



第(dì)四(sì)代预警(jǐng)机发展(zhǎn)研究
摘 要:第四代(dài)预警机在服从(cóng)各类武(wǔ)器装备共同具有的无人化、智能(néng)化与网络(luò)化协同运用等普遍性特点的同时,具备机身与电子深(shēn)度融合、有人平台与无人平台协(xié)同运用、微(wēi)波(bō)与光学探测(cè)互为(wéi)补(bǔ)充、集中式单平台与分布式多平台共同(tóng)发展等(děng)四类(lèi)趋势,并在总体技术架(jià)构上具备“蒙皮化(huà)传感(gǎn)器+网络(luò)化运(yùn)行环境+智能化应用服务”的(de)典型(xíng)特征。此外,文(wén)中(zhōng)给出(chū)了(le)第四代预警机(jī)的体系贡献度评价(jià)指标与(yǔ)实施方法(fǎ),以及(jí)未来(lái)装备发展的相(xiàng)关建议(yì)。
关键词(cí): 网络信息体系;预警机;智能蒙(méng)皮;体系贡献度;指(zhǐ)挥控制
引 言
预(yù)警机(jī)自1945年首次服役以来,迄今历经75年发展,可以(yǐ)分为三代[1]。
第一代预警机定位为空中雷(léi)达站(zhàn),主要用于低(dī)空(kōng)补盲,技术上雷达采用普通脉(mò)冲体制,雷达情(qíng)报(bào)通(tōng)过摩尔斯(sī)电码和话音下(xià)传至(zhì)舰载或地面指挥所,发(fā)展时期为(wéi)20世纪40年代(dài)至20世纪70年代;
第二代预警机定位为空中指(zhǐ)挥所(suǒ),技术上雷达采用脉冲多(duō)普(pǔ)勒和有源相控阵体制,并基于多(duō)传(chuán)感器配置与数据融合形成高质(zhì)量情报后,通过数据(jù)链(liàn)与其他作战单元进行协同(tóng),发展(zhǎn)时(shí)期为20世纪70年(nián)代至21世(shì)纪初;
第(dì)三代预警(jǐng)机定位(wèi)为空中战场管理中心[2],是作战体系(xì)中(zhōng)的核心与枢纽性节点,在(zài)各型(xíng)作战平台管理、平台传感器管理和信息(xī)火力协同等方面发(fā)挥(huī)更多作用,技术上具有(yǒu)网络化、一体化、软件化和智能化(huà)等特点,发展时期为21世纪初至今。
第四代预(yù)警机将在网络信息体系中(zhōng)设计与运用,同时服从(cóng)各类武器装备发展(zhǎn)具有的无人化、智能化与网(wǎng)络化协(xié)同等普遍性趋势。但与前三代预(yù)警机发展过程(chéng)中世界(jiè)各(gè)军(jun1)事强(qiáng)国均有比较明确(què)的规(guī)划布局相比,目前对2030年后预警机装备(bèi)并(bìng)没(méi)有给出全面(miàn)展望(wàng)、系(xì)统规划与清晰定义,总体认识失之片面与零星(xīng)。以(yǐ)美(měi)军为例(lì):
- 一是在2017年“多疆(jiāng)域指挥控制”计划(huá)[3]中提出,“E-3预警(jǐng)机(AWACS)任务可能会分解,这意味着该任(rèn)务将由数量更多、尺寸更小的平(píng)台执行,但(dàn)可能仍将会(huì)有某种空中的中(zhōng)心节点,协(xié)调有人驾驶飞(fēi)机和(hé)无人驾驶飞机的功能”;
- 二是在2018年(nián)在“先(xiān)进战场管理系统(ABMS)”计划[4]中提出,“将(jiāng)ABMS作为E-8C的后(hòu)续项目,无人(rén)机、预警机、F-35等ISR/指控(kòng)/打击(jī)平台被(bèi)连接成簇,利(lì)用(yòng)多平台形成的‘面’侦察指挥网络替代E-8C的‘点’侦(zhēn)察指挥系统,并(bìng)将(jiāng)各(gè)传感器节点信息绘制成统(tǒng)一的战场图(tú)景”;
- 三是在2019年《大国竞争时代的美国空军(jun1)》[5]及2019年(nián)《2030飞(fēi)机清(qīng)册》[5]中(zhōng)设想将现有“预警机和E-8C等ISR和BMC2大型平台的功能广(guǎng)泛分布(bù)于(yú)多个(gè)平台和武器系统上,取(qǔ)而代之的是数量更(gèng)多的小型ISR和BMC2平(píng)台(tái),其(qí)中还有一些是(shì)无(wú)人机,可以执行分布式(shì)网络化作(zuò)战”,并(bìng)提出发展穿透式(shì)情报监视侦察飞机(P-ISR),如表1所(suǒ)示,但此型飞机的定位与主要能力(lì)描述不多。再以俄罗(luó)斯为例(lì),其报(bào)道比较多的、正在(zài)努力发展的(de)A-100预警机[6],于2017年底首飞,可以归为第三代,对其未来设想则知之甚少。
表1《2030年飞机清册》提出的部分机型发展清单[5]
有鉴于此,可以(yǐ)认为现阶段各军事强国对预警机装备的未来装备(bèi)发展尚在探索之(zhī)中,从一定程度上看,也可以认为我国在预警机装备发展上正在失去强(qiáng)国参照,需要更加(jiā)自主地(dì)定义未来。本文(wén)以网(wǎng)络信息(xī)体系条件下空中作战装备具备的普遍性[7]为(wéi)基础,系统(tǒng)分析第(dì)四代预警机的装备定位与(yǔ)技术特征,希望为国内开展前瞻性技术布局、装备改进与研制提供参考。
1 装备定位
在回答第四代(dài)预警机装(zhuāng)备定位之前,应该首先回答预(yù)警(jǐng)机装备(bèi)为什(shí)么能够持续存在(zài)。其理由在于“侦(zhēn)、控、打、评(píng)”打(dǎ)击链的永恒性,以及预警机自诞(dàn)生以来的三个优势在未来战争(zhēng)中仍然能够保持。
1)空基优势。只要探测感(gǎn)知与指(zhǐ)挥控制(zhì)平台以电磁波为主要手段(duàn),绝(jué)大部(bù)分频段的(de)电磁波仅能(néng)在视距(jù)内进行传输的问题就必须克服。空基平台所拥有的大视距特点,即使是在未来战场上(shàng),也仍将使得它相对于地基平台(tái)在低空(kōng)目标探测上具(jù)有优势(shì)。
2)运动(dòng)优势。预(yù)警机相对于固(gù)定式探测感知(zhī)平(píng)台,可以利用机动性(xìng)扩(kuò)大覆盖范围和(hé)生存力;在(zài)网络信息条件(jiàn)下,机动性也将(jiāng)为分布式(shì)和(hé)网络化协同运用提供支持,例如机载雷达的多基地应用或电子侦察系统的多(duō)基协(xié)同与(yǔ)运(yùn)动定位中,机动(dòng)性可以优化阵位和(hé)拓展工(gōng)作模式,从而提高探测距离和精度(dù)。
3)集成(chéng)优势。早期的预警(jǐng)机仅在(zài)飞(fēi)机上集成雷达和简(jiǎn)单通信系统,此后随着功能拓展和技术水平提升,雷达、电子侦察、通(tōng)信侦(zhēn)察等(děng)多类(lèi)传(chuán)感器以及短波、超短波、卫星通信(xìn)等(děng)各类数据链系统(tǒng)均在飞机上集成,使(shǐ)得预警(jǐng)机既能执行多种作战任务(比(bǐ)如侦察、预警、指挥等),也能够链接体系内多种作战(zhàn)要素,从而构成体系(xì)作战能(néng)力的(de)重要依(yī)托。
预警机装备的(de)三个基本优势,将使其在网络(luò)体系条件(jiàn)下继(jì)续生存与发展。与(yǔ)其他(tā)空中作战(zhàn)装备类似,其作用(yòng)将(jiāng)以无人化、智(zhì)能化、网络化和分布(bù)式形(xíng)态实现,此处不再对此(cǐ)展(zhǎn)开(kāi)论述。但第三(sān)代预警(jǐng)机(jī)所(suǒ)拥(yōng)有的战场管(guǎn)理能力,在第四代预警机(jī)上将与探测(cè)感知分离,从而使得第四代预警机主(zhǔ)要(yào)执行探测感知任务。而之所以存在这种分(fèn)离,主(zhǔ)要因为第(dì)三代预警机具备的(de)战场管理能(néng)力是(shì)在有人(rén)条件下实现(xiàn)的,而未来网络信息体系条件下,分(fèn)布(bù)式(shì)与网络化作战要求管理的作战平(píng)台(tái)类型、数量和作战任务越来越丰富(fù),对战场管(guǎn)理的能力要求进一(yī)步提升;但由于无人(rén)化(huà)与(yǔ)智能(néng)化发(fā)展速度的不平衡(héng),无人化在一定(dìng)程度上领(lǐng)先于智能(néng)化,基(jī)于(yú)人的战场管(guǎn)理能力(lì)在一段(duàn)时间内难以(yǐ)通过智能化技(jì)术(shù)在无人平台上与探测感知同步实施,因此网络体系条件下,第四代预警机的(de)战场管理能力和探测感知(zhī)能力在无人化的单平台(tái)上难(nán)以同时满足。随着人(rén)工智能技术的进一步发展,也许(xǔ)在第五代预警机上重新实(shí)现两者的结合更为(wéi)现实。
在第(dì)四代预(yù)警机将(jiāng)战场管理任务(wù)从自身中剥(bāo)离的同时,探测感知任务也将(jiāng)在分(fèn)布式节(jiē)点(diǎn)之间进一(yī)步(bù)分离。这种分离有两种含义:1)原来(lái)集中在一个大平台上实现(xiàn)的探测感知(zhī)任务将(jiāng)分散到(dào)各(gè)个不同平台(tái)上实(shí)现;2)探测感知任(rèn)务内(nèi)部的(de)细(xì)分,例如发现、跟踪和(hé)识别(bié),也可能由不同平台来完成(chéng)。
网(wǎng)络信息体系(xì)条件下分离(lí)必然导(dǎo)致共享(xiǎng),正是通过共享(xiǎng),才(cái)能使各个分离的(de)平台与(yǔ)任务能够整体发挥作(zuò)用,从而(ér)构(gòu)成“侦(zhēn)、控、打(dǎ)、评(píng)”杀伤链(liàn)的(de)一环以及杀伤网[8]的功能节点,即“能(néng)力涌现(xiàn)”;另一(yī)方面(miàn),通(tōng)过共享,每一个节点被赋予超出(chū)自(zì)身之(zhī)外的能力,自身在网络中找到定位并实现(xiàn)价值提升,即(jí)“体系赋能”。因此,分离(lí)与共享构(gòu)成网络信息条件(jiàn)下第四代预警机装备定位的主题。
2 主(zhǔ)要特征
虽然从装(zhuāng)备定位上(shàng)看,预警(jǐng)机将作(zuò)为网络信息体(tǐ)系中执行探测(cè)感知任务的(de)空中主要节点存在,似乎与第一代预警机(jī)类似,但正如“否(fǒu)定之否定”规(guī)律所揭示的,第四代不是向第一代简单地回归与重复,而是随着(zhe)作战样式(shì)的演进(jìn)与技术(shù)的发展,呈现出(chū)有时代特色的四个总体特征。而(ér)这四个方面(miàn)的总体特征,又应该服务于(yú)解(jiě)决预警机(jī)对新型作战样式(shì)、新(xīn)型目标威胁、复杂对抗环(huán)境和轻小平(píng)台安装等几类基本需求的(de)适(shì)应性(xìng)问题;因这些需求性(xìng)问题对于空中作战(zhàn)装(zhuāng)备具备(bèi)普遍性,限(xiàn)于篇幅,本文仅(jǐn)针(zhēn)对第(dì)四代预警机的总体特征进行论述。
2.1 机(体)、电(子)融合(hé)
机(jī)体(tǐ)与(yǔ)任务电子系统的深度(dù)融(róng)合(hé)是第四代预警机的主(zhǔ)要(yào)技术特(tè)点(diǎn)之一。在第三代预警机任(rèn)务载荷与平(píng)台一体化设计的基(jī)础上,以微波雷达为主的任务载荷将与机体蒙皮实现从一体化集成(chéng)向深(shēn)度融合的跨(kuà)越,而执行不同任(rèn)务(wù)的(de)任务电子系统自身也更加作为一个(gè)整体,一(yī)体化和多(duō)功能程(chéng)度持续提(tí)升。
这种(zhǒng)深(shēn)度融合的系统我们可以称为“智能蒙皮”[9],不仅是共(gòng)形化的辐射单元,更是多功能集成系统。虽然(rán)这个概(gài)念(niàn)早在(zài)20世纪80年代即(jí)由美国空军提(tí)出,且多年来已经取(qǔ)得若干进展[10],但在其(qí)与预警机应(yīng)用的(de)结合中,应该(gāi)有新的内(nèi)涵。它以一体(tǐ)化为基(jī)础,以智能化(huà)为(wéi)核心(xīn),其(qí)具(jù)体含义(yì)有(yǒu)四点。
1)更宽频带,对于机体更大的(de)新型隐身目标,可能需要(yào)进(jìn)一步降(jiàng)低(dī)频段;而出于(yú)抗干扰(rǎo)等需要,需要增加多(duō)种频段,因此(cǐ)第四代预警(jǐng)机探(tàn)测频段可能(néng)空前增加,而无人(rén)平台可以定制,即贯彻“传(chuán)感器飞机”[11]理念,可(kě)以满足更大孔径和更多重量的需求。
2)更优密(mì)度,为提高探测性能和适装(zhuāng)性,需要进一步提高单位蒙皮面积的功率密度,并降低重量密(mì)度。
3)更多功能,基(jī)于更宽频段,集(jí)成化(huà)实(shí)现雷达、通信、侦(zhēn)察和干(gàn)扰等多种功(gōng)能,并自适应感知(zhī)外(wài)界电磁环境。但需要注意的是(shì),预警(jǐng)机智能蒙皮首先要解决的(de)应该是雷达多频段探(tàn)测(cè)问题,而不是多功能集成(chéng)问(wèn)题,这(zhè)正(zhèng)是预警机智(zhì)能(néng)蒙(méng)皮与其它平台的不同之处。
4)更(gèng)小截面,在蒙皮具备适度隐身性能的同时,基于对辐射能量的(de)更精确管控,降(jiàng)低截获(huò)概率,支撑实现穿透式(shì)情报监(jiān)视侦察(chá)。第四代预警机基于(yú)智能蒙皮解决硬件的(de)集成问(wèn)题,以此(cǐ)为基(jī)础,通过网(wǎng)络化基础环境提供下层硬件与上层应(yīng)用系统之(zhī)间的接口。
与第(dì)三代预警机的操作(zuò)系统运行环境(jìng)和中间件主要为基(jī)于本平台局域网(wǎng)的各种异构平台运行(háng)提(tí)供支持相比,第四代预警机的(de)网络(luò)化运行(háng)环境需要更多地为基于跨平台无线(xiàn)网(wǎng)络的各(gè)种异构平台运(yùn)行提供支持,在借鉴民用基于互联网环境的网络操作系统概念的基(jī)础上,将支撑(chēng)网络信息体系条件(jiàn)下多链(liàn)组网管理、空(kōng)中协同节点资源虚拟化(huà)管理和分布(bù)式服务等(děng)能力的软件系统(tǒng)集成(chéng)为(wéi)预警机专(zhuān)用和面向(xiàng)云的网络操作环境(图1),是第(dì)四代预警(jǐng)机(jī)的重要(yào)技术特点。在此基(jī)础上,应用程序在实现(xiàn)彼此间解耦及(jí)与下层硬件解耦的同时,可以统一调度网络内的各类资源,并智能(néng)化完成各(gè)类功能。因此,第四代预(yù)警机总体上将呈(chéng)现出“蒙皮化(huà)传(chuán)感器(qì) + 网络(luò)化基础(chǔ)环境(jìng) + 智能(néng)化(huà)系统应用(yòng)”的技术(shù)特征(zhēng)。
图1 第四代预警机网络化基(jī)础(chǔ)环境概念
2.2 单(体(tǐ))、(集)群并重
第四代预警机的(de)单(dān)体(tǐ)和(hé)集群形式同时存(cún)在于(yú)网络信(xìn)息体系,是其产品(pǐn)形态的重要特点。从(cóng)平台(tái)形式(shì)来看,第四代预(yù)警机将以无人为主(zhǔ);但在其演进过程中(zhōng),传感器集(jí)中在单个平台(tái)上运用的单体(tǐ)预警机形式和分散(sàn)在多个平台上运用的分(fèn)布(bù)式或集(jí)群预警机(jī)形式将并行存在,反映(yìng)了第四代预警机发展过程中其产品形态(tài)的多样性。
两者将以智能蒙皮为共(gòng)同技术基础,但在平台(tái)规模上有较(jiào)大差异,不能偏(piān)废。其中,单体形式规模比较灵活(huó),其最大起飞重(chóng)量从数十(shí)吨左(zuǒ)右一直可以减少到十吨(dūn)以内,利(lì)用无人平台的(de)通(tōng)用(yòng)性优势,如低成本、高(gāo)升(shēng)限(xiàn)和长航时(shí)等特点(diǎn),执行常态化警(jǐng)戒任务,是第四代(dài)预警机发展早期的主要(yào)形态;集群形式则由于其平台规模相(xiàng)比集中式平台显著减(jiǎn)小,其载(zǎi)荷在重量(liàng)、体积和功耗(hào)等(děng)方(fāng)面的要求相对(duì)较高,其普及速度将取决于微系统技术的充(chōng)分发展;同时由于单个平(píng)台上载荷能(néng)力(lì)有限,分布式(shì)协同运用(yòng)将成(chéng)为(wéi)其(qí)拓展能力的主(zhǔ)要(yào)手(shǒu)段。
2.3 微(wēi)(波)、光(电)互补(bǔ)
第四(sì)代预警机在载荷形式上的(de)另一个重要特点可能是,在(zài)以(yǐ)微波(及米波)为主的同(tóng)时,采用光电手(shǒu)段(最为(wéi)典型(xíng)的波段为红(hóng)外,本(běn)文特指红外波段光电(diàn)探测系统)执行对隐(yǐn)身空气动力目标的探测任务[12]。相(xiàng)对(duì)于传统的红外光电探测系(xì)统,其在任务能力上可以(yǐ)对低热辐射目标进(jìn)行(háng)全方位搜索,在信号处理上将传统的高信噪(zào)比(bǐ)成像转变为低信噪(zào)比检测。
微(wēi)波与光电互补的(de)必要性在于,光电系统由于无源(yuán)工(gōng)作,相比于(yú)有源微(wēi)波系统,其对低/零功(gōng)率作战适应性(xìng)更好,作用距(jù)离更远,抗(kàng)干扰能力也更优;相(xiàng)比微波无源(yuán)系统(tǒng),其(qí)方位分辨能(néng)力和精度更好,便于区(qū)分密集目(mù)标,并改善目标(biāo)识别性能。此外,由于其载荷对平(píng)台的(de)安装要求(qiú)低,相比微(wēi)波系统而言(yán),在平台适(shì)应性方面更具优(yōu)势。光电探测用于(yú)预警(jǐng)机,将是第四代(dài)预警机在产品形(xíng)态多样化上的重要体现(xiàn),也是对“单、群并重”特点的重要支撑。
光(guāng)电预警探(tàn)测系(xì)统用于机载(zǎi)条件下的预警探测,已初步具备工程(chéng)应用条件,其主要技术途径(jìng)包括(kuò):研制预警探(tàn)测专用(yòng)器(qì)件(jiàn),通过扩大(dà)探测器谱宽和加(jiā)大单元(yuán)能量接收面积,提高能量利用(yòng)效率;在进一步(bù)加大孔径的(de)同时,引(yǐn)入自由曲面设计技(jì)术和离轴多反光学系统,或在低(dī)成(chéng)本平台上采用(yòng)非制冷技术降低(dī)装机(jī)代价(jià);借(jiè)鉴相控阵微波雷达工作(zuò)模(mó)式设计,加大时间积(jī)累来换(huàn)取(qǔ)更多能量(liàng);采用恒(héng)虚警(jǐng)、检(jiǎn)测前跟踪、多波段协同和(hé)模(mó)式识(shí)别(bié)等先进算法,降低检测信(xìn)噪比(图2)。
图2 光(guāng)电(diàn)系统用于预警探测的主(zhǔ)要(yào)技术途径
光(guāng)电预(yù)警探测(cè)系统存(cún)在的突出问题有四(sì)类。
1)相(xiàng)比传(chuán)统的光电成像与搜索跟踪系统,由于其探测距离更远,且预(yù)警机(jī)要求下视(shì),因(yīn)此受(shòu)背景影响更为严重,传播路径(jìng)损(sǔn)失更(gèng)大,反杂波问题需(xū)要进一步研究解决。
2)为(wéi)提高(gāo)情报与信息质量(liàng),希望光电(diàn)预(yù)警探测系统提供(gòng)距离信(xìn)息,真(zhēn)正实现被动(dòng)光电系统的(de)“三坐标”能力,为此需(xū)要开展多基地协同测距、多(duō)波段协同测距与激光协同测距等(děng)研究(jiū)。
3)为适应更小(xiǎo)的无人平(píng)台,需(xū)要载荷进一步轻小型化。
4)相比(bǐ)于微(wēi)波系统(tǒng)在目标特性(xìng)方(fāng)面的认(rèn)知,光学系统还(hái)处在起步阶(jiē)段,需要充分开(kāi)展基(jī)础(chǔ)研究。2.4 有(人)、无(人)协同
有人(rén)无人(rén)协(xié)同是第四代预警机在(zài)作战运用上的(de)重要特征。未(wèi)来的预(yù)警(jǐng)机必须是编队(duì)作(zuò)战(zhàn)的,编队协同是网络信息(xī)体系条件下实(shí)现装备体系赋能和(hé)能力涌现的(de)重要途径(jìng)。
从(cóng)协同效(xiào)能上看,有人无人协同(tóng)可以(yǐ)实(shí)现(xiàn)探测增程、识别增准、决策(cè)增(zēng)速,创新作战样式和提升作战能力。
从(cóng)装备体系构建(jiàn)角度看,有人(rén)预警机(jī)通常是领先建设的,是装备存量;无人预(yù)警机是(shì)后发研制的,是装备增量,通过有人预警机(jī)与无人预警机协同工作,也是实现现有装备效(xiào)能最大化的必然需求。
从(cóng)协同样式上看(kàn),可以分为三类:1)有人预警机与无人预警机的协同[13];2)无人预(yù)警(jǐng)机(jī)之间的协同;3)有人(rén)预警机之间的协(xié)同。与前两类协同方式相比,有人(rén)预(yù)警机之间的协同(tóng)容易被(bèi)忽视(shì),而从实(shí)现协同的技术(shù)途径上看,有人预(yù)警机(jī)之间的协同相对来说更容(róng)易实现,可以(yǐ)为有人-无人协同积累技(jì)术与经验,同(tóng)时也是用好存(cún)量的重要措施。通过(guò)有人预警机之间的协同,可以充分(fèn)发挥人在回(huí)路优势,创新实现战场频谱统一管控(kòng)、能量与(yǔ)时间统一调度、不(bú)同颗粒度情报共享、分(fèn)布式指挥控制与射手选(xuǎn)择等装备功能,让装备在(zài)体系中(zhōng)发挥最大效(xiào)用(yòng)。
3 体系贡献度评价方法
网络信息体系条件下评价预警机装备的体系贡(gòng)献度,大致可以分为涌(yǒng)现度、时效性、生存性和(hé)集约性(xìng)四(sì)类指标[6]。
涌现(xiàn)度衡量单件装备能力对杀伤链(或杀伤网)各相关环节或要素的影响,其评价基础是单件装备(bèi)的(de)基(jī)本(běn)功能性(xìng)能(néng)评价(jià)指标。第四代预警机以探测(cè)与识别为基本功能,虽然处于杀伤链的(de)前端(duān)环节(jiē)(“侦”),但(dàn)考察其(qí)贡(gòng)献度,应该从它对控、打和评的作用来衡(héng)量(liàng),且具(jù)体评(píng)价可能与(yǔ)工作(zuò)模(mó)式和产品(pǐn)形态有关(guān)。
例如,对于(yú)单体工作的预警(jǐng)机而言,其基本功能的评(píng)价(jià)指标(biāo)在于探测威力、精度、分辨力、可识别目标类型(xíng)以及(jí)识别(bié)概率等等。那么,这些基本(běn)功能(néng)指(zhǐ)标一方面将杀伤链中的特(tè)定环(huán)节(例如,对于“侦”的环节,它自身(shēn)也是网络化组织的,由很多网络(luò)要素构成)能力提升了(le)哪些是需要考察的,另一方面这(zhè)些基本(běn)功能指标通过网络(luò)化组织后对后端环节(jiē)又会(huì)产(chǎn)生何(hé)种影响(如(rú)提高了(le)决策准确性、加快了决策时间、延伸了武器系统的发(fā)射距离(lí)等等),也是需要考(kǎo)察的,这就构成(chéng)了涌现度评(píng)价矩(jǔ)阵,这个(gè)矩阵的(de)一维是基本功能(néng)性能对“侦”自身(shēn)环节整体上的(de)能力(lì)提升(shēng),另(lìng)一(yī)维是对打击(jī)链(liàn)后端各环节效能(néng)的影响。而对于无人集群(qún)运用(yòng)或有人-无人协同运用时,除了(le)按(àn)照前述评价方法将(jiāng)集群(qún)或协同运用的(de)各类单体作为一个整体开展评价外,也要评价这个(gè)“整体”内部的各个单(dān)元,其单(dān)件能力在通(tōng)过集群或协同运用后所能达到的能力。
时效性评价可以从两个方面(miàn)来理解。一是站在涌(yǒng)现度的(de)角度,衡量第(dì)四(sì)代预警(jǐng)机在体(tǐ)系中带给“侦(zhēn)、控、打、评(píng)”各环节(jiē)的能力增(zēng)量,只不过(guò)这个能力增量除了从各(gè)个环(huán)节分别开展(zhǎn)评价外,对杀伤链作为一(yī)个整(zhěng)体的效能贡献,也要做出(chū)评(píng)价,这种(zhǒng)整体效能贡献最主要的即是杀伤链闭(bì)环时间。在这个意义上(shàng),时效性评价可以放在第(dì)一类指标“涌现度”中。除(chú)了涌(yǒng)现度外,时效性还可以(yǐ)指第四代预(yù)警机在自身所处(chù)的环节(即(jí)“侦”)完成闭(bì)环的(de)速度衡量(liàng),可(kě)以理解为杀伤链作为一个整体(tǐ)(大闭(bì)环)对特(tè)定环节(小闭环)的时效性要求。从这个指标(biāo)出发,需要强化小(xiǎo)闭环的概念,因为在复杂对抗环境下,并不(bú)一定是预警(jǐng)机开始启动工作就可以形(xíng)成(chéng)后端可用的情报(bào),绝(jué)大部分(fèn)情况下(xià)需要调度(dù)传感器的能量和时间等资源,在一定的时间约束(shù)下直到形成后端可(kě)用信(xìn)息为止。
第四代预警机的生(shēng)存力评价将(jiāng)与(yǔ)第三代预警机显著不同。第三(sān)代预(yù)警机是典型的集中式高价值平台,平台自身自卫手(shǒu)段较少,主要基于对威胁的(de)及早发现(xiàn)、任(rèn)务(wù)阵位选择与(yǔ)战斗(dòu)机护(hù)航来保障自身安全。对于第四代(dài)预警(jǐng)机(jī)的(de)两种基(jī)本形(xíng)态而言(yán),集中式无人单平台的生(shēng)存力评(píng)价可(kě)以沿用(yòng)现有(yǒu)的(de)“被击中概率”方法(fǎ),但对于(yú)分布式(shì)无人平台或(huò)集群,其生存概(gài)率的计(jì)算应与前者不同(tóng),不能仅仅评价(jià)集群中个体的(de)生存概率,更应该衡量每一个体的全部或(huò)部分功能可(kě)以向集群中其他个体甚至是集群之外的同类功能(néng)平(píng)台转移的(de)能力,也就是说,可以(yǐ)考虑在补充(chōng)引入类似(sì)转移效率等概念(niàn)的基础上衡(héng)量集群整体的被击中概率以及战场(chǎng)可存续(xù)时(shí)间等指标;因为无人集群(qún)相比(bǐ)集中式平台(tái)更加允许个体的消(xiāo)失,个(gè)体消失后集群功能整体上(shàng)并不一定消失,而集中式平台个体消失(shī)后(hòu),整体功能随即消失。这正是(shì)作战样式变革对装备生存力评价带(dài)来(lái)的质变(biàn)。
第四代预警机(jī)的集约性评价可以从两个(gè)方面开展。1)适装集约性,主要用来衡(héng)量任务能力对平台资源的利(lì)用效率,适应于集中式单平台和集群(qún)平台两种产品形态。例如,将预(yù)警(jǐng)机(jī)探测能力综合成功率(lǜ)孔径积来度量(或者选用用户最关心的指标,如(rú)探测距(jù)离),将平台资源指标选用最大起飞重量这(zhè)个最主(zhǔ)要的指标(biāo),二者的比值就是每单位重量(liàng)所能(néng)达到的能力;若需要(yào)考(kǎo)察(chá)子系(xì)统的(de)集约性,还(hái)可以进一步(bù)细(xì)分,例如智能(néng)蒙(méng)皮的功率(lǜ)密度、重量密度比等。2)节点集约(yuē)性,主(zhǔ)要应用于集群平台,用以在体系范围(wéi)内衡量节点是否以最小数量融入体系(xì)使得既(jì)能贡献足够能力,又(yòu)能维持必要冗余以保障体系生存能力。
结 语
第四代预警机为(wéi)适应新(xīn)的作战样(yàng)式、新的目标威胁、复杂作战环境和(hé)多样化安装平台,将以机身与载(zǎi)荷深度融合、微波与光学互相(xiàng)补充(chōng)为主(zhǔ)要技术形态,以单(dān)体和集群并行发(fā)展、有人无(wú)人协同运用为主要使用方式(shì)。预警机的(de)发展(zhǎn)也(yě)必将对技术的进步产生强大的牵引作用,为此建议:
1)加强应用于预警机的智能(néng)蒙皮概念(niàn)、形态(tài)与关键技术研究,针对其宽频带、多(duō)功能和(hé)高性能等特(tè)性,集中(zhōng)开展已(yǐ)有科研成果梳理、集成并做好后续布(bù)局;
2)加强光电预警探测技术攻(gōng)关,特别是(shì)针对载(zǎi)荷轻(qīng)小(xiǎo)型化(huà)、反杂波、三坐(zuò)标(biāo)、“时间频率相(xiàng)位三同步(bù)”等工程问题以及(jí)全(quán)面(miàn)建(jiàn)立光学目标特性与识别基础库(kù)等基础问题(tí),集全国(guó)之力(lì),进一步推(tuī)进光电系统跨(kuà)领域发展;
3)系统性加(jiā)强有(yǒu)人(rén)预警机编队协(xié)同、有人-无人协(xié)同(tóng)以及(jí)无人平(píng)台分(fèn)布式运用(yòng)等研(yán)究(jiū),并重点解决(jué)好具有预警机特(tè)色的基础性运(yùn)行环境(操作系(xì)统)与协同通信网络等问题,为全(quán)面提升预警机装备体系能力打下基础。
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