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      揭秘美軍空中戰(zhàn)場“指揮官” 使多任務(wù)無縫互動

      2013-11-26 14:59? ?來源:科技日報  責(zé)任編輯:林晨   我來說兩句
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      揭秘美軍空中戰(zhàn)場“指揮官”使多任務(wù)無縫互動

      據(jù)報道,美國空軍將為B-52H重型轟炸機安裝通信系統(tǒng)升級包。該升級包被稱為“作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)”(CONECT)系統(tǒng),可為B-52H的機組乘員提供通過衛(wèi)星鏈路收發(fā)信息的能力,使他們能夠在飛行中修改任務(wù)規(guī)劃和為武器重新瞄準(zhǔn),并與其他飛機和地面部隊進行更好的配合。這是美空軍“指揮控制星座網(wǎng)”的又一次完善。請看科技日報特約專稿——

      深夜,阿富汗巴格拉姆美國空軍基地,一架捕食者無人武裝偵察機悄悄起飛,徑直向西南飛去,機翼下面是廣闊無際的阿富汗群山。40分鐘之后,捕食者抵達(dá)了目標(biāo)空域,機上的大倍率變焦攝影機和合成孔徑雷達(dá)對地面進行嚴(yán)密的偵察,目標(biāo)區(qū)域的一切行動都通過數(shù)據(jù)鏈傳輸系統(tǒng)傳遞到基地的控制車內(nèi),再由控制車轉(zhuǎn)發(fā)給美國指揮中心。指揮中心里,美國總統(tǒng)、副總統(tǒng)、國務(wù)卿、參聯(lián)會主席等正坐在電腦屏幕前,只需要說一句話就能決定捕食者飛翼下任何人的命運,是生還是死,都在須臾之間。

      目標(biāo)區(qū)域內(nèi),一個大胡子的身影出現(xiàn)了,經(jīng)過認(rèn)真比對,操作員已經(jīng)確定了他是今天的目標(biāo),圖像傳回指揮中心,美國總統(tǒng)端起桌上咖啡抿了一口,拿起電話說了句:“讓一切都結(jié)束吧。”無人機操作員看了看電腦屏幕上那個冷清的院子,那里有個穿長袍的人正準(zhǔn)備打開門離開,操作員連忙將靶心對準(zhǔn)了目標(biāo),敲擊了一下鍵盤的回車鍵。此時,捕食者的機腹下,一枚“海爾法”空對地導(dǎo)彈噴射出一股灼熱的尾焰,以390米/秒的速度向著4千米下的目標(biāo)激射而去,劇烈的爆炸當(dāng)場將院子變成了廢墟。無人機操作員繼續(xù)通過高倍攝影機評估著毀傷效果,確定目標(biāo)區(qū)域沒有生命痕跡后,他回復(fù)了一個“任務(wù)完成”的信號,此時空軍指揮中心內(nèi)一片歡呼。

      以上是美軍計劃中空襲拉登的演習(xí)場面之一,雖然最后美軍并沒有通過空襲擊斃拉登,而是采取了派遣特種部隊的方法實現(xiàn)了目的,但這次演習(xí)已經(jīng)充分說明了美國空軍“星座網(wǎng)”指揮控制系統(tǒng)的威力。

      使美空軍具備網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力

      按照美軍的規(guī)劃,未來空中力量的實施將通過下一代有人和無人駕駛飛機以及先進技術(shù)空間、機動、情報和作戰(zhàn)中心來實現(xiàn)。

      為適應(yīng)全球信息柵格的發(fā)展需求,完善其信息化作戰(zhàn)能力,美空軍于2000年提出了“星座網(wǎng)”計劃,原名為“多傳感器指揮控制星座網(wǎng)”,又稱“指揮控制星座網(wǎng)”,屬于空軍的整體性網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)項目。隨著技術(shù)和作戰(zhàn)需求的不斷變化,“星座網(wǎng)”發(fā)展成為包含多個地面站,空間傳感器以及空間、空中、地面多個節(jié)點的全球網(wǎng)絡(luò),于2003年正式更名為“指揮控制星座網(wǎng)”(C2 ConstellationNet),即現(xiàn)在的“星座網(wǎng)”。

      軍事系統(tǒng)成功地將多種不同技術(shù)綜合成一種作戰(zhàn)能力,從而使部隊實現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果,這已有很長的歷史。例如,F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機的武器系統(tǒng)、航空電子設(shè)備、雷達(dá)、發(fā)動機都能夠有效互動,從而大大提高了飛行速度,并形成了精確的殺傷力。但是,軍事技術(shù)的開發(fā)一直存在一個不足,那就是,執(zhí)行多種任務(wù)的多個系統(tǒng)不能夠一起無縫互動。

      “C2星座”計劃就是為克服上述缺陷應(yīng)運而生的,它有助于美空軍建立一個以網(wǎng)絡(luò)為中心、基于對等網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)中之系統(tǒng),這些系統(tǒng)可在一個無縫、完全互通的框架內(nèi)運行。“C2星座”將通過一種兩層方管式的系統(tǒng)傳送信息,信息從多個傳感器回送至空中與空間作戰(zhàn)中心里的決策者。來自這些多種多樣、互不連通的信息源的信息,經(jīng)過相關(guān)、融合后,轉(zhuǎn)到目標(biāo)文件夾中,并傳送至射手。

      然而,在殺傷鏈完成“發(fā)現(xiàn)、確定、瞄準(zhǔn)、跟蹤、攻擊和評估”過程之前,目標(biāo)常常已經(jīng)消失不見了。因此,空軍的目標(biāo)就是通過縱向及橫向信息共享,即傳感器與指揮中心之間的縱向共享,傳感器上平臺(這些平臺既可收集目標(biāo)信息,又可使用目標(biāo)信息)之間的橫向共享,加快這一過程的實現(xiàn)。“C2星座”網(wǎng)絡(luò)將是一個可供所有作戰(zhàn)人員使用的不斷更新的戰(zhàn)斗數(shù)據(jù)庫,是一個單一的戰(zhàn)場信息源。

      今天,作戰(zhàn)人員幾乎總是在查看這種戰(zhàn)場信息。要實現(xiàn)“星座網(wǎng)”的全部潛力,就必須要直接實現(xiàn)“機器到機器”信息交換。這些“機器”就是生成信息的傳感器和處理信息的指控系統(tǒng)。這些實時的“機器到機器”信息交換能夠使戰(zhàn)斗管理指控系統(tǒng)迅速把軍隊神經(jīng)中樞(C4ISR)傳感器所生成的巨量信息轉(zhuǎn)化為有關(guān)戰(zhàn)斗空間的“知識”,而且能夠加快從傳感器到?jīng)Q策者再到射手的信息流動,甚至是從傳感器直接到武器的信息流動。機器的通信速度更快,而且無“人為誤差”,因此,這些信息交換將可提高戰(zhàn)斗信息的精確度及傳輸速度,并為實現(xiàn)聯(lián)合部隊指揮官的精確打擊和信息優(yōu)勢奠定基礎(chǔ)。在戰(zhàn)場上,戰(zhàn)斗空間“知識”是實現(xiàn)精確打擊的基礎(chǔ)。

      與其他各軍種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通

      “星座網(wǎng)”計劃是美空軍正在實施的支持網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)和《2020聯(lián)合構(gòu)想》的關(guān)鍵計劃,其與陸軍的“陸戰(zhàn)網(wǎng)”和海軍的“部隊網(wǎng)”一起組成美軍全球信息柵格的三大軍種子網(wǎng),受到了美國軍方的高度關(guān)注。

      作為全球信息柵格的關(guān)鍵子網(wǎng)之一,“星座網(wǎng)”不僅為全球信息柵格提供信息服務(wù),同時也提供功能支撐。它的建設(shè)目的是在恰當(dāng)?shù)臅r間、恰當(dāng)?shù)牡攸c,將恰當(dāng)?shù)男畔ⅰ⒁郧‘?dāng)?shù)男问浇唤o恰當(dāng)?shù)慕邮照撸瑫r壓制敵方謀求同樣能力的企圖。

      “星座網(wǎng)”將為美空軍構(gòu)建一個以網(wǎng)絡(luò)為中心,集偵察監(jiān)視平臺、指揮控制平臺以及各種作戰(zhàn)平臺為一體的無縫全球網(wǎng)絡(luò),由各種通信衛(wèi)星、通信飛機、數(shù)據(jù)傳輸鏈路、微波中繼站等通信基礎(chǔ)設(shè)施,以及各種計算機、存儲器、網(wǎng)格軟件平臺、數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)等計算信息設(shè)施組成,通過這一網(wǎng)絡(luò)將美軍所有平臺、節(jié)點緊密聯(lián)系起來,構(gòu)成一個多系統(tǒng)、多任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)體系,從而形成整體綜合打擊優(yōu)勢,為聯(lián)合部隊指揮官提供實時、增強的作戰(zhàn)空間感知,實現(xiàn)一體化聯(lián)合作戰(zhàn)。“星座網(wǎng)”的每個平臺都將是一體化網(wǎng)絡(luò)中的傳感器,一個傳感器收集的任何數(shù)據(jù)都將傳送給所有網(wǎng)絡(luò)接受者,達(dá)成共享作戰(zhàn)空間感知,從而盡可能實現(xiàn)聯(lián)合部隊指揮官的理想效果。

      作為全球信息柵格的軍種子網(wǎng)之一,“星座網(wǎng)”既是信息的接受者,也是信息的發(fā)送者,與其他各軍種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通是“星座網(wǎng)”體系建設(shè)的基本要求。為此,“星座網(wǎng)”嚴(yán)格遵守美國防部提出的《C4ISR體系結(jié)構(gòu)框架》要求,采用螺旋式開發(fā)方式,制定了“星座網(wǎng)”體系結(jié)構(gòu)。

      “星座網(wǎng)”的發(fā)展現(xiàn)狀

      為了保證“星座網(wǎng)”計劃的順利實施,美空軍專門成立了體系結(jié)構(gòu)集成工作組、工程分析集成工作組、知識管理集成工作組和概念驗證集成工作組,負(fù)責(zé)監(jiān)督“星座網(wǎng)”的開發(fā)和建設(shè),每個小組都由軍方、合同商和政府部門共同組成,從而為“星座網(wǎng)”的建設(shè)提供了全方位支撐。目前,“星座網(wǎng)”正在有條不紊的進行第三階段建設(shè),多種新技術(shù)正在被納入到開發(fā)過程中。

      先進極高頻(AEHF)衛(wèi)星星座建設(shè)不斷推進。軍事衛(wèi)星作為“星座網(wǎng)”的數(shù)據(jù)鏈節(jié)點之一,是連接全球信息柵格,實現(xiàn)全球化信息交互的中繼,其數(shù)據(jù)傳輸能力直接影響信息交換效率和效果。在空間通信方面,美空軍正在逐步發(fā)展寬帶、保密以及窄帶等3種衛(wèi)星通信系統(tǒng)的衛(wèi)星通信體系結(jié)構(gòu)。目前AEHF衛(wèi)星已經(jīng)開始取代現(xiàn)有的國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)以及“軍事星”星座。其最主要的特點包括加密技術(shù)、被攔截的可能性低、抗干擾以及突破核武器造成的電磁干擾等,更快的數(shù)據(jù)處理速度將允許戰(zhàn)術(shù)級軍事通信的傳輸,如高質(zhì)量實時視頻和快速訪問戰(zhàn)區(qū)地圖及目標(biāo)數(shù)據(jù)。

      全力打造并完善機載通信終端系統(tǒng)。在“2006聯(lián)合遠(yuǎn)征部隊試驗”演習(xí)和網(wǎng)絡(luò)中心能力演示驗證等一系列演習(xí)中,美空軍已成功構(gòu)建了一個可靠的機載指揮控制網(wǎng)路,基本實現(xiàn)了空對空,空對地連通。為了在聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)無線電系統(tǒng)全面部署前將“星座網(wǎng)”連入全球信息柵格,目前使用戰(zhàn)場通信節(jié)點搭建了無縫機載IP網(wǎng)絡(luò)。2005年,諾斯羅普·格魯曼公司和美國空軍就已經(jīng)完成了戰(zhàn)場機載通信節(jié)點系統(tǒng)的首次飛行測試。2006年,美空軍與波音公司合作,用F-15E先進技術(shù)驗證機,以在伊拉克執(zhí)行任務(wù)為戰(zhàn)術(shù)背景,成功驗證了將現(xiàn)役戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機加入全球信息柵格和實現(xiàn)戰(zhàn)斗機在戰(zhàn)斗中進行任務(wù)數(shù)據(jù)實時交換的能力。在“2008聯(lián)合遠(yuǎn)征部隊試驗”演習(xí)中,美空軍通過綜合運用通信節(jié)點、F-22戰(zhàn)斗機數(shù)據(jù)鏈以及Link-16等,F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機傳感器信息被實時下載并分發(fā)到F-15和F-16戰(zhàn)斗機中,從而成功演示了飛行中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力。2012年7月,美國空軍授予諾·格公司價值1.56億美元的合同,擴大戰(zhàn)場機載通信節(jié)點機群的部署。同時,裝備了機載通信節(jié)點的3架E-11A及3架EQ-4B為阿富汗地面部隊提供通信中繼,E-11A在阿富汗坎大哈機場總共完成了超過3000次的戰(zhàn)斗出動。9月份,美國空軍為戰(zhàn)場機載通信節(jié)點添加超視距指揮控制能力,進一步完善了機載通信網(wǎng)。

      分布式通用地面系統(tǒng)(AF-DCGS)擴大部署。空軍分布式通用地面系統(tǒng)可使空軍具備全球情報、監(jiān)視與偵察能力,并為其提供各種情報來源的信息,包括向聯(lián)合特遣部隊指揮官及下屬部隊提供經(jīng)由各種探測器獲得的時間關(guān)鍵目標(biāo)及直接威脅預(yù)警信息。目前,通用地面系統(tǒng)已經(jīng)裝備部分平臺,并與空軍完成集成。在“帝國挑戰(zhàn)2009”演習(xí)中,美空軍首次使用了AF-DCGS設(shè)備。

      目前,“星座網(wǎng)”在美空軍平臺中的使用充分體現(xiàn)了其優(yōu)越性和重要作用,同時我們也應(yīng)看到其在研發(fā)和應(yīng)用上的種種困難和問題。例如,各種平臺的改裝及研發(fā)就需要大量的資金支持,這極大制約了“星座網(wǎng)”的發(fā)展。其數(shù)據(jù)鏈路的發(fā)展仍然相對滯后,存在誤碼率高、帶寬窄和不夠穩(wěn)定等缺點,一定程度上制約了“星座網(wǎng)”發(fā)揮效能。

      (張佩穎)

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