航母编队网络化协同反导装备体系建设探讨

彭　菲，滕克难，杨春周

（海军航空工程学院a.科研部；b.训练部；c.指挥系，山东烟台264001）

航母编队网络化协同反导装备体系建设探讨

彭菲a，滕克难b，杨春周c

（海军航空工程学院a.科研部；b.训练部；c.指挥系，山东烟台264001）

随着信息技术的发展，航母编队建设网络化协同作战体系，成为提高其作战能力的必由之路。在借鉴美军网络化作战装备体系建设的基础上，对航母编队网络化协同反导作战装备体系的构成和主要功能进行了阐述，并对未来向着“以网络为中心”的发展方向进行了探讨。

航母编队；网络化作战；协同反导；装备体系

建设航母编队网络化协同反导装备体系既是应对信息化条件下海上空袭作战体系不断发展的需要，更是应对反舰导弹的威胁日益剧增的迫切需要。网络化协同反导装备体系建设代表着航母编队舰空导弹武器装备网络化、信息化和一体化的发展方向［1-3］。

作为反导防御硬杀伤的主要手段，当前舰空导弹武器拦截掠海飞行的反舰导弹，主要依赖本舰的舰载雷达系统和光电设备进行制导和控制［4］。这种以平台为中心的反导作战装备体系的缺点是：

1）舰载雷达系统和光电设备发现、跟踪掠海飞行的反舰导弹距离比较近，导致反导作战反应时间比较短；

2）舰载雷达系统和光电设备只能对舰空导弹进行视距内制导和控制，这导致反导作战拦截次数少、反导作战总体效能低；

3）舰载舰空导弹系统的作战资源基于舰艇平台，导致反导作战装备体系可重构性不强，抗毁伤能力弱。

因此，构建以网络为中心的反导作战装备体系，也就是建设航母编队网络化协同反导体系，成为提高航母编队反导作战能力的必由之路。

1　美军网络化协同反导作战研究现状

1.1美国海军网络化作战

航母编队网络化协同反导作战体系的建设，不仅提高了舰艇编队拦截反舰导弹的能力，而且推动了舰艇编队防空作战理念由“以平台为中心（Platform-Centric）”向“以网络为中心（Network-Centric）”的转变。因此，网络化作战理论是航母编队网络化协同反导体系的建设理论基础。

网络化作战（Network Centric Operation，NCO）来源于网络中心战（Network Centric Warfare，NCW），其概念和理论自诞生以来，备受关注。1997年4月，美国海军作战部长杰伊·约翰逊上将指出，当前正在发生“一个从所谓的平台中心战向我们称为网络中心战的根本性的转型”；1998年1月，美国海军军事学院院长阿瑟K·塞布罗斯基中将发表的《网络中心战：起源与未来（Network-Centric Warfare：Its Origin and Future）》一文，系统阐述了网络中心战概念、理论和发展趋势，它是网络中心战理论的开篇之作。

1.2美国海军母编队网络化协同反导装备体系的构想

美国海军提出了建设航母编队网络化协同反导装备体系的构想，主要包括3个系统：

1）协同作战能力系统（Cooperative Engagement Capability，CEC）；

2）“标准-6”导弹武器（Standard Missile，SM-6）；

3）E-2D先进“鹰眼”预警机（E-2D Advanced Hawkeye）。

这样，美国海军航母编队网络化协同反导装备体系将具备2项核心能力，一是超视距瞄准能力；二是远程交战能力，舰艇编队超视距协同反导作战能力大大增强，如图1所示。

建设航母编队网络化协同反导体系，不是重新设计一套全新的武器装备体系，而是基于网络为中心作战理念，在现有舰空导弹武器系统的基础上进行网络化升级、信息化改造和一体化集成［5］。

图1　美国海军航母编队网络化协同反导装备体系构想图Fig.1 Conception chart of US Navy aircraft carrier formation networked cooperative anti-missile equipment system

2　编队网络化协同反导作战装备体系的发展方向

航母编队网络化协同反导作战体系，作为一种作战形式，一是必须充分理解海上反导防御体系作战具有的复杂性；二是必须准确把握网络化协同作战的理论本质与客观定位［6-7］，从而更科学、更有针对性地分析认识未来的发展方向。

2.1装备建设思路从“以平台为中心”向“以网络为中心”转型

传统的“以平台为中心”的航母编队反导作战装备体系，各平台主要依靠自身的传感器、指控系统和武器等作战资源进行作战，平台之间可以通过数据链交换各种战术信息，但由于没有火控级的实时高速数据交换，信息共享水平不高，且每个舰艇的反导作战能力不能突破平台自身作战资源的限制，航母编队中舰艇只能分层次、按区域、按方向划分进行协同反导作战［8］。在完成任务过程中，每个平台具有它自己的目标识别、指挥决策和武器运用周期，主要依靠本身的资源来完成作战任务，如图2所示。

图2　从“以平台为中心”向“以网络为中心”转型示意图Fig.2 Sketch map of transition from platform centric warfare to network centric warfare

现代“以网络为中心”的舰艇编队反导作战装备体系，是基于“高速网络”和指挥控制系统（Command and Control System，C2）的，见图2。每个舰艇上传感器、指控系统和武器等作战资源在逻辑上是与平台分离的，且在网络中是以“作战节点”的形式组织的，所有节点可以共享网络中的信息，实现了“多平台实时感知共享”，具备了“任务动态协调”和“资源动态调度”等新功能。这样，舰艇编队就能够完成“超视距拦截掠海飞行反舰导弹”的任务，将实现从“以平台为中心的分层按区域按方向协同反导作战体系”向“以网络为中心的全程按能力协同反导作战体系”的转型。

2.2信息系统结构从“多层级”向“网络化”转变

航母编队反导作战体系，是一个典型的基于“信息系统”的作战体系，而这里所基于的“信息系统”就是C4ISR系统［9］。航母编队反导作战C4ISR系统，集成了预警探测、目标分配、指挥决策、武器控制和效果评估等功能，它促使舰艇编队反导作战效率更高。

传统的“以平台为中心”的舰艇编队反导作战，基于的舰艇编队反导作战C4ISR系统包括单舰和编队两个层级C4ISR系统，如图3所示。其中，单舰C4ISR系统主要发挥“交战”作用，而编队级C4ISR系统主要发挥“指挥”作用。这2级C4ISR系统为舰艇编队反导作战提供信息、指挥、控制等支撑，形成舰艇编队立体反导防御体系，以抗击反舰导弹多目标、多路径、多批次、全方位的饱和攻击。

现代“以网络为中心”的舰艇编队反导作战体系，即基于“高速网络+C4ISR系统”的综合电子信息系统。［10］每个舰艇上传感器、指控系统和武器等作战资源在逻辑上是与平台分离的，分别由传感器网、指控网和武器网等3网无缝连接，见图3。每个舰艇的反导作战能力突破了平台自身作战资源的限制，“网络+ C4ISR系统”的结构与传感器、火力单元实现了一体化，从而具备了网络化超视距反导作战能力。

图3　信息系统结构转型示意图Fig.3 Sketch map of transition of information system structure

2.3装备建设难点从聚焦“平台”向聚焦“网络”转移

在传统平台中心战概念下，装备建设关注的是舰艇平台，特别是舰艇平台上各种作战资源的网络化、信息化、智能化。随着科学技术的发展，传感器、指控系统和武器装备的智能化水平越来越高，成本却越来越低，从而能够购买更多的作战资源［11］。

在现代网络中心战概念下，装备建设将从作战资源的信息化、智能化转移到网络等信息基础设施的信息化、智能化，其复杂性也相应地从舰艇平台迁移到网络互联［12］。对于航母编队网络化协同反导作战装备体系建设而言，信息基础设施（网络）建设的复杂性表现在以下2个方面。

1）不同类型（层次）网络的交叉重叠，凸现了网络硬件建设的复杂性。航母编队网络化协同反导作战，一是基于高速“联合合成跟踪网（JCTN）”，它可以提供“亚秒”级火控数据更新速率，由CEC网络实现，如图4所示；二是基于中速“联合数据网（JDN）”，它可以提供“秒”级兵力协同数据更新速率，由JTIDS网络实现；三是基于低速“联合规划网（JPN）”，它可以提供“分钟”级兵力规划和调动所需的数据更新速率，由GCCS-J和IT-21网络等实现。联合规划网、联合数据网和联合跟踪网，这3种不同类型和不同层次网络的交叉重叠，凸现了信息基础设施硬件建设的复杂性。

图4　网络硬件建设的复杂性示意图Fig.4 Complexity sketch map of the network hardware construction

2）不同功能网络的无缝连接，凸现了网络软件建设的复杂性。航母编队网络化协同反导作战，基于高速“联合合成跟踪网”。这里，不同地域的网络节点上分布着作战空间实元，分别完成感知、决策和行动等作战功能。联合合成跟踪网又可以划分为传感器网、指控网和武器网等3个网络，如图5所示。

传感器网，其网络节点上分布着舰艇平台上的目标探测雷达、目标跟踪雷达和导弹制导雷达等传感器，通过网络通信系统为指挥网和交战网提供所需的信息。其中，制导雷达信息网络化，是传感器网设计的难点，也是网络化舰空导弹超视距协同反导作战得以实现的关键。

图5　网络软件建设的复杂性示意图Fig.5 Complexity sketch map of the network software construction

指控网，其网络节点上分布着舰艇平台上的各种指控系统，利用“单一合成空警态势图（SIAP）”，完成威胁判断、火力分配、作战态势监控和杀伤效果评估等指挥决策和控制功能。

武器网，即火力网，其网络节点上分布着舰艇平台上的各种舰空导弹发射单元，它们完全按照反导作战需求可以动态部署，不再受本舰艇平台上制导雷达跟踪目标的通道数量的限制，也不再需要考虑制导雷达工作扇区与杀伤区的最佳配合。总之，传感器网、指控网和武器网等3个网络的无缝连接，凸现了网络软件建设的复杂性。

3　结束语

随着信息技术的发展，未来航母编队反导作战体系建设必然向着“以网络为中心”的方向发展，最终建设成为一个具有“网络化、多舰协同、超视距反导”等多种崭新特征的复杂作战装备体系。在这一建设过程中，还面临着众多重难点问题需要解决，许多问题还需要深入研究。一是网络化超视距协同反导装备体系结构顶层设计需进一步深化；二网络化协同反导装备体系综合集成的方法需进一步深入研究；三是网络化超视距协同反导作战装备关键技术要进一步实现突破。随着上述问题的解决，未来航母编队网络化协同反导能力必然得到极大提高。

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Study of Cooperative Anti-missile Equipment Model on AircraftCarrier Formation Networked

PENG Feia，TENG Kenanb，YANG Chunzhouc
（Naval Aeronautical and Astronautical University a.Department of Scientific Research；b.Department of Training；c.Department of Command，Yantai Shandong 264001，China）

The structure and main function of the aircraft carrier formation networked cooperative anti-missile equipment system were introduced.Some basic problems that should be understood during the construction of the equipment system were elaborated.

aircraft carrier formation；networked combat；cooperative anti-missile；equipment system

E917

A

1673-1522（2015）06-0587-04DOI：10.7682/j.issn.1673-1522.2015.06.017

2015-07-28；

2015-09-23

国家社科基金资助项目（13GJ003-140）

彭菲（1987-），女，博士生；滕克难（1962-），男，教授，博士，博导。