北約“聯盟地面監視”無人機首飛

溫杰

2015年12月19日，諾格公司為“北約聯盟對地監視”（AGS）計劃生產的第一架衍生型“全球鷹”從美國加利福尼亞州帕姆代爾升空，爬升到12 190米高度，接著在2.5小時里飛過了一系列測試點，順利地降落在愛德華茲空軍基地，成功完成了首飛，證明了北約即將裝備和使用的AGS無人機具有成熟的控制系統和出色的適航性。

作為“全球鷹”家族的最新成員，這架AGS無人機與RQ-4B Block 40無人機有94%的通用性，最引人注目之處是在機身下部配裝了全新的AN/ZPY-2型雷達，可以有效地擴展北約的聯合情報、監視與偵察（ISR）能力。按照合同，北約將陸續接收5架AGS無人機，先后部署到位于意大利錫戈內拉空軍基地的北約作戰中心，預計在2017年底達到初始作戰能力。

總體方案幾易其稿

北約AGS概念最早出現于20世紀90年代初。海灣戰爭結束后，北約防務規劃委員會在1992年首次提出了“機載對地監視”（AGS）的作戰需求。兩者縮寫相同，但定義不同。1995年，北約各國的國防部長一致同意“聯盟應該繼續致力于發展一種北約擁有和管理使用的最基本核心能力，并且可以由共同使用的國家資產作為補充。”

AGS計劃將為北約聯盟及其成員國提供一個完整的和綜合的地面監視能力，可以不受限制、以近乎實時和共享的方式使用地面監視數據。從性能來講，AGS系統相當于美國空軍的E-8C“聯合監視目標攻擊雷達系統”（JSTARS），但是將采用更現代化的雷達和載機。這項計劃主要包括兩個部分：空中部分由飛行平臺和機載傳感器組成，地面部分由固定式和可運輸的移動式機動地面站組成，后者可以實現情報數據的分析和分發，所有系統都通過高性能數據鏈無縫地互相連接。

從當初的一紙方案到今天的成功首飛，AGS計劃的總體方案在20年時間里幾易其稿，經歷了多次變化。早在20世紀90年代中期，諾格公司曾經大力向北約推銷E-8C飛機，但遭到了明確拒絕。時隔幾年后，北約開始著手考慮有人機和無人機的混合機隊方案，進展比較緩慢。

2001年，北大西洋合作委員會決定加快推進AGS計劃，重點強調全體北約成員國聯合采購和共同使用。次年，北約在布拉格峰會上決定成立“跨大西洋合作AGS雷達”（TCAR）集團，在美國的“多平臺雷達技術嵌入計劃”（MP-RTIP）和歐洲的“防區外監視及目標截獲雷達驗證機”（SOSTAR-X）計劃基礎上，聯合研制新的雷達。2004年，北約決定以混合機隊方案推進AGS計劃，并選擇了一支多國工業聯盟組成的“跨大西洋工業伙伴解決方案”（TIPS）團隊。

按照當時設想，混合機隊的空中部分由4～8架空客A321改進型飛機與7～9架“全球鷹”無人機組成，兩種平臺都能攜帶TCAR集團計劃研發的電子掃描陣列雷達。其中，A321飛機可承載由14名操作員組成的多國機組成員，并在飛機背部的突出部位安裝了一部TCAR，能夠覆蓋機翼產生的雷達遮蔽區。這種混合機隊方案將使北約能夠從241千米或更遠的防區外距離對地面活動目標實施廣域觀察。

然而，時隔不到兩年，由于AGS計劃過分依賴美國的雷達技術和部分成員國表示不愿提供資金，北約在2007年決定終止混合機隊方案，放棄了A321平臺的研制工作，轉而采用了經過簡化的AGS系統，即空中部分基于“全球鷹”Block 40無人機及其MP-RTIP傳感器，而地面部分依舊保持不變，因為它的功能和使用特性很大程度上獨立于實際的飛機和傳感器，仍然由歐洲和加拿大的工業部門負責研制。

北約各國達成共識

實際上，AGS計劃在協調各成員國意見方面絕非一蹴而就。這項計劃不但要考慮聯盟作戰需求，而且還要滿足工業界參與的要求，因此，如何基于美國的成熟產品使用自主研發的設備，已經對參與這項計劃的北約成員國提出了挑戰。此后數年間，受到國際金融危機的影響，參與國在防務預算方面捉襟見肘，使得AGS計劃依然步履維艱。

然而出乎預料的是，北約主導的利比亞戰爭極大地推動了AGS計劃的進展。2011年3月19日，以法國和英國為首的空中力量開始對利比亞實施空襲。在這場戰爭中，歐洲一些國家嚴重依賴美國無人機提供的偵察和監視情報，后者在戰爭中承擔了識別和打擊目標的任務。對此，北約官員表示，利比亞戰爭顯示出擁有這樣一種能力的重要性。

這樣，北約成員國的國防部長們在有關采購資金分擔問題長期爭論不休之后，最終有13個成員國同意采購AGS系統，它們是保加利亞、捷克、愛沙尼亞、德國、意大利、拉脫維亞、立陶宛、盧森堡、挪威、羅馬尼亞、斯洛伐克、斯洛文尼亞和美國，后來丹麥和波蘭成為AGS計劃的伙伴國。北約同意英國的“哨兵”偵察機和法國“蒼鷺”TP無人機可以作為額外的監視系統，用于補充AGS計劃，替代這兩個成員國的財政分攤額。

AGS無人機將提供給所有28個成員國，北約任意一個成員國如果愿意支付無人機的運行費用，那么該國即可調用無人偵察機。2012年2月3日，北大西洋理事會做出一項決議，保證北約共同投資于基礎設施、衛星通信、作戰與支援，為授予AGS采購合同鋪平和道路。

在國際金融危機的大背景下，各國都面臨削減防務預算的巨大壓力，但AGS計劃成為聯盟共同擁有和分享資源的最好范例。早在2010年，拉斯穆森首次提出了“巧防務”（Smart Defence）來加強能力建設的理念，即北約盟友共同提供和分享軍事資源與能力，通過加強統籌協調、明確共同優先目標等方式，減少防務方面的重復建設，避免成員國浪費有限的防務資源，同時提高北約行動的效率。

2012年5月20日，第25屆北約峰會在美國芝加哥開幕，各成員國在軍費緊張背景下就實施“巧防務”策略上達成共識，發布了《北約峰會防務能力宣言》。作為此次峰會的一個重要成果，北約28個成員國的國防部長共同見證了AGS計劃采購合同簽署的歷史時刻。5月20日，北約聯盟地面監視管理機構（NAGSMA）與諾格公司正式簽署了價值17億美元（12億歐元）的AGS無人機采購合同，北約將采購5架AGS無人機，用于承擔聯合情報、監視和偵察（JISR）任務。

監視系統實現集成

作為AGS計劃的主承包商，諾格公司在“全球鷹”Block 40型無人機的基礎上開始制造5架AGS無人機。早在2009年6月26日，諾格公司和美國空軍聯合推出了新一代高空長航時無人機——“全球鷹”Block 40型，編號AF-18。該機翼展39.3米，機長14.5米，比已服役型號“全球鷹”可以多攜帶454千克的有效載荷。最重要的是，這種“全球鷹”的機翼內部擁有33米長的空間結構來容納燃料箱，在裝滿燃料時的起飛重量大約為14.6噸。

與此同時，諾格公司還負責在AGS無人機上集成AN/ ZPY-2型雷達和其它任務載荷。從Block 30型到Block 40型，“全球鷹”的最大變化是加裝了諾格公司研制的AN/ZPY-2雷達，其在機身腹部設計了一個長121.9厘米、寬45.7厘米的雷達天線艙。

作為AGS無人機的核心部分，AN/ZPY-2雷達是一種雙部件系統，天線和相關電子設備安裝在前機身下面的一個整流罩中，信號處理機安裝在航空電子設備艙內。雷達工作模式軟件放在信號處理機中，負責控制雷達，管理雷達的運行和處理數據。

實際上，AN/ZPY-2雷達是一種側視雷達，天線安裝在一個萬向架上，通過伺服電機實現機械驅動，可以沿著縱軸轉動180度來掃描另一側的空域。這樣，一副天線就可以實現兩側觀察。從工作機理看，雷達天線在方位和俯仰方向不能實現機械運動，而是利用波束以電子方式進行掃描。這種電子掃描能力使雷達波束的運動比以前的機械掃描系統快得多，從而提高了雷達的搜索和多目標跟蹤能力。

此外，AGS無人機還配備有一種網絡中心戰設備，可以提供視距和超視距的遠程、寬波段數據鏈，能夠融合傳感器數據、持續地探測和跟蹤移動目標，并提供清晰的圖像。

AGS系統的地面部分則全部由歐洲工業部門負責研制和生產，從而為參與國提供直接承擔AGS計劃的工作份額，這些公司主要包括德國的卡希迪安公司、意大利的塞萊克斯·伽利略公司、挪威的康斯伯格公司等。據最新消息，空中客車公司防務分部已經向NAGSMA交付了首個移動式地面站。

與美國空軍使用“全球鷹”不同的是，北約AGS系統的特點是使用了兩種完全不同類型的地面控制中心，分別稱作“移動式通用地面系統”（MGGS）和“戰術級通用地面系統”（TGGS）。而且，控制無人機的軟件也不同于美國。根據合同，通用動力公司加拿大分公司為AGS計劃提供了地面通信控制系統軟件，將用于管理AGS無人機與錫戈內拉空軍基地之間的無線電和衛星通信。同時，該公司提供了軍事基地與移動指揮中心之間的IP語音對講系統。

雷達系統水到渠成

從研制過程來看，AN/ZPY-2雷達是美國空軍MP-RTIP的結晶。早在1998年，美國空軍就啟動了“雷達技術嵌入計劃”（RTIP），著手發展一種不僅能探測飛機和車輛，同時還能探測和跟蹤低空飛行的巡航導彈機載監視雷達。2000年12月，美國空軍將RTIP重組為MP-RTIP，旨在發展一種模塊化、可重構雷達，計劃將其安裝在正在研發的E-10A廣域監視（WAS）飛機和“全球鷹”無人機上。

在MP-RTIP中，美國空軍試圖通過AESA技術把AWACS和JSTARS的兩種截然不同的功能整合在一部雷達中，這樣，未來的預警機就可以同時完成對空和對地/海的監視、指揮和控制的任務。從技術上講，AWACS所要濾除的雜波，恰恰是JSTARS所要探測的目標。因此，MP-RTIP的研制過程，對機載雷達設計不僅是一次挑戰，而且也是對戰場偵察和監視系統、空中預警系統的一次革命。

從設計理念來看，AN/ZPY-2雷達是一種模塊化、可縮放的有源電子掃描陣列雷達系統，能夠根據需要集成在有人駕駛飛機和無人駕駛飛機上。該雷達系統采用了幾千個發射機/接收機（T/R），裝配成通用模塊后嵌入到天線中，具備先進的廣域監視能力，可以提供前所未有的態勢感知能力，為作戰人員提供目標信息。

按照最初的MP-RTIP，雷達天線根據平臺的需要任意縮放，設計成為大、中、小型等不同尺寸。其中，大型天線（7.2米×0.6米）原計劃用于E-10A廣域監視平臺，中型天線（5.4米×0.6米）曾準備用于北約AGS計劃的有人駕駛平臺，而小型天線（1.5米×0.45米）可以安裝到“全球鷹”無人機上。隨著北約簽署AGS采購合同，以MP-RTIP發展出的生產型號正式命名為AN/ZPY-2雷達。

AN/ZPY-2雷達工作在X波段，可以提供至少6種不同的工作模式：地面移動目標指示（GMTI）、合成孔徑雷達（SAR）、空中跟蹤、空中移動目標顯示、輔助搜索和高分辨率對地雷達。它可按順序運行各種模式，也可穿插運行各種模式。這樣，一個AGS系統就能完成不同的任務，既能搜集地面運動目標和固定目標的情報及圖像，還可以探測低空飛行的威脅，為北約各國提供有關廣域威脅的各種監視信息。

與現役E-8C對地監視飛機上的AN/APY-7雷達需要在GMTI和SAR模式之間進行切換，而AN/ZPY-2雷達幾乎能同時搜集SAR圖像和GMTI圖像。因此，AN/ZPY-2雷達能更快地探測、跟蹤和識別更多的目標。這種雷達能提供更遠的探測距離和更短的重訪時間，具有更高的精度，分辨率從大約4米提高到0.3米左右。因此，AN/ZPY-2雷達的空地監視能力為AN/APY-7雷達的5～10倍。

AGS無人機采用了有源相控陣技術后，不僅改進了SAR/ GMTI對面目標的監視性能，而且還增加了對空中目標的搜索和跟蹤能力。與AN/APY-7雷達的最大差別在于，AN/ZPY-2雷達具有導彈防御能力，這種能力是現有的機載雷達都不具備的。它還可以通過機載數據鏈把空中目標數據傳送到地面指揮所，引導地空導彈對目標進行攻擊。

飛行測試正式啟動

2015年6月4日，首架AGS無人機在帕姆代爾隆重出廠，表明AGS計劃已經完成了90%的研制工作，剩余部分為適航鑒定工作，也是問題最多的部分，因為這種型號無人機上的一些設備不同于美國空軍“全球鷹”上的機載設備。因此，AGS無人機的首次升空標志著飛行測試階段的正式啟動，接下來將在幾個月內完成傳感器集成測試和地面站測試。

為了保證適航鑒定的順利進行，意大利的適航部門已經派出一支認證隊伍飛赴加利福尼亞州，將負責AGS型無人機的試飛認證工作。這個過程基本類似于盧森堡認證北約E-3A預警機的流程。從飛行安全方面來看，這些新系統必須通過試飛表明都是兼容的。

如果一切順利，支持廣泛任務的各種傳感器和能力將徹底改變北約獲得ISR的方式。AGS系統用于全天候近實時持久廣域地面和海上監視任務，不僅可以保護地面部隊和平民、實施邊界管控和海上安全，還能在反恐和危機應對中發揮重要作用，并且可以在自然災害中實施人道主義援助。

按照計劃，第一架AGS無人機將在2016年交付NAGSMA，接著部署到意大利錫戈內拉空軍基地。根據安排，第5架AGS無人機將在2017年底下線。目前，北約正在錫戈內拉空軍基地建立地面站、指揮與控制系統、訓練與后勤支持服務。AGS系統將在2017年形成初始作戰能力，在2018年形成全面作戰能力。與現役E-3A空中警戒與控制系統（AWACS）機隊一樣，AGS機隊將最終成為北約獨立擁有和管理使用的裝備。