防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

高嘉樂，王 剛，王明宇

（空軍工程大學防空反導學院，西安 710051）

防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)發(fā)展趨勢

高嘉樂，王 剛，王明宇

（空軍工程大學防空反導學院，西安 710051）

防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)是實現防空反導一體化、網絡化、體系化作戰(zhàn)的核心。系統(tǒng)分析了美軍、俄軍防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)的發(fā)展情況及其主要特點；在此基礎上，深入探討了防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)研制開發(fā)涉及的核心關鍵技術；最后，總結提出了防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)建設發(fā)展的啟示與建議，對未來防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)的建設發(fā)展具有重要的參考價值和借鑒意義。

防空反導，戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)，一體化，網絡化

0 引言

防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)是實現防空反導一體化、網絡化、體系化作戰(zhàn)的核心。戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)通過對區(qū)域戰(zhàn)場信息數據高效融合、火力資源合理管控、戰(zhàn)術緊密配合，使防空反導體系可以有效應對空襲體系中超低空突防、遠距離支援干擾、飽和戰(zhàn)術攻擊等多種戰(zhàn)術體系作戰(zhàn)，同時，針對新目標、新類型威脅，可以進行反隱身作戰(zhàn)和超視距作戰(zhàn)，具備攔截巡航導彈、反輻射導彈等能力，針對彈道目標，可以形成高-低兩層攔截體系，具備攔截近程和部分中程彈道導彈的能力。本文通過分析美、俄戰(zhàn)術級指揮控制系統(tǒng)的功能、特點及關鍵技術，結合當前美、俄武器系統(tǒng)發(fā)展的現狀，對地空導彈武器戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)發(fā)展趨勢進行分析，為未來防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)的建設發(fā)展提供理論支持。

1 美軍防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)發(fā)展分析

1.1 美軍防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)發(fā)展情況

美軍的防空反導一體化作戰(zhàn)體系要求戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)必須具有強兼容性、互通性。其現役指揮信息協(xié)調中心（ICC）技術成熟、經過實戰(zhàn)檢驗，不僅可以指揮“愛國者”系列、“霍克”系列和戰(zhàn)區(qū)高空防御系統(tǒng)（THAAD）等多種武器系統(tǒng)，還可以通過扁平化網絡與海軍、航空兵等其他軍兵種實現信息共享。美軍未來防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)在ICC成熟技術的基礎上，更加注重兼容性和互通性的發(fā)展，指揮武器系統(tǒng)型號更多、交鏈更深、與其他軍兵種協(xié)同更多。

1.2 美軍戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)特點分析

1.2.1 網絡化

美軍非常注重網絡化作戰(zhàn)概念的運用，海軍戰(zhàn)術級協(xié)同交戰(zhàn)網絡（CEC）就是一個成功典例，CEC可以保證每一個作戰(zhàn)單元享有全部接入戰(zhàn)術網內其他作戰(zhàn)單元的高精度空情信息，形成統(tǒng)一的空情態(tài)勢圖（SIAP），最大避免了各種干擾所形成的盲區(qū)，同時所有戰(zhàn)艦共享制導信息，可以進行接力制導、異地制導等戰(zhàn)術作戰(zhàn)［1］，這也是海軍中段攔截彈道目標和超視距打擊氣動目標的必要條件。

1.2.2 防空反導一體化

為應對多樣化的空襲體系威脅，美軍以組建防空反導特遣隊（AMD TF）的形式構建防空反導一體化作戰(zhàn)體系。AMD TF由戰(zhàn)術作戰(zhàn)中心（TOC）［2-3］統(tǒng)一協(xié)調控制，有效攔截自空中的彈道目標和氣動目標，同時兼具反-火箭炮、火炮、迫擊炮（C-RAM）的能力［4-6］，使多武器系統(tǒng)之間功能上相互彌補，提高戰(zhàn)場生存能力和防御能力。

在AMD TF的未來發(fā)展中，指控系統(tǒng)的發(fā)展作為單獨一個項目被提出，即一體化防空反導作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)（IBCS）項目。發(fā)展IBCS項目目的在于將更多的防空反導資源統(tǒng)一到AMD TF中，同時提高指控系統(tǒng)與作戰(zhàn)資源的交鏈深度，提升體系作戰(zhàn)效能。

1.2.3 混編組網

AMD TF通過對作戰(zhàn)性能不同的武器系統(tǒng)進行混編組網，在防御要地周圍展開多層攔截防御體系，最大化攔截所有威脅目標。美軍多層反導系統(tǒng)中，THAAD負責末段高層防御，愛國者-3負責末段低層防御；美軍多層防空系統(tǒng)以“愛國者”系列武器系統(tǒng)為主，輔以陸基先進中程空空導彈（SLAM RAAM）武器系統(tǒng)、聯合對地攻擊巡航導彈防御用網絡傳感器系統(tǒng)（JLENS）等配合。整個AMD TF是TOC進行統(tǒng)一指揮控制，使各武器系統(tǒng)協(xié)調作戰(zhàn)，保證作戰(zhàn)體系的高效性、時效性、協(xié)調性。

圖1為美軍防空反導特遣隊通過戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)實現網絡化、防空反導一體化、混編組網。在未來，美軍將使用IBCS使各個系統(tǒng)之間實現無縫連接，以滿足上下級指揮控制交鏈更深、武器系統(tǒng)之間戰(zhàn)術配合更靈活的防空反導作戰(zhàn)需求［7-8］。

2 俄軍防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)發(fā)展分析

2.1 俄軍防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)發(fā)展情況

俄軍防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)主要有83M6E系列、“貝加爾”系列和“謝涅什”系列指控系統(tǒng)［9］，它們都具有指揮多種武器系統(tǒng)、接收外部信息情報、與其他軍兵種協(xié)同作戰(zhàn)等能力。

俄羅斯金剛石設計局［10］研發(fā)的“C”系列防空武器系統(tǒng)至今仍在使用，最新研發(fā)的“C-400”防空武器系統(tǒng)更是性能優(yōu)良，而它的指控系統(tǒng)延續(xù)83M6E系列指控系統(tǒng)的發(fā)展模式，具有很高的穩(wěn)定性和指揮控制能力。“貝加爾”系列和“謝涅什”系列指控系統(tǒng)具有很強的混編組網能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力，可以協(xié)同航空兵部隊、電子作戰(zhàn)部隊，對敵威脅目標進行多層次打擊。經過多年的發(fā)展，俄軍戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)具有系列化、一體化設計、混編組網的特點。

2.2 俄軍戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)特點分析

2.2.1 系列化

系列化發(fā)展的優(yōu)勢在于合理的系統(tǒng)結構布局得以沿用、成熟的技術縮短研發(fā)時間、先進的作戰(zhàn)理念可以迅速得以驗證。83M6E指控系統(tǒng)與作戰(zhàn)資源交鏈深，可以直接將目標分配到火力通道；可以對來自上級、友鄰、下屬火力單元的多源空情信息進行有效融合。C-400戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)［11］在繼承其優(yōu)勢的同時，根據自身武器裝備特點，提升了與其他軍兵種協(xié)調能力，增強對多種氣動目標和彈道目標的處理能力，并結合現代戰(zhàn)爭信息化、體系化的特點，打造防空反導一體化作戰(zhàn)體系指控中心。

2.2.2 一體化設計

戰(zhàn)術級與武器級兩級指控系統(tǒng)的一體化設計使兩級空情信息交互更加合理、指揮控制交鏈更加緊密。俄軍83M6E系列指控系統(tǒng)便是典型的應用一體化設計的指控系統(tǒng)，通過深層次的交鏈，戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)可以與下屬火力單元形成閉合回路，在戰(zhàn)時可以直接將威脅目標分配到火力通道中，平時則可以模擬空情進行訓練。戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)可以為火力單元分配目標并給予其目標指示；控制火力單元作戰(zhàn)扇區(qū)位置；指揮火力單元戰(zhàn)斗和協(xié)同配合；在聯合訓練時給予空情想定。

2.2.3 混編組網

俄軍的3個系列戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)都可以接收來自上級指揮所、友鄰部隊或其他軍兵種的空情信息，在外部信息支援下，通過構建獨立的戰(zhàn)術網絡，可以指揮10以上“C”系列火力單元構建多層攔截的防空反導體系。83M6E系列指控系統(tǒng)通過橫向擴展，可以構建以C-400為主的多層防空反導體系?！柏惣訝枴毕盗泻汀爸x涅什”系列指控系統(tǒng)研發(fā)較早，雖然在交鏈程度方面無法與83M6E系列相比，但是其作戰(zhàn)半徑超過1 000 km，指揮武器系統(tǒng)數量和類型要遠大于83M6E系列。

3 防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)關鍵技術分析

通過上述分析，雖然美、俄防空反導指控系統(tǒng)各有所長，但都是向著系列化、一體化、網絡化的方向發(fā)展，為了滿足信息戰(zhàn)爭對防空反導系統(tǒng)體系化、信息化、多維立體化對空作戰(zhàn)的要求，戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)需要實現5項主要關鍵技術：作戰(zhàn)任務規(guī)劃與仿真推演技術、多源信息融合技術、動態(tài)目標分配優(yōu)化技術、高速數據通信技術、網絡化制導技術等關鍵技術。

3.1 作戰(zhàn)任務規(guī)劃與仿真推演技術

作戰(zhàn)任務規(guī)劃與仿真推演技術是通過對敵可能來襲目標、攻擊方式進行反復的推演和定量分析，使各攔截資源和傳感器資源布置在最佳位置，在戰(zhàn)時以最快的反應和最默契的配合進行攻擊。它的優(yōu)勢在于開放式的設計思想，只要符合邏輯，作戰(zhàn)人員可以任意構建作戰(zhàn)想定和應對措施，在理論上可以完成區(qū)域內所有對抗預演推算。難點在于，實際規(guī)劃結果和推算完全取決于對敵方情報的掌握情況。此外由于此項技術計算量極大，如若戰(zhàn)場臨時改變策略重新推演，需要大量的時間。

3.2 多源信息融合技術

受雜波、干擾、地形遮蔽等因素的影響，獨立的傳感器在實際作戰(zhàn)中受戰(zhàn)場環(huán)境影響很大。多源融合技術可以有效避免由于自然干擾或者人為的干擾造成的本地制導雷達無法探測目標。美國海軍CEC系統(tǒng)重要技術之一就是多源融合技術，它將戰(zhàn)場上的?；⒖栈鶄鞲衅髻Y源鏈接起來，信息完全共享，允許艦艇在友方信息支援下超自身傳感器作用范圍的作戰(zhàn)，將實際防御范圍擴大到導彈射程極限。但是，為了形成高精度的空情態(tài)勢圖，多源信息融合技術對來自各火力單元雷達探測到的點跡進行融合，集中式的濾波使得信息處理量級增加。此外，對每個點跡處理時還需要進行微量的誤差和時延矯正，在點跡關聯時成功率較低。

3.3 混編組網目標分配優(yōu)化技術

混編組網目標優(yōu)化分配技術主要是為整個作戰(zhàn)體系形成最優(yōu)的作戰(zhàn)方案，同時針對新目標的威脅，實現接力制導、三角定位等戰(zhàn)術配合，達到在摧毀敵方空襲體系的基礎上最大化攔截威脅目標的目的［12-13］。美軍的AMD TF便是使用TOC通過外界的空情信息支援對下屬火力單元進行混編組網目標優(yōu)化分配，有效應對多種空襲威脅目標和近距離地面威脅，保護自身和重要防御設施。但是，對威脅目標的計算精度低、目標分配結果的收斂性差一直是目標分配過程中需要解決的難題。計算精度低，難以實現精準分配，影響攔截效率；收斂性差，目標分配結果難以在有限時間內滿足條件，整體作戰(zhàn)效率降低。

3.4 網絡化制導技術

由于受到地球曲率、雜波干擾、有源干擾、火控雷達制導范圍等原因的限制，很多情況下本地火力單元下屬發(fā)射架不具備發(fā)射導彈攔截威脅目標的條件，通過網絡化制導技術可以使火力單元相互協(xié)同進行超視距作戰(zhàn)、抗干擾作戰(zhàn)、反隱身作戰(zhàn)以及在當前火力單元制導雷達失效情況下，依靠其他制導信息仍然具備攔截威脅目標的能力。網絡化制導技術能夠極大提升防空反導體系作戰(zhàn)整體效能，但是其實現難度也是巨大的。對于同型號的武器系統(tǒng)，指導站之間信息交互時延、誤差的處理一直都是制約協(xié)同作戰(zhàn)的重點和難點。

3.5 高速數據通信技術

高速數據通信技術是網絡化作戰(zhàn)的基礎，是實現探測信息共享、指揮命令實時下達、武器協(xié)同精準控制的必要條件。對于武器控制層級的作戰(zhàn)來說，時效性和精準性尤為重要。防空反導網絡化作戰(zhàn)中，指控系統(tǒng)與火力單元、火力單元相互之間的信息傳輸速率必須在毫秒級才能實現無縫連接的指揮控制和精準的打擊威脅目標。美國海軍的CEC系統(tǒng)采用了這種技術，它具有較大的信息吞吐量和信息處理能力，在吞吐量、可靠性、容錯率、傳播衰減可用性等方面是傳統(tǒng)數據鏈性能的幾倍。高速數據通信技術的難點在于較大的吞吐量和時延，此外，在多種鏈路上同時實現高速數據通信，以增強其抗毀性也是必須考慮的問題。

4 防空反導戰(zhàn)術級指揮控制系統(tǒng)建設發(fā)展啟示與建議

4.1 戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)與武器指控系統(tǒng)的一體化設

計與研發(fā)

未來地空導彈武器系統(tǒng)作戰(zhàn)必然是混編作戰(zhàn)，形成多層攔截多功能集成的防空反導體系，簡單的兼容多種武器系統(tǒng)并不代表戰(zhàn)斗力的疊加，需要指控系統(tǒng)與下屬火力單元之間高速的數據交換和深度交鏈。戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)與武器指控系統(tǒng)的一體化設計將會是多工業(yè)部門的聯合研發(fā)，使指控系統(tǒng)與武器系統(tǒng)的特性、功能、指標整體優(yōu)化，交鏈更深、作戰(zhàn)反應時間更短。

美軍的ICC和俄軍的83M6E系列指控系統(tǒng)便是與武器控制級指控系統(tǒng)生而集成，深度的交鏈使得戰(zhàn)術單位可以拓寬攔截范圍、增加攔截幾率、提高攔截次數，主要包括：通過多源信息融合，實時生成作戰(zhàn)態(tài)勢；通過混編組網目標優(yōu)化分配和網絡化制導技術的應用，可以完成協(xié)同跟蹤、接力制導等戰(zhàn)術配合。

4.2 防空反導一體化、網絡化的運用

橫向的無縫連接是體系作戰(zhàn)重要能力之一。防空反導一體化使戰(zhàn)術單位在功能上集成，具備攔截多樣化的空中威脅目標；通過組網的方式，將作戰(zhàn)資源按探測資源、指揮控制資源、火力攔截資源等作戰(zhàn)要素劃分，作戰(zhàn)要素的橫向連接以及作戰(zhàn)信息的共享和融合使指控系統(tǒng)可以靈活排兵布陣，按需調度信息和火力，指揮下屬火力單元協(xié)同作戰(zhàn)、多層攔截。

美軍的IBCS項目便是構建在所有陸軍防空反導作戰(zhàn)資源之上的指控系統(tǒng)。PAC-3、SLAMRAAM、JLENS、哨兵雷達的武器控制級指控系統(tǒng)均可由IBCS代替，受戰(zhàn)術級IBCS統(tǒng)一指揮。在戰(zhàn)術級IBCS的統(tǒng)籌和協(xié)同下形成縱向的深度交鏈，構建末段高層-低層彈道導彈攔截體系和“遠-中-近”、“高-中-低”多層防空攔截體系，并運用多種戰(zhàn)術進行抗干擾、反隱身、超視距等作戰(zhàn)。

4.3 走“穩(wěn)定核心+需求牽引”的發(fā)展模式

無論是俄羅斯的地空導彈主戰(zhàn)裝備“C”系列還是美國的地空導彈主戰(zhàn)裝備“愛國者”系列，其指控系統(tǒng)的核心都是在繼承和發(fā)展前一代的基礎上，輔以最新的作戰(zhàn)理念打造而成。

無論時代如何發(fā)展，美、俄都致力于發(fā)展自己核心技術以及堅定地沿著他們的發(fā)展理念前進。俄軍偏向于多功能一體化作戰(zhàn)，其武器系統(tǒng)具備全空域攔截能力，這就要求指控系統(tǒng)其核心技術具有較高的信息處理能力；美軍作戰(zhàn)偏向于作戰(zhàn)資源的整合，其指控系統(tǒng)對多源信息融合技術、高速數據通信技術要求較高，最新的中程擴展防空系統(tǒng)MEADS的指控系統(tǒng)就是沿用“愛國者”系列的指控系統(tǒng)［14-17］，具有很強的與協(xié)同部隊橫向信息交互的能力，而正在發(fā)展的IBCS作為未來防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)，更是具有整合作戰(zhàn)區(qū)域內全部防空反導資源的能力。

雖然各有自己特色，但是美、俄的最新一代指控系統(tǒng)C-400戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)和美軍MEADS的指控中心都具有模塊化、兼容性強、擴展能力等信息時代網絡化戰(zhàn)爭必備的特點，這是兩國技術人員在時代的背景和戰(zhàn)爭的檢驗下不約而同做出的決定。這些特點使得兩國在對抗空襲體系時，防空反導作戰(zhàn)具有更強的體系化、網絡化能力。

5 結束語

戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)是防空反導體系作戰(zhàn)的核心，是對抗空襲體系作戰(zhàn)的有力支撐。本文系統(tǒng)分析了美軍、俄軍防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)的發(fā)展情況及其主要特點，并進一步根據作戰(zhàn)需求梳理提出了現代防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)研制開發(fā)涉及的核心關鍵技術。最后提出了防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)建設發(fā)展的啟示與建議，對未來防空反導戰(zhàn)術級指控系統(tǒng)的建設發(fā)展具有重要的參考價值和借鑒意義。

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Research on Development of Air and Missile Defense of Tactical Command and Control System

GAO Jia-le，WANG Gang，WANG Ming-yu
（Air and Missile Defense College，Air Force Engineering University，Xi’an 710051，China）

The air and missile defense of tactical command and control system is the core of integrated，networking and system of system warfare.At the basis of analyzing the characteristic and development of the U.S.and the Russia air and missile defense of tactical command and control system are analyzed，the key technology about developing and researching the air and missile defense of tactical command and control system are provided.Lastly，some suggestions and inspirations for the development of the air and missile defense of tactical command and control system are given，which is valuable for the development of the air and missile defense of tactical command and control system in the future.

air and missile defense，tactical command and control system，integrated operation，networking

E92；TJP391

A

1002-0640（2015）10-0001-04

2014-09-07

2014-10-15

高嘉樂（1990- ），男，遼寧鞍山人，碩士研究生。研究方向：防空反導智能信息處理技術。