【手打原创】 手把手让你理解CEC-一些常见疑问和误导(兼 ...

其实这篇一部分是补述我上一偏错误啦,但都进来了给我看完啊！这是我花几天觉完成的,我承认我故意加了"隐身"好让各位有兴趣,另外请"务必"参看我第一个回复的第五条

1.SM-6/E-2D/盾舰(Aegis)/CEC=A射B导？
2.CEC本质是什么？
3.CEC的功用
4.CEC的效果and"隐型战机"(重点啊)
5.重要脑补and出处



Q:为了解决舰载雷达接战的视界问题（地平线下）,USN开发出了SM-6與E-2D的CEC组合,可以在舰载雷达完全没有目标资讯下使用E-2D资讯来中继导引SM-6,最后（终端）在由引导到目标附近的SM-6本身的主动探寻器锁定目标接战,因此CEC可以简单来说就是一种A射B导嘛？


A:不是,虽然很像,但严格来说CEC的作战方式不是严格的A射B导

A射B导指的是A发射,接著可以完全不管,由B来接替导引,A可以完全退出战区
而CEC的接戰模式是A（盾舰）射A导,但导引用的资讯是B（E-2D）

这两者间的差别在A得一直控制导弹(A得保持在导弹的连线视界内,line of sight=LOS) 而A射B导不用

我们直接从图来解释,这是USN的NIFC-CA ppt,图中我们可以看到E-2D的资讯回传给盾舰,盾舰在用这些资讯来引导SM-6,只要SM-6一到水平面下这个接战就失效了,因为盾舰已经不在SM-6的LOS,因此要实行接战地平线下目标时SM-6得飞的够高,以保持足够距离在盾舰的LOS

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2014-2-26 10:11 上传

(SM-6是由盾舰的S-band uplink连著,盾舰雷达本身看不到target,航道的规划是由E-2D回传给盾舰的资讯)





Q：我看提到CEC时大部分是在讲类似这种可以在本身雷达没有得到目标资讯下,利用他机传来的资讯打击目标,所以CEC主要的功用就是在解决这种问题嘛?


A:不对,你讲的这种功用不是CEC主要在做的,或者说你提的这种”利用第三方资讯打击”只是CEC的”附带”功用

CEC的本质和开发目的是USN在冷战后,发现在近代发生冲突的场景从大洋中转移到近海岸,近海岸不但有很严重的自然杂波和复杂海岸地形影响/阻碍传感器性能的发挥,更严重的是复杂的敌我威胁确认- 近岸通常夹杂著大量民间死老百姓的船只,友方/敌方/无辜船只的判断更日益困难,因此USN提出了”协同作战能力”系统(CEC),透过集合分散在空间上不同位置的个节点,从不同方向/性质的传感器得到的观测数据一起做融合,可以对目标有更精确判断,而要做到上述的的能力,就必须要有 1.可靠而且数据吞吐量大(大带宽)的数据链 2.能有效整合个节点资讯做融合处理的运算器,这分别对应的就是CEC系统里主要的两个设备-DDS数据链和CEP处理器

”利用第三方资讯打击”其实根本不用CEC这么复杂的系统就可以做到了,例如大家应该都听过舰载直升机会负责去引导反舰导弹去长程打击目标,這就是一種利用第三方资讯打击例子;而更有挑战性的空对空移动目标,张明德先生的著作-“认识真实的空空导弹_空空导弹的实际效能与使用限制”一文中提到,美军早就透过相对来说算是窄带的LINK-16和GPS建立的绝对转换座标完成空战中的利用第三方资讯打击,可以这样说只要你的数据鏈有一定帶寬和拥有精确的机与机间空间位置转换,即可实现这种第三方打击

上述提过,CEC出于传输庞大数据的需求需要极高带宽的数据链(Link16数据链是~200多kbps,而DDS则是~5Mbps),另外CEP要融合分散在个位置得来资讯也要有极强的运算(不只牵涉到”多机”间的位置转换,还要统一滤波/数据精度加权),这些条件就顺带支持了第三方打击的需求





Q:瞧你否认东否认西的,那可不可以乾脆点解释一下CEC有哪些功用？


A:抱歉要回答你问题我还是得从头大致讲一下...

每个CEC系统里的节点都会有DDS和CEP设备,DDS数据链把个节点间”未滤波”的传感器资讯”实时”传给个节点的CEP处理器,而个节点上的CEP使用相同的运算去(1)转换得来资讯座标使其重合(2)做数据精度加权和滤波

1.经过上述的处理后就会得出一个很精确、理论上高于任何单一节点能得到的目标观测数据,这也是CEC主要,甚至可以说唯一的功能-“复合追踪”（Composite Tracking）

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2014-2-25 22:40 上传

(这是CEC系统对一个目标的观测,不同颜色小点即是未滤波前不同感测器(雷达,IFF…等)得出的数据,透过CEP处理得出一条融合后的航迹,左边由上而下分別是海拔/方位/距离资讯)


2.而在复合追踪沿伸出来的则是”精确提示”(Precision Cueing)
如果今天A节点本身的传感器无法获得目标的资讯(目标可能太远还没到雷达探距内),但CEC系统里有别的节点已经可以探测得到目标资讯,A节点可由复合追踪功能先行得知目标在空间哪个方位,做集合功率小角度且长驻留（dwell）时间去取得更远探距而增加探测得到目标机会,同时如果利用这个方法能得到更精确该目标资讯,又会顺带反馈给复合追踪,使其他节点得到刷新该目标的精度

(一般雷达为了保证有大范围搜索和更新率,有一定时间要求扫完整个空域,因此波束宽度不会用非常小以及停留在某一点时间不会太久(volume search,体搜寻);简单的来讲”精确提示”的描述可以想成”凝视”,可以看的更远但视场会减小,这对空战其实很危险,因为无法掌握到其他空间资讯,另外假如没有先行提示你哪一点有目标你也不知去凝视何处,因此得由CEC去补足,去先提示你方位以及在你凝视时靠著其他节点提供你战场感知)

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2014-2-25 22:40 上传

(可以看到cued search比起volume search能掌握空间较小,但相对来说探距会增强)


3.最后一项不是CEC的本质,但却是CEC被大家广为人知的滥觞-协同作战(Coordinated, Cooperative Engagements),也就是上面一开始讲的利用第三方资讯导引接战(在CEC里被称为engage-on-remote),在本地传感器没接触目标下实施类似盲打





Q:(哈欠)…我想洗洗睡了,听完你讲解后我觉得CEC本质根本没那么有用,说是战争的革新实在太夸张了,还不如他的附带协同作战有用,性价比堪忧啊


A:CEC本质没用？你才洗洗睡吧…

基本上CEC是用来缩短OODA的时间(观察-定位-决策-行动),让信息在整个系统内流通更快

在超视距空战中(BVR),你不是只要雷达能探测到对方就可以对他发起攻击,你还必须要去敌我辨识/确认等等,同时在经过指挥官的决策判断对方意向才能开火（甚至还有要确认有无多机的报告都是单一对像重复开火问题）;在傳統还没进入网络中心战的单机模式里,这几项流程走完几乎都会极大压缩你原本的先发现-先射距离优势,这也是美帝在两伊/波湾战争里BVR作战中碰到问题,而有了CEC,CEC把不同方位而且不同性质的传感器一起用"同样运算”融合互补(例如光电系统有良好方位指向性却没雷达的探距,或者隐形战绩无法被雷达看到但光电行),因此得出更精确观察/定位(OO),而同样运算得来个机拥有对目标单一航线(少掉重复问题)使决策者可以更快下定接战分配和战术执行（DA）

总结来说CEC发挥了网路每一个节点最大价值,其顺带支持的第三方致导避免了以往可能可以看到目标却刚刚好没有弹药但队友有弹药却看不到窘境,更精确的观察也使你拥有更多先视先射优势和更灵活战术分配,使接战和战场感知更为有效



另外对于未来隐形战机的威胁,CEC可说是一个解决办法

隐形战机并不是每一处RCS都很小,正确的来说隐形战机是把雷达回波透過外型偏射到他處（在他处形成一定角度区间内强RCS峰值）或用涂料/结构(RAM/RAS)降低回波,一般来说对隐形战机正面水平正负30度内是空战中最大威胁处,要尽量降低此处RCS,侧面相对来说不重要,后方更是如此(隐身在隐形”战机”历史中除了大神F23有考虑过后向隐身,F22一定程度考虑外,F35/J20/T50可以说是放弃状态);不过即使在正面经过一系列处理,因为战机有气动需求无法达到最理想外型,还是会在正面某些角度内形成一定强峰值区,但问题是正面这些强峰值角度區間区小,对单一视角雷达而言会像是一闪而过或断断续续无法有效追踪,更糟的是甚至被当成杂波被过滤掉

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2014-2-26 00:29 上传

(这是南航用多层多极子法算出来的裸机身(不计算涂料,只算外型的隐形效果,单站雷达/俯仰角0度/1 GHz波段下)RCS分布,可以看到在侧面区域的RCS明显比正面平均高,另峰值区也较多)

但假如今天是类似CEC的连网呢？

下图是CEC概念的PPT,幾張圖就强而有力把CEC特点描绘出来

(一)

透过CEC把不同视角点连在一起:

对于一个单一视角雷达,如果隐形战机一个角度转向导致A机方位在隐形战机强峰值窄角度区间而看得到隐形战机,B机探测不到,但下个瞬间因为移动彼此之间角度又改变,导致变成B机在强峰值区间而A机掉出这个范围,这对于两机来说都是断断续续看到,无法形成连续航迹,但假如像CEC融合航迹以后就可以把各自得出的接合在一起

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2014-2-25 22:42 上传

（这在电战干扰也是同一个道理,也许A机被干扰看不到而B机看到,过一段时间后换B机被干扰,把两个视角整合在一起解决追踪问题,其实你可以说电战就是隐形效果,因为两者本质都在降低雷达信噪比）

(二）

另外我想大家也知道,目前除开一般那种平滑曲面在公尺级的大型无尾飞翼构型（例如B-2）对长波还有抗性,基本上隐形”战机”所注重的隐形波段在X~C-band,一般到了L-band（波长～20cm）以上因为此时波长在开始跟机体某些部位尺寸相当产生一些特殊效应(例如表面行波),外型隐形效果会慢慢减弱,在趋近或接近米波时(UHF/VHF)基本上隐形效果已经失效,而RAM以目前公开资讯也大都作用于S～X-band

但长波也有先天旁瓣大易受干扰/波束大精度不高问题,即使经由现代兴起的相扫(AESA)或一些处理机制(数字处理or特殊处理,如STAP等等)改善了长波的先天病,但不管怎么说还是很难达到短波的精确度

但CEC妙就妙在这里

透过CEC,可以把不同性质的传感器数据融合在一起做处理,简单的举例:
1.探测一个隐形战机因为其对X波段隐形效果好导致X-Band雷达只能得到断断续续航迹,即使是多个X-band雷达去做复盖还是有可能得不出正确航迹,但假如加上长波,虽然长波能探测隐形战机但其航迹无法像X波段精细,但经过融合处理如果发现这些有些中断航迹与长波段粗略航迹很大程度相叠,经过加权处理也可定出一个完整精细航迹

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2014-2-25 22:42 上传

(上文的图在拿来借用一下,不同颜色的点代表不同工作波段雷达,各自有其工作波段特质,例如有的出来的数据点上下跳动大有的间距大,但融合做精度加权各自补足后就可得出一条精细航迹)


2.雷达特性可以透过一些特殊处理叠加融合加强,下面看到多个雷达对目标一起做处理的效果,两个长波经过下面概念后得到更好的精度

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2014-2-25 22:43 上传

3.类似第一个,但引进了”不同性质”传感器去融合,例如利用光电的窄视场拥有很好方位指向性去为雷达加成改善长波精度(其他还有ESM等等)

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2014-2-25 22:44 上传

(可以看到图中E-2上的光电系统(IR)一起加入融合,给予高的方向指向(high-angle resolusion)）





Q:我擦,一说到隱形戰機精神就起來;额…可以更精细一点说说CEC融合的原理,例如滤波用什么原理和如何处理等等



A:当然可以,一般CEC是采用卡尔曼滤波法,而融合機制又分為集中式/分布式/混和式融合架构,另外更精细一点还有…..还有….

…………

还有你妹啦！我本身是学材料的,早说这不是科谱,上面这些都是我去翻看原文和看一些不是我本业论文,然后经过一堆大神打脸求教才得出来的,我要是还懂什么融合原理真当我是神啊!@#$%^&*(……



                                                                          End



作者脑补（结语）

反隐身部分

“(一)”的方法有其局限性,说过好的设计隐形战机其正面RCS峰值处少且小,要用短波覆盖抓出来得在空间中部属非常多节点,另外也得一直开启雷达,这会给予隐形战机的被动系统有良好机会去得出描绘一条路线突破/绕过此网路



“(二)”则是要尽量多部属不同波段（最好有连续）/性质雷达,例如能一起部属连续的波段UHF/L/S/X-band一起做连网,更甚加入光电/被动探测系统更完美,但这对数据链的性能要求会更大(更海量数据),融合处理也会更困难（不同类型传感器更难整合）


像CEC类似的连网是目前看来对付隐形战机比较有用的方法(之前USN一位高官就曾发表过在电战+防空联网下隐形战机优势被大幅削减),战争进入连网的趋势是不可逆的,但隐形战机的优势只是被削弱,并没有被免疫,即使是CEC也要靠著很多节点/强大的运算才稍微接近抵抗隐形战机威胁,而且加入对隐形战机来说算相辅相成的电战因素后会进一步下降联网的抵抗性,隐形进攻方给防守仍然带来极大压力,投入资源还是不成正比,J20的出现还是给TG与美帝原本的实力相对关系带来了极大转换

(题外话,隐形其实类似一种反LPI,LPI雷达通常是采用跳/扩频和减小发射能量/减少驻留目标时间来达成射频隐形,但这通常会损失一部分探距性能;隐身就是迫使你得用更多能量/更长驻留时间在目标,这会使被动探测系统有更多数据去采集分析,尤其被动探测连网也早已实现)




出处:1995/APL的CEC报告
JOHNS HOPKINS APL TECHNICAL DIGEST, VOLUME 16, NUMBER 4 (1995)

mountain top
Mountain Top: Beyond-the-Horizon Cruise Missile
Defense

NIFC-CA project
IAMD Requirements, Plans, and Programs

张明德
航空档案认识真实的空空导弹_空空导弹的实际效能与使用限制

孙义明 杨丽萍主编
信息化战争中的战术数据链

F35战斗机三维重建及气动、隐身特性分析_硕士学位论文
http://www.docin.com/p-230122692.html

(澳洲kopp博士采用物理光学法（PO）计算RCS,但问题是PO只能用在短波计算,PO无法模拟一些特殊的效应,例如表面行波,而行波在尺寸越偏里理想隐形波长会更严重,因此kopp的长波部分计算不准确,事实上即使在短波的计算也是有许多极端假设(不能分析极化因素、边缘、尖劈角、狭角等,直接用在机翼RCS估算前向RCS是不准的),可視为超理想极限,现今大都采用多层多极子法,因此我采用南航的FEKO算法结果图
事实上南航准不准确也没人知,RCS的算法只能逼近,最准的还是各国的实测,有许多镜射RCS很难用算法跑出来,得实际去测量,我使用这个图是来展示RCS在方向上的波动性而不是说F35的RCS是多少

另外,南航模拟的是无RAM/RAS的RCS,采用的图的条件是单站雷达/俯仰角0度/1 GHz波段下）




其实这篇一部分是补述我上一偏错误啦,但都进来了给我看完啊！这是我花几天觉完成的,我承认我故意加了"隐身"好让各位有兴趣,另外请"务必"参看我第一个回复的第五条

1.SM-6/E-2D/盾舰(Aegis)/CEC=A射B导？
2.CEC本质是什么？
3.CEC的功用
4.CEC的效果and"隐型战机"(重点啊)
5.重要脑补and出处



Q:为了解决舰载雷达接战的视界问题（地平线下）,USN开发出了SM-6與E-2D的CEC组合,可以在舰载雷达完全没有目标资讯下使用E-2D资讯来中继导引SM-6,最后（终端）在由引导到目标附近的SM-6本身的主动探寻器锁定目标接战,因此CEC可以简单来说就是一种A射B导嘛？


A:不是,虽然很像,但严格来说CEC的作战方式不是严格的A射B导

A射B导指的是A发射,接著可以完全不管,由B来接替导引,A可以完全退出战区
而CEC的接戰模式是A（盾舰）射A导,但导引用的资讯是B（E-2D）

这两者间的差别在A得一直控制导弹(A得保持在导弹的连线视界内,line of sight=LOS) 而A射B导不用

我们直接从图来解释,这是USN的NIFC-CA ppt,图中我们可以看到E-2D的资讯回传给盾舰,盾舰在用这些资讯来引导SM-6,只要SM-6一到水平面下这个接战就失效了,因为盾舰已经不在SM-6的LOS,因此要实行接战地平线下目标时SM-6得飞的够高,以保持足够距离在盾舰的LOS

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2014-2-26 10:11 上传

(SM-6是由盾舰的S-band uplink连著,盾舰雷达本身看不到target,航道的规划是由E-2D回传给盾舰的资讯)





Q：我看提到CEC时大部分是在讲类似这种可以在本身雷达没有得到目标资讯下,利用他机传来的资讯打击目标,所以CEC主要的功用就是在解决这种问题嘛?


A:不对,你讲的这种功用不是CEC主要在做的,或者说你提的这种”利用第三方资讯打击”只是CEC的”附带”功用

CEC的本质和开发目的是USN在冷战后,发现在近代发生冲突的场景从大洋中转移到近海岸,近海岸不但有很严重的自然杂波和复杂海岸地形影响/阻碍传感器性能的发挥,更严重的是复杂的敌我威胁确认- 近岸通常夹杂著大量民间死老百姓的船只,友方/敌方/无辜船只的判断更日益困难,因此USN提出了”协同作战能力”系统(CEC),透过集合分散在空间上不同位置的个节点,从不同方向/性质的传感器得到的观测数据一起做融合,可以对目标有更精确判断,而要做到上述的的能力,就必须要有 1.可靠而且数据吞吐量大(大带宽)的数据链 2.能有效整合个节点资讯做融合处理的运算器,这分别对应的就是CEC系统里主要的两个设备-DDS数据链和CEP处理器

”利用第三方资讯打击”其实根本不用CEC这么复杂的系统就可以做到了,例如大家应该都听过舰载直升机会负责去引导反舰导弹去长程打击目标,這就是一種利用第三方资讯打击例子;而更有挑战性的空对空移动目标,张明德先生的著作-“认识真实的空空导弹_空空导弹的实际效能与使用限制”一文中提到,美军早就透过相对来说算是窄带的LINK-16和GPS建立的绝对转换座标完成空战中的利用第三方资讯打击,可以这样说只要你的数据鏈有一定帶寬和拥有精确的机与机间空间位置转换,即可实现这种第三方打击

上述提过,CEC出于传输庞大数据的需求需要极高带宽的数据链(Link16数据链是~200多kbps,而DDS则是~5Mbps),另外CEP要融合分散在个位置得来资讯也要有极强的运算(不只牵涉到”多机”间的位置转换,还要统一滤波/数据精度加权),这些条件就顺带支持了第三方打击的需求





Q:瞧你否认东否认西的,那可不可以乾脆点解释一下CEC有哪些功用？


A:抱歉要回答你问题我还是得从头大致讲一下...

每个CEC系统里的节点都会有DDS和CEP设备,DDS数据链把个节点间”未滤波”的传感器资讯”实时”传给个节点的CEP处理器,而个节点上的CEP使用相同的运算去(1)转换得来资讯座标使其重合(2)做数据精度加权和滤波

1.经过上述的处理后就会得出一个很精确、理论上高于任何单一节点能得到的目标观测数据,这也是CEC主要,甚至可以说唯一的功能-“复合追踪”（Composite Tracking）

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2014-2-25 22:40 上传

(这是CEC系统对一个目标的观测,不同颜色小点即是未滤波前不同感测器(雷达,IFF…等)得出的数据,透过CEP处理得出一条融合后的航迹,左边由上而下分別是海拔/方位/距离资讯)


2.而在复合追踪沿伸出来的则是”精确提示”(Precision Cueing)
如果今天A节点本身的传感器无法获得目标的资讯(目标可能太远还没到雷达探距内),但CEC系统里有别的节点已经可以探测得到目标资讯,A节点可由复合追踪功能先行得知目标在空间哪个方位,做集合功率小角度且长驻留（dwell）时间去取得更远探距而增加探测得到目标机会,同时如果利用这个方法能得到更精确该目标资讯,又会顺带反馈给复合追踪,使其他节点得到刷新该目标的精度

(一般雷达为了保证有大范围搜索和更新率,有一定时间要求扫完整个空域,因此波束宽度不会用非常小以及停留在某一点时间不会太久(volume search,体搜寻);简单的来讲”精确提示”的描述可以想成”凝视”,可以看的更远但视场会减小,这对空战其实很危险,因为无法掌握到其他空间资讯,另外假如没有先行提示你哪一点有目标你也不知去凝视何处,因此得由CEC去补足,去先提示你方位以及在你凝视时靠著其他节点提供你战场感知)

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(可以看到cued search比起volume search能掌握空间较小,但相对来说探距会增强)


3.最后一项不是CEC的本质,但却是CEC被大家广为人知的滥觞-协同作战(Coordinated, Cooperative Engagements),也就是上面一开始讲的利用第三方资讯导引接战(在CEC里被称为engage-on-remote),在本地传感器没接触目标下实施类似盲打





Q:(哈欠)…我想洗洗睡了,听完你讲解后我觉得CEC本质根本没那么有用,说是战争的革新实在太夸张了,还不如他的附带协同作战有用,性价比堪忧啊


A:CEC本质没用？你才洗洗睡吧…

基本上CEC是用来缩短OODA的时间(观察-定位-决策-行动),让信息在整个系统内流通更快

在超视距空战中(BVR),你不是只要雷达能探测到对方就可以对他发起攻击,你还必须要去敌我辨识/确认等等,同时在经过指挥官的决策判断对方意向才能开火（甚至还有要确认有无多机的报告都是单一对像重复开火问题）;在傳統还没进入网络中心战的单机模式里,这几项流程走完几乎都会极大压缩你原本的先发现-先射距离优势,这也是美帝在两伊/波湾战争里BVR作战中碰到问题,而有了CEC,CEC把不同方位而且不同性质的传感器一起用"同样运算”融合互补(例如光电系统有良好方位指向性却没雷达的探距,或者隐形战绩无法被雷达看到但光电行),因此得出更精确观察/定位(OO),而同样运算得来个机拥有对目标单一航线(少掉重复问题)使决策者可以更快下定接战分配和战术执行（DA）

总结来说CEC发挥了网路每一个节点最大价值,其顺带支持的第三方致导避免了以往可能可以看到目标却刚刚好没有弹药但队友有弹药却看不到窘境,更精确的观察也使你拥有更多先视先射优势和更灵活战术分配,使接战和战场感知更为有效



另外对于未来隐形战机的威胁,CEC可说是一个解决办法

隐形战机并不是每一处RCS都很小,正确的来说隐形战机是把雷达回波透過外型偏射到他處（在他处形成一定角度区间内强RCS峰值）或用涂料/结构(RAM/RAS)降低回波,一般来说对隐形战机正面水平正负30度内是空战中最大威胁处,要尽量降低此处RCS,侧面相对来说不重要,后方更是如此(隐身在隐形”战机”历史中除了大神F23有考虑过后向隐身,F22一定程度考虑外,F35/J20/T50可以说是放弃状态);不过即使在正面经过一系列处理,因为战机有气动需求无法达到最理想外型,还是会在正面某些角度内形成一定强峰值区,但问题是正面这些强峰值角度區間区小,对单一视角雷达而言会像是一闪而过或断断续续无法有效追踪,更糟的是甚至被当成杂波被过滤掉

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(这是南航用多层多极子法算出来的裸机身(不计算涂料,只算外型的隐形效果,单站雷达/俯仰角0度/1 GHz波段下)RCS分布,可以看到在侧面区域的RCS明显比正面平均高,另峰值区也较多)

但假如今天是类似CEC的连网呢？

下图是CEC概念的PPT,幾張圖就强而有力把CEC特点描绘出来

(一)

透过CEC把不同视角点连在一起:

对于一个单一视角雷达,如果隐形战机一个角度转向导致A机方位在隐形战机强峰值窄角度区间而看得到隐形战机,B机探测不到,但下个瞬间因为移动彼此之间角度又改变,导致变成B机在强峰值区间而A机掉出这个范围,这对于两机来说都是断断续续看到,无法形成连续航迹,但假如像CEC融合航迹以后就可以把各自得出的接合在一起

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（这在电战干扰也是同一个道理,也许A机被干扰看不到而B机看到,过一段时间后换B机被干扰,把两个视角整合在一起解决追踪问题,其实你可以说电战就是隐形效果,因为两者本质都在降低雷达信噪比）

(二）

另外我想大家也知道,目前除开一般那种平滑曲面在公尺级的大型无尾飞翼构型（例如B-2）对长波还有抗性,基本上隐形”战机”所注重的隐形波段在X~C-band,一般到了L-band（波长～20cm）以上因为此时波长在开始跟机体某些部位尺寸相当产生一些特殊效应(例如表面行波),外型隐形效果会慢慢减弱,在趋近或接近米波时(UHF/VHF)基本上隐形效果已经失效,而RAM以目前公开资讯也大都作用于S～X-band

但长波也有先天旁瓣大易受干扰/波束大精度不高问题,即使经由现代兴起的相扫(AESA)或一些处理机制(数字处理or特殊处理,如STAP等等)改善了长波的先天病,但不管怎么说还是很难达到短波的精确度

但CEC妙就妙在这里

透过CEC,可以把不同性质的传感器数据融合在一起做处理,简单的举例:
1.探测一个隐形战机因为其对X波段隐形效果好导致X-Band雷达只能得到断断续续航迹,即使是多个X-band雷达去做复盖还是有可能得不出正确航迹,但假如加上长波,虽然长波能探测隐形战机但其航迹无法像X波段精细,但经过融合处理如果发现这些有些中断航迹与长波段粗略航迹很大程度相叠,经过加权处理也可定出一个完整精细航迹

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(上文的图在拿来借用一下,不同颜色的点代表不同工作波段雷达,各自有其工作波段特质,例如有的出来的数据点上下跳动大有的间距大,但融合做精度加权各自补足后就可得出一条精细航迹)


2.雷达特性可以透过一些特殊处理叠加融合加强,下面看到多个雷达对目标一起做处理的效果,两个长波经过下面概念后得到更好的精度

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3.类似第一个,但引进了”不同性质”传感器去融合,例如利用光电的窄视场拥有很好方位指向性去为雷达加成改善长波精度(其他还有ESM等等)

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(可以看到图中E-2上的光电系统(IR)一起加入融合,给予高的方向指向(high-angle resolusion)）





Q:我擦,一说到隱形戰機精神就起來;额…可以更精细一点说说CEC融合的原理,例如滤波用什么原理和如何处理等等



A:当然可以,一般CEC是采用卡尔曼滤波法,而融合機制又分為集中式/分布式/混和式融合架构,另外更精细一点还有…..还有….

…………

还有你妹啦！我本身是学材料的,早说这不是科谱,上面这些都是我去翻看原文和看一些不是我本业论文,然后经过一堆大神打脸求教才得出来的,我要是还懂什么融合原理真当我是神啊!@#$%^&*(……



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作者脑补（结语）

反隐身部分

“(一)”的方法有其局限性,说过好的设计隐形战机其正面RCS峰值处少且小,要用短波覆盖抓出来得在空间中部属非常多节点,另外也得一直开启雷达,这会给予隐形战机的被动系统有良好机会去得出描绘一条路线突破/绕过此网路



“(二)”则是要尽量多部属不同波段（最好有连续）/性质雷达,例如能一起部属连续的波段UHF/L/S/X-band一起做连网,更甚加入光电/被动探测系统更完美,但这对数据链的性能要求会更大(更海量数据),融合处理也会更困难（不同类型传感器更难整合）


像CEC类似的连网是目前看来对付隐形战机比较有用的方法(之前USN一位高官就曾发表过在电战+防空联网下隐形战机优势被大幅削减),战争进入连网的趋势是不可逆的,但隐形战机的优势只是被削弱,并没有被免疫,即使是CEC也要靠著很多节点/强大的运算才稍微接近抵抗隐形战机威胁,而且加入对隐形战机来说算相辅相成的电战因素后会进一步下降联网的抵抗性,隐形进攻方给防守仍然带来极大压力,投入资源还是不成正比,J20的出现还是给TG与美帝原本的实力相对关系带来了极大转换

(题外话,隐形其实类似一种反LPI,LPI雷达通常是采用跳/扩频和减小发射能量/减少驻留目标时间来达成射频隐形,但这通常会损失一部分探距性能;隐身就是迫使你得用更多能量/更长驻留时间在目标,这会使被动探测系统有更多数据去采集分析,尤其被动探测连网也早已实现)




出处:1995/APL的CEC报告
JOHNS HOPKINS APL TECHNICAL DIGEST, VOLUME 16, NUMBER 4 (1995)

mountain top
Mountain Top: Beyond-the-Horizon Cruise Missile
Defense

NIFC-CA project
IAMD Requirements, Plans, and Programs

张明德
航空档案认识真实的空空导弹_空空导弹的实际效能与使用限制

孙义明 杨丽萍主编
信息化战争中的战术数据链

F35战斗机三维重建及气动、隐身特性分析_硕士学位论文
http://www.docin.com/p-230122692.html

(澳洲kopp博士采用物理光学法（PO）计算RCS,但问题是PO只能用在短波计算,PO无法模拟一些特殊的效应,例如表面行波,而行波在尺寸越偏里理想隐形波长会更严重,因此kopp的长波部分计算不准确,事实上即使在短波的计算也是有许多极端假设(不能分析极化因素、边缘、尖劈角、狭角等,直接用在机翼RCS估算前向RCS是不准的),可視为超理想极限,现今大都采用多层多极子法,因此我采用南航的FEKO算法结果图
事实上南航准不准确也没人知,RCS的算法只能逼近,最准的还是各国的实测,有许多镜射RCS很难用算法跑出来,得实际去测量,我使用这个图是来展示RCS在方向上的波动性而不是说F35的RCS是多少

另外,南航模拟的是无RAM/RAS的RCS,采用的图的条件是单站雷达/俯仰角0度/1 GHz波段下）