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    第四(sì)代预(yù)警机发展研究
    来源(yuán):新(xīn)闻(wén)中(zhōng)心
    发布时间:2021年02月(yuè)24日 编辑:中国电子科学研究院(yuàn)专(zhuān)家(jiā)曹晨

    第四代预警机(jī)发展研究

            摘 要:第(dì)四代预(yù)警机在服从各类武器装备共同具有(yǒu)的无人化、智(zhì)能化与(yǔ)网络(luò)化(huà)协同运用等(děng)普遍性特点(diǎn)的同时,具备机身(shēn)与电子(zǐ)深度融合、有人平台与无(wú)人平台协同运用、微波与(yǔ)光(guāng)学探(tàn)测互为补充、集中(zhōng)式单平台与(yǔ)分布式多平台共(gòng)同发展(zhǎn)等四类趋(qū)势,并在(zài)总体技(jì)术架(jià)构上(shàng)具备(bèi)“蒙皮化传感器(qì)+网络化运行环境+智能(néng)化应用(yòng)服务(wù)”的典型(xíng)特征。此外,文中给出了第四代预警机的体(tǐ)系贡献度评价指标与实(shí)施方法,以及未来(lái)装备发展(zhǎn)的相关建(jiàn)议。

      关键词: 网络(luò)信息体系(xì);预警机;智能(néng)蒙皮;体系贡(gòng)献度(dù);指挥控制(zhì)

      

    引(yǐn) 言

      预警机自1945年首次服(fú)役以来,迄今历经75年发展,可以分(fèn)为三代[1]。

      第一(yī)代预(yù)警机定位为空中雷达站,主要用(yòng)于低(dī)空补(bǔ)盲,技术上雷达(dá)采用(yòng)普通脉冲(chōng)体制,雷(léi)达情报(bào)通过摩尔斯电码和话音下传至舰载或(huò)地面指(zhǐ)挥所,发展时(shí)期为(wéi)20世(shì)纪(jì)40年代至20世纪70年代;

      第二代预警机定位为(wéi)空中指挥所,技术上(shàng)雷达(dá)采用脉(mò)冲多普勒和(hé)有源相控阵体(tǐ)制(zhì),并基于多传感(gǎn)器配(pèi)置(zhì)与数据(jù)融合形(xíng)成高质量情(qíng)报后,通过(guò)数据链与其他作战单(dān)元(yuán)进行协同,发(fā)展时期为20世纪70年代至21世纪初(chū);

      第三(sān)代预警(jǐng)机(jī)定位为空中战场管理中心[2],是作(zuò)战体系中的核心(xīn)与枢纽性(xìng)节(jiē)点,在各型作(zuò)战平台管理(lǐ)、平台传感器管理和信息火力协同等方面发挥更多(duō)作用,技术上具(jù)有(yǒu)网络(luò)化、一体化、软件化和智能化等特(tè)点,发(fā)展时(shí)期为21世纪初至今。

      第(dì)四代预警机将在网络信息体(tǐ)系中设计与运用,同时服从各类武(wǔ)器装(zhuāng)备发展(zhǎn)具有的无人化、智能化与网络(luò)化协同等普遍性趋势。但与前三代(dài)预警机发(fā)展过程中世界各军事(shì)强国均有比较明确的规划布局相比,目(mù)前(qián)对2030年后预警机装备并没有给出全面展望、系统规(guī)划与清晰定(dìng)义,总体认(rèn)识失之片面与零星(xīng)。以美军为例:

    • 一是在2017年“多疆域指挥控制”计划[3]中提出,“E-3预警机(jī)(AWACS)任(rèn)务可能会分解(jiě),这(zhè)意味着该(gāi)任(rèn)务(wù)将(jiāng)由数量更多、尺寸更小(xiǎo)的(de)平台(tái)执行,但可能(néng)仍将会有某种空中(zhōng)的中心节(jiē)点,协调(diào)有(yǒu)人驾驶飞机(jī)和无人驾驶飞机的功能”;
    • 二(èr)是在2018年在“先进战场管(guǎn)理系(xì)统(ABMS)”计划[4]中(zhōng)提(tí)出,“将ABMS作(zuò)为E-8C的(de)后续项目,无人(rén)机、预警机、F-35等ISR/指控/打击平(píng)台(tái)被连接成簇,利用多平台形成的‘面’侦察指挥网络替代(dài)E-8C的‘点’侦察指挥系统,并(bìng)将各传感器节点信息绘制成统一(yī)的战场图景”;
    • 三(sān)是在2019年《大(dà)国竞争时代的(de)美国空军》[5]及(jí)2019年(nián)《2030飞机清册》[5]中设想将(jiāng)现有“预警(jǐng)机和E-8C等ISR和(hé)BMC2大型平(píng)台的功能广泛分布于多(duō)个平台和武器系统上(shàng),取而代之的是数(shù)量(liàng)更多的小(xiǎo)型ISR和BMC2平台,其中还(hái)有一些(xiē)是无人机,可以执行分布式(shì)网络(luò)化作战(zhàn)”,并提出发展穿(chuān)透式情(qíng)报监视侦察(chá)飞(fēi)机(P-ISR),如(rú)表1所示,但此型飞机(jī)的(de)定位与(yǔ)主(zhǔ)要能(néng)力描述不(bú)多。再(zài)以俄罗(luó)斯为例,其报道比较多的(de)、正(zhèng)在努力发展(zhǎn)的A-100预警机[6],于2017年底首(shǒu)飞,可以归为第三代,对其未(wèi)来设想则(zé)知之(zhī)甚少。

    表(biǎo)1《2030年飞机清册》提出的部(bù)分机(jī)型发展清单[5]

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      有鉴于此(cǐ),可以认为现阶段各军事强国对预警机装(zhuāng)备的(de)未来装备发展尚(shàng)在(zài)探索之中,从一定程度上看,也可以认为我国在(zài)预警机装备发展上(shàng)正在失去强(qiáng)国参照(zhào),需要更加自(zì)主地定义未来。本文以网络信息体系条件(jiàn)下空中作战装备具(jù)备的普遍性[7]为(wéi)基础(chǔ),系统(tǒng)分(fèn)析第四代预警机(jī)的装备定位与技术特征,希望为国内(nèi)开展(zhǎn)前瞻性(xìng)技术布局、装备改(gǎi)进(jìn)与研制提供参考。

    1 装备定位

      在回答第四代预警(jǐng)机(jī)装备(bèi)定位之前,应该首先回(huí)答预(yù)警机装备(bèi)为什么(me)能够(gòu)持续存在。其理由在于(yú)“侦、控、打、评”打击(jī)链的(de)永恒性,以及(jí)预警机(jī)自(zì)诞生以来的三个优势在未来战争中仍然能(néng)够保持。

            1)空(kōng)基(jī)优势。只(zhī)要探测感(gǎn)知(zhī)与指挥控(kòng)制平台(tái)以电磁波为主要手段,绝大(dà)部分(fèn)频段的电磁波(bō)仅(jǐn)能在视距内进行传输的问题就必须克服。空基平台所拥(yōng)有的大视距(jù)特点,即使是在未来战场上,也仍将使得它相对于地基平台(tái)在低空(kōng)目标探测上具有优势(shì)。

            2)运动优(yōu)势。预警机相对于固(gù)定式探测(cè)感知平台,可以(yǐ)利用机动性扩大覆盖范围和生存(cún)力(lì);在网络信息(xī)条件下,机动性(xìng)也(yě)将为分(fèn)布式和网络化(huà)协同运(yùn)用(yòng)提供(gòng)支持,例如机载(zǎi)雷(léi)达的多基地应用或电子侦察系(xì)统的多基协同与运动定位中,机(jī)动(dòng)性可以优化阵位和(hé)拓展工作模(mó)式,从而(ér)提高(gāo)探测距离(lí)和精(jīng)度。

            3)集成优势。早期的预警(jǐng)机仅在飞机上集成雷达和(hé)简单通(tōng)信系统,此后随着功能拓展和技术(shù)水平提升,雷达、电子侦察、通信(xìn)侦察等多类传感器以及短波、超短波、卫星通信等(děng)各类(lèi)数据链系(xì)统均在飞机上集成(chéng),使得预警机既能执行(háng)多种作战任务(比如侦察、预警、指挥等),也能(néng)够链接体系内(nèi)多种作战要素,从而构成体系作战能力的重要依托(tuō)。

      预警机(jī)装备的三个基(jī)本(běn)优(yōu)势,将(jiāng)使其(qí)在网络(luò)体(tǐ)系条件下继续生存与发展。与其他空中(zhōng)作战装备(bèi)类似(sì),其作用(yòng)将以(yǐ)无人化、智能化、网络化和(hé)分(fèn)布式形态实现,此处不(bú)再对此展开论述(shù)。但第三(sān)代预警机所拥有的(de)战场管理能力,在第四代预警机上将与(yǔ)探测(cè)感知(zhī)分离,从(cóng)而(ér)使得第四(sì)代预警(jǐng)机(jī)主要执行(háng)探测感知任务。而之所以存(cún)在这种分离,主要因为第三代预警机具备(bèi)的战场管理能力是在有人(rén)条件(jiàn)下实现的,而未(wèi)来(lái)网络(luò)信息体系条件下,分布式(shì)与网络化作战要(yào)求(qiú)管理的作(zuò)战平台(tái)类型(xíng)、数量(liàng)和作战任务越(yuè)来越丰富,对战场管理的能力要求进(jìn)一步(bù)提升;但由于无(wú)人化(huà)与(yǔ)智(zhì)能化(huà)发(fā)展(zhǎn)速(sù)度的不平衡(héng),无人(rén)化在一定程(chéng)度上领先于智(zhì)能化,基于人的战场管理能力在一段时间内难以通过智能化技术(shù)在无人平台上与探测感知同步实施,因此网络体系条(tiáo)件(jiàn)下,第四代(dài)预警机的(de)战(zhàn)场管理能力和探测感知能力在(zài)无人化的单平台上(shàng)难以同时(shí)满(mǎn)足。随着(zhe)人工智(zhì)能技术的进一步发展,也许在第五代(dài)预警机(jī)上重新实(shí)现两者的(de)结合更(gèng)为现实。

      在第四代预警机将战场管(guǎn)理(lǐ)任务从自身中剥(bāo)离的同时,探(tàn)测感知任务也将(jiāng)在分布式节点之(zhī)间进一步(bù)分(fèn)离。这(zhè)种(zhǒng)分离有两种含义:1)原来集中在一个(gè)大平(píng)台上实现的探测感知任务将分(fèn)散到各个不(bú)同(tóng)平台上实现;2)探测感知任务内部的细分,例如发现、跟踪和识别,也可(kě)能由(yóu)不(bú)同平台来完成。

      网络(luò)信息体系条件(jiàn)下分离必然导致共享,正是通过(guò)共享,才能使各个分(fèn)离的平台与(yǔ)任务能够整体(tǐ)发(fā)挥作用,从而构成(chéng)“侦、控、打、评”杀伤链的一环以及杀伤(shāng)网[8]的功能节点,即“能力涌现”;另一方面,通过共享,每一个(gè)节点被赋(fù)予超出自身之外的能力,自(zì)身在网络中找(zhǎo)到定(dìng)位(wèi)并实现价值提升,即“体系赋能”。因此,分离与共(gòng)享构成网络信息(xī)条件下第(dì)四(sì)代(dài)预警机(jī)装备定(dìng)位的主题。

    2 主要特征

      虽(suī)然从装备定(dìng)位上看(kàn),预警机将(jiāng)作为网(wǎng)络信(xìn)息体系中执行探测感知任务的(de)空中(zhōng)主要节点存在(zài),似(sì)乎与第一代预(yù)警机类似,但正(zhèng)如“否(fǒu)定之否定”规律所揭示的(de),第四代不(bú)是(shì)向第一(yī)代简单地回归(guī)与重复(fù),而是随着作战样式的演进与(yǔ)技术的发展,呈现(xiàn)出有时代特色的四个总体特征。而这四个方(fāng)面的总(zǒng)体(tǐ)特征,又应该服务于(yú)解决(jué)预警(jǐng)机(jī)对(duì)新型作战样式、新(xīn)型(xíng)目标(biāo)威胁、复杂对抗(kàng)环境和轻小(xiǎo)平台(tái)安装(zhuāng)等几类基本需求的适(shì)应性问题(tí);因这(zhè)些需(xū)求性问题对于空中作(zuò)战(zhàn)装(zhuāng)备具备(bèi)普遍性(xìng),限于篇幅,本文(wén)仅(jǐn)针(zhēn)对第四代预警机的总体特(tè)征进(jìn)行论述。

            2.1 机(体)、电(子)融合

      机(jī)体(tǐ)与(yǔ)任务电(diàn)子系统的(de)深度融合(hé)是(shì)第四代预警机的主要技术特点之一。在第三代(dài)预警机任务(wù)载荷与平台一(yī)体化设计的基础上,以微波雷达为主的任务载荷将与机(jī)体蒙皮实(shí)现从一体化集(jí)成向(xiàng)深度融合的跨越(yuè),而执行不同(tóng)任务的任务(wù)电子系(xì)统自身也更加作为一个整体(tǐ),一体化(huà)和多(duō)功能程度持续(xù)提(tí)升。

      这种深度融合的系统我(wǒ)们可以称(chēng)为“智能蒙皮”[9],不仅是共形化的(de)辐(fú)射单元,更是(shì)多功能集成系(xì)统。虽然这个概念早在20世纪80年代即(jí)由美(měi)国空军提(tí)出,且多年来已经取得若干(gàn)进展[10],但(dàn)在(zài)其与预(yù)警机应用(yòng)的结合(hé)中,应该有新的内涵(hán)。它以一体化(huà)为(wéi)基(jī)础(chǔ),以智能化为核心,其具体(tǐ)含义有四点。

            1)更宽频带,对于机体更大(dà)的新(xīn)型隐身目标,可(kě)能(néng)需要进一步降低频段;而出于(yú)抗干扰等需要,需要增加多(duō)种频(pín)段,因此第四代(dài)预警机探(tàn)测频段可(kě)能空前增加(jiā),而无人(rén)平台可以定制,即(jí)贯彻(chè)“传感器飞机”[11]理念(niàn),可以满足(zú)更大孔径和更(gèng)多重(chóng)量(liàng)的需求。

             2)更优密度(dù),为提高(gāo)探(tàn)测性(xìng)能和适装(zhuāng)性(xìng),需要(yào)进一步提高单位蒙皮面积的功率密度,并降(jiàng)低重量密度。

             3)更多功能,基于更(gèng)宽频段,集成化实现雷达、通信(xìn)、侦察和(hé)干扰等多(duō)种功能,并自(zì)适应感知外界(jiè)电磁(cí)环境。但(dàn)需要注意的是(shì),预警(jǐng)机智能蒙皮首先(xiān)要解决的(de)应该(gāi)是雷达多频段探测问题,而不是多(duō)功能集成问题,这正(zhèng)是预(yù)警机智能蒙皮与其它平台的不同(tóng)之(zhī)处。

             4)更(gèng)小截面,在蒙皮具备适度隐身性能的(de)同时,基于对辐射能(néng)量的更精确(què)管控,降低(dī)截获概(gài)率,支撑实现穿透式情报监视(shì)侦察。第四代预警机基于(yú)智能(néng)蒙皮解决硬件的(de)集成问题(tí),以此为基(jī)础,通过网络化基础环境提供(gòng)下层硬件与上层(céng)应用系统之间的接(jiē)口。

      与(yǔ)第三代预警(jǐng)机的(de)操作系统运行(háng)环境和中间件主要(yào)为基于本平台局域网的各种异构(gòu)平台运行(háng)提供支持相比,第四代预警机的网络化运行环境需要(yào)更多地为基(jī)于跨平台无(wú)线网络的各种异构(gòu)平台运行提供(gòng)支持,在(zài)借鉴(jiàn)民用(yòng)基于互联(lián)网环境的网络(luò)操作系统概(gài)念的基(jī)础上,将(jiāng)支(zhī)撑(chēng)网络信(xìn)息体系(xì)条件下多(duō)链组(zǔ)网管理、空中协同节点资源虚拟(nǐ)化(huà)管(guǎn)理和(hé)分布式服务等能力的软件系统集成为预警机专用和面向云的(de)网络操作环境(图1),是第四代预警机的重要技术特点(diǎn)。在此基础上,应用程序(xù)在实(shí)现彼(bǐ)此间解(jiě)耦(ǒu)及(jí)与下层硬(yìng)件解耦的同时,可以统一调度网络内的(de)各(gè)类资源,并智能化(huà)完成各类(lèi)功能。因此,第四代预警(jǐng)机总体上将(jiāng)呈现(xiàn)出“蒙(méng)皮化传(chuán)感器 + 网络(luò)化基础环(huán)境 + 智能(néng)化系统应用”的技(jì)术(shù)特征。

     

    图1 第四代预警机网络化基础环境(jìng)概念

            2.2 单(体)、(集)群并重

      第四代预警机的(de)单体(tǐ)和集群形式同时存在于(yú)网络信息体系,是(shì)其(qí)产品形态的重要特点。从平台形式来看,第四(sì)代预(yù)警机(jī)将以无人(rén)为主;但在其演进(jìn)过程中(zhōng),传感(gǎn)器集中在单(dān)个平(píng)台上运用的单体预警机(jī)形式和分散在多个平台上运用的分布式或集群(qún)预警机形式将并行(háng)存在,反(fǎn)映了(le)第(dì)四代预警机发(fā)展过程中其产品形态的多样(yàng)性。

      两者将以(yǐ)智能蒙(méng)皮为共同技术基础,但(dàn)在(zài)平台规(guī)模上有较大(dà)差异(yì),不(bú)能偏废。其(qí)中,单体形式规模比(bǐ)较灵(líng)活,其最大(dà)起飞重量从数十吨左右一(yī)直可(kě)以减(jiǎn)少到十吨以内,利用无人平台的通用(yòng)性优势,如低(dī)成本、高升限(xiàn)和(hé)长航(háng)时等特点(diǎn),执行(háng)常态化(huà)警戒任务(wù),是第四代预警(jǐng)机(jī)发展早期的主要形(xíng)态;集群形(xíng)式则(zé)由于其平(píng)台(tái)规模相比集中(zhōng)式平台(tái)显著减小,其载荷在重量、体积和功耗(hào)等方面的要求相对较高,其普及速度(dù)将(jiāng)取决于微系统(tǒng)技术的充分发展;同时由于(yú)单个平台上载荷能力(lì)有限,分(fèn)布(bù)式协同运用(yòng)将成为其拓展能力的主要手段。

            2.3 微(波(bō))、光(电)互补

      第(dì)四代预警机在载荷(hé)形式上的(de)另(lìng)一个重要特点可(kě)能(néng)是,在以微波(及米(mǐ)波)为主的同时,采用光(guāng)电手段(最为典型的波(bō)段(duàn)为红外,本文特指红(hóng)外波(bō)段光(guāng)电探测系统)执行对隐身空气动力(lì)目标的探(tàn)测任务(wù)[12]。相对于传统(tǒng)的红外光电探测系统,其在任务能力上可以对(duì)低热辐射目标进行全(quán)方位搜索,在信号处理上将传统的高信噪比成(chéng)像转变为低信噪比检测(cè)。

      微波与光电互补的必要性在于,光电系统由于无源工作,相比于(yú)有源微波(bō)系统,其对低(dī)/零功(gōng)率作战适应性更好,作用距离更(gèng)远,抗干扰(rǎo)能力也更优;相比(bǐ)微波无(wú)源系统(tǒng),其(qí)方位分(fèn)辨能力和精度更好,便于区(qū)分密集目标,并改善目标识别(bié)性能。此外,由(yóu)于其载荷对平台的安(ān)装(zhuāng)要求低,相比微(wēi)波系(xì)统而言,在平(píng)台适应(yīng)性方面更具优势。光(guāng)电探测(cè)用于预警机,将(jiāng)是第(dì)四代预(yù)警机在产(chǎn)品形态多样化上的(de)重要体现,也是对“单、群并(bìng)重”特点的(de)重要支撑(chēng)。

      光电预(yù)警探测系(xì)统用于机载条件下的预警探测,已初步具备工程应用条件,其(qí)主要技术途径(jìng)包括:研制预警探测专用器件,通过扩大探(tàn)测(cè)器谱宽和加大单元能(néng)量接收面积(jī),提(tí)高能量(liàng)利用效率;在进一步加大(dà)孔径的同(tóng)时,引(yǐn)入自由(yóu)曲面设计技(jì)术和离轴多(duō)反光学系统,或在低成本(běn)平台上采(cǎi)用非制冷技(jì)术降低装机代价;借鉴相控阵微波雷达工(gōng)作(zuò)模式(shì)设计,加(jiā)大时间(jiān)积累来换取(qǔ)更多能量;采用恒虚(xū)警、检测前跟踪、多波段协同(tóng)和(hé)模式识别等先进算法,降低检测信噪比(图2)。

     

    图2 光电系统(tǒng)用于预警探测的主要技术途径

      光(guāng)电预(yù)警探测系统存在的突出问题有(yǒu)四类。

            1)相比传统(tǒng)的光电成像与(yǔ)搜索(suǒ)跟踪系统,由于其探测距(jù)离(lí)更远,且预警机要求下视(shì),因此受(shòu)背景(jǐng)影响更为严重,传播路径损失更大,反杂波(bō)问题需要进(jìn)一步研究解决(jué)。

            2)为提高情报与信息质(zhì)量,希(xī)望光电预警探(tàn)测(cè)系统提供距离信息,真正实现被动(dòng)光(guāng)电系统的“三坐标”能力,为此需要(yào)开(kāi)展多基地协同(tóng)测距、多波段协同测(cè)距与激光(guāng)协同测(cè)距等研究。

            3)为(wéi)适应更小的(de)无人平台,需要(yào)载荷进一(yī)步轻小型化。

            4)相比于微波系统(tǒng)在目标特性方面的认知,光学系统还(hái)处在起(qǐ)步(bù)阶段,需要充分开(kāi)展基础研究(jiū)。2.4 有(人)、无(人)协同

      有人无人协(xié)同是第(dì)四代预(yù)警机在作战运用上的(de)重(chóng)要特(tè)征。未来的预警机必须是编队作战(zhàn)的,编队协同(tóng)是(shì)网络信息体系条件(jiàn)下实现装备体系赋能和能力(lì)涌现的重要途径。

    •   从协同效能上看(kàn),有人无人(rén)协同可(kě)以实现探测增程、识(shí)别增准、决策增(zēng)速,创(chuàng)新作战样式(shì)和提升作战能力。

    •   从装备(bèi)体系构建角度看,有人预警(jǐng)机通常是领先建设的,是装(zhuāng)备存(cún)量;无人预(yù)警机是(shì)后发研制的,是(shì)装备增量,通过有人(rén)预警机与无人预警机协同(tóng)工作,也是(shì)实(shí)现现有装备(bèi)效能最大化(huà)的必然(rán)需(xū)求。

    •   从协同样(yàng)式(shì)上看,可以分为(wéi)三类:1)有人预警机与无人(rén)预警机的协同[13];2)无人预警机(jī)之间的协同;3)有人预警机之(zhī)间的协同。与前两类协同方式相比,有人预警(jǐng)机之间的协同容易被忽视,而从实现(xiàn)协(xié)同的技术途径上看,有人预警机之(zhī)间(jiān)的协同相(xiàng)对来说更容(róng)易实现,可以为(wéi)有人(rén)-无(wú)人协(xié)同积累(lèi)技术与经(jīng)验,同时也是用好存量的重要措施。通过有(yǒu)人预警机之间的协同(tóng),可以充分(fèn)发挥人在回路优(yōu)势,创新实现战(zhàn)场频谱统一管控、能量与时间统一调度、不同颗粒度(dù)情(qíng)报共享、分布式指(zhǐ)挥(huī)控制与射手选择等(děng)装备功(gōng)能,让装(zhuāng)备在体系中发挥最大效用。

     3 体系贡献度评价方法(fǎ)

      网络信(xìn)息(xī)体系条(tiáo)件(jiàn)下评价(jià)预警机(jī)装备的(de)体系贡(gòng)献度(dù),大致可以(yǐ)分(fèn)为涌现(xiàn)度、时效性、生存性和集约(yuē)性四类指标(biāo)[6]。

    涌(yǒng)现度衡量单件装备能力对杀(shā)伤链(或杀伤网)各相关环节(jiē)或要素的影响,其评价基础是单件装备的基(jī)本功能性能评价(jià)指标。第四代(dài)预警机以探(tàn)测与识别为基(jī)本(běn)功能,虽然处(chù)于杀伤链的(de)前端(duān)环节(“侦”),但(dàn)考察(chá)其(qí)贡(gòng)献度,应该从它对控、打和评的作用来衡量,且具体评(píng)价(jià)可能(néng)与(yǔ)工作模式和产品形态(tài)有关。

      例如,对于单体工(gōng)作(zuò)的(de)预警机(jī)而言,其基本功能的评(píng)价指(zhǐ)标在于探测威力(lì)、精度(dù)、分(fèn)辨力(lì)、可识别(bié)目标类型以及(jí)识别概率等(děng)等(děng)。那么,这些基本(běn)功能指标一方(fāng)面(miàn)将杀(shā)伤链中的特定环节(例如,对(duì)于“侦(zhēn)”的环节(jiē),它自身也是网络化组织(zhī)的,由(yóu)很多网络要素构成)能力提升了哪些是需要考察的,另一方面这些基本(běn)功能指标通过网(wǎng)络化组织后对后端(duān)环节又(yòu)会产生何种影响(如提高(gāo)了决策准确(què)性、加快了决策时间、延(yán)伸(shēn)了(le)武器系统的(de)发(fā)射距离(lí)等等),也(yě)是需要考察的,这就构(gòu)成(chéng)了(le)涌现度评价矩阵,这(zhè)个矩阵的一维(wéi)是基本功(gōng)能性(xìng)能对“侦”自身环节(jiē)整体上的能力提升,另(lìng)一维是对打击(jī)链后(hòu)端各环(huán)节(jiē)效(xiào)能的影响。而对于无人集群运用或(huò)有人-无人协(xié)同运用时,除了按(àn)照(zhào)前述评价方法将集群或协同运用的(de)各类单(dān)体作(zuò)为一个整体开展评价(jià)外(wài),也(yě)要评价这个“整(zhěng)体”内部的(de)各个单元(yuán),其单件能力在(zài)通过集(jí)群(qún)或(huò)协同(tóng)运用(yòng)后所能达(dá)到的能力。

      时效(xiào)性评价可以(yǐ)从两(liǎng)个方面来理解(jiě)。一是站在(zài)涌(yǒng)现度的角度,衡量第(dì)四代(dài)预警机(jī)在体(tǐ)系中带给“侦、控、打、评(píng)”各环(huán)节的能力增量,只不过这个能力增量除了从各(gè)个环节分别开展评价外,对杀伤链作为一个整体的效(xiào)能贡(gòng)献,也要做出评价,这(zhè)种整体(tǐ)效能(néng)贡献最主要的即是杀伤链闭环时间(jiān)。在这个意义上,时效性评价可以放在第一类指(zhǐ)标“涌现度”中。除了(le)涌现(xiàn)度外,时(shí)效(xiào)性还可以(yǐ)指第四代预(yù)警机在自(zì)身所处的(de)环节(jiē)(即“侦”)完成闭环的速度衡量,可(kě)以理解(jiě)为杀伤链作为(wéi)一个整体(大闭环)对(duì)特定环节(小闭环)的时效性要求。从这(zhè)个指(zhǐ)标(biāo)出发,需要强化小闭环的概念,因为在复杂对抗环境下,并不一定(dìng)是预警机开始启动工作就可以形成后(hòu)端可用的情报(bào),绝大部分情况(kuàng)下需(xū)要调度传感器的(de)能(néng)量和时间等资(zī)源,在一定的(de)时间约束下直到(dào)形成后(hòu)端可用信(xìn)息为止。

      第(dì)四代预(yù)警机的生存力评价将与(yǔ)第三代预警机显著不同(tóng)。第三代预(yù)警机是典(diǎn)型(xíng)的集中式高(gāo)价值平台,平台自身自(zì)卫手段较(jiào)少,主(zhǔ)要基于对威胁的及早发现、任务阵(zhèn)位(wèi)选择与(yǔ)战斗机(jī)护航来保(bǎo)障(zhàng)自身安全。对于第四代预警机的两种基本形态(tài)而(ér)言,集中式无人单平(píng)台的生存力(lì)评价可以沿用现有的“被(bèi)击中概(gài)率”方法,但(dàn)对于分布(bù)式无人平(píng)台(tái)或集(jí)群,其生存概(gài)率的计算应与前者不同,不(bú)能仅(jǐn)仅评价集群中个体的生存概率,更(gèng)应该衡量(liàng)每一个体(tǐ)的全部或部分功能可以向(xiàng)集群(qún)中其他个体甚至是集群之外的同类功能平台(tái)转移的能力,也就是说(shuō),可(kě)以考虑(lǜ)在(zài)补充引入类似转(zhuǎn)移(yí)效率(lǜ)等概念(niàn)的基础上(shàng)衡(héng)量集群整体的被击中概率(lǜ)以及战(zhàn)场可(kě)存续时间等指标;因(yīn)为无(wú)人(rén)集群(qún)相比集中式平(píng)台(tái)更加允许个(gè)体的消失,个体消失(shī)后集群(qún)功(gōng)能整体上并不一(yī)定消失,而集中式平(píng)台个体消失后(hòu),整体功能随即消失。这正是作战样(yàng)式变革(gé)对装备生存力(lì)评价带来(lái)的质变(biàn)。

      第四代预警(jǐng)机的集约性评(píng)价可以从两个方面开(kāi)展。1)适(shì)装集约性,主(zhǔ)要用来衡量任务能(néng)力对(duì)平台资(zī)源的利用效率(lǜ),适应于集中式单平台和集(jí)群(qún)平台(tái)两(liǎng)种产品形态。例如(rú),将预警机探(tàn)测能力综合成功率孔径(jìng)积来度(dù)量(liàng)(或者(zhě)选用用(yòng)户最关心(xīn)的指(zhǐ)标,如探测距(jù)离(lí)),将(jiāng)平台资(zī)源指标选用最大起飞重(chóng)量(liàng)这个最主要(yào)的指标,二者的比(bǐ)值(zhí)就是每单位(wèi)重量所能达到的能力;若(ruò)需要考察子(zǐ)系统的集约(yuē)性,还可以进一步细分,例如智能(néng)蒙(méng)皮的功率密度、重量密度比等。2)节点集约性,主要应用于集群平台,用(yòng)以(yǐ)在体系范围内衡量节(jiē)点是否以最小(xiǎo)数(shù)量(liàng)融(róng)入体系使得既能贡献足够(gòu)能力,又能维持必要冗(rǒng)余以(yǐ)保障体系生存能力。

    结 语

      第(dì)四代预警机(jī)为适应(yīng)新的作战(zhàn)样式、新的目(mù)标威胁、复杂作战环(huán)境和(hé)多样化安(ān)装平(píng)台,将以机身与载荷深度融(róng)合、微(wēi)波与光学(xué)互相补(bǔ)充为主要技术形态,以单体和集群并(bìng)行发展、有人(rén)无人(rén)协同运用(yòng)为主要使用方式。预警(jǐng)机的发展也必将对技(jì)术的进步产生强大的牵(qiān)引作(zuò)用,为此建议:

            1)加强应(yīng)用(yòng)于预(yù)警机的(de)智能蒙皮概念、形态与关键技术研究,针对其宽频带、多功能和高性能等特性,集中开展已有科研成(chéng)果梳理、集成并做好后续(xù)布局;

            2)加强光(guāng)电(diàn)预警探测技术攻(gōng)关,特别(bié)是针对(duì)载荷轻小型化、反杂波、三坐(zuò)标、“时间频率相位三(sān)同步”等工(gōng)程问(wèn)题以及全(quán)面建(jiàn)立光学(xué)目(mù)标特(tè)性与(yǔ)识别基础库等基础问题(tí),集全国之(zhī)力,进(jìn)一步推进光电系统跨领域发展;

            3)系统性加强有人预警机编队协(xié)同(tóng)、有人(rén)-无人协同以及(jí)无人平台分(fèn)布式运用等研究,并(bìng)重点解决(jué)好具(jù)有预警机特色的(de)基础性运行环境(操作(zuò)系统)与协同通信网(wǎng)络等问题,为全面提升预警机装备体系能(néng)力(lì)打下基础。

      

      【参考文(wén)献】

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