舰艇编队网络中心反导体系研究

2015-09-12 07:50朱传伟杨兴宝陆永红
兵器装备工程学报 2015年2期
关键词:舰空反导舰艇

朱传伟,杨兴宝,陆永红

(海军大连舰艇学院,辽宁 大连 116018)

随着现代信息技术的不断发展和信息技术在高强度的空袭与反空袭作战中的充分利用,反舰导弹的性能越来越好,抗干扰能力越来越强,反舰导弹将是舰艇编队面临的主要威胁。基于这种情况,必须加强舰艇编队的整体作战效能,构建舰艇编队网络中心反导作战体系,通过网络化应用大大提高编队的协同反导能力。编队网络中心反导作战是指将所有反导平台由信息网络连接在一起,进行数据融合后提供相关的战术图像和指令,以达成数据共享,在总体作战中执行快速的,决定性的和协调一致的反导作战行动[1]。网络中心反导实质是利用计算机信息网络对地理上分散的各反导平台实施一体化指挥和控制,核心是利用网络把各种传感器、武器系统、指挥和控制系统联系在一起,实现信息共享,实时掌握战场态势,缩短决策时间,提高指挥速度和协同作战能力。各级指挥员可利用信息网络交换大量的图文信息,掌握整个战场态势,并通过网络实时地、迅速地交换指挥员的意图、制定作战计划、解决各种问题,从而通过网络形成战斗优势,对空袭目标实施快速、精确、连续的打击。

1 编队网络中心反导体系结构

舰艇编队网络中心反导体系是基于网络构建的,主要有传感器网络、决策器网络、影响器网络,3层网络通过高速通信网进行整体衔接,组成网络化的反导体系。编队传感器网络体系拓宽了战场信息的获取途径,保证信息来源的多样性、及时性、完整性和准确性,成为战场胜负的决定因素之一[2];编队决策器网络由编队内各个舰艇的指控中心所组成,指控中心网络化是实现网络中心战的最基本的要求;编队影响器网络是由编队网络中心反导体系内的所有拦截兵器组成,武器网络的任务是有效利用战场感知信息达成预定的作战效果,网络使得各作战平台之间的配合高度协调。

舰艇编队网络中心反导体系不再是各作战平台简单的组合,而是利用区域内作战节点所组成的网络体系,通过该网络提高舰艇编队反导作战系统的效能,从而实现超视距反导作战。在体系中各作战平台可以无缝的连接在一起,各作战平台上的指控中心、武器系统、传感器就相当于整个网络体系中的部件,可以通过一定的规律协调使用,充分发挥整体的能力。编队网络中心反导体系结构如图1所示。

图1 舰艇编队网络化反导作战系统组成结构

2 编队网络中心反导作战过程

舰艇编队网络中心反导作战利用分布在多个平台中的资源,这些资源在网络中心作战系统的支持下形成一个整体[3]。由于采用高速、大容量的通信系统,使得数据在不同平台之间传输的时间延迟极少,因此,对导弹的发射、制导过程可以利用不同平台上的数据完成,如图2所示。

图2 舰艇编队网络化协同反导作战示意图

舰艇编队网络中心反导作战的基本作战过程如图3所示。图3中,目标分配是指编队指挥中心将目标分配到各个作战平台;而火力分配是指单舰指挥中心确定各作战平台使用哪个火力通道、何时、以何种方式射击目标。

2.1 信息获取

战场信息获取包括探测来袭导弹的数据、并且进行进一步的跟踪和识别,这主要依靠于网络中的探测跟踪雷达来实现[4]。以平台为中心的编队在反导作战近程中各个平台的探测跟踪雷达不进行相关预警信息的交换,但是网络中心条件下的舰艇编队通过网络可以实现探测信息的共享。

图3 编队网络中心反导作战过程

2.2 处理评定

在探测到目标以后,需要对目标的相关态势信息进行判断和决策,这主要依靠于决策器网中的指挥中心完成[5]。在网络中心战条件下,各个交战平台的指控中心都是可以充当编队指挥所的。但为了考虑作战的指挥关系,一般会指定舰艇编队内部的某一个指挥所,由该指挥所对相关信息进行决策,并且可以协调整个编队内的所有传感器和武器系统进行协同作战。

2.3 发射决策

当编队指挥所做出决策后,由编队内的各个作战平台进行执行。整个过程可以交由编队内的单个平台去完成,也可以在指挥所同一协调下,控制整个编队内的武器网络中的武器系统协同去完成,而且借助于传感器网络,编队内部的每一个制导雷达都可以为舰空导弹提供制导信息,在需要的时候,可以接力制导,从而提高舰空导弹的打击效果。

2.4 效果评估

编队指挥中心根据探测跟踪节点提供的目标跟踪信息,评定作战平台对目标的杀伤效果,确定目标是否已经被杀伤,若目标未被杀伤,编队指挥中心重新将其纳入威胁目标,继续组织作战平台对其进行拦截。

3 编队网络中心反导可能的样式

由于网络中心条件下的协同反导与传统反导模式在信息的传输、指挥控制的过程以及信息的处理等方面存在众多的不同。因此,在编队网络中心反导的样式上必然与传统模式不同,网络中心反导模式包括以下4种可能的协同反导样式。

3.1 对目标的捕获提示

捕获提示是指在舰艇编队协同反导体系已形成目标航迹的情况下,如果某作战平台还未能发现目标,此时通过编队中的其他传感器向该平台进行提示,以使其迅速地探测到目标,缩短对目标搜索的时间。捕获提示包含目标的信息,如位置估计、航迹数据等。图4是编队网络化反导捕获提示的示意图,作战平台A的雷达首先发现目标,然后将目标指示信息发送给作战平台B,作战平台B接收到捕捉提示信息,并控制其所配置的雷达搜索目标并进行跟踪。

3.2 按远程数据超视距打击

按远程数据进行超视距打击是指本地作战平台对目标进行拦截时,由于目标超出本地雷达的视距范围而无法依靠本地数据进行发射装订,此时本地作战平台可利用舰艇编队中其他雷达提供的数据进行发射装订。利用远程数据进行超视距攻击充分利用了整个编队的所有传感器信息资源,使得反导武器的射程得到了充分利用。图5是超视距打击示意图,作战平台A为作战平台B提供目标数据,作战平台B利用远程数据进行发射。

图4 对目标的捕获提示示意图

图5 按远程数据超视距打击示意图

3.3 对舰空导弹进行接力制导

随着舰空导弹射程的增加,舰空导弹的攻击范围可能会超出发射舰雷达的最大制导距离。除此之外,由于受敌方电子战压制或是舰艇自身故障都有可能引起发射平台不能对舰空导弹提供中段制导和末端照射的情况。此时,可将对舰空导弹的制导任务赋予其他作战平台,继续对舰空导弹进行制导控制。图6是接力制导示意图,制导指令通过不同的作战平台A、B、C接力发送给导弹,使导弹能够在飞行过程中,通过不断修正飞行弹道,达到击毁目标的目的。

图6 对导弹进行接力制导示意图

3.4 各舰艇协同交战

协同交战是指综合利用舰艇编队网络化作战的诸多优点,既可以是远程作战平台控制本地作战平台进行作战,实现火控层次上的协同反导,也可以是本地作战平台通过远程作战平台进行接力制导,扩大打击的范围。协同交战通过对编队内反导资源的整合,既发挥了编队整体对抗的优势,又增强了编队的灵活适应能力。图7是协同交战示意图,作战平台A做出发射决策命令作战平台B发射拦截弹,并为作战平台B提供发射装订数据,拦截弹的制导由作战平台A来完成。

图7 各舰艇协同交战示意图

4 结束语

网络化作战条件下,各作战平台之间的配合能够做到高度协调,网络中心反导体系的反应速度、抗饱和能力、抗干扰能力等都得到了较大的提高,同时也解决了舰空导弹的杀伤区受制于单个平台制导范围限制的问题。在网络中,各作战平台在多维战场上,既能及时掌握与其密切相关的局部战场情况,也能实时了解战场的全局信息,并可以根据战场情况的实时变化,及时进行作战判断、决策和行动,实现相互之间的适时、主动协同。因此,构建网络化舰艇编队协同反导防御体系,既是未来对空防御作战的必然要求,也是舰艇编队对空防御由平台中心反导向网络中心反导转型的必由之路[6]。

[1]王航宇,张晓明,马正亚.编队防空协同作战仿真系统的构建与开发[J].火力与指挥控制,2008,33(9):11-14.

[2]刘卫东,姜青山,李勇,等.基于先期毁伤的舰空导弹网络化协同反导火力分配[J].舰船科学技术,2011,33(2):99-101.

[3]刘兵,代进进,李相民,等.舰艇编队网络化体系协同反导作战分析[J].舰船电子工程,2010,30(2):5-8.

[4]董奎义,毕爱红,杨根源.编队协同反导决策方案优选[J].现代防御技术,2012,40(1):104-109.

[5]李大鹏,杨根源,谭乐祖.预警机支援下舰艇编队网络化协同反导研究[J].现代防御技术,2013,41(1):9-14.

[6]滕克难.网络化舰空导弹超视距协同反导的关键技术[J].电光与控制,2012,19(12):1-5.

[7]夏昱,滕克难,高飞.舰艇编队协同反导网络关键边评估[J].兵工自动化,2013(7):52-54.

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