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

據(jù)報(bào)道，美國空軍將為B-52H重型轟炸機(jī)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(jī)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(jī)和地面部隊(duì)進(jìn)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(bào)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(jī)悄悄起飛，徑直向西南飛去，機(jī)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(jī)上的大倍率變焦攝影機(jī)和合成孔徑雷達(dá)對地面進(jìn)行嚴(yán)密的偵察，目標(biāo)區(qū)域的一切行動(dòng)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(huì)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(yùn)，是生還是死，都在須臾之間。

目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，一個(gè)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?！睙o人機(jī)操作員看了看電腦屏幕上那個(gè)冷清的院子，那里有個(gè)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(shí)，捕食者的機(jī)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(jī)操作員繼續(xù)通過高倍攝影機(jī)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(gè)“任務(wù)完成”的信號，此時(shí)空軍指揮中心內(nèi)一片歡呼。

以上是美軍計(jì)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(duì)的方法實(shí)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(shí)施將通過下一代有人和無人駕駛飛機(jī)以及先進(jìn)技術(shù)空間、機(jī)動(dòng)、情報(bào)和作戰(zhàn)中心來實(shí)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(jì)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(xiàng)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(gè)地面站，空間傳感器以及空間、空中、地面多個(gè)節(jié)點(diǎn)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(duì)實(shí)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(jī)的武器系統(tǒng)、航空電子設(shè)備、雷達(dá)、發(fā)動(dòng)機(jī)都能夠有效互動(dòng)，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(gè)不足，那就是，執(zhí)行多種任務(wù)的多個(gè)系統(tǒng)不能夠一起無縫互動(dòng)。

“C2星座”計(jì)劃就是為克服上述缺陷應(yīng)運(yùn)而生的，它有助于美空軍建立一個(gè)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(gè)無縫、完全互通的框架內(nèi)運(yùn)行?！癈2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(gè)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(shí)現(xiàn)?！癈2星座”網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)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(gè)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(shí)現(xiàn)“星座網(wǎng)”的全部潛力，就必須要直接實(shí)現(xiàn)“機(jī)器到機(jī)器”信息交換。這些“機(jī)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(shí)時(shí)的“機(jī)器到機(jī)器”信息交換能夠使戰(zhàn)斗管理指控系統(tǒng)迅速把軍隊(duì)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(dòng)，甚至是從傳感器直接到武器的信息流動(dòng)。機(jī)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(shí)現(xiàn)聯(lián)合部隊(duì)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(shí)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(jì)劃是美空軍正在實(shí)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(jì)劃，其與陸軍的“陸戰(zhàn)網(wǎng)”和海軍的“部隊(duì)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(shí)也提供功能支撐。它的建設(shè)目的是在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間、恰當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)，將恰當(dāng)?shù)男畔?、以恰?dāng)?shù)男问浇唤o恰當(dāng)?shù)慕邮照?，同時(shí)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(gè)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(jī)、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(jì)算機(jī)、存儲(chǔ)器、網(wǎng)格軟件平臺、數(shù)據(jù)庫、地理信息系統(tǒng)等計(jì)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(diǎn)緊密聯(lián)系起來，構(gòu)成一個(gè)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(duì)指揮官提供實(shí)時(shí)、增強(qiáng)的作戰(zhàn)空間感知，實(shí)現(xiàn)一體化聯(lián)合作戰(zhàn)。“星座網(wǎng)”的每個(gè)平臺都將是一體化網(wǎng)絡(luò)中的傳感器，一個(gè)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(shí)現(xiàn)聯(lián)合部隊(duì)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(jì)劃的順利實(shí)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(yàn)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(gè)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(jìn)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(jìn)極高頻(AEHF)衛(wèi)星星座建設(shè)不斷推進(jìn)。軍事衛(wèi)星作為“星座網(wǎng)”的數(shù)據(jù)鏈節(jié)點(diǎn)之一，是連接全球信息柵格，實(shí)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(diǎn)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(shí)時(shí)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(jī)載通信終端系統(tǒng)。在“2006聯(lián)合遠(yuǎn)征部隊(duì)試驗(yàn)”演習(xí)和網(wǎng)絡(luò)中心能力演示驗(yàn)證等一系列演習(xí)中，美空軍已成功構(gòu)建了一個(gè)可靠的機(jī)載指揮控制網(wǎng)路，基本實(shí)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(diǎn)搭建了無縫機(jī)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(jī)載通信節(jié)點(diǎn)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(jìn)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，以在伊拉克執(zhí)行任務(wù)為戰(zhàn)術(shù)背景，成功驗(yàn)證了將現(xiàn)役戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)加入全球信息柵格和實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗機(jī)在戰(zhàn)斗中進(jìn)行任務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換的能力。在“2008聯(lián)合遠(yuǎn)征部隊(duì)試驗(yàn)”演習(xí)中，美空軍通過綜合運(yùn)用通信節(jié)點(diǎn)、F-22戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)據(jù)鏈以及Link-16等，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)傳感器信息被實(shí)時(shí)下載并分發(fā)到F-15和F-16戰(zhàn)斗機(jī)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(jià)值1.56億美元的合同，擴(kuò)大戰(zhàn)場機(jī)載通信節(jié)點(diǎn)機(jī)群的部署。同時(shí)，裝備了機(jī)載通信節(jié)點(diǎn)的3架E-11A及3架EQ-4B為阿富汗地面部隊(duì)提供通信中繼，E-11A在阿富汗坎大哈機(jī)場總共完成了超過3000次的戰(zhàn)斗出動(dòng)。9月份，美國空軍為戰(zhàn)場機(jī)載通信節(jié)點(diǎn)添加超視距指揮控制能力，進(jìn)一步完善了機(jī)載通信網(wǎng)。

分布式通用地面系統(tǒng)(AF-DCGS)擴(kuò)大部署?？哲姺植际酵ㄓ玫孛嫦到y(tǒng)可使空軍具備全球情報(bào)、監(jiān)視與偵察能力，并為其提供各種情報(bào)來源的信息，包括向聯(lián)合特遣部隊(duì)指揮官及下屬部隊(duì)提供經(jīng)由各種探測器獲得的時(shí)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(shí)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(diǎn)，一定程度上制約了“星座網(wǎng)”發(fā)揮效能。

(張佩穎)