建防空识别区 雷达战机自动化指挥系统等均不能少

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建防空识别区 雷达战机自动化指挥系统等均不能少

2013年12月10日  来源:北京晚报 







中国雷达

  11月23日,我国政府按照国际通行做法,划设东海防空识别区。中国这项举措在国际上引发了重大反响。在5天以后,中国空军新闻发言人申进科上校发表谈话说,中国空军组织一架空警-2000预警机和数架苏-30、歼-11等主战飞机当天在中国东海防空识别区进行常态化空中巡逻,加强对防空识别区内空中目标的监控。
  有此一问
  防空识别区主角
  是不是各种飞机
  一方面是美国的B-52轰炸机、日本的F-15J战机在中国的防空识别区“探头探脑”,一方面是中国战机进行常态化巡逻,那么防空识别区的主角是不是就是各种作战飞机呢?答案显然是否定的。
  防空识别区,顾名思义,首先是要能对空域中的各种飞行器进行监视和识别。需要说明的是,防空识别区不是凭空存在的,它的产生,是基于现代国土防空预警体系的建设,也是这一体系的集中体现。现代国土防空是一个涵盖面非常广的概念,不但包括对各种飞行器的防御,也包括巡航导弹、弹道导弹等目标。因此,一个国家宣布建立防空识别区并对其实施有效监控,本身就是其国土防空预警体系建设达到相当水平的一个典型标志。越是大空域范围的防空识别区,对技术的要求就越高。
  防空识别区实质上体现的是现代国土防空预警体系一种作战流程,一般来说分为以下几步:首先是在防空识别区定位、监视他国飞行器,通过这种定位、监视来判断飞行器有无攻击、危险性质,若无危险性且停留时间短,则会进行劝告或不予理会;若是停留时间长,则会派出飞机抵近监视,如果有恶意,我方飞机则可能实施驱离或干扰措施。而这些不同的环节,就需要不同的装备。





http://www.chinanews.com/mil/2013/12-10/5602958.shtml


建防空识别区 雷达战机自动化指挥系统等均不能少

2013年12月10日  来源:北京晚报 







中国雷达
  11月23日,我国政府按照国际通行做法,划设东海防空识别区。中国这项举措在国际上引发了重大反响。在5天以后,中国空军新闻发言人申进科上校发表谈话说,中国空军组织一架空警-2000预警机和数架苏-30、歼-11等主战飞机当天在中国东海防空识别区进行常态化空中巡逻,加强对防空识别区内空中目标的监控。
  有此一问
  防空识别区主角
  是不是各种飞机
  一方面是美国的B-52轰炸机、日本的F-15J战机在中国的防空识别区“探头探脑”,一方面是中国战机进行常态化巡逻,那么防空识别区的主角是不是就是各种作战飞机呢?答案显然是否定的。
  防空识别区,顾名思义,首先是要能对空域中的各种飞行器进行监视和识别。需要说明的是,防空识别区不是凭空存在的,它的产生,是基于现代国土防空预警体系的建设,也是这一体系的集中体现。现代国土防空是一个涵盖面非常广的概念,不但包括对各种飞行器的防御,也包括巡航导弹、弹道导弹等目标。因此,一个国家宣布建立防空识别区并对其实施有效监控,本身就是其国土防空预警体系建设达到相当水平的一个典型标志。越是大空域范围的防空识别区,对技术的要求就越高。
  防空识别区实质上体现的是现代国土防空预警体系一种作战流程,一般来说分为以下几步:首先是在防空识别区定位、监视他国飞行器,通过这种定位、监视来判断飞行器有无攻击、危险性质,若无危险性且停留时间短,则会进行劝告或不予理会;若是停留时间长,则会派出飞机抵近监视,如果有恶意,我方飞机则可能实施驱离或干扰措施。而这些不同的环节,就需要不同的装备。





http://www.chinanews.com/mil/2013/12-10/5602958.shtml


美国境内巨型雷达
  主角出场
  监视主力
  地面雷达
  要定位、监视他国飞行器,用到的是远程甚至超远程等各类雷达系统。防空识别区的设立就是通常以一国领海基线为基准,达到雷达探测的最大距离。换句话说,你的地面雷达能看多远,你的防空识别区就能够延伸到哪里。
  美国是世界上第一个建立防空识别区的国家。美国早在上世纪50年代就使用了AN/FPS-3、AN/CPS-6、AN/FPS-14等各型雷达。这些雷达分工各有不同,例如AN/FPS-3、AN/FPS-7是远程警戒雷达,用于发现数百公里之外、飞行高度20000米的高空目标;而AN/FPS-14、AN/FPS-18则是低空补盲雷达,专门布置在对手可能渗透的区域,发现低空飞行的目标。上世纪五六十年代,美国为其国土防空网装备了几十种搜索、测高和补盲雷达,这些老装备后来在70年代被AN/FPS-117等更先进的远程搜索雷达代替。
  而日本防空识别区主要利用的是其境内的28座固定式雷达站和12个机动式雷达站。固定式雷达站主要是FPS-3、FPS-4三坐标相控阵雷达,部分则使用更先进的FPS-5相控阵雷达,不过后者主要作用在于反导预警;机动式雷达主要有TPS-102 型,弥补固定雷达站的盲区。
  此外,为了进一步延伸监视范围,美国还开发了超地平线雷达。例如上世纪六七十年代美国就装备了AN/FPS-118型OTH-B超地平线雷达,能够监视和跟踪1000至3300公里范围内的飞行目标。和美国国土防空中主要用于监测弹道导弹发射的“铺路爪”大型相控阵雷达相比,超地平线雷达更适用于监视低速飞行目标,因此在防空识别区的应用更为广泛。特别是超视距雷达在海上空中交通控制、敌我识别等方面具有广阔的前景。

日本KC-767加油机
  特别要求
  战机航程远
  加油更重要
  进行抵近监视或实施空中驱离,各种作战及支援飞机就要登场了。由于防空识别区不是领空,因此战斗机的作战性能反倒不是重点,只要航程远、滞空时间长,就能够承担任务。尽管前苏联在试探美国以及西方国家防空识别区的时候,双方战机可能会发生超低空以及超近距离的高风险飞行动作,但惊险刺激的场面毕竟不是主流,反倒是常态化巡逻后预警机、加油机的支援作用更加重要。
  预警机对于防空识别区的意义是不言而喻的,它相当于把一座地面上的雷达防空指挥所搬到空中。预警机的出现,意味着对防空识别区前沿目标探测能力的巨大提升,对我方巡逻战斗机是重要的信息化支援平台;对于企图试探或者挑衅的对方飞机来说,则是一个巨大的心理压迫。而加油机的作用在于,可以大大延长我方飞机的滞空时间。因为对方进入我防空识别区的不仅包括战斗机,也有可能是B-52、E-3等远航程飞机。
  以我东海防空识别区为例,其最远端距离中国大陆可达数百公里,而我方战机起飞都要从大陆机场起飞,抵达巡逻区就要耗费一定燃油。相比之下,日本战机却可从冲绳的那霸起飞,本身就在距离上有了一定优势,而且日本还计划在仅距钓鱼岛200公里的宫古岛下地岛机场部署战机。因此加油机的意义对我方就更加突出。11月28日我军出动的是苏-30、歼-11等航程远的重型战机,如果中国出动加油机,那么轻型战机也能在远海执行巡逻任务,这就有利于分摊海空军航空兵部队的人员和装备压力。就在中国宣布东海防空识别区不久,日本航空自卫队首次向媒体公开展示了KC-767空中加油机在日本海上空为F-15主力战机补充燃料的情景。而中国现在的轰油六加油机,在各方面性能上还落后于KC-767。


现代化防空指挥系统
  管控核心
  自动化
  指挥系统
  有了各种雷达、战斗机、预警机、加油机,是不是就满足防空识别区的需要了呢?其实上述装备只是分别实现防空识别区各个环节的不同手段,真正要实现各环节无缝连接,建立有效的管控机制,根本在于建立防空自动化指挥系统,将各个系统融为一体,实现现代化多维远程防空预警网络。这也是现代国土防空预警体系的核心。
  融为一体说起来容易,做起来难度极高。一个防空识别区可能涉及几十甚至上百部雷达、数百架不同类型的飞机、大量的通信数据、繁琐交叉的作业流程。因此一个防空自动化指挥系统要通过通信线路连接各雷达观测站、机场、防空导弹和高射炮阵地,还要人机效率高、能够辅助指挥员决策,自动引导飞机和导弹进行拦截。

博物馆中的SAGE系统
  防空系统
  美国打造SAGE系统
  不惜血本
  美国为了国土防空和防空识别区的需要,在上世纪50年代就建立了SAGE(赛其)半自动地面防空系统。该系统中警戒雷达将天空中的飞机目标的方位、距离和高度等信息通过雷达录取设备自动录取下来,转换成二进制的数字信号;然后通过数据通信设备传到处理中心;大型计算机自动地接收这些信息,并经过加工处理计算出飞机的飞行航向、飞行速度和飞行的瞬时位置,初步判别出是否入侵,并将这些信息迅速传到空军和高炮部队,使它们有足够的时间作战斗准备。
  赛其系统这种将计算机与通信设备结合使用在人类的历史上还是首次,因此美国也下了大本钱。整个SAGE系统耗资不少于80亿美元。为了处理大量数据,美国IBM公司建造了52台每台重达275吨的巨型计算机;为了软件开发,美国兰德公司单独建立了一个独立的公司,开发的软件需要100万行代码。当时美国程序员的数目大概只有1200名,其中700人就为SAGE项目工作;为了方便使用,SAGE系统最早还采用了人机交互的显示器。
  现在计算机的发展已经基本能满足防空信息处理的需要,问题的关键在于软件和通信系统。中国的防空自动化指挥系统没有公开披露,但从一些新闻报道中可以一窥端倪。
  例如2007年在历经13年的攻关后,我军空中交通管制基本实现自动化指挥。据报道该项工程以国际最先进的通信、导航、监视、计算机、网络、信息处理等技术为主体,通过网络集成、信息集成、业务集成,建成了达到国际先进水平的全军一体化自动化空中交通管制系统;突破了信息处理、大区域组网、多元信息融合、飞行剖面管理等关键性软件技术难题几十个。这一空中交通管制系统技术,完全可以应用于防空识别区。我们完全有理由推测,在此基础上中国的防空自动化指挥系统性能的软件设计,已经达到世界水平。

空警-2000预警机
  中国建防空识别区
  水到渠成
  在通讯上,即便是过去的固定雷达站,也要修建几百公里甚至数千公里的电缆来传递信号。但由于机动式雷达、预警机、卫星等探测设备的出现,就需要各种既安全保密,又能传输数据的无线传输设备。
  以日本为例,日本建成了北起北海道、南至九州沿太平洋一侧、纵贯日本本土连结48个主要基地的数字式防卫微波干线网,长达4000公里,其中有40个中继站,能传输电话、电传、传真、计算机通信等多种信号。针对日本国土防空系统各阵地间的情报信息交换和通信,还使用了小型对流层散射通信设备、特高频对空数据通信设备等,通过各种有线和无线通讯设备和战术情报数据链,实现了日本防空系统与战斗机、预警机等作战系统自动传送数据或语音通信。
  从各种公开报道来看,我军在光缆、微波等各种有线无线传输手段上,历来非常重视,而华为、中兴等中国企业也显示了中国通信装备的技术水准。至于各种数据链,我军的空警-2000、空警-200等预警机,已经证明中国军队装备了各种战术数据链乃至更先进的三军通用数据链。
  通过对防空识别区不同环节的分析,我们不难发现,中国建立防空识别区从物质基础上,基本可以说是水到渠成,剩下的只是高层的战略统筹安排。11月28日,国防部新闻发言人杨宇军表示,我国将在完成相关准备工作后,适时设立其他防空识别区。中国不仅能在东海设立防空识别区,而且还有能力将防空识别区向其他战略方向拓展,但是否这样做、何时这样做还要看国家的战略选择。

美国在阿拉斯加的防空识别区示意图。
  识别花絮
  北约雷达上
  永远的大爷
  不老北极熊
  图-95“熊”是前苏联图波列夫设计局所研制的、目前全世界唯一在役的大型涡桨远程战略轰炸机。由于其高达15000公里的超远航程,经常被前苏联以及俄罗斯用来当作空中侦察的工具,成为频繁出入美国及其西方盟国的防空识别区的常客。
  因此从冷战时期起,图-95及其衍生机型就频繁出现在北约国家的雷达屏幕上,于是北约国家的战机也不得不紧急升空拦截。几乎西方国家的所有第二代、第三代、甚至F-22这样的最先进第四代战机,都有在防空识别区升空拦截以及监视图-95“熊”轰炸机的经历。因此有网友戏称:“冷战结束的今天,战斗机早已不是当年的战斗机了,可‘大爷图-95’还是那个‘大爷’。”

日本冲绳固定式雷达
  防空识别区
  最大的对手
  超低空飞行
  美国一开始建立防空识别区,是为了防备前苏联的高空轰炸机,但随着时间的发展,超低空飞行成为防空识别区最难克服的盲区。尽管低空补盲雷达、相控阵雷达等新技术不断涌现,但由于空情的复杂性,超低空目标往往能成为防空识别区的监视和定位的盲点。
  1976年发生的震惊世界的苏联米格-25叛逃日本事件中,前苏联飞行员别连科就是利用50米的超低空飞行,渗透进了日本的防空识别区。如果不是别连科故意迅速爬升到5000米的高度来故意引发对方的注意,日本自卫队仍然是懵懂不知。因此在该事件后,日本决定引进E-2C预警机来改善对低空目标的监视。但在防空识别区全天候维持预警机的空中巡逻是一件相当困难的任务。2012年12月一架中国“海监”飞机驶入钓鱼岛上空,日本媒体报道航空自卫队承认地面雷达系统根本没有发现这架中国飞机,就是因为其使用了低空飞行方式,而当时日方也没有E-2C出动。
  不过防空识别区既不是领空,也不是战区,现代战机在防空识别区超低空高速飞行,本身就是一种异乎寻常的举动。除非态势极其紧张,那么双方战机往往采用更“光明正大”的高空飞行方式,以此来测试对方的反应或宣扬自身某种立场和主张。 (郑文浩)