適應下一代偵察對抗打擊一體化系統的對抗技術

汪 洋，王向暉，趙伊寧，張華棟，杜以林

（1.中國人民解放軍92941部隊，遼寧葫蘆島125001；2.北京機電工程研究所，北京100074；3.中國人民解放軍裝備學院研究生大隊，北京101416）

0 引言

隨著空海一體戰和瀕海作戰理論的推進，目前美、俄等軍事強國均注重提高其武器裝備的通用化和多功能化水平，并以網絡化為“催化劑”發展綜合型作戰裝備與聯合型作戰體系［1－4］。可見，偵察、對抗和打擊的一體化是武器系統的重要發展方向。本文從系統間、系統內一體化的問題出發，探討了下一代偵察、對抗和打擊一體化系統牽引出的技術需求。

1 下一代偵察、對抗和打擊一體化系統

偵察、對抗和打擊一體化武器系統是以計算機為核心的自動化指揮與控制系統，可實現先進的偵察子系統、對抗子系統以及高精度、大威力毀傷兵器系統的綜合，即通過多傳感器觀測信息的融合，取得打擊兵器所需要的正確的火力決策和實時、準確打擊目標的信息，能獨立完成戰略、戰役、戰術及其它復雜作戰任務的武器裝備綜合體。偵察、對抗和打擊一體化框架如圖1所示［5］。

圖1 偵察、對抗和打擊一體化框架

1.1 體系間偵察、對抗和打擊一體化

偵察、對抗和打擊一體化的目的是彌補單一傳感器和作戰平臺的局限性，增加測量和打擊的空間維數和范圍。通過一體化把戰場中多渠道、多方位采集的不完整信息進行融合，消除多源信息間存在的冗余和沖突，降低其不確定性，從而提高偵察、對抗和打擊系統的反應速度和精度，降低決策風險，提高命中率。

實現偵察、對抗和打擊一體化系統需要實現縱向一體化和橫向一體化，以達到“1＋1＞2”的作戰能力。所謂縱向一體化是將偵察兵器、對抗兵器與打擊兵器縱向鉸鏈，實現目標探測、跟蹤識別、指揮控制、火力打擊、戰場防護、作戰機動和毀傷評估等作戰功能的一體化，縮短從信息獲取向對抗和打擊兵器的傳遞時間，釋放對抗和打擊兵器的戰斗力，提高對抗和打擊效果，以實現功能結構力。所謂橫向一體化即是突破信息、對抗和打擊的軍兵種以及不同作戰集群所需信息的局限，發展不同平臺間的信息和地、空、天偵察與目標跟蹤系統，建立機動性能良好的自動化偵察指揮所，達到陸、海、空、天、信等各作戰單元和作戰部隊的橫向互聯，最大限度地減少重復投入、發揮偵察信息的作用、發揮對抗和打擊兵器的火力［5］。

“瀕海作戰”作為一種聯合作戰樣式，圍繞著陸、海、空、天、電、網全維作戰平臺構建及其軍事應用產生了一系列新變革，軍事強國以網絡化、全球化為重要“催化劑”，把海洋、陸地、天空、太空和計算機網絡空間以前所未有的形式結合起來。美空軍和海軍把聯合研發與列裝新一代遠程、隱形戰略轟炸機X－37B以及瀕海無人潛航器、X－47B艦載無人機、新一代遠程攻擊平臺（LRS）等作為聯合作戰力量的新銳。美國防部在下一代戰斗機探索中已拋棄傳統戰斗機概念，依賴于增強的傳感器性能、信號特征控制和網絡來達成態勢感知優勢，并依賴于超遠程超高速武器，在自身被敵方飛機探測或跟蹤之前完成交戰。

日本正在研制的具有“i3”（信息化、智能化和敏捷性）技術的第六代戰機，將采用“云射擊”及先進座艙技術。這一設想類似于“云計算”，利用先進數據鏈系統，將己方機群形成“云”，通過共享信息等方式，作為群體發動最有效率的攻擊。

1.2 系統內偵察、對抗和打擊一體化

1.2.1 通用化和多功能化

為推進“瀕海作戰”戰役計劃實施，目前各軍事強國均注重提高其海空軍裝備的通用化和多功能化水平，努力發展綜合型作戰平臺與裝備。據悉，美軍將著力推動聯合近、遠程雙任務空空導彈計劃，要求具備遠、中、近程空空和空地攻擊能力，同時能夠壓制與破壞敵方防御體系。

1.2.2 微小型化

目前美軍正在研制低成本小型巡航導彈、微型飛行器等，均適用于高度協同的“瀕海作戰”。

美軍超小型彈藥（VSM）計劃要用超小型彈藥裝備陸地和空中的有人和無人戰斗載具。最初微型導彈的作戰目的是城區作戰中的近空火力支援，目前微型導彈的作戰目的變成了精確殺傷的“殺手”型武器，強調高精度和低“附帶損傷”。美國軍方和幾個軍火公司已發展出“蝎子”、“長釘”和“獅鷲”3種微型導彈。

20世紀90年代麻省理工學院首先提出“微型飛行器”（MAV）的新概念技術，以區別常規“無人機”（UAV）。1995年美國國防高級研究計劃局（DARPA）開始微型飛行器可行性研究，并定義MAV的基本特征為尺寸15cm、質量10～100g、飛行20～60min。到1996年DARPA正式批準開始MAV研究，2006年美國開始部隊試用，之后正式裝備。

1.2.3 高速化

根據美軍構想，未來全球即時打擊將取代全球兵力投送，類似本－拉登“發現后又跑掉”的事情將不再有第2次，美軍也不必派特種分隊抵近至拉登住所，通過太空巡弋再入軌飛行器、發射導彈就可完成任務。作為全球即時打擊武器系統的拳頭產品，X－37B的速度馬赫數超過20，表明美軍“1h全球即時作戰”正由試驗構想逐步邁向實戰化應用。速度決定著人類對地球引力、大氣阻力的征服能力，馬赫數超20的速度將使武器裝備能在陸地、天空等地球空間與太空空間中自由穿梭。

1.2.4 跨空間化

速度向來是推動戰爭變化的決定性指標。超高音速技術對戰爭的影響首先表現在速度上，但是與此同時，精度、跨度等指標也會發生關聯性變化。從目前超高聲速技術的發展趨勢看，各國均把跨空間利用作為發展的重點，把陸基、潛基即時打擊技術并列為發展的方向。未來采用超高聲速技術的武器裝備，既上得了“天”，亦下得了“海”，“全空間穿越作戰”、“多維非對稱打擊”，或將成為未來作戰的主要樣式。“快速、精確、大跨度”作戰，將演變為“極速、高準、全穿越”作戰。

2 下一代偵察、對抗和打擊一體化牽引出的技術

下一代偵察、對抗和打擊一體化具有網絡化、通用化、多功能化、微小型化、高速化以及跨空間化等特點，為滿足雷達探測、通信和電子對抗等射頻功能以及超維度物聯的需求，對對抗技術提出了更高的要求。

2.1 聯合對抗技術

隨著作戰環境的日趨復雜，為提高作戰平臺的作戰效能和生存率，國外通常的做法是采用遠距離支援式干擾、伴隨式干擾與作戰平臺的自衛式干擾緊密耦合的方式。EF－111A是美國空軍委托格魯門公司在通用動力公司F－111A機體的基礎上研制的專用電子對抗飛機，用以取代EB－57、EB－66電子對抗飛機。EF－111A能執行支援式干擾和伴隨式干擾：支援式干擾，在敵方地面炮火射程以外建立電子屏障，掩護自己的攻擊力量；伴隨式干擾，伴隨攻擊機沿航路連續干擾敵炮瞄準雷達與導彈制導雷達，掩護近距支援攻擊機。

2.2 基于平臺射頻綜合的對抗技術

目前作戰平臺配備的雷達、電子戰和通信等電子設備越來越多，電子設備的增加不但要消耗大量能源，占據更多空間，使得平臺戰斗部的有效載荷減少，而且削弱了作戰平臺的機動能力，增加了雷達目標反射面積，降低了現代電磁環境中的抗干擾能力和現代武器裝備系統的作戰效能。另外單項優化設計的裝備集成到統一平臺后，不一定能達到預期的優化目標，每個系統獨立的傳感器子系統使得軍用平臺有限的外部空間布滿各種傳感器，使得電磁兼容成為棘手的難題。

雷達偵察、通信偵察、衛星偵察和光電偵察等多種偵察手段都有相似的硬件組成結構，利用軟件無線電技術和一體化設計方法，建立綜合一體化多手段信息偵察系統，實現硬件資源復用。在現代化復雜戰場環境下，偵察、對抗和打擊一體化用于武器系統不僅能保證系統功能的完整性，而且可加強系統中的各種功能，使對抗和打擊能力更為突出，從而提高系統的作戰效能。偵察、告警、通信、對抗和導引一體化系統組成如圖2所示。

圖2 偵察、告警、通信、對抗和導引的綜合化系統組成

美國的第四代戰斗機、其海軍的先進多功能射頻演示平臺等，已開始從軍事用途縱向劃分原則向電子資源橫向劃分、統一管理的原則轉變。雖然雷達與電子戰等設備的有效輻射功率、靈敏度、發射機和發射器件、接收機、信號波形以及信號處理等不盡相同，但偵察、告警、對抗等功能模塊，如天線、發射機、接收機和信號處理存在相似之處，可通過軟件無線電技術實現不同部件的具體要求，如雷達頻譜擴展和干擾機的無源定位等功能。

由洛克希德·馬丁和麥道2家公司各組成1個小組同時開展研究的“綜合傳感器系統（ISS）”計劃項目就是將通信導航識別、電子戰、雷達及各種光電探測器（EO），如紅外搜索與跟蹤（IRST）、前視紅外（FLIR）、激光雷達（LR）、電視跟蹤（TV）等各種獨立的傳感器，按射頻（RF）和光電（EO）2個頻段進行綜合。ISS的結構定義、接口規范和共用模塊設計是實現ISS的關鍵。

2.3 基于認知的精確對抗技術

隨著電子信息技術的飛速發展，電子信息設備種類越來越多、應用越來越廣泛，從而導致電磁頻譜資源匱乏、擁塞的現象也越來越突出。在日益復雜的電磁環境及密集的雜波、多目標背景下，美國已經逐漸將認知技術引入到雷達通信與導航等信息裝備領域，未來的雷達、通信與導航設備將逐漸向空域、頻域全面寬開的方向發展，發展成認知雷達、認知通信設備。作為對抗矛盾的另一方，傳統的電子戰裝備面臨著嚴峻的挑戰。以美國為代表的先進國家亦開展了認知電子戰技術研究，具有代表性的包括DARPA的自適應電子戰行為學習BLADE項目、DARPA的自適應雷達對抗ARC以及美國空軍研究實驗室的認知干擾機CJ項目等。

2.4 對抗系統的微小型化技術

實現雷達、通信、電子對抗功能的射頻傳感器的微小型化是實現精確打擊武器微小型化的前提和關鍵，與射頻相關的微系統技術發展的主要路徑為：

1）在芯片方面遵循摩爾定律，向更小的納米工藝方向發展，推動集成電路芯片向SoC方向發展；

2）在功能集成方面遵循后摩爾定律，將傳感器、射頻電路、無源電路等進行多功能SiP集成；

3）在系統集成方面，將SoC和SiP進行3－D封裝集成。

3 結束語

隨著“瀕海作戰”這一聯合作戰樣式的逐步推廣以及第六代作戰裝備研究方向的逐步固化，下一代偵察、對抗和打擊一體化系統的網絡化、通用化、多功能化、微小型化、高速化以及跨空間化等特點已逐漸清晰。為滿足雷達探測、通信和電子對抗等射頻功能以及超維度物聯的需求，對對抗技術提出了更高的要求。■

［1］ 王量剛，梁德文.外軍一體化聯合戰場情報、監視與偵察系統的發展［J］.電訊技術，2004（2）：1－6.

［2］ 黃劍明，黃文韜，保錚.基于“傳感器－射手”的一體化概念模型［J］.中國電子科學研究院學報，2007（5）：476－479.

［3］ 孫紹國，盛景泰.艦載雷達與電子戰一體化的現狀及發展［J］.電訊技術，2005（6）：1－5.

［4］ 唐義平，李衛，羅正發.多傳感器系統的數據融合技術［J］.上海航天，1997（4）：39－44.

［5］ 王向暉，袁健全，路軍杰.偵察對抗打擊一體化系統研究［J］.航天電子對抗，2009（1）：37－39.