協(xié)同作戰(zhàn)背景下航空武器系統(tǒng)作戰(zhàn)樣式及關(guān)鍵技術(shù)

豆誼兵 劉法朋

（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院,陜西 西安 710000）

隨著航空科學(xué)技術(shù)的不斷突破與發(fā)展，各類武器裝備的制造與應(yīng)用得到全力推進(jìn)。基于軍事需求牽引，先進(jìn)航空武器及相關(guān)系統(tǒng)的制造與設(shè)計(jì)正處于系統(tǒng)化、通用化改革之路上，其在未來戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要性越來越高。但是，未來戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境也會(huì)愈發(fā)復(fù)雜多變，先進(jìn)航空武器無法做到完善、靈活、可靠的思維判斷。在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，先進(jìn)航空武器依舊無法完全代替人在作戰(zhàn)任務(wù)中的功能。因此，為提升航空武器作戰(zhàn)任務(wù)成功率，航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)模式成為當(dāng)前重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，通過協(xié)同作戰(zhàn)與武器升級(jí)實(shí)現(xiàn)有機(jī)戰(zhàn)斗系統(tǒng)的互補(bǔ)與優(yōu)化。

先進(jìn)航空武器協(xié)同作戰(zhàn)模式能夠補(bǔ)足在特定任務(wù)執(zhí)行過程中缺乏針對(duì)突發(fā)情況指揮與決策的短板，也能有效控制航空武器對(duì)于高危任務(wù)的執(zhí)行成本，提高集群智能化程度，較大程度改進(jìn)信息化作戰(zhàn)效能?；谏鲜鰞?nèi)容可以得出：先進(jìn)航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)模式對(duì)當(dāng)前空戰(zhàn)格局具有戰(zhàn)略性意義與重大軍事應(yīng)用價(jià)值。

1 航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)意義

首先，協(xié)同作戰(zhàn)對(duì)于現(xiàn)代化高科技戰(zhàn)爭(zhēng)樣式的轉(zhuǎn)變具有適應(yīng)性作用。世界軍事發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極推進(jìn)現(xiàn)代化軍事的變革。傳統(tǒng)中心平臺(tái)主要參照自有的武器與傳感器作戰(zhàn)，平臺(tái)之間的信息共享相對(duì)有限。網(wǎng)絡(luò)中心站通過C4KISR一體化聯(lián)合作戰(zhàn)，展現(xiàn)出其本身具備的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。為符合網(wǎng)絡(luò)中心站的發(fā)展趨勢(shì)與要求，航空武器系統(tǒng)必須在統(tǒng)一指揮下，確保作戰(zhàn)指揮指令與信息的暢通傳輸，高效、統(tǒng)一、有序地完成任務(wù)[1]。

其次，協(xié)同作戰(zhàn)對(duì)于各個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)的互操作性具有提高作用。現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)是集陸、海、空、天和電磁五位一體的聯(lián)合作戰(zhàn)模式。這種作戰(zhàn)模式對(duì)作戰(zhàn)平臺(tái)的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖的顯示提出更高要求。制備出統(tǒng)一戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)圖的前提條件就是保證作戰(zhàn)平臺(tái)與武器之間的高度互操作性。協(xié)同作戰(zhàn)能夠參照多個(gè)單一的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，生成分散但互操作性高的作戰(zhàn)系統(tǒng)，有效調(diào)整和管理各個(gè)武器系統(tǒng)的傳感器，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成處理。

最后，協(xié)同作戰(zhàn)對(duì)于航空武器作戰(zhàn)效能具有提高抗干擾能力的作用。在信息技術(shù)背景下，高科技的應(yīng)用使戰(zhàn)場(chǎng)空間出現(xiàn)變化，越來越趨向于立體分布、縱橫交錯(cuò)的覆蓋模式，多種單一的作戰(zhàn)要素、參戰(zhàn)單元均被連接整合成統(tǒng)一完整的有機(jī)整體，為應(yīng)對(duì)未來的高科技戰(zhàn)爭(zhēng)與聯(lián)合作戰(zhàn)提供技術(shù)支持。航空武器系統(tǒng)的有效協(xié)同調(diào)整，能夠切實(shí)改進(jìn)航空武器的電子對(duì)抗能力、目標(biāo)捕捉能力以及武器突防能力，這不僅是對(duì)單個(gè)武器裝備作戰(zhàn)效能的促進(jìn)，更有利于整體參戰(zhàn)武器系統(tǒng)綜合作戰(zhàn)能力的提高。

2 航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)樣式

在航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)時(shí)，首先，需要?jiǎng)澐窒到y(tǒng)中自主控制與自主攻擊之間的功能，也就是人機(jī)功能的分配問題。確保航空武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力與編隊(duì)中指揮員作用的充分發(fā)揮，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有機(jī)平衡與統(tǒng)一，并在協(xié)調(diào)指揮的作用下，保證航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)功能劃分的正確性。在實(shí)現(xiàn)航空武器協(xié)同作戰(zhàn)過程中，有人機(jī)的編隊(duì)角色為指導(dǎo)員，其任務(wù)重心是執(zhí)行任務(wù)；無人機(jī)則在高新技術(shù)的支撐下改變了當(dāng)前作戰(zhàn)空間，其具有可靠且持久的情報(bào)、監(jiān)視、偵查能力，必要時(shí)還可充當(dāng)直接火力與間接火力。航空系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)樣式結(jié)構(gòu)

航空協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)有三個(gè)代表性功能：第一，無人機(jī)系統(tǒng)，主要作用于特定區(qū)域的偵查、監(jiān)視、目標(biāo)探測(cè)與跟蹤中，能夠把采集到的戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)與目標(biāo)信息傳達(dá)給人機(jī)系統(tǒng)，并接收由人機(jī)系統(tǒng)傳輸回的控制指令，完成對(duì)攻擊目標(biāo)的任務(wù)管理包括自主導(dǎo)航、攻擊操縱指令解算、攻擊參數(shù)解算等；第二，有人機(jī)系統(tǒng)，能夠完成實(shí)施任務(wù)規(guī)劃，聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息，發(fā)布準(zhǔn)確的指揮指令，在一體化指揮控制下完成通信任務(wù)；第三，通信鏈路系統(tǒng)，主要針對(duì)無人機(jī)與控制站之間的信息傳遞，同時(shí)包括信息指令的雙向數(shù)據(jù)鏈傳輸。

3 航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)流程

航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)屬于一體化作戰(zhàn)系統(tǒng)內(nèi)含的節(jié)點(diǎn)，要求航空武器在預(yù)警機(jī)與地面指揮的引導(dǎo)下，利用戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息通信系統(tǒng)將各項(xiàng)信息傳輸給傳感器，融合傳輸回來的信息后，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)預(yù)測(cè)與威脅預(yù)估。此外，協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)能夠提供戰(zhàn)術(shù)決策支持，完成協(xié)同作戰(zhàn)的任務(wù)規(guī)劃，最終完成對(duì)目標(biāo)的精準(zhǔn)打擊[2]。航空武器協(xié)同作戰(zhàn)流程如圖2所示。

圖2 航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)流程規(guī)劃

4 航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 數(shù)據(jù)鏈技術(shù)

數(shù)據(jù)鏈技術(shù)主要分為戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈與武器數(shù)據(jù)鏈。戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈在作戰(zhàn)部隊(duì)中主要應(yīng)用于C4KISR各個(gè)成員節(jié)點(diǎn)之間的連接，能夠在數(shù)字信息傳輸任務(wù)中發(fā)揮實(shí)效作用，是具備標(biāo)準(zhǔn)化信息格式、組網(wǎng)、通信協(xié)議的信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)鏈技術(shù)的本質(zhì)就是包含通信協(xié)議與消息標(biāo)準(zhǔn)的一種數(shù)字化通信系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以參照實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸速率與信道進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)信息的傳送。數(shù)據(jù)鏈技術(shù)在航空武器系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍較窄，只能向其提供導(dǎo)航功能，通常應(yīng)用在傳輸遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、中程導(dǎo)引彈道修正中，也能夠?qū)Ψ绤^(qū)航空武器等空對(duì)面武器起到數(shù)據(jù)引導(dǎo)作用。此外，數(shù)據(jù)鏈技術(shù)還能回彈導(dǎo)彈本身的狀態(tài)信息，使導(dǎo)彈產(chǎn)生二次瞄準(zhǔn)功能[3]。

4.2 信息融合技術(shù)

信息融合技術(shù)能夠進(jìn)行多層次、多方面的任務(wù)處理，例如多源信息檢測(cè)、組合以及預(yù)估，以便提升武器系統(tǒng)狀態(tài)與身份判斷的精準(zhǔn)度，保證完整評(píng)估戰(zhàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)與威脅因素重要程度。多傳感器系統(tǒng)屬于數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)性硬件設(shè)施，多源數(shù)據(jù)信息屬于信息融合技術(shù)中的加工對(duì)象，信息融合技術(shù)的核心任務(wù)就是對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行協(xié)調(diào)與改進(jìn)，信息融合的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)與威脅因素評(píng)定也是C4KISR的核心功能。信息融合技術(shù)還被用于指揮控制平臺(tái)與作戰(zhàn)飛機(jī)中。指揮控制平臺(tái)需要將海、陸、空環(huán)境相關(guān)信息進(jìn)行報(bào)告，空中作戰(zhàn)飛機(jī)需要將傳感器探測(cè)到的目標(biāo)信息進(jìn)行報(bào)告。所有平臺(tái)傳感器收集到的目標(biāo)信息均需要與其他平臺(tái)傳達(dá)回的目標(biāo)信息進(jìn)行融合，才能生成完整的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。信息融合技術(shù)可以在完成作戰(zhàn)任務(wù)后，分發(fā)給其他成員，以便展開獨(dú)自作戰(zhàn)。

4.3 戰(zhàn)術(shù)協(xié)同指揮與引導(dǎo)技術(shù)

戰(zhàn)術(shù)協(xié)同指揮與引導(dǎo)技術(shù)的作用是將大量不同批次、類型、功能的參戰(zhàn)平臺(tái)展開統(tǒng)一處理與調(diào)度，明確單個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)的具體任務(wù)，指引各個(gè)參戰(zhàn)平臺(tái)根據(jù)相應(yīng)的時(shí)間與空間關(guān)系有序到達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)，并對(duì)作戰(zhàn)目標(biāo)展開精準(zhǔn)打擊。戰(zhàn)術(shù)協(xié)同指揮與引導(dǎo)技術(shù)能夠加快推進(jìn)作戰(zhàn)指揮與控制工作的智能化與自動(dòng)化，以精準(zhǔn)化作戰(zhàn)引導(dǎo)為核心，進(jìn)一步強(qiáng)化協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)的效率與能力。

4.4 戰(zhàn)術(shù)決策輔助技術(shù)

戰(zhàn)術(shù)決策輔助技術(shù)是建立在完整的決策算法、控制邏輯、實(shí)現(xiàn)算法和執(zhí)行機(jī)制之上的，從攻防決策層、戰(zhàn)術(shù)和彈道生成層到解析、人工智能控制邏輯、算法和自動(dòng)控制機(jī)制來控制執(zhí)行層。進(jìn)一步提高供給決策與防御決策的智能化水平，推動(dòng)戰(zhàn)術(shù)生成、軌道生產(chǎn)以及軌道控制的自動(dòng)化進(jìn)程。飛行員只需執(zhí)行簡(jiǎn)單的操作即可確認(rèn)或更改攻防決策的結(jié)果，執(zhí)行最基本的飛行操作和武器發(fā)射控制即可完成全部戰(zhàn)斗任務(wù)[4]。

4.5 火力協(xié)同技術(shù)

火力協(xié)同技術(shù)指的是武器處于進(jìn)攻階段時(shí)，在領(lǐng)隊(duì)飛機(jī)的統(tǒng)一指揮下，編隊(duì)中的飛機(jī)密切配合，互相支持，并利用每架飛機(jī)攜帶的武器摧毀敵機(jī)，以最有效的方式、最合理的火力分配以及最合適的攻擊和機(jī)動(dòng)模式來武裝自己。

4.6 協(xié)同探測(cè)技術(shù)

協(xié)同探測(cè)技術(shù)是通過編隊(duì)中的一架或多架飛機(jī)開啟探測(cè)設(shè)備，利用機(jī)載空對(duì)空數(shù)據(jù)鏈路將探測(cè)到的目標(biāo)信息發(fā)送給其他飛機(jī)，同時(shí)，其他飛機(jī)保持沉默，以便整個(gè)編隊(duì)都可以接收到戰(zhàn)場(chǎng)情況，提高整體航空編隊(duì)的探測(cè)質(zhì)量與能力。

4.7 作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)

作戰(zhàn)效能評(píng)估技術(shù)是指代表人員在預(yù)定或指定的運(yùn)營(yíng)使用環(huán)境下需要考慮的組織、戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)以及威脅因素，使用設(shè)備完成指定運(yùn)營(yíng)任務(wù)的能力。這里的作戰(zhàn)任務(wù)應(yīng)涵蓋航空武器系統(tǒng)和設(shè)備在實(shí)際作戰(zhàn)中可能需要承擔(dān)的各種作戰(zhàn)任務(wù)，并全程參與到整個(gè)作戰(zhàn)任務(wù)中。戰(zhàn)斗力評(píng)估需要在接近真實(shí)情況的仿真平臺(tái)上進(jìn)行，通過在特定環(huán)境中展開大量計(jì)算機(jī)仿真來獲得協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)的實(shí)際作戰(zhàn)效能。

5 結(jié)語

信息化背景下，航空武器系統(tǒng)協(xié)同作戰(zhàn)已成為未來戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要作戰(zhàn)模式之一。規(guī)劃并實(shí)現(xiàn)協(xié)同有效的作戰(zhàn)，獲得更高效的作戰(zhàn)效能也是未來相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。因此，本文重點(diǎn)闡述了當(dāng)前無人機(jī)與有人機(jī)航空武器系統(tǒng)的協(xié)同作戰(zhàn)樣式、流程以及關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)研究提供一定參考。