1 概述
隨著信息化戰爭的到來,極大地刺激了各國軍方對數據鏈技術的開發研究。它能夠實現海、陸、空等多種平臺間的信息交換,共享態勢感知,方便各戰區內指揮控制系統與火力單元的協同作戰,并在戰場上取得先機。
國外從 20 世紀初期就開始了數據鏈技術的應用研究,并在海灣戰爭以來的多次高科技局部戰爭中得到檢驗,大幅提高了戰場快速反應能力和精確打擊臨時目標的能力,顛覆了人們對傳統戰爭的認知。國內數據鏈技術研究起步較晚,該領域與發達國家相比還有較大差距,主要表現在業務能力相對單一,數據傳輸速率不高、實時性不強,不具備抗干擾能力等。因此,我們需要集中技術力量,積極探討數據鏈技術對未來戰爭的意義和作用,明確發展方向,并結合我軍武器裝備實際,選準研發重點,攻克關鍵技術,盡快縮短同西方發達國家的差距。
2 軍事應用
數據鏈系統在現代化戰爭中的應用,加快了各種監視信息的傳遞進程,擴大了戰場控制范圍,增強了戰術協同能力,縮短了“攻擊鏈”時間,有效提高了武器平臺的作戰效能。從某種意義上說,數據鏈技術是現代化戰爭的產物,同時又促進了現代化戰爭的進程。
2.1 人在回路,提高目標打擊精度。由于復雜背景下的目標識別比較困難,因此大部分精確制導武器都加裝了數據鏈系統,希望通過“人在回路”捕控作戰模式,提高目標打擊精度。該方式要求將彈上導引頭產生的目標區圖像實時回傳到指揮控制中心,由操作手進行搜索、辨認,并將新的控制指令實時上傳至導彈,直至導彈擊中目標。值得注意的是,近年來隨著自動目標識別(ATR)技術的發展,該技術被多種空地制導武器采用,已成為空地制導武器發展的一個重要趨勢。
2.2 信息保障,提高戰場態勢感知力度。通過數據鏈技術,可以融合來自偵查衛星、偵查飛機、預警機或地面偵察部隊獲得的各種目標信息,同時結合戰術地理、戰區氣象等信息形成戰場綜合態勢數據,并實時地提供給作戰人員和各武器平臺,使其可以洞察戰場全局態勢,以實現更快捷、更高效的作戰響應。例如,在伊拉克戰爭中,美軍共動用了 100 多顆偵查衛星,這些衛星與各種預警機、有人/ 無人偵察機等配合,將戰場態勢數據實時地傳送給戰區各級指揮所、控制中心、武器平臺乃至單兵,使其可以清晰地看到己方部隊的運動軌跡、到達的準確位置和推進速度。
2.3 目標指示及在線任務修訂。面臨日益復雜的戰場環境,針對時敏目標或臨時變更目標等“,發射后不管”、“人在回路”等傳統作戰模式已不能很好的適應未來作戰需求,主要表現在導彈發射后不能重新選擇目標,即使目標已經轉移或消失,也只能對準發射前確定的位置進行攻擊。隨著數據鏈技術的發展,在導彈飛行過程中實現目標指示和在線任務修訂等功能成為了可能,通過該技術既能指引導彈攻擊預定的活動目標,又能使導彈在飛行過程中重新選擇攻擊目標。
2.4 目標毀傷效果評估。進行目標毀傷效果評估是實現“精確打擊”不可或缺的關鍵環節,它為導彈的攻擊規劃提供作戰依據,并對整個作戰任務成敗進行評價。進行目標毀傷效果評估的前提是導彈達目標前能夠將有關圖像信息通過數據鏈系統進行回傳,以輔助地面任務進行攻擊效果推演,決定是否進行再次打擊。
2.5 跨區域作戰指揮協同。數據鏈的產生是源于戰術協同需要,通過建立區域通訊控制中心,部署當量地空數據鏈終端,可將作戰指控系統產生的指令和態勢數據發送到相應作戰單元上,使指揮人員可以更加透明、準確地指揮各區域的作戰單元,從而實現跨區域的作戰指揮協同。
3 關鍵技術
3.1 數據管理技術。信息化戰爭的成敗,很大程度上取決于戰場情報信息的收集、處理、傳遞的實時性和全面性。這就要求數據網絡中鏈路具備強大的信息交互能力,很高的數據資源利用率,并能適應不同鏈路的數據傳輸需求。但戰時數據鏈系統往往會收集到大量相互矛盾的、空間和時間關聯性差的數據,使數據網絡系統部分癱瘓,如何從巨量的數據中提煉實時有效數據,提高信息利用率和資源共享,實現數據和任務同步協調處理,已成為數據網絡管理的關鍵技術之一。
3.2 鏈路互連技術。隨著現代戰爭作戰指揮協同的需求,不同數據鏈間的互連顯得越來越重要。但是不同數據鏈系統采用不同的調制方式、不同的工作方式、不同站型以及不同的信息格式,想要直接互連是非常困難的。該問題目前有兩種解決途徑,一是要求所有希望交換信息的單元必須采用相同的數據鏈標準,該辦法是最理想的,但也是最難解決的;另一途徑是采用協議轉換,這是最可接受的,但不是最優的,特別是對于在技術和操作屬性等方面不兼容地數據鏈之間進行協議轉換。因此,在數據鏈路的規劃與研制過程中,需要考慮到向上和向下兼容問題,在不增加硬件投資或放棄已有鏈路的條件下,充分發揮后續發展先進鏈路的效率。
3.3 動態快速捕獲與跟蹤技術。為了適應導彈高速運動環境,彈載數據鏈終端必須采用高動態快速捕獲技術,以消除因載體的運動而產生的多普勒頻移,減小頻率搜索范圍和環路跟蹤帶寬,提高系統抗干擾能力和對衛星信號的捕獲速度,快速建立通訊鏈路。
3.4 抗干擾和安全保密技術。戰時有大量的數據需要收集、處理、傳輸,而無線傳輸又是戰時的主要通信手段,如果傳輸系統不能在復雜的電磁環境中生存, 將嚴重影響戰爭的成敗。因此,無線通信抗干擾和安全保密技術已成為戰時關注的焦點問題。目前常用的手段有直序列擴頻、跳頻、節點認證和加密等技術,使得數據鏈路在保密性和抗干擾等方面的性能得到很大提升,具有更多可選擇的抗干擾和組網方式。
結束語
數據鏈技術是遠程精確制導武器打擊體系中的核心要素,對提高導彈戰場感知能力、精確打擊能力等具有重要作用。本文探討了數據鏈技術在軍事領域中的地位和作用,總結了國外數據鏈技術的軍事應用,明晰了面臨的關鍵技術,可為建立基于數據鏈技術的精確制導武器打擊體系和深化研究提供理論參考。