺旋槳推進(jìn)動(dòng)力的浮動(dòng)式機(jī)動(dòng)雷達(dá)站，SBX雷達(dá)作為美國(guó)導(dǎo)彈防御署地基中段防御項(xiàng)目的重要組成部分，主要用于彈道導(dǎo)彈的探測(cè)、跟蹤與識(shí)別[3]。海洋監(jiān)視船、海洋調(diào)查船和導(dǎo)彈監(jiān)測(cè)船是美軍幾種常見預(yù)警偵察船，主要對(duì)遠(yuǎn)海目標(biāo)和水下目標(biāo)進(jìn)行航行探測(cè)、搜索、發(fā)現(xiàn)和跟蹤，可以較好地彌補(bǔ)陸基和空基預(yù)警系統(tǒng)的不足。對(duì)空雷達(dá)是各類作戰(zhàn)艦船自帶的預(yù)警探測(cè)裝備，主要是對(duì)敵方空中目標(biāo)進(jìn)行及時(shí)預(yù)警發(fā)現(xiàn)和識(shí)別跟蹤。作戰(zhàn)艦船因其具有可靈活機(jī)動(dòng)部署和遠(yuǎn)距離前出的特點(diǎn)，可以大幅增加預(yù)警探測(cè)的范圍，同時(shí)可以機(jī)動(dòng)至重點(diǎn)熱敏地區(qū)加強(qiáng)預(yù)警探測(cè)能力，實(shí)現(xiàn)不同的偵察預(yù)警效果。

2 美軍海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展

美軍實(shí)施的是全球預(yù)警戰(zhàn)略，其海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)發(fā)展最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)海面、空中和太空中目標(biāo)的有效探測(cè)和連續(xù)監(jiān)視[4]。隨著隱身、臨空、超高聲速等新型威脅目標(biāo)的出現(xiàn)，美國(guó)將不斷革新各類雷達(dá)預(yù)警探測(cè)技術(shù)，如空中預(yù)警機(jī)、無人機(jī)紅外預(yù)警技術(shù)和預(yù)警衛(wèi)星傳感器技術(shù)，構(gòu)建精準(zhǔn)化、一體化海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)。

2.1 天基預(yù)警裝備的發(fā)展

為進(jìn)一步增強(qiáng)天基預(yù)警優(yōu)勢(shì)，美國(guó)已經(jīng)開始發(fā)展更加簡(jiǎn)單、靈活的“下一代過頂持續(xù)紅外項(xiàng)目”（OPIR）計(jì)劃[5]，用于戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)的預(yù)警和發(fā)射后的跟蹤監(jiān)視。OPIR衛(wèi)星計(jì)劃包括超過2顆太陽同步軌道衛(wèi)星和3顆地球同步軌道衛(wèi)星[6]，2種不同軌道的衛(wèi)星分工負(fù)責(zé)，擔(dān)負(fù)不同的監(jiān)視任務(wù)，地球同步軌道衛(wèi)星用于對(duì)全球進(jìn)行監(jiān)視，太陽同步軌道衛(wèi)星主要針對(duì)中國(guó)和俄羅斯2國(guó)，對(duì)北極上空進(jìn)行監(jiān)視。OPIR衛(wèi)星相對(duì)于SBIRS衛(wèi)星有著更強(qiáng)的探測(cè)能力和戰(zhàn)場(chǎng)生存能力，其能夠搭載性能更加強(qiáng)大的傳感器，除了可以探測(cè)跟蹤戰(zhàn)略彈道導(dǎo)彈之外，還可以對(duì)空空導(dǎo)彈和低空導(dǎo)彈進(jìn)行探測(cè)和跟蹤，隨著技術(shù)的發(fā)展，其可能對(duì)臨近空間高超聲速武器和滑翔武器有著更加強(qiáng)大的探測(cè)和跟蹤能力，并將取代SBIRS衛(wèi)星。美軍天基預(yù)警不斷向全方位探測(cè)、全程跟蹤識(shí)別方向發(fā)展，將重點(diǎn)發(fā)展分布式部署體系架構(gòu)技術(shù)、大陣面/寬視場(chǎng)凝視傳感器技術(shù)及高速高精度天地融合處理技術(shù)?？臻g目標(biāo)監(jiān)視技術(shù)不斷向空間潛在目標(biāo)發(fā)現(xiàn)與空間目標(biāo)實(shí)時(shí)感知發(fā)展，將重點(diǎn)發(fā)展空間目標(biāo)遠(yuǎn)距離成像技術(shù)、空間弱小目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別技術(shù)以及空間目標(biāo)的異動(dòng)捕捉與識(shí)別技術(shù)。

2.2 空基預(yù)警裝備的發(fā)展

美軍將改進(jìn)E-7“楔尾”預(yù)警機(jī)的雷達(dá)、通信和作戰(zhàn)管理系統(tǒng)、電子戰(zhàn)支援設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和防御系統(tǒng)來替換現(xiàn)有的預(yù)警機(jī)作為下一代預(yù)警機(jī)的過渡機(jī)型。同時(shí)充分利用無人機(jī)平臺(tái)成本低、戰(zhàn)時(shí)無人員傷亡的優(yōu)點(diǎn)，在無人機(jī)加裝MTS-B吊艙使其具備預(yù)警偵察能力。MTS-B是一個(gè)同時(shí)具有紅外和可見光全動(dòng)態(tài)攝像機(jī)的多個(gè)傳感器結(jié)合的吊艙，可以實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。其所帶的可見光攝像機(jī)主要是對(duì)關(guān)機(jī)后的導(dǎo)彈中段冷卻彈頭和再入段氣動(dòng)加熱彈頭進(jìn)行跟蹤，紅外探測(cè)器主要對(duì)彈道導(dǎo)彈有動(dòng)力的助推段的尾焰進(jìn)行捕獲，探測(cè)距離可達(dá)1 000 km，隨著具有測(cè)距功能的高能激光設(shè)備的配備，將來可實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈目標(biāo)的精準(zhǔn)三維立體定位和彈道全程穩(wěn)定跟蹤。

美軍空基預(yù)警不斷向更遠(yuǎn)的探測(cè)距離、更高的探測(cè)精度、更全的探測(cè)功能發(fā)展，將重點(diǎn)發(fā)展多光譜融合技術(shù)、被動(dòng)紅外與主動(dòng)高能激光復(fù)合探測(cè)技術(shù)及多目標(biāo)預(yù)警探測(cè)與一體的多功能一體化技術(shù)。為滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)空基預(yù)警力量的作戰(zhàn)需求，并克服不同空基平臺(tái)的限制因素，將發(fā)展多種空基預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)[7]。常規(guī)機(jī)載預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)，主要作用是低空補(bǔ)盲；無人機(jī)載預(yù)警系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)航時(shí)，而且到達(dá)無人員便于前往的敵方防區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)敵抵近探測(cè)，可有效充實(shí)空基預(yù)警探測(cè)力量的數(shù)量和規(guī)模。預(yù)警機(jī)和無人機(jī)有效協(xié)同，成為空基預(yù)警探測(cè)優(yōu)化組合系統(tǒng)。

2.3 ?；A(yù)警裝備的發(fā)展

SBX雷達(dá)存在探測(cè)視角窄、維修保養(yǎng)難和使用成本高等問題，其裝備性能與設(shè)計(jì)初衷和實(shí)戰(zhàn)需求存在較大差距，美國(guó)海軍將發(fā)展新型?；A(yù)警雷達(dá)來進(jìn)一步加強(qiáng)其海上方向預(yù)警能力。AN/SPS-48三坐標(biāo)雷達(dá)是目前美軍作戰(zhàn)艦艇主要裝備的雷達(dá)，該型雷達(dá)可以為作戰(zhàn)艦船武器系統(tǒng)提供空中目標(biāo)指示和三坐標(biāo)數(shù)據(jù)，其最大探測(cè)距離可達(dá)400 km。在裝備該系列雷達(dá)的同時(shí)，美海軍還裝備了AN/SPS-49兩坐標(biāo)對(duì)空雷達(dá)進(jìn)行補(bǔ)充探測(cè)[8]，AN/SPS-49兩坐標(biāo)雷達(dá)的工作頻率更低，因此其探測(cè)距離更遠(yuǎn)，可為作戰(zhàn)艦船提供更長(zhǎng)的預(yù)警時(shí)間。

隨著雷達(dá)技術(shù)的不斷革新，AN/SPS-48、49系列雷達(dá)不斷被新程式的相控陣?yán)走_(dá)AN/SPY-1所替代。AN/SPY-1系列雷達(dá)有4個(gè)固定的天線陣面，每個(gè)天線陣面負(fù)責(zé)90°方位，從而實(shí)現(xiàn)360°全方位掃描，其最大探測(cè)距離可達(dá)450 km，并具備自動(dòng)搜索發(fā)現(xiàn)和穩(wěn)定跟蹤多個(gè)目標(biāo)和“標(biāo)準(zhǔn)”導(dǎo)彈精確制導(dǎo)的能力，是目前美國(guó)海軍“宙斯盾”艦載作戰(zhàn)系統(tǒng)的核心裝備[9]。美海軍改型驅(qū)逐艦將裝備性能較強(qiáng)的SPY-6 AMDR防空反導(dǎo)雷達(dá)，與AN/SPY-1相控陣?yán)走_(dá)相比，SPY-6 AMDR雷達(dá)性能大幅提升，其探測(cè)威力是AN/SPY-1雷達(dá)的2.4倍，并具備更強(qiáng)的導(dǎo)彈預(yù)警探測(cè)和識(shí)別跟蹤能力[10]。

美軍?；走_(dá)預(yù)警探測(cè)技術(shù)不斷向一體化、軟件化、智能化方向發(fā)展[11]，將重點(diǎn)發(fā)展全數(shù)字雷達(dá)陣列技術(shù)、軟件化雷達(dá)技術(shù)、智能雷達(dá)技術(shù)、自適應(yīng)協(xié)同處理技術(shù)及多體制雷達(dá)優(yōu)化組網(wǎng)技術(shù)。同時(shí)為有效彌補(bǔ)天基、空基預(yù)警探測(cè)的不足，美國(guó)將不斷發(fā)展?；A(yù)警觀測(cè)平臺(tái)，充分發(fā)揮其可靈活部署的特點(diǎn)，將預(yù)警探測(cè)雷達(dá)前置部署，靠近彈道導(dǎo)彈的發(fā)射端，對(duì)彈道導(dǎo)彈的中段進(jìn)行穩(wěn)定跟蹤識(shí)別，縮短預(yù)警時(shí)間[12]。

3 對(duì)中國(guó)海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的啟示

為有效實(shí)現(xiàn)中國(guó)海上方向預(yù)警探測(cè)，必須發(fā)展天基、空基、海基全方位的海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)，構(gòu)建天基預(yù)警全球覆蓋，?？疹A(yù)警海上立體防御的綜合預(yù)警網(wǎng)。

3.1 發(fā)揮衛(wèi)星優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)天基預(yù)警全球覆蓋

要實(shí)現(xiàn)全球戰(zhàn)略預(yù)警，就必須充分發(fā)揮衛(wèi)星優(yōu)勢(shì)，使用天基預(yù)警支援聯(lián)合作戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)天基預(yù)警全球覆蓋。利用紅外預(yù)警衛(wèi)星偵察提供導(dǎo)彈預(yù)警。組建導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星星座，綜合使用高軌道衛(wèi)星和低軌道衛(wèi)星，高軌道衛(wèi)星主要用于對(duì)動(dòng)力飛行階段的導(dǎo)彈目標(biāo)進(jìn)行偵察與監(jiān)視，低軌道衛(wèi)星主要用于對(duì)導(dǎo)彈目標(biāo)中段飛行時(shí)的發(fā)熱彈體和冷再入彈頭進(jìn)行搜索和跟蹤。通過高軌衛(wèi)星和低軌衛(wèi)星組網(wǎng)，依靠衛(wèi)星裝備的紅外探測(cè)設(shè)備對(duì)戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈進(jìn)行助推段、中段飛行階段和再入段的全程預(yù)警和連續(xù)跟蹤監(jiān)視，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)彈目標(biāo)預(yù)警的全球覆蓋。

3.2 發(fā)展空中平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)空基預(yù)警指控一體

空基平臺(tái)是目前獲取海上空中目標(biāo)信息的主要情報(bào)來源，要充分發(fā)揮其可機(jī)動(dòng)靈活部署和前出的優(yōu)勢(shì)，不斷擴(kuò)大海上方向預(yù)警探測(cè)網(wǎng)，具體如下：①充分發(fā)揮預(yù)警機(jī)指揮控制能力。利用其機(jī)動(dòng)性能好的特點(diǎn)，前伸預(yù)警，加強(qiáng)對(duì)隱身飛機(jī)、小型無人機(jī)、巡航導(dǎo)彈和海上低空目標(biāo)的探測(cè)，為采取相應(yīng)行動(dòng)提供及時(shí)的預(yù)警和精確的引導(dǎo)，做到先敵發(fā)現(xiàn)、先敵攻擊；協(xié)同地面遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)和海面艦船雷達(dá)，構(gòu)建空海一體的立體預(yù)警網(wǎng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，為指揮員實(shí)施精確指揮提供有力依據(jù)。②大力發(fā)展新型艦載無人偵察機(jī)。利用無人機(jī)成本低、戰(zhàn)場(chǎng)無傷亡、機(jī)動(dòng)靈活、不易被發(fā)現(xiàn)等特點(diǎn)，在無人機(jī)平臺(tái)上加裝紅外、圖像、電子偵察等設(shè)備，對(duì)海上各類目標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大范圍和不間斷地偵察監(jiān)視，為指揮員提供更為準(zhǔn)確全面的預(yù)警情報(bào)支援，彌補(bǔ)預(yù)警機(jī)和艦載雷達(dá)探測(cè)盲區(qū)和能力不足，增強(qiáng)海上目標(biāo)多源融合印證。

3.3 建強(qiáng)?；b備，實(shí)現(xiàn)?；A(yù)警有效補(bǔ)充

海基平臺(tái)預(yù)警力量具有較好的機(jī)動(dòng)性能，可以有效彌補(bǔ)海上空中預(yù)警力量的不足，并通過不間斷的對(duì)空警戒和預(yù)警偵察，配合空基預(yù)警平臺(tái)，形成?？樟Ⅲw防御的綜合預(yù)警網(wǎng)，具體如下：①使用艦載預(yù)警裝備實(shí)施對(duì)空警戒偵察。發(fā)揮艦船機(jī)動(dòng)性能好，易在海上部署的特點(diǎn)，常態(tài)化組織海上艦船巡邏，實(shí)施對(duì)空警戒偵察，拓展預(yù)警網(wǎng)，增加海上預(yù)警網(wǎng)的嚴(yán)密程度和多重覆蓋，并配合預(yù)警機(jī)，形成空海一體立體防御。②使用電子偵察船實(shí)施常態(tài)化電子偵察。常態(tài)化組織電子偵察船南海巡航，不間斷實(shí)施電子偵察，配合電子偵察飛機(jī)，進(jìn)行情報(bào)分析，將情報(bào)來源轉(zhuǎn)化為情報(bào)產(chǎn)品，提供給各級(jí)指揮機(jī)構(gòu)使用，增強(qiáng)聯(lián)合海上機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)預(yù)警情報(bào)支援能力。③發(fā)展新型?；鶛C(jī)動(dòng)超視距雷達(dá)。利用海上鉆井平臺(tái)等架設(shè)X波段雷達(dá)，加強(qiáng)彈道導(dǎo)彈的發(fā)現(xiàn)、識(shí)別和跟蹤能力。④利用軍民兩用船只提供多種情報(bào)。為海洋監(jiān)視船、海洋測(cè)量船等加裝電子偵察設(shè)備和預(yù)警探測(cè)設(shè)備，拓展預(yù)警情報(bào)來源。

4 結(jié)束語

美軍海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)不斷發(fā)展，已初步實(shí)現(xiàn)?；?、空基、天基全方位的三維立體預(yù)警，在不斷提升探測(cè)能力的同時(shí)，美軍也更加注重預(yù)警裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力和多基有效協(xié)同，不斷建立一套完善的海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)。通過總結(jié)分析美軍海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，啟發(fā)中國(guó)海上方向天、空、海基預(yù)警力量建設(shè)，完善海上方向預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)，助力海上聯(lián)合作戰(zhàn)能力提升。