编队作战中舰载预警直升机任务规划设计

５８　陈朝晖，肖爱明，陈林　舰机协同条件下的编队预警探测能力计算　电子信息对抗技术・第２６卷　２０１１年ｌ１月第６期　

中图分类号：ＴＮ９５　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４—２２３０（２０１１）０６～００５８—０４　

舰机协同条件下的编队预警探测能力计算　

陈朝晖　，肖爱明　，陈　林　

（１．东海舰队司令部２５分队，宁波３１５００１；２．海军指挥学院，南京２１１８００；３．电子工程学院，合肥２３００３７）　

摘要：分析了机载脉冲多普勒预警雷达的杂波特性，求导出机载脉冲多普勒海杂波的主瓣杂　波、旁瓣杂波和高度杂波功率的数学模型，并在此基础上，分别从编队的预警探测范围、最小可　探测高度及目标发现概率三个方面，进一步探讨了舰载预警直升机配置条件下舰艇编队预警　探测能力的计算方法。　关键词：舰机协同；机载脉冲多普勒雷达；海杂波模型；预警探测能力　

Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎａｖａｌ　Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｗａｒｎｉｎｇ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　

Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　Ｓｈｉｐ・Ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　

ＣＨＥＮ　Ｚｈａｏ．ｈｕｉ　，ＸＩＡＯ　Ａｉ　ｒｎｊ　，ＣＨＥＮ　ｌｉｎ３　

（１．Ｕｎｉｔ　２５　ｏｆＥａｓｔ　Ｆｌｅｅｔ，Ｎｉｎｇｂｏ　３１５００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｍｍａｎｄＩｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＮａｖｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１１８００，Ｃｈｉｎａ；　３．Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｆｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ　２３００３７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅａｒｌｙ．ｗａｒｎｉｎｇ　ａｉｒｂｏｒｎｅ　ＰＤ　ｒａｄａｒ　ｃｌｕｔｔｅｒ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ａｔ　ｆｉｒｓｔ．ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌｓ　ｏｆ　ａｉｒｂｏｒｎｅ　ＰＤ　ｒａｄａｒ　ｉｓ　ｅｘｐｏｒｔｅｄ，ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｂａｓｉｓ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｎａｖａｌ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｗａｒｎｉｎｇ　ｄｅ—　

文章编号:1671-637Ú(2005)03-0006-03航母舰载机战斗群航空作战指挥控制系统初步研究郭 蕾, 王 炬(北京航空航天大学,北京 100083)摘 要: 从未来海战及航母舰载机的作战需求出发,分析了航母航空作战指挥控制系统的作战需求、基本概念,同时提出了一种航母航空作战指挥控制系统的体系结构划分方法及系统研制所需的关键技术。关 键 词: 航空母舰; 舰载机; 指挥控制系统中图分类号: V27115 文献标识码: APrimarystudyoncommand&controlsystemforaerialcombatofcarrier-basedaircraftsGUOLei, WANGJu(BeijingUniversityofAeronautics&Astronautics,Beijing100083,China)Abstract: Basedontherequirementsoffuturecombatontheseaandtheoperationalrequirementsofcarrier-basedaircrafts,theoperationalrequirementsandbasicconceptsofthecommandandcontrolsystemforaerialcombatoftheaircraftcarrierareanalysed.Theframeworkofthecommandandcontrolsystemandthecriticaltechnologiesforitsresearchareputforward.KeyWords: aircraftcarrier; carrier-basedaircraft; commandandcontrolsystem0 概述航空母舰是以舰载机为主要作战工具的大型军舰,实际上它是一个高速浮动的海上机场,是当今最具生命力的海上作战体系的核心,航空母舰及其舰载机多年来在美、欧海军的军事行动中扮演了极为重要的角色。舰载机战斗群是以航空母舰为基地的海军飞机,用于攻击空中、水面、水下和地面目标,它是航空母舰编队的主要作战手段,是在海洋战场上夺取和保持制空权、制海权的重要力量。舰载机战斗群可随舰队机动完成各项指定任务,具备了在战场上行动的及时性和有效性,对现代海战的进程和结局将产生越来越大的影响。现代高技术条件下,海上作战日益复杂,呈现出空中、水面、水下和电磁四维空间的立体化、多层次收稿日期:2005-04-05 修定日期:2005-05-02作者简介:郭蕾(1973-),女,北京人,硕士研究生,主要研究方向为飞机管理和保障。和全方位作战态势,体现了高速度、高强度、高精度、电子化、信息化和自动化的特点。为了满足这种海上复杂作战需求,必然对航母舰载机战斗群航空作战指挥控制系统的研制提出新的要求。1 航母舰载机战斗群航空指控系统作战需求分析及国外研究概况1.1 航母舰载机战斗群航空作战指控系统需求分析航空母舰承担着利用舰载机战斗群进行航空作战(夺取制空权、护航、编队防空、空面打击等)和利用舰载武器进行防空、反潜、反舰和对岸攻击等多种作战使命。作为编队指挥舰还担负着编队指挥和执行长期作战任务规划的辅助指挥任务。现代高技术条件下的海上作战日益复杂,呈现出立体化、多层次和全方位作战态势,将所有作战指挥集中于一个作战指挥系统是不利的,指挥官操作负荷过重,容易贻误战机。航空母舰作战指挥系统主要使命应是了解Vol.12 l.3June2005 电光与控制ELECTRONICSOPTICS&CONTROL 第12卷 第3期2005年6月全面作战态势,指挥、协调和监控航空作战、反潜、舰艇防空和对海作战。而航空作战、反潜作战及舰艇防空的具体组织和实施应由航空作战和反潜战等部门指挥官负责,以便快速反应。为了实现快速反应和舰载机战斗群能有效地进行航空作战,航空母舰应研制综合航空作战指挥控制系统。该系统通过有线通信网络和数据链将各种与航空作战有关的传感器(包括对空搜索雷达、三坐标雷达和导航引导雷达、红外搜索监视系统)、舰载机战斗群(包括舰载预警、战斗、攻击、反潜、加油飞机和电子战飞机)以及舰载相关电子设备综合于一体,实施统一、协调指挥、控制和引导。将航空作战进行综合与协调,对航空作战是至关重要的。特别是在舰载预警机规模较小、无法对整个空战战区实施有效指挥控制的情况下,综合、智能、自动化的航母航空作战指挥控制,是提高航母航空作战效能的必要手段。1.2 国外研究概况目前,世界各航母强国的航母都装备有较先进的航空作战指挥控制系统。如俄罗斯重型航母/库兹涅佐夫0号上的作战指挥系统,将俄罗斯国家航空系统研究院设计的航空作战指挥室作为主作战室,采用的是双备份配置。美国航母上装备的NTDS(海军战术数据系统)作战指控系统,已经研制改进了四代,NTDS设计时就是按照航空作战指挥控制为主功能进行设计,在NTDS的4型改进时才对海战和反潜战的功能进行了较大的加强,其新研制的/先进作战指挥系统0(ACDS)中航空作战指挥仍然是系统主要功能。法国/戴高乐0航母上装备的SENIT作战指挥系统也是在NTDS的基础上进行研制的。2 航母舰载机战斗群航空作战指控系统的体系结构和功能划分2.1 航母航空作战指控系统的基本概念航母航空作战指控系统是利用各种技术手段,解决航母舰载机战斗群飞行作战指挥、控制引导问题,控制舰载飞机有效完成作战飞行任务的综合性系统(见图1),它包括为完成指挥控制任务所要用到的各种设备及软件程序。系统的基本功能是指挥与控制,这里的控制应理解为对作战飞机的引导控制,包括作战飞机的起飞/着舰引导、作战引导、归航引导和直升机引导等。对于指挥与控制,信息是基础,所以整个系统不仅包含机载和舰载传感器,还需要任务、气象、海情、航行管制等多种信息。就指挥而言,还要求把原始信息加工处理为战术信息,这些信息一方面供给指控系统以进行实时决策控制,另一方面也通过显示系统将重要的信息显示给指挥员,在现代复杂的电磁作战环境下,也需要采取信息融合算法对多个传感器的探测结果加以综合处理并对传感器施以有效的控制。为此,指控系统中必须设有信息综合处理子系统。为了接收来自空、天、地、海的各种信息,以及为了将指控系统各种指挥控制信息传递给舰载机战斗群,指控系统必然包含通信子系统,在现代和未来的大规模空战中,通信系统显得更为重要,它是实现指挥控制的一种必要手段。指控系统中的人机接口,包括大屏幕平板显示器、传感器信号显示器及有关的控制设备,随着技术的发展,还将包括语音控制系统等先进接口设备。指挥控制分系统是指控系统的核心,以信息综合处理系统送来的各种情报信息为依据,运用先进的计算技术和智能决策理论及方法,通过人机结合的方式,自动地为指挥引导人员提高最佳指挥引导方案;对作战飞机进行正确的指挥和有效的控制引导。指挥控制分系统主要担负辅助决策和指挥控制两大任务。图1 航空作战指控系统功能框图2.2 航母航空作战指控系统的体系结构和功能划分图2为一种设想的航母航空作战指控系统体系结构示意图。图2 航母航空作战指控系统体系结构示意图指控系统基本功能有:1)战场信息融合及态势评估7第3期 郭 蕾等: 航母舰载机战斗群航空作战指挥控制系统初步研究现代战争以多兵种合成的空、地、海一体作战的形式出现,武器日新月异,目标的机动性和武器的杀伤力越来越强,战争环境越来越复杂,对战场态势信息融合反应时间、处理速度、预测能力及问题综合处理能力等要求越来越高。这就需要利用战场网络多个传感器的信息,进行检测、关联、相关、估计和综合等多级多方面的处理,以得到精确的状态和身份估计,完整、及时的态势和威胁估计,并形成综合的发展趋势或称战场态势图。2)战区空中交通管制航空母舰是一个活动的海上机场,为使舰载机安全有效地在航母上起降,顺利完成作战任务,航空作战指挥系统要求有空中交通管制功能,空管系统要掌握距航空母舰30km,高度20000m以下空域中我机与敌机运动状态,指挥我机的行动,并向舰载机提供航母的实时准确位置和姿态,母舰周围和当地水文、气象等环境条件信息,以便实现航母对它们的指挥、控制、引导和返航着舰。3)舰载机起飞/着舰引导主要是着舰引导。起飞只需由交通管制系统保证在5nmile(海里)范围内没有其它飞机飞行就行了。着舰引导应引导归航的我机进入预先确定的进场窗口,跟踪监测、显示、记录舰载机空中态势,并按指定的空中通道安全下滑降落,对舰载机的进场、下滑、着舰全过程进行跟踪监测、及时发出修正指令,保证舰载机的尾钩能够钩住阻拦索,可靠地回收舰载机并记录引导指挥时的声音、图像信息,供事后研究。4)舰载机战斗群作战指挥引导主要是可根据敌机(或目标)的位置、机型、架数、任务企图等诸多因素,计算其威胁等级。根据空情及作战需要计算拦截线、制定出动方案。进行战术辅助决策和引导我机隐蔽接敌,形成占位态势上的优势。5)舰载机归航引导飞机完成作战、巡逻等任务以后就要归航,为此必须让飞机驾驶员知道航母的位置,这项任务可由TACAN系统来完成。TACAN是一种信标系统,但它的询问器装在飞机上,应答器装在航母上,能向飞机提供方位信息和距离信息。6)直升机引导直升机引导分3个层次:起降引导、反潜引导和运输引导。起降引导:采用导航雷达引导。运输引导:采用中程空海警戒雷达引导。反潜引导:由导航雷达配合信标机进行引导。指控系统的技术要求:1)全天候使用 系统不仅能够在白天和夜间使用,而且在气象和海情条件恶劣的情况下亦能可靠使用。2)抗干扰性 系统在敌方的电磁干扰、激光干涉等各种干扰情况亦能可靠地工作。3)多功能、多手段 系统既可采用自动指挥引导,也可采用人工指挥引导;舰载机既可自主式引导着舰,也可以航母为主引导飞机着舰。4)自动化、智能化 指控系统应引入人工智能技术提供决策辅助,使指挥引导智能化、自动化,以减轻指挥员工作负担,提高指挥引导效率。3 关键技术研制航母航空作战指挥控制系统需突破的关键技术有:航空作战指控系统总体设计技术;舰载、机载多平台多传感器信息融合技术;多平台传感器组网管理技术;作战飞行任务自动规划技术;作战飞行航路规划技术;复杂空情与海情环境下的起飞/着舰引导技术;战术辅助决策技术;协同作战指挥引导技术;指挥控制人机接口技术;空中交通管制技术;归航引导技术;复杂空情与海情环境下的直升机引导技术;高可靠性实时通信网络技术;航空作战指控系统综合技术;航空作战指控系统作战效能评估技术。4 结束语航母舰载机战斗群航空作战指挥控制系统在航母作战指挥系统中占有十分重要的地位,针对航空作战指控系统进行研究,对最终形成我国自主研制的航母作战指挥控制系统有着积极的意义。参考文献:[1] 国外航母综合情报课题组.国外航母技术发展综合研究[R].舰船科技情报研究报告,19941[2] 朱元万,王继石.海军舰载指挥、火控发展技术研究[J].舰船科学技术,1997,4.[3] 董志荣.论指挥控制系统的发展[J].舰船科学技术,1994,11.[4] 邢育阳.航空母舰舰载机着舰引导系统概念研究[J].舰船论证参考,1994,1.8 电光与控制 第12卷

F/A-18E/F新型舰载战斗攻击机

F/A-18E/F是美国正在生产和装备部队的新型舰载战斗攻击机，到今年秋季，所有原装备F-14战

斗机的舰载战斗机中队（VF）将要全部换装F/A-18E/F，从而改编为舰载战斗攻击机中队（VFA），

以后美国的航母甲板上将不再有专用的舰载战斗机，也不再有专门的舰载战斗机中队。

F/A-18E/F源自出口用的“大黄蜂2000”方案，美国海军原本是作为在得到真正的第四代重型舰载

战斗机之前的一个过渡而考虑的，但是这种计划中的重型舰载战斗机也是考虑了同时担负远程攻击的任务，单一用途的A-12被取消造成了这种多用途的必然要求。

但是海军一再变更的重型四代机计划在苏联解体后就像烈日下的露水一样转瞬就消失得无影无踪，F/A-18E/F不得不从F-14手中接下重型战斗机的重任，同时又要接替A-6的攻击任务。该型号还

出口至澳大利亚，并可能出口日本和印度。

F/A-18E/F飞机作为新的重型舰载战斗机，最让人担心的地方是这种爬升能力和高速性能都下降而

且还不能携带AIM-54“不死鸟”导弹的飞机是不是会削弱美国海军航母编队的防空作战能力，损害

航母的生存力。要分析这个问题，首先应当了解美国航母编队如何遂行防空作战。美国海军舰队在

应对有一定威胁的作战时一般采用双航母编队，防御圈划分为内外中三层。外层由舰载机负责，内

层由水面舰艇负责，中层由舰载机和区域防空舰共同负责。在冷战时期，离航母最远的舰载机实际

上并不是防空巡逻的F-14战斗机，通常是S-3A“维京”在紧张地搜索随时可能发射潜射反舰导弹的

苏联巡航导弹核潜艇，但是也不会离开F-14太远，不会飞出AIM-54导弹的保护区域。F-14战斗

机组成的外层战斗机防空圈，通常距航母300-350千米进行巡逻飞行，一旦发现空中目标来袭则

可迅速前出在尽可能远处消灭目标。在F-14背后约100千米处是E-2C预警机的巡逻空域，基本

上可以覆盖F-14可能与敌机接触的空域，但是在极限距离上有时要依靠F-14自行搜索。

海军的舰艇战术与作战技巧

海军的舰艇战术与作战技巧是保障国家海洋安全和海上权益的重要组成部分。它涉及舰船的部署、编队组合、作战行动等多个方面，并且需要舰艇指挥员和官兵具备一定的战术运用能力和作战技巧。本文将从海军舰艇编队的组成、作战指挥系统的建立以及作战技巧的提升等方面，探讨海军的舰艇战术与作战技巧。

一、海军舰艇编队的组成

海军舰艇编队主要由舰艇、辅助船舶以及航空兵力组成。舰艇包括驱逐舰、护卫舰、补给舰等，辅助船舶包括潜艇、水雷战舰等，航空兵力主要由舰载机、直升机等组成。同时，编队还需要配置雷达、通信、导航等系统设备，以及充足的弹药燃料等物资保障。舰艇编队的组成需要根据任务需求和实际情况进行合理配置，以确保编队在作战中能够发挥最大的战斗力。

二、作战指挥系统的建立

作战指挥系统是舰艇编队实施作战指挥和战术应用的核心机构。它包括作战指挥中心、作战指挥人员、通信系统等组成部分。作战指挥中心是指挥员和指挥人员协同作战、指挥行动的中枢部门，通信系统则是指挥员和指挥人员之间进行信息传递和指挥调度的重要工具。建立完善的作战指挥系统，可以有效提高舰艇编队的协同作战能力和战术运用水平。

三、作战技巧的提升 1. 情报侦察技巧

情报侦察是舰艇编队实施战术行动的基础，它包括对敌情、地形、天气等因素进行综合分析和评估。舰艇指挥员和官兵需要掌握航海、雷达、侦察等技能，以及熟悉和掌握各种情报侦察手段和设备。只有通过准确的情报侦察，舰艇编队才能做出正确的战术决策和应对策略。

2. 编队机动技巧

舰艇编队要灵活机动，根据实际情况调整编队形态和航向，以实现快速反应和战场适应能力。这需要舰艇指挥员和官兵熟悉编队机动的技巧，包括编队转向、编队变线等操作，以及编队中各舰艇之间的配合和协同。只有通过高超的编队机动技巧，编队才能在战场上保持灵活应对的优势。

3. 火力打击技巧

火力打击是舰艇编队实施作战任务的主要手段，它包括导弹、舰炮、航空兵力等多种打击手段和武器装备。舰艇指挥员和官兵需要掌握各种武器装备的特点和使用方法，熟悉打击手段的选择和运用。同时，他们还需要具备良好的火控技巧和精确的打击能力，以确保火力打击的准确性和战斗效果。