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第四代(dài)预(yù)警机(jī)发展(zhǎn)研究
摘 要:第(dì)四代预警(jǐng)机在服(fú)从各类武器装备共同具有的无人化、智能(néng)化与网络化(huà)协同运用等普(pǔ)遍性特点的同时,具备(bèi)机身与(yǔ)电子深度融合(hé)、有人(rén)平台与无人平台协(xié)同运用、微波(bō)与光学探测互为补充、集中式单平台与(yǔ)分布式多(duō)平(píng)台共同发展等四类趋势,并在总体技术架构上(shàng)具(jù)备“蒙皮化传感(gǎn)器(qì)+网络化运(yùn)行环境+智能化应用服务”的典型(xíng)特征。此外,文中(zhōng)给出了第(dì)四代预警(jǐng)机的体系(xì)贡献度评价指标(biāo)与实施(shī)方法,以及未来装备发展(zhǎn)的相关建议。
关键词: 网络信息体系(xì);预警机;智能蒙皮;体系贡献度;指挥控制
引 言
预警机自1945年(nián)首次服役以来(lái),迄今历经75年发(fā)展,可以分为三(sān)代[1]。
第一代预警机定位为空中雷达站,主要用于低空(kōng)补盲(máng),技术上雷达采用普(pǔ)通脉冲体制,雷达情报通过摩(mó)尔(ěr)斯电(diàn)码和(hé)话音下(xià)传至舰(jiàn)载或地面指挥所,发展时期为20世纪40年代至20世纪70年代;
第二代预(yù)警机定(dìng)位(wèi)为空中(zhōng)指挥(huī)所,技术上(shàng)雷达采用脉冲(chōng)多普勒和有源(yuán)相控阵体制,并(bìng)基(jī)于多传感器配置与数(shù)据(jù)融(róng)合形成(chéng)高质量情报后,通过数据(jù)链(liàn)与其他作战单元进(jìn)行协同(tóng),发展时(shí)期为20世纪70年代至21世纪初;
第三代预警(jǐng)机定位为空中战场管(guǎn)理(lǐ)中心(xīn)[2],是作战体(tǐ)系中的核(hé)心与枢纽性节点,在各型作战平台管理、平台传感器管理(lǐ)和信息火力协同等方面发挥更多(duō)作用(yòng),技术上具(jù)有网络化、一(yī)体化、软件化和(hé)智能化等特点(diǎn),发展时期为21世纪初至今。
第四代预警机(jī)将在网络信(xìn)息体(tǐ)系中设计与运用(yòng),同时服从各(gè)类(lèi)武器装备发展具有(yǒu)的无人化、智能化与网络化(huà)协同等(děng)普(pǔ)遍(biàn)性趋势。但(dàn)与前(qián)三代预警机发展过程中世界各军事强国均有比较明确的规划布(bù)局相比(bǐ),目前对2030年后预警机装(zhuāng)备并没(méi)有给出(chū)全(quán)面展望、系统规划(huá)与清晰(xī)定义,总(zǒng)体认(rèn)识失之(zhī)片面与零星。以美军(jun1)为例:
- 一是在2017年“多疆域指挥控制”计(jì)划[3]中提出,“E-3预警(jǐng)机(AWACS)任务可能会分解,这意味着该任务将由数量(liàng)更多、尺寸(cùn)更小的平台执行,但可能(néng)仍将会有某(mǒu)种空中的中心节点,协调有人驾驶飞机和无人驾驶飞机的(de)功能”;
- 二是在(zài)2018年(nián)在“先进战场管理系(xì)统(ABMS)”计划[4]中提出,“将ABMS作为E-8C的后续项(xiàng)目,无(wú)人机、预(yù)警机、F-35等ISR/指控/打击平台被连接(jiē)成簇,利用多平台形成的‘面’侦(zhēn)察指挥网络替代E-8C的‘点’侦察指(zhǐ)挥系统,并将各传(chuán)感(gǎn)器(qì)节点信息绘(huì)制成(chéng)统一的战(zhàn)场图景”;
- 三(sān)是(shì)在2019年《大(dà)国竞争时代的美国空(kōng)军(jun1)》[5]及2019年《2030飞机清册(cè)》[5]中设想将现有“预警机和E-8C等ISR和BMC2大型平台的功能(néng)广泛分布于多个平台和武器系统上(shàng),取而代之的是数量更多的小型ISR和BMC2平台,其中(zhōng)还有一些是无人机,可以执行分布式网络(luò)化作战”,并(bìng)提出发展(zhǎn)穿透式情(qíng)报监视侦察飞机(P-ISR),如表1所示,但(dàn)此型飞机的定位与主要能力描述不多。再以俄罗斯为例,其(qí)报道比较多的、正在努(nǔ)力发展的A-100预(yù)警机[6],于2017年(nián)底(dǐ)首飞,可以归为第(dì)三代,对其未来设想则知(zhī)之甚少。
表1《2030年飞机清(qīng)册》提出(chū)的部分机型发展清单[5]
有(yǒu)鉴于(yú)此,可以(yǐ)认为(wéi)现(xiàn)阶段各军事强国对预(yù)警机装备的未来装(zhuāng)备(bèi)发(fā)展尚在探(tàn)索之中,从一定程度(dù)上看,也(yě)可以(yǐ)认为我(wǒ)国在预警(jǐng)机装(zhuāng)备发(fā)展上正在(zài)失去强(qiáng)国参照,需要更加自主地定义未来。本文(wén)以网络信息体系条(tiáo)件下空中作战装备具(jù)备的普遍(biàn)性[7]为基础,系统分析第四代(dài)预警机的装备定位与(yǔ)技术特征(zhēng),希望为国内开展前瞻性(xìng)技术布局、装(zhuāng)备改进与(yǔ)研制提供(gòng)参考。
1 装(zhuāng)备(bèi)定位
在回答第四代(dài)预警机装备定(dìng)位之前,应该首(shǒu)先回答(dá)预警机装备为什么(me)能够持续(xù)存在。其理由在于(yú)“侦、控、打、评”打击(jī)链的永恒(héng)性(xìng),以及预警机自诞生以来的三个优(yōu)势在未来战(zhàn)争中仍然能够保持(chí)。
1)空基优(yōu)势(shì)。只要探测感(gǎn)知与指挥控制平台以电磁波为(wéi)主要手段,绝(jué)大(dà)部分频段的电(diàn)磁波仅(jǐn)能在视距内进行传输的问题就必须克服。空基平台(tái)所拥有的大(dà)视距特点,即使(shǐ)是在(zài)未来(lái)战场上,也仍将使(shǐ)得它相(xiàng)对于地基(jī)平台在低(dī)空目(mù)标探测上具(jù)有优势。
2)运动优势。预警机(jī)相对于固定式探测感知平台,可以利用机动(dòng)性扩大覆(fù)盖范围和生存力;在网络信(xìn)息条件下,机动性也(yě)将(jiāng)为分布(bù)式(shì)和网络化协同运用提(tí)供支(zhī)持,例如机载雷达的多基地应用或电子侦察(chá)系统的(de)多(duō)基协同与运动定位(wèi)中,机(jī)动性可(kě)以优化(huà)阵位和拓展工作模式,从而提(tí)高(gāo)探(tàn)测距离和精度。
3)集成优势。早期的预(yù)警机(jī)仅在(zài)飞(fēi)机上(shàng)集成雷达和简(jiǎn)单通(tōng)信系(xì)统,此后随着功能拓展(zhǎn)和(hé)技术水(shuǐ)平提升,雷达(dá)、电子侦察(chá)、通信侦(zhēn)察等多类传感器以(yǐ)及(jí)短波、超短波、卫星(xīng)通信等各(gè)类数据链系统均在飞机(jī)上集成,使得预警(jǐng)机既能执(zhí)行多种作战任(rèn)务(比如侦察、预(yù)警、指挥等),也能够链接体(tǐ)系内(nèi)多种作战(zhàn)要素,从而构成体系(xì)作战能力的重要(yào)依托。
预(yù)警机装备的三个基(jī)本优势,将(jiāng)使其在网络(luò)体系条件下继续生存与(yǔ)发展(zhǎn)。与其他空中(zhōng)作(zuò)战(zhàn)装(zhuāng)备类似(sì),其作用将以无人化(huà)、智能化、网络化(huà)和分(fèn)布式(shì)形(xíng)态实(shí)现,此处(chù)不再对此展开论述。但第三代预警(jǐng)机(jī)所拥有的战场管理能力,在第四代预警机上(shàng)将与(yǔ)探测感知分离,从而使得(dé)第四(sì)代(dài)预警机主要执(zhí)行探测感知任务。而之所以存在这种分离(lí),主要(yào)因为(wéi)第三代预警机具备(bèi)的(de)战场管理能力是在有人条件下实现的,而未来网络信(xìn)息体系条件下(xià),分布式与网络化作(zuò)战(zhàn)要求管理的作战平台类型、数量和作(zuò)战任(rèn)务越来越丰富,对战场管(guǎn)理的能力要求进(jìn)一步提升;但(dàn)由(yóu)于无人化与智能化发展速度的不(bú)平衡,无人(rén)化(huà)在一定程度(dù)上领(lǐng)先于(yú)智能化,基于(yú)人的战场(chǎng)管理能力在一(yī)段时间内(nèi)难以通过智能化技术在无人平台(tái)上(shàng)与探测感知(zhī)同步实施,因此网络体系条(tiáo)件下,第四(sì)代预(yù)警机的战场管理能力和探测感知能力在无人化的单平台上难以(yǐ)同(tóng)时满足(zú)。随着人工(gōng)智能技术的进一步发(fā)展(zhǎn),也许在第五代预(yù)警机上重新实现两者的结合(hé)更为现实(shí)。
在第四代预警机(jī)将战场管理任务从自身中剥离的同(tóng)时,探(tàn)测感(gǎn)知任务也将在分(fèn)布式节点之间进一步分(fèn)离。这种(zhǒng)分离有(yǒu)两种含(hán)义:1)原来集中在一个(gè)大平台上(shàng)实现(xiàn)的探测感知任(rèn)务将分散到各(gè)个(gè)不同平台上实现;2)探测感(gǎn)知任务(wù)内部的细分,例如(rú)发(fā)现(xiàn)、跟踪和识别,也可能由不同平台来(lái)完成。
网络(luò)信(xìn)息(xī)体系(xì)条件(jiàn)下分离必然导致共享,正是通过共(gòng)享,才能(néng)使各(gè)个分离的平台与任务(wù)能够整(zhěng)体发挥作用(yòng),从(cóng)而构成(chéng)“侦、控、打、评”杀伤链的一环以(yǐ)及杀伤网[8]的功能(néng)节(jiē)点,即(jí)“能(néng)力涌现”;另一(yī)方面,通过共享,每一个节点被赋予超出自身之外的能力,自身在网络中找到定位并实现价值提升,即“体系(xì)赋能”。因此(cǐ),分离与共享构成网(wǎng)络信息条件(jiàn)下(xià)第(dì)四代(dài)预(yù)警机(jī)装备定位的主题。
2 主(zhǔ)要特征
虽然从装(zhuāng)备定位上看,预(yù)警机将作为网(wǎng)络(luò)信息体系中执行(háng)探测感知任务的空中主要节点存在(zài),似乎与第一代预警机类似,但正(zhèng)如“否定之否定”规律所揭示的,第(dì)四代不是(shì)向第(dì)一代(dài)简单地(dì)回归与重(chóng)复,而是(shì)随着作战样(yàng)式的演进与技术的(de)发(fā)展,呈(chéng)现出(chū)有时代特色的四个总体特征。而这四个方面的(de)总体特(tè)征(zhēng),又应该服务(wù)于解决预警机对(duì)新型作战样式(shì)、新(xīn)型目标(biāo)威胁、复(fù)杂对抗(kàng)环境和(hé)轻小(xiǎo)平台安装等几类基本需求的适应性问题;因这些需(xū)求性问题(tí)对于空中(zhōng)作战装备具备普遍性,限于篇幅,本文仅针对第四(sì)代预(yù)警机(jī)的总(zǒng)体特(tè)征进行论述。
2.1 机(体(tǐ))、电(子)融合(hé)
机体与任务电子系统的深度融(róng)合是第(dì)四代预警机的(de)主要技术特点之一。在第三代预警机任务载荷与平台一体化设计的基础(chǔ)上,以微波雷达为主的任务载荷将与(yǔ)机体蒙(méng)皮实现(xiàn)从(cóng)一(yī)体(tǐ)化集成向深度融(róng)合的跨越,而执(zhí)行不同任(rèn)务的任务电子系(xì)统自身(shēn)也(yě)更加作为一个整(zhěng)体,一体化和多功能程度持续提升。
这种深度融合(hé)的系(xì)统我们可以称为(wéi)“智(zhì)能蒙皮”[9],不仅是共(gòng)形化的(de)辐射(shè)单元,更(gèng)是多功能集成系统。虽(suī)然这个概(gài)念早(zǎo)在(zài)20世纪80年(nián)代即由美国空军提出,且多年来已经取得若干(gàn)进展[10],但在其与(yǔ)预警机应用的(de)结合(hé)中,应该有新的内涵。它以一体化为基础(chǔ),以(yǐ)智能化为核心,其(qí)具体含(hán)义有四点。
1)更宽频带,对于机体更大的(de)新型隐身目标,可(kě)能(néng)需要进一(yī)步降低(dī)频段;而出于抗干扰等(děng)需要(yào),需要(yào)增加多种(zhǒng)频段,因此第(dì)四代预(yù)警(jǐng)机探(tàn)测频段(duàn)可(kě)能空前增加,而无人平台可以定制,即贯彻“传感器飞机”[11]理念,可以满足更(gèng)大孔径和更(gèng)多重量的需求。
2)更优密度,为提(tí)高探测(cè)性能和适(shì)装性,需要进一步提高单(dān)位蒙皮面(miàn)积的功率密度,并降低重量密(mì)度(dù)。
3)更(gèng)多功能,基于更宽频段,集成化实现雷达、通(tōng)信、侦(zhēn)察和干扰等多种功能,并自适应感知外界电磁环境。但需要注意的是,预警机智能蒙(méng)皮首(shǒu)先要(yào)解决的应(yīng)该是雷达多频段探测问题,而不是多功能集(jí)成(chéng)问题,这(zhè)正是预警机智能蒙皮与其它平台的不(bú)同之处。
4)更(gèng)小截面,在蒙皮(pí)具备适(shì)度隐身性能的同时,基于对辐射能量的更精(jīng)确管控,降低截获(huò)概率,支撑实现穿透式情报监(jiān)视侦察。第四代(dài)预警机基于智能蒙皮解(jiě)决硬件(jiàn)的(de)集成问题(tí),以(yǐ)此(cǐ)为基(jī)础,通过网络化基(jī)础环(huán)境提供(gòng)下层硬件与上层应用(yòng)系统之间的(de)接口。
与第三代预警机的操(cāo)作(zuò)系统运行环境和中间件主要为基于本平台局域网的各(gè)种异构平台运行提(tí)供(gòng)支持相(xiàng)比,第四代预警机的(de)网络化运行环(huán)境需(xū)要更多(duō)地为基于跨平台无线网络(luò)的各种(zhǒng)异构平台运行提供(gòng)支持,在(zài)借鉴民用基于(yú)互联网(wǎng)环境的(de)网(wǎng)络操作系统(tǒng)概念的基础上,将支撑(chēng)网络信息体系条件(jiàn)下多链组网管理、空中协同节点(diǎn)资源(yuán)虚拟化管理和分布式服务等(děng)能力的软(ruǎn)件(jiàn)系(xì)统集(jí)成为预警(jǐng)机(jī)专用和面(miàn)向(xiàng)云的网络操作环境(图(tú)1),是(shì)第四代预(yù)警机的重要技术特点。在此基础(chǔ)上,应用程序在实现彼此间(jiān)解耦及与下层(céng)硬(yìng)件(jiàn)解(jiě)耦的同时,可(kě)以统一调度网(wǎng)络内的各(gè)类资源,并智(zhì)能化完成各(gè)类功能。因此,第四代预警机总体上(shàng)将呈现(xiàn)出“蒙皮化传(chuán)感器 + 网络化基础环境 + 智能(néng)化系统应(yīng)用”的(de)技(jì)术特(tè)征。
图1 第(dì)四代预警机(jī)网络(luò)化基础环(huán)境概(gài)念(niàn)
2.2 单(体)、(集)群(qún)并(bìng)重
第四代预警机的单体和集(jí)群(qún)形式同时存在于网络信息体系,是其产品形态的(de)重要(yào)特点。从(cóng)平台(tái)形(xíng)式来看,第四代预警机将以无(wú)人为主;但(dàn)在(zài)其(qí)演进过(guò)程中(zhōng),传感器集中在单个平台上运用的单体预警机形式和分散在多个平台(tái)上运用(yòng)的分布式(shì)或集群预警(jǐng)机形式将并行存在(zài),反映了(le)第四代预警(jǐng)机发展过程中其产品形态的(de)多样性。
两者将以智(zhì)能蒙皮为共同技术基础,但在平台规模上有较大(dà)差异,不能偏废。其中,单体(tǐ)形式规模比较(jiào)灵(líng)活,其(qí)最(zuì)大起飞重量(liàng)从数十吨左右一直可以减少到十吨以内,利用无人(rén)平台的通用性优势,如低成本、高升限和长航(háng)时(shí)等特(tè)点,执(zhí)行常态化警(jǐng)戒任务(wù),是第四代(dài)预警机(jī)发展早期的主要形态;集群(qún)形式则由于其平台规模相比集(jí)中式平台显(xiǎn)著(zhe)减小,其载荷在重量、体积和功(gōng)耗等方面的(de)要求相对较高,其普及速度将取决于微系统(tǒng)技术的充分发展;同时(shí)由于单个平台上载(zǎi)荷能力(lì)有限,分布式协同运用将成(chéng)为(wéi)其拓展能力的主(zhǔ)要手段。
2.3 微(波)、光(guāng)(电)互补
第四代预(yù)警机在载荷形(xíng)式(shì)上的另一个(gè)重要特点可能是,在以微(wēi)波(及米波)为主的同时(shí),采用(yòng)光电手段(最为典型的波(bō)段(duàn)为(wéi)红外,本文特指红外波段光电探测系统)执行对隐身(shēn)空气(qì)动力目标的(de)探测任务[12]。相对于传统的红(hóng)外(wài)光电探测系统(tǒng),其在任务能力上可以对低热辐射目标(biāo)进行(háng)全方位(wèi)搜(sōu)索(suǒ),在信(xìn)号处理(lǐ)上将传统的高信(xìn)噪比(bǐ)成(chéng)像(xiàng)转变为低信(xìn)噪比检测。
微波(bō)与光电(diàn)互补的必要性在于,光电系统由于无(wú)源工作(zuò),相(xiàng)比于有源微波(bō)系统,其(qí)对低/零功率(lǜ)作战适应性更好,作用距离更远(yuǎn),抗(kàng)干扰能(néng)力也更优;相(xiàng)比微波无源系统,其方位(wèi)分辨能力和精度更好,便于区分密(mì)集目标,并(bìng)改善目标(biāo)识别(bié)性能。此外,由(yóu)于其载荷对平(píng)台的安装要求低,相比(bǐ)微(wēi)波系统而(ér)言,在平台适应性方面更具优势。光电探测(cè)用于预(yù)警(jǐng)机,将是第四代预警机在产品形态多样化上的重(chóng)要体现,也(yě)是对“单、群并重(chóng)”特点的重要支撑。
光(guāng)电预警探测系统用于机载(zǎi)条件下的预警探测,已初步(bù)具(jù)备工程应用条件(jiàn),其主要(yào)技(jì)术途径包括:研制(zhì)预警探测专用器(qì)件,通过扩大(dà)探测器谱宽和(hé)加大单元能量接收面积,提高能量利用效率;在进一步加大孔(kǒng)径的(de)同时,引入自(zì)由曲(qǔ)面设计技术和离轴多(duō)反光学系统(tǒng),或在低(dī)成本平台上采用(yòng)非制冷(lěng)技术降低装机代价;借鉴相控阵微波雷(léi)达工作模式设计,加大时间积累来(lái)换取更多(duō)能量;采用恒(héng)虚警、检测前跟(gēn)踪(zōng)、多(duō)波段协(xié)同和模式(shì)识别等(děng)先进算法,降低(dī)检(jiǎn)测信噪比(图2)。
图2 光电系(xì)统用于(yú)预(yù)警探(tàn)测的主(zhǔ)要(yào)技术途径
光电预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(chéng)像与(yǔ)搜索跟踪系统(tǒng),由于其探测距离更远,且预(yù)警机要求(qiú)下视,因此受背景影响更为严(yán)重(chóng),传播(bō)路径损(sǔn)失更大,反(fǎn)杂波问题需要进一步研(yán)究解决。
2)为提高(gāo)情(qíng)报与信(xìn)息质量,希望光电预(yù)警探测系统提供(gòng)距离(lí)信息,真(zhēn)正实现被动光电系统的“三坐标”能力,为此(cǐ)需(xū)要开展多基地协同测距、多波段协同测(cè)距与激(jī)光协同测距等研(yán)究。
3)为适应更小的无人平台,需要载荷进一步轻小型(xíng)化。
4)相比(bǐ)于微波(bō)系统在目标(biāo)特(tè)性(xìng)方(fāng)面的(de)认知,光学系统(tǒng)还处在起步阶段,需要充分开展(zhǎn)基础研(yán)究。2.4 有(yǒu)(人)、无(wú)(人)协同
有人无人协同(tóng)是第(dì)四代预警机在作战(zhàn)运用上的重(chóng)要特(tè)征。未来的预警(jǐng)机必须是编(biān)队作战的,编队协同是(shì)网络信(xìn)息体系条件(jiàn)下实现(xiàn)装备体系赋能(néng)和能力(lì)涌(yǒng)现的重要途(tú)径。
从协同效能上看,有人无人协同可以实(shí)现探测(cè)增程、识别增准(zhǔn)、决策增速(sù),创新作战样式和提升(shēng)作战能力。
从装备体系构建角度(dù)看,有人(rén)预警(jǐng)机通常是领先(xiān)建(jiàn)设的,是装备存(cún)量;无(wú)人(rén)预警(jǐng)机是后发研制的,是装备(bèi)增量,通过有(yǒu)人预警(jǐng)机与无人预警机协(xié)同工作(zuò),也是实(shí)现现有装备效能最大(dà)化的必然需求。
从协同样式上看,可以分(fèn)为三类:1)有人预警机与无人预警(jǐng)机(jī)的协同[13];2)无人预警机之间的协(xié)同;3)有人预警机(jī)之间的协同(tóng)。与前两类(lèi)协同方式相比,有人预(yù)警机之间的协同容易(yì)被忽视,而从实现协(xié)同(tóng)的技术(shù)途(tú)径上看,有人预警机之间的协同(tóng)相对来(lái)说更容(róng)易实现,可以为有人-无人协同积累技(jì)术与经(jīng)验,同时也是用好存量的重要措施。通(tōng)过(guò)有人预警机(jī)之间(jiān)的协同(tóng),可以充分发挥人在回路优势,创新(xīn)实现(xiàn)战场频谱统一管控、能量与时(shí)间(jiān)统一调度、不同(tóng)颗粒(lì)度情报共享、分布式(shì)指挥控制与射手(shǒu)选择(zé)等装(zhuāng)备功能,让装备在(zài)体系中(zhōng)发挥最大效用。
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献度(dù),大致可以分为涌现度、时效性、生(shēng)存(cún)性(xìng)和集(jí)约(yuē)性四类指标[6]。
涌现度(dù)衡量单件装备能力(lì)对杀伤链(liàn)(或杀伤网)各相关(guān)环节(jiē)或要素的(de)影响,其评价基础是单件装备的(de)基本(běn)功(gōng)能(néng)性能(néng)评价指标。第四代预警机以探(tàn)测(cè)与识别为基本功能(néng),虽然处于杀伤链的前端环(huán)节(jiē)(“侦”),但考察其贡献度,应该从它对控、打和评的作用来衡量,且具体评价可能与工作模式(shì)和产品形态有关(guān)。
例如,对于(yú)单体工作的预警机而言(yán),其基(jī)本功能的评(píng)价指标在于探(tàn)测威力、精度、分辨力、可识(shí)别目标类型以(yǐ)及识别(bié)概率(lǜ)等(děng)等。那么,这些基本功能指标一方面将杀伤链中的特定环节(例如,对于“侦(zhēn)”的环节,它自身也是网络化组织的,由(yóu)很多网络要素构成)能力(lì)提升了哪些是需要考察的,另一(yī)方面这些基(jī)本功能指标通(tōng)过网络化组织后对后端环节又会产生何种影响(如提(tí)高(gāo)了(le)决策准确性、加快了决策时间、延伸了武(wǔ)器系统(tǒng)的发射距离等等),也(yě)是(shì)需要(yào)考察的,这(zhè)就构成了涌现度评价矩阵,这个矩阵的一维是基本功能性能对“侦”自身环节(jiē)整体上(shàng)的能力提升(shēng),另一维是对打击链后(hòu)端各环节效(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(chú)了(le)按(àn)照前(qián)述评价(jià)方法将集群或协(xié)同运(yùn)用(yòng)的各类单(dān)体(tǐ)作为一个整体开(kāi)展评价外,也要评价这个“整体”内(nèi)部的各个(gè)单(dān)元,其单件能力在通过集(jí)群或(huò)协同(tóng)运用后所能达(dá)到的能力。
时效(xiào)性评(píng)价可以从两个方面来理解。一(yī)是站(zhàn)在涌现度的角度,衡量(liàng)第(dì)四代预警机在(zài)体系中带(dài)给“侦、控、打、评”各环节的能力增量,只(zhī)不过这个能(néng)力增量除了(le)从各个环节分别开展评(píng)价外,对杀伤链作为一(yī)个整(zhěng)体的效能(néng)贡献,也(yě)要做出(chū)评(píng)价,这种(zhǒng)整体效能贡献最主要的即(jí)是杀(shā)伤链闭环(huán)时间。在这个意义(yì)上,时效性评价可以放在第(dì)一类指标“涌现度”中。除了涌现(xiàn)度外,时效性还可以指(zhǐ)第四(sì)代预警机在自身所处的环节(即(jí)“侦”)完成闭(bì)环的速度(dù)衡量,可(kě)以理解为杀(shā)伤链作为一个整体(大闭环)对特定环节(小闭环)的时效性要(yào)求。从这个指标出发(fā),需要强化(huà)小闭环的概念(niàn),因为在复杂对抗环境下,并不一定(dìng)是预(yù)警机开始(shǐ)启动工(gōng)作(zuò)就(jiù)可以(yǐ)形成后端可用的情报,绝(jué)大部分情况下需要调度(dù)传感器的能(néng)量和时(shí)间等资源,在一定的时间(jiān)约束下直到形成后(hòu)端可用信息为止。
第四代(dài)预警机的生存(cún)力评(píng)价将与(yǔ)第三代预警机(jī)显(xiǎn)著不同(tóng)。第三代预警机是典型(xíng)的集中式(shì)高价值平台,平台自身自卫手段较少,主要基于(yú)对威(wēi)胁的及早发现、任务阵位选择与战斗(dòu)机(jī)护航来保障自(zì)身安全。对于第(dì)四代预警机的两种基(jī)本形态而言,集中式无人单平(píng)台的生存力评价可(kě)以沿用现有的(de)“被击中概(gài)率”方(fāng)法(fǎ),但(dàn)对于分布式(shì)无人平台或(huò)集群,其(qí)生存(cún)概率的计算应(yīng)与前(qián)者(zhě)不同(tóng),不能仅仅评价(jià)集群中个体的生存概率(lǜ),更应(yīng)该衡量每一个(gè)体的全部或部分(fèn)功能可以向集群中其他(tā)个(gè)体甚至是集群之外的同类功能平台转(zhuǎn)移的能力,也就是说,可以考虑在(zài)补充引入类似转移效(xiào)率等概念的基础上衡量集群整(zhěng)体的被击(jī)中概(gài)率(lǜ)以及战场可存(cún)续时间等指标;因为无人集群相比集中式平台更加允许(xǔ)个体的(de)消失,个(gè)体(tǐ)消失后集群功(gōng)能整体上(shàng)并(bìng)不一定(dìng)消失,而集中式平(píng)台个体(tǐ)消失后,整体功(gōng)能随即消失。这正是作(zuò)战样式变革对装(zhuāng)备生存力评价带来的质变(biàn)。
第四代预警机的集约性评价可(kě)以从两个方面开展。1)适(shì)装集约性,主(zhǔ)要用来衡量任务能力对平台资源的利用效率(lǜ),适应于集(jí)中式单平台和集群平台两(liǎng)种产品形态。例如,将预(yù)警机探测能力综(zōng)合(hé)成(chéng)功(gōng)率孔(kǒng)径积来度量(或者选用用(yòng)户最关心的指标,如探测距离),将(jiāng)平台资(zī)源指标(biāo)选用最大起飞重量这个最主要的指标,二(èr)者的比值就是每单位重量所能达到的能力(lì);若需要考察子系统的集约性(xìng),还(hái)可以进一(yī)步(bù)细分,例如(rú)智(zhì)能蒙皮(pí)的功(gōng)率密度、重(chóng)量密度比等。2)节点集约性(xìng),主要应用于集群(qún)平台(tái),用以在体系范围(wéi)内衡(héng)量(liàng)节点是否以(yǐ)最小数量融入(rù)体系使得(dé)既能贡(gòng)献(xiàn)足够(gòu)能力,又能(néng)维持(chí)必(bì)要冗余以(yǐ)保障体系生存能(néng)力(lì)。
结 语
第四代预警机为(wéi)适应新的(de)作战(zhàn)样(yàng)式、新(xīn)的目(mù)标威胁、复杂作战(zhàn)环境(jìng)和多样(yàng)化安(ān)装平台,将以机身与载荷深度融合(hé)、微波(bō)与光学互相补充为(wéi)主要技术形态,以(yǐ)单体和集群并行发展、有(yǒu)人(rén)无人(rén)协同运用为主要使用方式。预警机的发展也必将对技(jì)术的(de)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、形态与关键技术研究,针对其宽频带、多功能(néng)和高性能等特性,集中开(kāi)展已有科研成(chéng)果梳理、集成并做好后续布局;
2)加强光电预警探测技术攻关,特(tè)别(bié)是(shì)针对载荷(hé)轻小型化、反(fǎn)杂波、三坐(zuò)标、“时间频率相(xiàng)位三同步”等工程问题以及全面建立光学(xué)目标特性与识别(bié)基础库等(děng)基础问题,集全国之力,进一步(bù)推进光(guāng)电系(xì)统(tǒng)跨领域发展(zhǎn);
3)系统性(xìng)加强有人预警机(jī)编(biān)队协同、有人-无(wú)人协同以及无人平台分布式运用等研究(jiū),并重点解决好具有预警机特(tè)色的(de)基础性运行环境(操作系统)与协(xié)同通信网络等问(wèn)题,为全(quán)面提(tí)升(shēng)预警机(jī)装备体系能力(lì)打(dǎ)下基础。
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