新威脅態(tài)勢(shì)下空中電子進(jìn)攻體系發(fā)展思考

周 旭，蔡譯鋒，劉 剛

(中國電子科技集團(tuán)公司29所，成都 610036)

0 引 言

美國實(shí)施亞太再平衡戰(zhàn)略，在軍事上突出應(yīng)對(duì)“反介入/區(qū)域拒止”(A2AD)的能力，其中，航母戰(zhàn)斗群作為維護(hù)其霸權(quán)的重要工具，其作戰(zhàn)能力首先面臨挑戰(zhàn)。對(duì)航母戰(zhàn)斗群平臺(tái)的攻擊手段包括反艦巡航導(dǎo)彈、對(duì)面打擊戰(zhàn)機(jī)、反艦彈道導(dǎo)彈等多種形式和多層次/多波次的飽和式進(jìn)攻手段，主要的威脅來自空中，如表1所示。

表1 對(duì)航母戰(zhàn)斗群的典型進(jìn)攻手段指標(biāo)

為了應(yīng)對(duì)這些攻擊手段，美軍提出了“空海一體戰(zhàn)”來破擊“反介入/區(qū)域拒止”體系。其主要措施如表2所示。

表2 “空海一體戰(zhàn)”應(yīng)對(duì)A2AD的主要措施

圖1 “宙斯盾”艦發(fā)展路線圖

航母戰(zhàn)斗群區(qū)域防空和反導(dǎo)能力主要依靠宙斯盾彈道導(dǎo)彈防御(BMD)艦。如圖 1所示，“宙斯盾”武器系統(tǒng)(Aegis Weapon System)以基線(Baseline X)為單位進(jìn)行升級(jí)，彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)則是以BMD平臺(tái)為基礎(chǔ)逐步升級(jí)。當(dāng)“宙斯盾”系統(tǒng)發(fā)展到最新的Baseline 9時(shí)，美軍將最新版本的BMD5.0整合進(jìn)去，形成綜合防空與彈道導(dǎo)彈防御能力[1]。

為應(yīng)對(duì)不斷增強(qiáng)的來自空中的威脅，更好實(shí)施區(qū)域防空，美軍提出新的作戰(zhàn)概念——海軍綜合火控-防空(NIFC-CA)，該概念主要針對(duì)超低空突防的戰(zhàn)機(jī)和反艦巡航導(dǎo)彈的防空攔截難題，提出宙斯盾艦與升空預(yù)警機(jī)協(xié)同、系留氣球擴(kuò)展視距等多種手段完成對(duì)來襲飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈的超視距攔截。

1 NIFC-CA簡(jiǎn)介及特點(diǎn)分析

NIFC-CA引入艦隊(duì)防空作戰(zhàn)中，最重要的是實(shí)現(xiàn)了超視距(OTH)攔截作戰(zhàn)。要實(shí)現(xiàn)OTH攔截作戰(zhàn)，基本方法都是利用己方可通視目標(biāo)的平臺(tái)，為看不到目標(biāo)的遠(yuǎn)程防空導(dǎo)彈發(fā)射平臺(tái)提供目標(biāo)初始位置指示，待導(dǎo)彈發(fā)射后，通視目標(biāo)平臺(tái)持續(xù)為導(dǎo)彈發(fā)射平臺(tái)提供目標(biāo)位置更新數(shù)據(jù)，以便其對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行中段制導(dǎo)，當(dāng)導(dǎo)彈進(jìn)入末段時(shí)，則依據(jù)導(dǎo)彈末制導(dǎo)機(jī)制，由導(dǎo)彈主動(dòng)或聯(lián)合通視平臺(tái)提供末制導(dǎo)，來攔截目標(biāo)。

一般情況下，NIFC-CA通過航母戰(zhàn)斗群所屬的E-2D“鷹眼”預(yù)警機(jī)(AEW&C2)、CEC數(shù)據(jù)鏈與SM-6增程主動(dòng)導(dǎo)彈(ERAM)的結(jié)合，來實(shí)現(xiàn)OTH交戰(zhàn)。過程如下：由E-2D預(yù)警機(jī)通過CEC數(shù)據(jù)鏈為“宙斯盾”艦提供地平線外的目標(biāo)信息，再由“宙斯盾” 艦發(fā)射SM-6導(dǎo)彈攔截目標(biāo)，攔截過程中E-2D預(yù)警機(jī)不斷向“宙斯盾”艦提供攔截目標(biāo)高精度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如圖2所示。

圖2 NIFC-CA對(duì)空防御概念圖

引導(dǎo)“宙斯盾”艦以SM-6導(dǎo)彈實(shí)施OTH艦對(duì)空交戰(zhàn)，只是NIFC-CA的功能之一。以配備了新型CEC終端機(jī)(AN/USG-3B)的E-2D為核心，NIFC-CA共有三種細(xì)分的防空作戰(zhàn)模式：艦對(duì)空FTS(From-the-sea)、空對(duì)空FTA(From-the-Air)與地對(duì)空FTL(From-the-Land)。其中FTS用于引導(dǎo)“宙斯盾”艦發(fā)射的SM-6，F(xiàn)TA可用于引導(dǎo)F/A-18E/F戰(zhàn)機(jī)以AIM-120導(dǎo)彈攔截超遠(yuǎn)程目標(biāo)，而FTL則引導(dǎo)陸基的SLAMRAAM導(dǎo)彈(AIM-120陸基型)交戰(zhàn)。也就是以E-2D作為中繼，整合?；?、空基與陸基不同防空武器平臺(tái)，協(xié)同執(zhí)行防空攔截火控任務(wù)。

該作戰(zhàn)概念在美國海軍辦公室(PEO)的綜合武器系統(tǒng)(IWS)計(jì)劃下，在2013年～2014年多項(xiàng)演習(xí)和實(shí)彈打靶中得到驗(yàn)證，目前美國海軍開始多艦改造與適應(yīng)性訓(xùn)練。2015年4月，“羅斯?！碧?hào)打擊群在中東執(zhí)行反恐任務(wù)，完成了E-2D的首次部署，具備了NICA-CA系統(tǒng)初始作戰(zhàn)能力。未來，美軍還擬將更多武器節(jié)點(diǎn)納入NIFC-CA系統(tǒng)：F-35C作為航母打擊群的前置空中傳感器節(jié)點(diǎn)，履行情報(bào)、監(jiān)視、目標(biāo)截獲和偵察職責(zé)(ISTAR平臺(tái))，減輕E-2D預(yù)警機(jī)的工作負(fù)擔(dān)；低可觀測(cè)的艦載無人監(jiān)視和打擊系統(tǒng)(UCLASS)為戰(zhàn)斗機(jī)空中加油并實(shí)現(xiàn)額外的監(jiān)視能力；EA-18G在安全距離上為前方的隱身平臺(tái)和編隊(duì)的F-18E/F飛機(jī)實(shí)施支援干擾。

通過對(duì)NIFC-CA的運(yùn)行模式分析可得出，其主要特點(diǎn)為“網(wǎng)絡(luò)化”和“自動(dòng)化”。NIFC-CA的“網(wǎng)絡(luò)化”特征主要體現(xiàn)其跨平臺(tái)的打擊引導(dǎo)作戰(zhàn)方式上，通過傳感器和射手的空間分離，理論上兩類作戰(zhàn)單元可以任意組合，極大地提升了作戰(zhàn)的靈活性和火力可殺傷的范圍。NIFC-CA的“自動(dòng)化”特征主要體現(xiàn)在其協(xié)同方式為機(jī)器到機(jī)器(M2M)的自動(dòng)控制，可直接由預(yù)警機(jī)完成初制導(dǎo)和中制導(dǎo)，無需進(jìn)行人在回路的指令轉(zhuǎn)換，大大提升了其火力閉環(huán)的速度。

當(dāng)NIFC-CA的作戰(zhàn)概念實(shí)現(xiàn)后，其對(duì)手的空中電子進(jìn)攻體系將面臨來自預(yù)警機(jī)干擾難和多源干擾不確定性等新挑戰(zhàn)。

2 傳統(tǒng)空中電子進(jìn)攻體系面臨的挑戰(zhàn)

目前，對(duì)抗一體化綜合防空系統(tǒng)(IADS)時(shí)，傳統(tǒng)的空中電子進(jìn)攻體系通常采用遠(yuǎn)距離支援干擾、隨隊(duì)支援干擾、電子自衛(wèi)三種形式的干擾手段[2]，如圖3所示?，F(xiàn)有電子進(jìn)攻手段按功能劃分，分別對(duì)敵方一體化綜合防空系統(tǒng)(IADS)中的預(yù)警探測(cè)、目標(biāo)指示、武器制導(dǎo)系統(tǒng)、以及通信指控鏈路等各要素進(jìn)行干擾，如圖4所示。其中，遠(yuǎn)距離支援干擾主要針對(duì)預(yù)警探測(cè)、目標(biāo)指示雷達(dá)干擾，掩護(hù)突擊編隊(duì)突防；隨隊(duì)支援干擾主要針對(duì)目標(biāo)指示、武器制導(dǎo)雷達(dá)干擾，進(jìn)一步掩護(hù)突擊編隊(duì)突防到攻擊陣位；電子自衛(wèi)重點(diǎn)對(duì)武器制導(dǎo)和末制導(dǎo)雷達(dá)進(jìn)行干擾，在打擊過程中掩護(hù)自身平臺(tái)的安全。

從其協(xié)同方式上來看，當(dāng)前的空中電子進(jìn)攻體系更貼近于系統(tǒng)家族(family of systems)的定義，是若干獨(dú)立系統(tǒng)采用不同的手段共同完成任務(wù)的協(xié)同方式，是耦合度相對(duì)松散的體系。而作為新型的防空體系，NIFC-CA已超越系統(tǒng)家族的概念范疇，，而達(dá)到系統(tǒng)之系統(tǒng)(system of systems)定義中描述的那樣構(gòu)成“一個(gè)更龐大，緊密耦合并且相互依賴的系統(tǒng)”。在當(dāng)前及未來一段時(shí)期內(nèi)，NIFC-CA是空中電子進(jìn)攻體系所需應(yīng)對(duì)的重點(diǎn)作戰(zhàn)對(duì)象，需要基于其特點(diǎn)分析對(duì)空中電子進(jìn)攻體系帶來的挑戰(zhàn)。

從NIFC-CA對(duì)空防御概念圖可以看出，通過體系運(yùn)用和協(xié)同，不僅擴(kuò)展了“標(biāo)準(zhǔn)”導(dǎo)彈打擊距離，同時(shí)又利用多源目標(biāo)指示提升導(dǎo)彈中段制導(dǎo)過程中抗干擾能力。通常情況下，電子自衛(wèi)都是針對(duì)來自宙斯盾艦SPY-1D和SPS-63雷達(dá)的威脅而干擾，對(duì)低頻段的預(yù)警雷達(dá)通常不告警，也不具備干擾能力。在另一種場(chǎng)景下，當(dāng)飛機(jī)超低空突防時(shí)，情況變得更為突出，“宙斯盾”艦可通過NIFC-CA系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行超地平線預(yù)警和攔截，同時(shí)飛機(jī)上的電子自衛(wèi)設(shè)備收不到SPY-1D雷達(dá)告警，這樣電子自衛(wèi)不再是對(duì)傳統(tǒng)作戰(zhàn)概念中的目標(biāo)指示和火控制導(dǎo)雷達(dá)干擾了。而遠(yuǎn)距離支援干擾只能對(duì)E-2D預(yù)警機(jī)在進(jìn)攻方向的一定距離實(shí)施預(yù)警干擾，而對(duì)低空突防到敵方攔截空域內(nèi)的攻擊編隊(duì)無法提供足夠的保護(hù)；隨隊(duì)支援干擾飛機(jī)在中高空?qǐng)?zhí)行任務(wù)時(shí)，可以在一定條件下對(duì)E-2D預(yù)警機(jī)實(shí)施干擾掩護(hù)突防編隊(duì)，但又面臨“宙斯盾”艦遠(yuǎn)程防空的威脅。

因此，傳統(tǒng)方式下的空中電子進(jìn)攻體系已經(jīng)很難應(yīng)對(duì)NIFC-CA交戰(zhàn)系統(tǒng)，主要表現(xiàn)在：

圖3 傳統(tǒng)電子進(jìn)攻體系要素的空域分布

圖4 傳統(tǒng)電子進(jìn)攻體系的對(duì)象分布

(1)NIFC-CA系統(tǒng)的防空性能較現(xiàn)有綜合防空系統(tǒng)的性能有極大提升，可對(duì)空中目標(biāo)采用多種手段進(jìn)行遠(yuǎn)程攔截，而傳統(tǒng)空中電子進(jìn)攻體系各組成要素的功能相對(duì)單一，且有效掩護(hù)覆蓋范圍和能力已不能完全滿足對(duì)具備NIFC-CA能力的航母戰(zhàn)斗群的突防突擊需求；

(2)NIFC-CA作戰(zhàn)概念強(qiáng)調(diào)電磁空間的控制能力，以及空、天、面的一體化協(xié)同，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程打擊，傳統(tǒng)電子對(duì)抗體系內(nèi)各要素的綜合化和戰(zhàn)斗管理的融合能力方面通常要求不高，ES、EP、EA手段協(xié)同不足而較難快速閉環(huán)，在電磁空間的爭(zhēng)奪戰(zhàn)中難以占據(jù)優(yōu)勢(shì)；

(3)NIFC-CA體系內(nèi)探測(cè)、打擊各要素實(shí)現(xiàn)了高度綜合化并且多手段協(xié)同，而傳統(tǒng)電子對(duì)抗力量與其它作戰(zhàn)力量的協(xié)同化程度較低，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)NIFC-CA體系層面的全面壓制。

3 空中電子進(jìn)攻的體系化發(fā)展思考

根據(jù)梅特卡夫定律[3](Metcalfe’s Law)，網(wǎng)絡(luò)價(jià)值以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)的平方的速度增長。借用該規(guī)律對(duì)網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系進(jìn)行分析，以體系能力類比網(wǎng)絡(luò)價(jià)值可以得出，在組網(wǎng)運(yùn)用的前提下，體系能力隨著節(jié)點(diǎn)的增強(qiáng)不再是線性關(guān)系而是以平方的關(guān)系增長。而對(duì)于未能網(wǎng)絡(luò)化的作戰(zhàn)體系，其效能只能是單個(gè)節(jié)點(diǎn)的線性疊加，隨著節(jié)點(diǎn)數(shù)的增加，非網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系與網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)體系間的效能差異將會(huì)不斷增大。因此，僅靠單裝能力的增強(qiáng)已無法應(yīng)對(duì)以NIFC-CA為代表的體系作戰(zhàn)對(duì)象——能夠?qū)贵w系的只有另一個(gè)體系。因此，為對(duì)抗NIFC-CA為代表的體系作戰(zhàn)對(duì)象，在結(jié)合對(duì)象特點(diǎn)發(fā)展單裝能力的同時(shí)，必須對(duì)裝備進(jìn)行協(xié)同運(yùn)用，建立起快速閉環(huán)的作戰(zhàn)體系，耦合電子對(duì)抗和其他作戰(zhàn)力量，實(shí)現(xiàn)信息共享、閉環(huán)加速、以快制勝?！疤煜挛涔?，唯快不破”，對(duì)抗體系作戰(zhàn)對(duì)象需以“快”為核心思路。將電磁與火力武器耦合使用，在雷達(dá)被干擾后，通過協(xié)同電子戰(zhàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從偵察監(jiān)視到武器運(yùn)用的快速“OODA”閉環(huán)，形成軟硬結(jié)合的打擊/摧毀能力。上述破擊思路的核心是“協(xié)同”，然而要想真正做到“唯快不破”，需要不同于傳統(tǒng)的在時(shí)、空、頻域上的計(jì)劃協(xié)同方式，而需要對(duì)各協(xié)同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更為深度的耦合，打通偵察、干擾、火力之間的信號(hào)級(jí)協(xié)同通道，同NIFC-CA一樣做到機(jī)器到機(jī)器的自動(dòng)控制，最大化地縮短空中電子進(jìn)攻體系的自閉環(huán)時(shí)間。從而一方面遲滯/阻斷強(qiáng)敵傳感器到射手的打擊體系“OODA”閉環(huán)；另一方面提升體系戰(zhàn)場(chǎng)偵察監(jiān)視到軟硬協(xié)同打擊的“OODA”閉環(huán)速度和穩(wěn)定性，如圖5所示。

圖5 協(xié)同前后閉環(huán)速度變化

綜上所述，對(duì)抗NIFC-CA為代表的體系對(duì)象必須從察擾打評(píng)等作戰(zhàn)環(huán)節(jié)入手，將對(duì)手“遠(yuǎn)距、三先”的體系制勝方式，轉(zhuǎn)變?yōu)楸痉健爸鲃?dòng)求變，亂中求快”的體系制勝方式，具體措施如下：

在偵察方面，需要利用有源、無源偵察手段的協(xié)同，擴(kuò)展戰(zhàn)場(chǎng)感知的范圍、細(xì)化戰(zhàn)場(chǎng)感知的粒度。并且建立信息共享途徑，實(shí)現(xiàn)信息的全網(wǎng)快速分發(fā)，統(tǒng)一戰(zhàn)場(chǎng)認(rèn)知。對(duì)于前出收集ISR信息的NIFC-CA傳感器節(jié)點(diǎn)的位置和工作狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)、全面的掌握并且在協(xié)同網(wǎng)絡(luò)中完成分發(fā)，做到“先敵發(fā)現(xiàn)”，在對(duì)方戰(zhàn)術(shù)任務(wù)尚未完成之際啟動(dòng)應(yīng)對(duì)措施。

在干擾方面，需要具備體系覆蓋能力，通過“遮眼斷鏈”破壞敵方引導(dǎo)和協(xié)同能力。對(duì)抗體系對(duì)象，若只干擾部分目標(biāo)不僅無法破壞對(duì)方體系探測(cè)能力，還會(huì)自我暴露，招致打擊。因此必須在掌握敵方體系組成的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)干擾全覆蓋以癱瘓敵傳感器網(wǎng)絡(luò)同時(shí)保全自我。針對(duì)NIFC-CA中起到遠(yuǎn)程目標(biāo)指示與引導(dǎo)功能的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，必須進(jìn)行重點(diǎn)處置，利用偵察節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)干擾引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)敵變我變，利用干擾節(jié)點(diǎn)間的協(xié)同，“集中優(yōu)勢(shì)兵力，四面包圍，力求全殲”。其中，干擾手段應(yīng)包括分布式、協(xié)同化、抵近式的干擾手段，以及重點(diǎn)方向的協(xié)同運(yùn)用的大功率專用干擾飛機(jī)平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)中低空突防攻擊編隊(duì)的掩護(hù)。

在火力打擊方面，為從根本上破壞NIFC-CA體系能力，需要利用電磁火力的協(xié)同，對(duì)其前出引導(dǎo)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行軟硬結(jié)合的殺傷。利用電磁偵察進(jìn)行高精度目標(biāo)快速指示引導(dǎo)本方火力武器進(jìn)行硬殺傷，同時(shí)利用電磁進(jìn)攻手段進(jìn)行軟殺傷，遲滯敵方導(dǎo)彈發(fā)射時(shí)機(jī)，降低敵方導(dǎo)彈發(fā)射距離和命中概率，為實(shí)現(xiàn)本方火力武器的“先敵發(fā)射、先敵命中”創(chuàng)造條件。

在評(píng)估方面，必須實(shí)現(xiàn)交戰(zhàn)過程中的察擾打評(píng)閉環(huán)，利用在線的評(píng)估與操作為戰(zhàn)術(shù)行動(dòng)提供輔助和指引，使交戰(zhàn)閉環(huán)時(shí)間數(shù)量級(jí)縮短，從非實(shí)時(shí)閉環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)實(shí)時(shí)甚至實(shí)時(shí)閉環(huán)，全面做到“以快制勝”。在線效能評(píng)估和操作是協(xié)同交戰(zhàn)的驅(qū)動(dòng)力，是協(xié)同閉環(huán)形成和發(fā)揮效能的關(guān)鍵。在技術(shù)途徑上可基于自適應(yīng)控制理論[4]思想，建立如圖6所示的雙閉環(huán)在線評(píng)估架構(gòu)模型，通過控制系統(tǒng)和評(píng)估系統(tǒng)的兩級(jí)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)協(xié)同交戰(zhàn)效能的在線評(píng)估與優(yōu)化。

圖6 協(xié)同在線效能評(píng)估技術(shù)架構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)上述能力，必須構(gòu)建以協(xié)同裝備能力提升為基礎(chǔ)，以協(xié)同控制為核心的協(xié)同電子戰(zhàn)體系，獨(dú)立控制電磁空間，協(xié)同控制火力空間。

在體系建設(shè)方面，在保證電子戰(zhàn)系統(tǒng)與聯(lián)合作戰(zhàn)體系有效鉸鏈的同時(shí)，加強(qiáng)電子戰(zhàn)“小閉環(huán)”的建設(shè)，縮短反應(yīng)鏈條，加強(qiáng)協(xié)同交互，實(shí)現(xiàn)電子戰(zhàn)體系內(nèi)部的快速響應(yīng)，在線控制。協(xié)同體系建設(shè)思路如圖7所示。

圖7 協(xié)同體系建設(shè)思路

在裝備建設(shè)方面，需要針對(duì)NIFC-CA中的使用特點(diǎn)，應(yīng)發(fā)展針對(duì)具備火力引導(dǎo)能力的空中預(yù)警探測(cè)平臺(tái)的遠(yuǎn)中近程干擾能力；針對(duì)體系化作戰(zhàn)對(duì)象，發(fā)展高精度無源偵察力量以及具備多目標(biāo)能力的電子進(jìn)攻力量。同時(shí)，裝備需要具備協(xié)同系統(tǒng)接入能力。

4 結(jié) 語

通過前面分析可以看到，NIFC-CA體系與常規(guī)的一體化綜合防空系統(tǒng)存在本質(zhì)性的差異，使用傳統(tǒng)的空中電子進(jìn)攻體系已難以有效應(yīng)對(duì)其能力。為抗衡以NIFC-CA為代表的體系化作戰(zhàn)對(duì)象，電子對(duì)抗力量建設(shè)應(yīng)在完善體系要素和有針對(duì)性的提升裝備性能的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)提升空中電子進(jìn)攻的體系化建設(shè)以及與其它作戰(zhàn)能力的協(xié)同運(yùn)用，有效控制電磁頻譜，并實(shí)現(xiàn)電磁與火力的協(xié)同，才能應(yīng)對(duì)新型威脅的挑戰(zhàn)。