推动海战加速转型的两大关键技术:数据链和相控阵
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推动海战加速转型的两大关键技术:数据链和相控阵

2022-10-28 08:06:02 投稿作者:网友投稿 点击:

2007年8月6日,美海军在关岛附近举行了“勇敢之盾-2007”大规模海空联合军演。此次军演除了“斯坦尼斯”号、“尼米兹”号和“小鹰”号3艘大型航母集体亮相的热点外,更引人注目的是众多“提康德罗加”级和“伯克”级“宙斯盾”战舰各种海上作战的“十八般武艺”的全面展现:辽阔的关岛海面上,20多艘“宙斯盾”战舰时而编队结伴破浪前行,时而兵分两阵捉对厮杀,大规模地演练了海基反导、超视距攻击、电子对抗、联合反潜、航母护航、濒海作战等海战新样式,令人眼花缭乱。难怪国际防务专家惊呼:“宙斯盾”战舰的大规模使用,开创了21世纪海上信息化联合作战的新时代!而推动当今海战加速转型的两大关键信息技术就是“宙斯盾”战舰上的两大法宝:数据链系统和相控阵雷达。

海基数据链堪称海战力量的“倍增器”

数据链技术作为当今军用信息技术的核心,从登上军事舞台伊始,就引起了世界各国海军的高度关注。20世纪50年代,美国海军为解决舰(主要是航母)机协同问题,提出在各类舰载作战飞机与水面舰艇之间建立“数据链接关系”,以实现舰艇对舰载作战飞机的指挥引导,于是世界上第一台海基数据链设备“林克”4应运而生。早期的“林克”4功能有限、技术简单,只能单向传输信息,作战飞机只能接收信息。

20世纪60年代,着眼于实现舰船之间、舰船与飞机之间、舰艇与岸上指挥机构之间等多平台之间情报信息交换的需求,美海军在“林克”4的基础上研发了可在多舰、多机之间承担面对面数据交换的“林克”11数据链。与“林克”4相比,“林克”11可谓实现了技术上的较大跃升,它可利用各种现役的高频和甚高频电台组网,建立点对点链接。美海军“白羊座”系列的海上电子侦察机就装配了该数据链的终端设备。

海基数据链是整个舰队C4IKSR指控系统的一部分,其基础是数字通信,但与一般数字通信系统相比,它又具有一些明显的特征,如信息传输实时、信息传输安全可靠、传输手段多样、信息流程自动化、链接关系紧密等等。概括地讲,其最根本的特征,是可以让处于不同大洋上的水面舰艇、潜艇、作战飞机、导弹等实现紧密的战术链接,也就

是说,它以作战平台为链接对象,以特殊的数据通信为链接手段,以将不同的海上作战平台组合为完整的海战共同体为最终目的,这也正是海基数据链区别于其它链的最明显特征。

驱散海上战场信息“迷雾”。海基数据链能够将分布在全维作战空间中的侦察探测系统联为一体,并使所有侦察系统获得的信息在整个舰队作战指挥网络中实现信息共享,这种战场全时空的一体化情报侦察,使得整个海战场空间内的各个作战单元都能共享所有情报信息,进而真正实现海洋战场环境的全向透明。伊拉克战争中,美海军正凭借各型参战舰载机上安装的“林克”16数据链,使参战飞行员近实时地获取战场变化等信息,及时修订和更新打击目标,进而大大提高了由海到陆的战场打击效率。目前,通过先进的海基数据链系统,美空军的“望楼”、“联合星”预警机可“短路”接收海岸边特种部队等发送来的战场目标信息,并能够把这些信息直接“短路”分发给海军的“鹰眼”预警机、“猎户座”反潜巡逻机、“大黄蜂”舰载战斗机、“入侵者”电子战机等海军飞机,通过飞机和武器间的数据链,空中预警机、航母、“宙斯盾”舰等可直接控制战斗平台的精确制导武器展开攻击。数据链的实时信息传输作用,大大缩短了“传感器-火力点”构成的“网火”的运转周期,使实时发现、实时打击变为现实,堪称海战力量的“倍增器”。

聚合联合作战能力。信息化条件下的海上一体化联合作战,要求海、陆、空、海军陆战队各军兵种之间实现无缝链接,海基军事力量体系中的指挥、探测、识别、火力之间融为一体,最大限度地提高信息的获取、融合、处理、传递、利用的速度和质量,而实现信息在海上作战链条中的高速、高效传递的先进手段,就是海基数据链。数据链的强大传输功能,不但为海上一体化联合作战的实现提供了可能,而且实现了从固定通信到移动链接以及从时间协同到空间融合上的有机统一,成为了舰队一体化联合作战的“神经中枢”。因此,只有信息化技术支持下的“数据链”的运用,才能达成真正意义上的海上一体化联合作战。

舰载相控阵雷达绝对是透视海空的“火眼金睛”

相控阵雷达又称相位陈列雷达,是一种以改变雷达波相位来改变波束方向的雷达,因为是以电子方式控制波束而非传统的机械转动天线的方式,故又称电子扫描雷达。由于可发射窄波束,因而也可充当电子战天线使用,如进行电磁干扰甚至是发射反相位雷达波来抵消探测电波等,相控阵雷达能同时执行搜索探测、识别、跟踪、照射目标、充当数据链等多种功能,并能对付多个目标,且抗干扰能力强,反应时间短,可靠性高。因而,舰载相控阵雷达绝对是美海军“宙斯盾”战舰的“火眼金睛”。

为了应对未来海战中不断出现的新威胁,越来越多国家的海军用相控阵雷达系统装备新一代战舰,包括美国、英国、德国、日本、挪威、西班牙、荷兰及澳大利亚等。德国和荷兰为新一代防空舰合作完成的方案是有源相控阵雷达,其中,日本、挪威、韩国、西班牙4国均采用基于美国“宙斯盾”战舰成熟技术的低风险和低费用的无源相控阵雷达。

而有源相控阵雷达系统代表了海军雷达技术的飞跃。有源相控阵雷达具备超远程的搜索能力,同时其地平线搜索能力使他们能发现小型掠海目标。丹麦海军也在2006年8月为他们新的灵活支援舰选择了一种“海雾”舰载防空作战系统,它是由有源相控阵雷达和三坐标远程警戒雷达综合集成的,性能极为优良。英国宇航系统公司最近也展示了“桑普森”舰载相控阵雷达——集成武器系统的点防御与区域防空一体化技术,堪称欧洲版的“宙斯盾”。加拿大海军也在考虑采用这种系统,以安装在该国的新型防空驱逐舰上,这种“宙斯盾”战舰比正在服役的“哈利法克斯”级战舰还要大,用于对接近报废的“易洛魁人”级驱逐舰进行替换。这些“宙斯盾”战舰具备更强大的全维防空作战、水面攻击、反潜战等能力。

未来海战中水面舰艇面临的威胁来自复杂的电子对抗环境中的各种隐身、高速、高机动的掠海巡航导弹和弹道导弹的饱和攻击,因此,多功能有源相控阵雷达对于在当前及未来的舰载防空系统有着重大意义。

英国宇航系统公司准备升级“桑普森”雷达系统,阵面增加到3、4个甚至5个,并将采用美国“宙斯盾”相控阵雷达的最新技术,进一步提高性能。美国海军一直在考虑发展至少4种新型舰载雷达,即多功能相控阵雷达、体搜索雷达、用于海基高空导弹区域防御的高功率识别雷达,以及未来的超远程多功能雷达系统。这些舰载有源相控阵雷达不仅将大大提高舰艇防空作战的能力,还将具备拦截中程弹道导弹的能力。

数据链和相控阵联手实现海上信息化联合作战

海基数据链和舰载相控阵雷达是如何联手实现一体化的海上信息化联合作战的,此次“勇敢之盾-2007”海空联合军演中,美海军“宙斯盾”战舰海上作战编队的一次海基反导联合作战演练给出了最好的诠释。

当敌方发射弹道导弹后,在1分钟之内,负责监视亚太区域的美军导弹预警卫星即可探测到导弹发射尾焰中的红外辐射,并将有关信息通过通信卫星传给美军在韩国和日本设立的“联合作战地面中心”,以及位于澳大利亚伍麦拉附近的海外地面站,部署在东北亚的“爱国者”反导系统和美海军的“宙斯盾”战舰拦截系统立刻进入战备,“宙斯盾”战舰相控阵雷达和地面的相控阵雷达搜索、锁定目标,并将有关数据传给陆基、海基各火力单元和战区内的反导指挥机构。

3分钟后指挥中心可将经过处理后的导弹来袭信息传递到设在科罗拉多州斯普林附近夏延山内部的北美防空防天司令部和美国航天司令部和预警中心。通过持续不断的跟踪、传输、计算,系统可大致确定弹道导弹的类型、发射点位、飞行弹道和目标点位。这些数据随同是否拦截、以及由谁负责拦截的火力分配指令一同通过卫星传回美国太平洋战区司令部,指挥机构通过“林克”16数据链立刻发送到相应的“宙斯盾”战舰群和地面的“爱国者”阵地。对来袭的洲际弹道导弹、潜射弹道导弹和战区弹道导弹实施拦截,预警系统能分别提供25~30分钟、10~15分钟和5分钟的预警时间。对来袭导弹的首波拦截由“宙斯盾”战舰编队上的“标准”系列舰空导弹实施,舰载相控阵雷达精确制导,其一般最多可进行2次拦截,如果仍未拦截成功,“宙斯盾”战舰系统将最终的弹道数据通过“林克”16数据链发送给日本或韩国的美军地面“爱国者”反导系统,美军第100导弹防御旅指挥拦截导弹的跟踪和发射,实施最后拦截,一气呵成,其中海基数据链和舰载相控阵雷达联手运作是制胜的关键。△


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