POP3:辽宁舰航母编队综合作战队形的基础

众所周知，航空母舰的作战能力是通过以航母为核心的航母编队来发挥的，是一种体系的对抗，航母编队中，不同的舰种遂行不同的作战使命任务，是将编队中各种软硬实力结合成一个整体，从而结合成一个完整的、攻守兼备的海上作战群，航母作战群的作战能力远远超出普通海上舰艇编队的作战能力，是一个国家的战略级的威慑力量。

航母作战群的战斗序列最低配置一般有近十艘舰艇，除航空母舰之外还包含数艘驱逐舰、护卫舰、快速支援舰及核攻击潜艇等，而组成双航母编队作战群，舰艇配置数量还会相应增加。航母作战群的常用战斗队形是以航母为核心，两艘核攻击潜艇前出编队，承担航母作战群外围远距离搜潜任务；六艘驱护舰在航母的左右伴随航行，承担区域防空任务和中近程搜索潜任务；一艘快速支援舰在航母编队的后面伴随航行，执行勤务保障支援任务。航母作战群的战斗队形随着所执行的作战任务不同而不同，在执行对空作战、对海作战、对潜作战和对陆作战时需要根据战场态势进行调整。现代化战争是海陆空天潜和电子战的综合性多维度战争，作战模式是多维混合形式，与此相应，航母作战群的战斗队形也是多变的。对中国海军来说，航母作战群最佳作战阵位的排列方式是一个新鲜事物，如何布置兼顾多维攻防综合立体战的作战阵位尚需摸索。   

航母编队作战群作战队形的最高原则是打赢战斗，具体体现就是编队内舰艇及舰载武器的性能、编队作战指挥协调能力的充分发挥。而最佳发挥各种武器的作战效能及通过迅速、准确、合理的编队作战指挥能力完成作战任务的基础在于航母编队的电磁兼容性、火力兼容性和编队指挥能力。换言之，航母编队作战最佳阵位的展开形式，在舰载电子武器自身性能之外主要受到编队之间的电磁兼容性、火力兼容性和编队指控能力等这几个最基本因素的影响。

现代各国海军对于电磁频谱的依赖性越来越高，电子设备的发展趋势是工作频段宽、功率大、变频跳频工作方式多样化。这导致电子设备之间工作频段交错的范围更宽，相互间的电子频谱冲突更加严重，电磁环境更加恶劣。战场上要取得制电磁权的前提和基础就是先控制好自己的电磁频谱，以期发挥最佳效能，然后才能对敌方实施电磁压制，夺取制电子权。现代海战是体系化立体作战模式，电磁兼容管理已不仅仅是单舰的管控，而是舰艇编队之间多舰艇及舰机之间复合叠加的电磁环境，编队内的舰、机不但会受到敌方的电磁压制，而且还会受到来自己方的电磁干扰，这就促使了未来海战场电磁频谱监测、动态EMC分析的实时频率指配技术的发展。美国海军的“实时电磁干扰管理系统”是美国海军二十一世纪九项技术工程中的一项，是一种海战场电磁环境实时监测管理控制系统，能瞬时控制作战系统的频谱分配和时间分配，提供可使用的最佳电磁频谱资源。中国海军从本世纪初期开始，对舰艇编队内电磁兼容以及海战场电磁监控和频谱分配技术进行了深入研究并取得一些成果，这些成果将在中国海军航母编队及其它海上作战群中得到应用。

现代水面作战舰艇为提高作战能力，所装备的雷达、通信、导航、电子对抗系统等电子设备越来越多，这使得舰艇上的电磁兼容问题愈加突出，促使各国都极为重视单舰电磁兼容问题。电磁兼容水平直接关乎舰艇战斗力的发挥甚至战斗的胜负，如1982年英阿马岛战争中，英军“谢菲尔德”号驱逐舰因对空警戒雷达与舰载卫星通信系统之间存在电磁兼容问题，对空警戒雷达会干扰卫星通信，在使用舰载卫星通信系统时，需临时关闭对空警戒雷达。正是这一问题导致了毁灭性的后果，由于未能及时发现阿根廷“超级军旗”战机的来袭，导致“谢菲尔德”号驱逐舰被阿军战机发射的“飞鱼”导弹击沉。  

现代舰艇的舰艇电磁辐射对舰载电子设备、武器系统、人员、燃油具有危险性。如美国“福莱斯特”航空母舰1967年1月曾发生雷达扫描波束引爆挂载于舰载机上的57毫米火箭弹，产生连锁爆炸，致死134人，毁坏27架飞机，直接经济损失7200万美元，导致这一事故的原因是雷达射频辐射的能量进入火箭弹内，触发了具有电敏感性的电引爆装置。再比如，舰载导弹在发射桶内时，因为有发射装置的屏蔽，一般能满足导弹对外部电磁场强的安全限值，但进入导弹发射程序后，导弹发射架开盖和发射至安全距离之外时，导弹呈“裸弹”状态，这时往往需要对舰载大功率电磁发射装置进行管制，或关闭、或降低发射功率，以避免强电磁场对导弹电子器件的损毁甚至引爆。现代舰艇由于电磁收发设备和敏感设备较多，而可布置天线的舰面空间有限，大功率发射设备与高灵敏度接收设备同时工作会产生电磁兼容问题，电磁频谱冲突不可避免；舰载电子对抗系统的频带更宽、功率更大、敏感度更高。宽频段大功率的电子干扰设备极其容易对舰载其他电子、武器设备产生宽频段杂波干扰。随着微波段的高数据率宽带卫星通信和数据链的广泛使用，产生连续波工作体制的通信信号与脉冲工作体制的雷达等电子设备之间产生同频干扰，导致设备无法正常工作。目前，单舰电磁兼容控制的方式一般主要从三个方面入手，一个是优化顶层设计；再一个是加强电磁兼容施工工艺；而最终则是进行电磁兼容管理。
   
顶层电磁兼容规划设计是在舰艇研制阶段，根据舰艇研制要求的任务使命，通过对设备的频谱分布的对比分析，规划电磁频段，确定工作频率以及射频带宽限制和杂散谐波发射限制等频谱特性要求，以期减少不同电磁收发设备出现频谱冲突，减少电磁兼容控制难度。根据总布置和电磁收发设备的特性，优选设备优化配置。采用天线集成设计是改善舰艇电磁兼容问题的有效手段之一，天线集成可将同频段设备通过多路耦合器或分路器、电子开关开关等共用一套天线，通过多路耦合器的选频性能实现多频点共同工作或通过电子开关进行微秒级瞬态分时工作，实现共用天线的各设备的数据更新率。此外，还可以将不同频段的天线采用最佳结构形式进行物理集成，使得天线之间的隔离度得到保证。

在舰艇施工设计中遵照相应的国家标准和国家军用标准如《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》、《舰船搭地、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》、《舰船用电磁屏蔽门规范》等要求，通过施工工艺抑制电磁环境的恶化，这也是各国海军的通行做法。这也就是好的设计需要好的产品来体现，而施工工艺就是保证出好产品的先决条件之一。

目前任何国家还都无法做到仅凭设计和施工能完全解决电磁兼容问题，在采用空间隔离、天线分区布置、天线集成等优化方法无法解决的情况下，则通过空域管理、时域管理、频域管理和功率管理等电磁兼容管理措施进行解决。较为原始的电磁兼容管制方式是通过人工直接干预的方式进行，比如前面所说的英国“谢菲尔德”号驱逐舰，就是通过使用卫星通信时临时关闭对空警戒雷达的方法来避免干扰。但是随着现代舰艇上电子设备的数量不断增多，靠人工管理的方式显然已经无法满足瞬息多变的战场环境需求，于是一种全自动化、实时控制的电磁兼容管理控制设备就得到了运用，电磁兼容管理控制设备是一种采用技术途径解决在方案优化设计后仍无法解决的部分电子、武器系统之间的电磁兼容问题。电磁兼容管理控制设备对电子设备电磁波辐射与接收进行实时综合管理与控制的设备，在舰载作战指挥系统的统一指挥下，根据作战任务的需求，通过对电子设备的工作空域、时域、频域和功率的实时管理与控制，使各电子系统和武器系统协同有序工作，达到充分发挥舰艇综合作战效能的目的。

海上联合编队的电磁兼容问题是基于编队内所辖各类舰艇和舰载机的基础之上，在控制管理上难度大于单舰的电磁兼容管控，编队内雷达、通信、导航和电子战设备之间很容易产生电磁兼容问题。对于航母战斗群而言，理想的状态是先从顶层进行电磁兼容规划设计，但这并不现实。解决的办法就是通过海军电磁频谱管理部门对编队内所有舰载、机载收发辐射设备进行分析，规划出最优管控措施，制定合理的频谱使用方案，设置编队电磁兼容管控系统来解决电磁干扰问题。比如对于各类工作频率相对集中的雷达会产生同频干扰的问题，可使用编队电磁兼容管控系统利用雷达接收机的良好的频率选择性，进行错频工作，使得干扰噪声比得到明显的改善，进而提高编队内的雷达之间的电磁兼容性，发挥舰艇编队的作战效能。中国海军航母编队在科学试验过程中也进行了编队电磁兼容的测试和编队电磁频谱管控试验。

海战场的电磁频谱监控和管理是较高层次的电磁兼容管控问题，其复杂性随着现代技术水平的进步而持续增加。美国海军为解决海战场频谱使用冲突问题和更有效使用频谱资源，2002年在航母战斗群及其它编队作战群实施了强化海上电磁频谱管理功能的计划，研制了将频谱管理操作程序自动化的软件。中国海军对海战场的频谱监控和管理非常重视，在这方面进行了大量研究工作。

现代海战的作战模式，是多方位多手段的武器运用，从作战舰艇本身而言，具有运用各种武器的多种自卫、攻击方式的混合模式，很多武器在功能上具有一定的叠加性。现代舰船的武器系统正在向多样化发展，而相对于舰艇上可布置武器的区域来说，则日渐窘态。各国解决这一问题的主要途径就是武器---特别是武器发射装置---的集成化和通用化，但目前尚无彻底解决这个问题的最佳手段。

众所周知，航空母舰的作战能力是通过以航母为核心的航母编队来发挥的，是一种体系的对抗，航母编队中，不同的舰种遂行不同的作战使命任务，是将编队中各种软硬实力结合成一个整体，从而结合成一个完整的、攻守兼备的海上作战群，航母作战群的作战能力远远超出普通海上舰艇编队的作战能力，是一个国家的战略级的威慑力量。

航母作战群的战斗序列最低配置一般有近十艘舰艇，除航空母舰之外还包含数艘驱逐舰、护卫舰、快速支援舰及核攻击潜艇等，而组成双航母编队作战群，舰艇配置数量还会相应增加。航母作战群的常用战斗队形是以航母为核心，两艘核攻击潜艇前出编队，承担航母作战群外围远距离搜潜任务；六艘驱护舰在航母的左右伴随航行，承担区域防空任务和中近程搜索潜任务；一艘快速支援舰在航母编队的后面伴随航行，执行勤务保障支援任务。航母作战群的战斗队形随着所执行的作战任务不同而不同，在执行对空作战、对海作战、对潜作战和对陆作战时需要根据战场态势进行调整。现代化战争是海陆空天潜和电子战的综合性多维度战争，作战模式是多维混合形式，与此相应，航母作战群的战斗队形也是多变的。对中国海军来说，航母作战群最佳作战阵位的排列方式是一个新鲜事物，如何布置兼顾多维攻防综合立体战的作战阵位尚需摸索。   

航母编队作战群作战队形的最高原则是打赢战斗，具体体现就是编队内舰艇及舰载武器的性能、编队作战指挥协调能力的充分发挥。而最佳发挥各种武器的作战效能及通过迅速、准确、合理的编队作战指挥能力完成作战任务的基础在于航母编队的电磁兼容性、火力兼容性和编队指挥能力。换言之，航母编队作战最佳阵位的展开形式，在舰载电子武器自身性能之外主要受到编队之间的电磁兼容性、火力兼容性和编队指控能力等这几个最基本因素的影响。

现代各国海军对于电磁频谱的依赖性越来越高，电子设备的发展趋势是工作频段宽、功率大、变频跳频工作方式多样化。这导致电子设备之间工作频段交错的范围更宽，相互间的电子频谱冲突更加严重，电磁环境更加恶劣。战场上要取得制电磁权的前提和基础就是先控制好自己的电磁频谱，以期发挥最佳效能，然后才能对敌方实施电磁压制，夺取制电子权。现代海战是体系化立体作战模式，电磁兼容管理已不仅仅是单舰的管控，而是舰艇编队之间多舰艇及舰机之间复合叠加的电磁环境，编队内的舰、机不但会受到敌方的电磁压制，而且还会受到来自己方的电磁干扰，这就促使了未来海战场电磁频谱监测、动态EMC分析的实时频率指配技术的发展。美国海军的“实时电磁干扰管理系统”是美国海军二十一世纪九项技术工程中的一项，是一种海战场电磁环境实时监测管理控制系统，能瞬时控制作战系统的频谱分配和时间分配，提供可使用的最佳电磁频谱资源。中国海军从本世纪初期开始，对舰艇编队内电磁兼容以及海战场电磁监控和频谱分配技术进行了深入研究并取得一些成果，这些成果将在中国海军航母编队及其它海上作战群中得到应用。

现代水面作战舰艇为提高作战能力，所装备的雷达、通信、导航、电子对抗系统等电子设备越来越多，这使得舰艇上的电磁兼容问题愈加突出，促使各国都极为重视单舰电磁兼容问题。电磁兼容水平直接关乎舰艇战斗力的发挥甚至战斗的胜负，如1982年英阿马岛战争中，英军“谢菲尔德”号驱逐舰因对空警戒雷达与舰载卫星通信系统之间存在电磁兼容问题，对空警戒雷达会干扰卫星通信，在使用舰载卫星通信系统时，需临时关闭对空警戒雷达。正是这一问题导致了毁灭性的后果，由于未能及时发现阿根廷“超级军旗”战机的来袭，导致“谢菲尔德”号驱逐舰被阿军战机发射的“飞鱼”导弹击沉。  

现代舰艇的舰艇电磁辐射对舰载电子设备、武器系统、人员、燃油具有危险性。如美国“福莱斯特”航空母舰1967年1月曾发生雷达扫描波束引爆挂载于舰载机上的57毫米火箭弹，产生连锁爆炸，致死134人，毁坏27架飞机，直接经济损失7200万美元，导致这一事故的原因是雷达射频辐射的能量进入火箭弹内，触发了具有电敏感性的电引爆装置。再比如，舰载导弹在发射桶内时，因为有发射装置的屏蔽，一般能满足导弹对外部电磁场强的安全限值，但进入导弹发射程序后，导弹发射架开盖和发射至安全距离之外时，导弹呈“裸弹”状态，这时往往需要对舰载大功率电磁发射装置进行管制，或关闭、或降低发射功率，以避免强电磁场对导弹电子器件的损毁甚至引爆。现代舰艇由于电磁收发设备和敏感设备较多，而可布置天线的舰面空间有限，大功率发射设备与高灵敏度接收设备同时工作会产生电磁兼容问题，电磁频谱冲突不可避免；舰载电子对抗系统的频带更宽、功率更大、敏感度更高。宽频段大功率的电子干扰设备极其容易对舰载其他电子、武器设备产生宽频段杂波干扰。随着微波段的高数据率宽带卫星通信和数据链的广泛使用，产生连续波工作体制的通信信号与脉冲工作体制的雷达等电子设备之间产生同频干扰，导致设备无法正常工作。目前，单舰电磁兼容控制的方式一般主要从三个方面入手，一个是优化顶层设计；再一个是加强电磁兼容施工工艺；而最终则是进行电磁兼容管理。
   
顶层电磁兼容规划设计是在舰艇研制阶段，根据舰艇研制要求的任务使命，通过对设备的频谱分布的对比分析，规划电磁频段，确定工作频率以及射频带宽限制和杂散谐波发射限制等频谱特性要求，以期减少不同电磁收发设备出现频谱冲突，减少电磁兼容控制难度。根据总布置和电磁收发设备的特性，优选设备优化配置。采用天线集成设计是改善舰艇电磁兼容问题的有效手段之一，天线集成可将同频段设备通过多路耦合器或分路器、电子开关开关等共用一套天线，通过多路耦合器的选频性能实现多频点共同工作或通过电子开关进行微秒级瞬态分时工作，实现共用天线的各设备的数据更新率。此外，还可以将不同频段的天线采用最佳结构形式进行物理集成，使得天线之间的隔离度得到保证。

在舰艇施工设计中遵照相应的国家标准和国家军用标准如《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》、《舰船搭地、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》、《舰船用电磁屏蔽门规范》等要求，通过施工工艺抑制电磁环境的恶化，这也是各国海军的通行做法。这也就是好的设计需要好的产品来体现，而施工工艺就是保证出好产品的先决条件之一。

目前任何国家还都无法做到仅凭设计和施工能完全解决电磁兼容问题，在采用空间隔离、天线分区布置、天线集成等优化方法无法解决的情况下，则通过空域管理、时域管理、频域管理和功率管理等电磁兼容管理措施进行解决。较为原始的电磁兼容管制方式是通过人工直接干预的方式进行，比如前面所说的英国“谢菲尔德”号驱逐舰，就是通过使用卫星通信时临时关闭对空警戒雷达的方法来避免干扰。但是随着现代舰艇上电子设备的数量不断增多，靠人工管理的方式显然已经无法满足瞬息多变的战场环境需求，于是一种全自动化、实时控制的电磁兼容管理控制设备就得到了运用，电磁兼容管理控制设备是一种采用技术途径解决在方案优化设计后仍无法解决的部分电子、武器系统之间的电磁兼容问题。电磁兼容管理控制设备对电子设备电磁波辐射与接收进行实时综合管理与控制的设备，在舰载作战指挥系统的统一指挥下，根据作战任务的需求，通过对电子设备的工作空域、时域、频域和功率的实时管理与控制，使各电子系统和武器系统协同有序工作，达到充分发挥舰艇综合作战效能的目的。

海上联合编队的电磁兼容问题是基于编队内所辖各类舰艇和舰载机的基础之上，在控制管理上难度大于单舰的电磁兼容管控，编队内雷达、通信、导航和电子战设备之间很容易产生电磁兼容问题。对于航母战斗群而言，理想的状态是先从顶层进行电磁兼容规划设计，但这并不现实。解决的办法就是通过海军电磁频谱管理部门对编队内所有舰载、机载收发辐射设备进行分析，规划出最优管控措施，制定合理的频谱使用方案，设置编队电磁兼容管控系统来解决电磁干扰问题。比如对于各类工作频率相对集中的雷达会产生同频干扰的问题，可使用编队电磁兼容管控系统利用雷达接收机的良好的频率选择性，进行错频工作，使得干扰噪声比得到明显的改善，进而提高编队内的雷达之间的电磁兼容性，发挥舰艇编队的作战效能。中国海军航母编队在科学试验过程中也进行了编队电磁兼容的测试和编队电磁频谱管控试验。

海战场的电磁频谱监控和管理是较高层次的电磁兼容管控问题，其复杂性随着现代技术水平的进步而持续增加。美国海军为解决海战场频谱使用冲突问题和更有效使用频谱资源，2002年在航母战斗群及其它编队作战群实施了强化海上电磁频谱管理功能的计划，研制了将频谱管理操作程序自动化的软件。中国海军对海战场的频谱监控和管理非常重视，在这方面进行了大量研究工作。

现代海战的作战模式，是多方位多手段的武器运用，从作战舰艇本身而言，具有运用各种武器的多种自卫、攻击方式的混合模式，很多武器在功能上具有一定的叠加性。现代舰船的武器系统正在向多样化发展，而相对于舰艇上可布置武器的区域来说，则日渐窘态。各国解决这一问题的主要途径就是武器---特别是武器发射装置---的集成化和通用化，但目前尚无彻底解决这个问题的最佳手段。