當(dāng)前位置：首頁 > 科技創(chuàng)新 > 智庫研究
第四代預(yù)警機(jī)發(fā)展研究
摘 要：第四代預(yù)警機(jī)在服從各類武器裝備共同具有的無人化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同運(yùn)用等普遍性特點(diǎn)的同時(shí)，具備機(jī)身與電子深度融合、有人平臺(tái)與無人平臺(tái)協(xié)同運(yùn)用、微波與光學(xué)探測互為補(bǔ)充、集中式單平臺(tái)與分布式多平臺(tái)共同發(fā)展等四類趨勢，并在總體技術(shù)架構(gòu)上具備“蒙皮化傳感器+網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行環(huán)境+智能化應(yīng)用服務(wù)”的典型特征。此外，文中給出了第四代預(yù)警機(jī)的體系貢獻(xiàn)度評(píng)價(jià)指標(biāo)與實(shí)施方法，以及未來裝備發(fā)展的相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞: 網(wǎng)絡(luò)信息體系；預(yù)警機(jī)；智能蒙皮；體系貢獻(xiàn)度；指揮控制
引 言
預(yù)警機(jī)自1945年首次服役以來，迄今歷經(jīng)75年發(fā)展，可以分為三代[1]。
第一代預(yù)警機(jī)定位為空中雷達(dá)站，主要用于低空補(bǔ)盲，技術(shù)上雷達(dá)采用普通脈沖體制，雷達(dá)情報(bào)通過摩爾斯電碼和話音下傳至艦載或地面指揮所，發(fā)展時(shí)期為20世紀(jì)40年代至20世紀(jì)70年代；
第二代預(yù)警機(jī)定位為空中指揮所，技術(shù)上雷達(dá)采用脈沖多普勒和有源相控陣體制，并基于多傳感器配置與數(shù)據(jù)融合形成高質(zhì)量情報(bào)后，通過數(shù)據(jù)鏈與其他作戰(zhàn)單元進(jìn)行協(xié)同，發(fā)展時(shí)期為20世紀(jì)70年代至21世紀(jì)初；
第三代預(yù)警機(jī)定位為空中戰(zhàn)場管理中心[2]，是作戰(zhàn)體系中的核心與樞紐性節(jié)點(diǎn)，在各型作戰(zhàn)平臺(tái)管理、平臺(tái)傳感器管理和信息火力協(xié)同等方面發(fā)揮更多作用，技術(shù)上具有網(wǎng)絡(luò)化、一體化、軟件化和智能化等特點(diǎn)，發(fā)展時(shí)期為21世紀(jì)初至今。
第四代預(yù)警機(jī)將在網(wǎng)絡(luò)信息體系中設(shè)計(jì)與運(yùn)用，同時(shí)服從各類武器裝備發(fā)展具有的無人化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同等普遍性趨勢。但與前三代預(yù)警機(jī)發(fā)展過程中世界各軍事強(qiáng)國均有比較明確的規(guī)劃布局相比，目前對(duì)2030年后預(yù)警機(jī)裝備并沒有給出全面展望、系統(tǒng)規(guī)劃與清晰定義，總體認(rèn)識(shí)失之片面與零星。以美軍為例：
- 一是在2017年“多疆域指揮控制”計(jì)劃[3]中提出，“E-3預(yù)警機(jī)（AWACS）任務(wù)可能會(huì)分解，這意味著該任務(wù)將由數(shù)量更多、尺寸更小的平臺(tái)執(zhí)行，但可能仍將會(huì)有某種空中的中心節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)有人駕駛飛機(jī)和無人駕駛飛機(jī)的功能”；
- 二是在2018年在“先進(jìn)戰(zhàn)場管理系統(tǒng)（ABMS）”計(jì)劃[4]中提出，“將ABMS作為E-8C的后續(xù)項(xiàng)目，無人機(jī)、預(yù)警機(jī)、F-35等ISR/指控/打擊平臺(tái)被連接成簇，利用多平臺(tái)形成的‘面’偵察指揮網(wǎng)絡(luò)替代E-8C的‘點(diǎn)’偵察指揮系統(tǒng)，并將各傳感器節(jié)點(diǎn)信息繪制成統(tǒng)一的戰(zhàn)場圖景”；
- 三是在2019年《大國競爭時(shí)代的美國空軍》[5]及2019年《2030飛機(jī)清冊》[5]中設(shè)想將現(xiàn)有“預(yù)警機(jī)和E-8C等ISR和BMC2大型平臺(tái)的功能廣泛分布于多個(gè)平臺(tái)和武器系統(tǒng)上，取而代之的是數(shù)量更多的小型ISR和BMC2平臺(tái)，其中還有一些是無人機(jī)，可以執(zhí)行分布式網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)”，并提出發(fā)展穿透式情報(bào)監(jiān)視偵察飛機(jī)（P-ISR），如表1所示，但此型飛機(jī)的定位與主要能力描述不多。再以俄羅斯為例，其報(bào)道比較多的、正在努力發(fā)展的A-100預(yù)警機(jī)[6]，于2017年底首飛，可以歸為第三代，對(duì)其未來設(shè)想則知之甚少。
表1《2030年飛機(jī)清冊》提出的部分機(jī)型發(fā)展清單[5]
有鑒于此，可以認(rèn)為現(xiàn)階段各軍事強(qiáng)國對(duì)預(yù)警機(jī)裝備的未來裝備發(fā)展尚在探索之中，從一定程度上看，也可以認(rèn)為我國在預(yù)警機(jī)裝備發(fā)展上正在失去強(qiáng)國參照，需要更加自主地定義未來。本文以網(wǎng)絡(luò)信息體系條件下空中作戰(zhàn)裝備具備的普遍性[7]為基礎(chǔ)，系統(tǒng)分析第四代預(yù)警機(jī)的裝備定位與技術(shù)特征，希望為國內(nèi)開展前瞻性技術(shù)布局、裝備改進(jìn)與研制提供參考。
1 裝備定位
在回答第四代預(yù)警機(jī)裝備定位之前，應(yīng)該首先回答預(yù)警機(jī)裝備為什么能夠持續(xù)存在。其理由在于“偵、控、打、評(píng)”打擊鏈的永恒性，以及預(yù)警機(jī)自誕生以來的三個(gè)優(yōu)勢在未來戰(zhàn)爭中仍然能夠保持。
1）空基優(yōu)勢。只要探測感知與指揮控制平臺(tái)以電磁波為主要手段，絕大部分頻段的電磁波僅能在視距內(nèi)進(jìn)行傳輸?shù)膯栴}就必須克服?？栈脚_(tái)所擁有的大視距特點(diǎn)，即使是在未來戰(zhàn)場上，也仍將使得它相對(duì)于地基平臺(tái)在低空目標(biāo)探測上具有優(yōu)勢。
2）運(yùn)動(dòng)優(yōu)勢。預(yù)警機(jī)相對(duì)于固定式探測感知平臺(tái)，可以利用機(jī)動(dòng)性擴(kuò)大覆蓋范圍和生存力；在網(wǎng)絡(luò)信息條件下，機(jī)動(dòng)性也將為分布式和網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同運(yùn)用提供支持，例如機(jī)載雷達(dá)的多基地應(yīng)用或電子偵察系統(tǒng)的多基協(xié)同與運(yùn)動(dòng)定位中，機(jī)動(dòng)性可以優(yōu)化陣位和拓展工作模式，從而提高探測距離和精度。
3）集成優(yōu)勢。早期的預(yù)警機(jī)僅在飛機(jī)上集成雷達(dá)和簡單通信系統(tǒng)，此后隨著功能拓展和技術(shù)水平提升，雷達(dá)、電子偵察、通信偵察等多類傳感器以及短波、超短波、衛(wèi)星通信等各類數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)均在飛機(jī)上集成，使得預(yù)警機(jī)既能執(zhí)行多種作戰(zhàn)任務(wù)（比如偵察、預(yù)警、指揮等），也能夠鏈接體系內(nèi)多種作戰(zhàn)要素，從而構(gòu)成體系作戰(zhàn)能力的重要依托。
預(yù)警機(jī)裝備的三個(gè)基本優(yōu)勢，將使其在網(wǎng)絡(luò)體系條件下繼續(xù)生存與發(fā)展。與其他空中作戰(zhàn)裝備類似，其作用將以無人化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和分布式形態(tài)實(shí)現(xiàn)，此處不再對(duì)此展開論述。但第三代預(yù)警機(jī)所擁有的戰(zhàn)場管理能力，在第四代預(yù)警機(jī)上將與探測感知分離，從而使得第四代預(yù)警機(jī)主要執(zhí)行探測感知任務(wù)。而之所以存在這種分離，主要因?yàn)榈谌A(yù)警機(jī)具備的戰(zhàn)場管理能力是在有人條件下實(shí)現(xiàn)的，而未來網(wǎng)絡(luò)信息體系條件下，分布式與網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)要求管理的作戰(zhàn)平臺(tái)類型、數(shù)量和作戰(zhàn)任務(wù)越來越豐富，對(duì)戰(zhàn)場管理的能力要求進(jìn)一步提升；但由于無人化與智能化發(fā)展速度的不平衡，無人化在一定程度上領(lǐng)先于智能化，基于人的戰(zhàn)場管理能力在一段時(shí)間內(nèi)難以通過智能化技術(shù)在無人平臺(tái)上與探測感知同步實(shí)施，因此網(wǎng)絡(luò)體系條件下，第四代預(yù)警機(jī)的戰(zhàn)場管理能力和探測感知能力在無人化的單平臺(tái)上難以同時(shí)滿足。隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，也許在第五代預(yù)警機(jī)上重新實(shí)現(xiàn)兩者的結(jié)合更為現(xiàn)實(shí)。
在第四代預(yù)警機(jī)將戰(zhàn)場管理任務(wù)從自身中剝離的同時(shí)，探測感知任務(wù)也將在分布式節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)一步分離。這種分離有兩種含義：1）原來集中在一個(gè)大平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的探測感知任務(wù)將分散到各個(gè)不同平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)；2）探測感知任務(wù)內(nèi)部的細(xì)分，例如發(fā)現(xiàn)、跟蹤和識(shí)別，也可能由不同平臺(tái)來完成。
網(wǎng)絡(luò)信息體系條件下分離必然導(dǎo)致共享，正是通過共享，才能使各個(gè)分離的平臺(tái)與任務(wù)能夠整體發(fā)揮作用，從而構(gòu)成“偵、控、打、評(píng)”殺傷鏈的一環(huán)以及殺傷網(wǎng)[8]的功能節(jié)點(diǎn)，即“能力涌現(xiàn)”；另一方面，通過共享，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)被賦予超出自身之外的能力，自身在網(wǎng)絡(luò)中找到定位并實(shí)現(xiàn)價(jià)值提升，即“體系賦能”。因此，分離與共享構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)信息條件下第四代預(yù)警機(jī)裝備定位的主題。
2 主要特征
雖然從裝備定位上看，預(yù)警機(jī)將作為網(wǎng)絡(luò)信息體系中執(zhí)行探測感知任務(wù)的空中主要節(jié)點(diǎn)存在，似乎與第一代預(yù)警機(jī)類似，但正如“否定之否定”規(guī)律所揭示的，第四代不是向第一代簡單地回歸與重復(fù)，而是隨著作戰(zhàn)樣式的演進(jìn)與技術(shù)的發(fā)展，呈現(xiàn)出有時(shí)代特色的四個(gè)總體特征。而這四個(gè)方面的總體特征，又應(yīng)該服務(wù)于解決預(yù)警機(jī)對(duì)新型作戰(zhàn)樣式、新型目標(biāo)威脅、復(fù)雜對(duì)抗環(huán)境和輕小平臺(tái)安裝等幾類基本需求的適應(yīng)性問題；因這些需求性問題對(duì)于空中作戰(zhàn)裝備具備普遍性，限于篇幅，本文僅針對(duì)第四代預(yù)警機(jī)的總體特征進(jìn)行論述。
2.1 機(jī)（體）、電（子）融合
機(jī)體與任務(wù)電子系統(tǒng)的深度融合是第四代預(yù)警機(jī)的主要技術(shù)特點(diǎn)之一。在第三代預(yù)警機(jī)任務(wù)載荷與平臺(tái)一體化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以微波雷達(dá)為主的任務(wù)載荷將與機(jī)體蒙皮實(shí)現(xiàn)從一體化集成向深度融合的跨越，而執(zhí)行不同任務(wù)的任務(wù)電子系統(tǒng)自身也更加作為一個(gè)整體，一體化和多功能程度持續(xù)提升。
這種深度融合的系統(tǒng)我們可以稱為“智能蒙皮”[9]，不僅是共形化的輻射單元，更是多功能集成系統(tǒng)。雖然這個(gè)概念早在20世紀(jì)80年代即由美國空軍提出，且多年來已經(jīng)取得若干進(jìn)展[10]，但在其與預(yù)警機(jī)應(yīng)用的結(jié)合中，應(yīng)該有新的內(nèi)涵。它以一體化為基礎(chǔ)，以智能化為核心，其具體含義有四點(diǎn)。
1）更寬頻帶，對(duì)于機(jī)體更大的新型隱身目標(biāo)，可能需要進(jìn)一步降低頻段；而出于抗干擾等需要，需要增加多種頻段，因此第四代預(yù)警機(jī)探測頻段可能空前增加，而無人平臺(tái)可以定制，即貫徹“傳感器飛機(jī)”[11]理念，可以滿足更大孔徑和更多重量的需求。
2）更優(yōu)密度，為提高探測性能和適裝性，需要進(jìn)一步提高單位蒙皮面積的功率密度，并降低重量密度。
3）更多功能，基于更寬頻段，集成化實(shí)現(xiàn)雷達(dá)、通信、偵察和干擾等多種功能，并自適應(yīng)感知外界電磁環(huán)境。但需要注意的是，預(yù)警機(jī)智能蒙皮首先要解決的應(yīng)該是雷達(dá)多頻段探測問題，而不是多功能集成問題，這正是預(yù)警機(jī)智能蒙皮與其它平臺(tái)的不同之處。
4）更小截面，在蒙皮具備適度隱身性能的同時(shí)，基于對(duì)輻射能量的更精確管控，降低截獲概率，支撐實(shí)現(xiàn)穿透式情報(bào)監(jiān)視偵察。第四代預(yù)警機(jī)基于智能蒙皮解決硬件的集成問題，以此為基礎(chǔ)，通過網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)環(huán)境提供下層硬件與上層應(yīng)用系統(tǒng)之間的接口。
與第三代預(yù)警機(jī)的操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和中間件主要為基于本平臺(tái)局域網(wǎng)的各種異構(gòu)平臺(tái)運(yùn)行提供支持相比，第四代預(yù)警機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行環(huán)境需要更多地為基于跨平臺(tái)無線網(wǎng)絡(luò)的各種異構(gòu)平臺(tái)運(yùn)行提供支持，在借鑒民用基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概念的基礎(chǔ)上，將支撐網(wǎng)絡(luò)信息體系條件下多鏈組網(wǎng)管理、空中協(xié)同節(jié)點(diǎn)資源虛擬化管理和分布式服務(wù)等能力的軟件系統(tǒng)集成為預(yù)警機(jī)專用和面向云的網(wǎng)絡(luò)操作環(huán)境（圖1），是第四代預(yù)警機(jī)的重要技術(shù)特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用程序在實(shí)現(xiàn)彼此間解耦及與下層硬件解耦的同時(shí)，可以統(tǒng)一調(diào)度網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各類資源，并智能化完成各類功能。因此，第四代預(yù)警機(jī)總體上將呈現(xiàn)出“蒙皮化傳感器 + 網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)環(huán)境 + 智能化系統(tǒng)應(yīng)用”的技術(shù)特征。
圖1 第四代預(yù)警機(jī)網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)環(huán)境概念
2.2 單（體）、（集）群并重
第四代預(yù)警機(jī)的單體和集群形式同時(shí)存在于網(wǎng)絡(luò)信息體系，是其產(chǎn)品形態(tài)的重要特點(diǎn)。從平臺(tái)形式來看，第四代預(yù)警機(jī)將以無人為主；但在其演進(jìn)過程中，傳感器集中在單個(gè)平臺(tái)上運(yùn)用的單體預(yù)警機(jī)形式和分散在多個(gè)平臺(tái)上運(yùn)用的分布式或集群預(yù)警機(jī)形式將并行存在，反映了第四代預(yù)警機(jī)發(fā)展過程中其產(chǎn)品形態(tài)的多樣性。
兩者將以智能蒙皮為共同技術(shù)基礎(chǔ)，但在平臺(tái)規(guī)模上有較大差異，不能偏廢。其中，單體形式規(guī)模比較靈活，其最大起飛重量從數(shù)十噸左右一直可以減少到十噸以內(nèi)，利用無人平臺(tái)的通用性優(yōu)勢，如低成本、高升限和長航時(shí)等特點(diǎn)，執(zhí)行常態(tài)化警戒任務(wù)，是第四代預(yù)警機(jī)發(fā)展早期的主要形態(tài)；集群形式則由于其平臺(tái)規(guī)模相比集中式平臺(tái)顯著減小，其載荷在重量、體積和功耗等方面的要求相對(duì)較高，其普及速度將取決于微系統(tǒng)技術(shù)的充分發(fā)展；同時(shí)由于單個(gè)平臺(tái)上載荷能力有限，分布式協(xié)同運(yùn)用將成為其拓展能力的主要手段。
2.3 微（波）、光（電）互補(bǔ)
第四代預(yù)警機(jī)在載荷形式上的另一個(gè)重要特點(diǎn)可能是，在以微波（及米波）為主的同時(shí)，采用光電手段（最為典型的波段為紅外，本文特指紅外波段光電探測系統(tǒng)）執(zhí)行對(duì)隱身空氣動(dòng)力目標(biāo)的探測任務(wù)[12]。相對(duì)于傳統(tǒng)的紅外光電探測系統(tǒng)，其在任務(wù)能力上可以對(duì)低熱輻射目標(biāo)進(jìn)行全方位搜索，在信號(hào)處理上將傳統(tǒng)的高信噪比成像轉(zhuǎn)變?yōu)榈托旁氡葯z測。
微波與光電互補(bǔ)的必要性在于，光電系統(tǒng)由于無源工作，相比于有源微波系統(tǒng)，其對(duì)低/零功率作戰(zhàn)適應(yīng)性更好，作用距離更遠(yuǎn)，抗干擾能力也更優(yōu)；相比微波無源系統(tǒng)，其方位分辨能力和精度更好，便于區(qū)分密集目標(biāo)，并改善目標(biāo)識(shí)別性能。此外，由于其載荷對(duì)平臺(tái)的安裝要求低，相比微波系統(tǒng)而言，在平臺(tái)適應(yīng)性方面更具優(yōu)勢。光電探測用于預(yù)警機(jī)，將是第四代預(yù)警機(jī)在產(chǎn)品形態(tài)多樣化上的重要體現(xiàn)，也是對(duì)“單、群并重”特點(diǎn)的重要支撐。
光電預(yù)警探測系統(tǒng)用于機(jī)載條件下的預(yù)警探測，已初步具備工程應(yīng)用條件，其主要技術(shù)途徑包括：研制預(yù)警探測專用器件，通過擴(kuò)大探測器譜寬和加大單元能量接收面積，提高能量利用效率；在進(jìn)一步加大孔徑的同時(shí)，引入自由曲面設(shè)計(jì)技術(shù)和離軸多反光學(xué)系統(tǒng)，或在低成本平臺(tái)上采用非制冷技術(shù)降低裝機(jī)代價(jià)；借鑒相控陣微波雷達(dá)工作模式設(shè)計(jì)，加大時(shí)間積累來換取更多能量；采用恒虛警、檢測前跟蹤、多波段協(xié)同和模式識(shí)別等先進(jìn)算法，降低檢測信噪比（圖2）。
圖2 光電系統(tǒng)用于預(yù)警探測的主要技術(shù)途徑
光電預(yù)警探測系統(tǒng)存在的突出問題有四類。
1）相比傳統(tǒng)的光電成像與搜索跟蹤系統(tǒng)，由于其探測距離更遠(yuǎn)，且預(yù)警機(jī)要求下視，因此受背景影響更為嚴(yán)重，傳播路徑損失更大，反雜波問題需要進(jìn)一步研究解決。
2）為提高情報(bào)與信息質(zhì)量，希望光電預(yù)警探測系統(tǒng)提供距離信息，真正實(shí)現(xiàn)被動(dòng)光電系統(tǒng)的“三坐標(biāo)”能力，為此需要開展多基地協(xié)同測距、多波段協(xié)同測距與激光協(xié)同測距等研究。
3）為適應(yīng)更小的無人平臺(tái)，需要載荷進(jìn)一步輕小型化。
4）相比于微波系統(tǒng)在目標(biāo)特性方面的認(rèn)知，光學(xué)系統(tǒng)還處在起步階段，需要充分開展基礎(chǔ)研究。2.4 有（人）、無（人）協(xié)同
有人無人協(xié)同是第四代預(yù)警機(jī)在作戰(zhàn)運(yùn)用上的重要特征。未來的預(yù)警機(jī)必須是編隊(duì)作戰(zhàn)的，編隊(duì)協(xié)同是網(wǎng)絡(luò)信息體系條件下實(shí)現(xiàn)裝備體系賦能和能力涌現(xiàn)的重要途徑。
從協(xié)同效能上看，有人無人協(xié)同可以實(shí)現(xiàn)探測增程、識(shí)別增準(zhǔn)、決策增速，創(chuàng)新作戰(zhàn)樣式和提升作戰(zhàn)能力。
從裝備體系構(gòu)建角度看，有人預(yù)警機(jī)通常是領(lǐng)先建設(shè)的，是裝備存量；無人預(yù)警機(jī)是后發(fā)研制的，是裝備增量，通過有人預(yù)警機(jī)與無人預(yù)警機(jī)協(xié)同工作，也是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有裝備效能最大化的必然需求。
從協(xié)同樣式上看，可以分為三類：1）有人預(yù)警機(jī)與無人預(yù)警機(jī)的協(xié)同[13]；2）無人預(yù)警機(jī)之間的協(xié)同；3）有人預(yù)警機(jī)之間的協(xié)同。與前兩類協(xié)同方式相比，有人預(yù)警機(jī)之間的協(xié)同容易被忽視，而從實(shí)現(xiàn)協(xié)同的技術(shù)途徑上看，有人預(yù)警機(jī)之間的協(xié)同相對(duì)來說更容易實(shí)現(xiàn)，可以為有人-無人協(xié)同積累技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也是用好存量的重要措施。通過有人預(yù)警機(jī)之間的協(xié)同，可以充分發(fā)揮人在回路優(yōu)勢，創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場頻譜統(tǒng)一管控、能量與時(shí)間統(tǒng)一調(diào)度、不同顆粒度情報(bào)共享、分布式指揮控制與射手選擇等裝備功能，讓裝備在體系中發(fā)揮最大效用。
3 體系貢獻(xiàn)度評(píng)價(jià)方法
網(wǎng)絡(luò)信息體系條件下評(píng)價(jià)預(yù)警機(jī)裝備的體系貢獻(xiàn)度，大致可以分為涌現(xiàn)度、時(shí)效性、生存性和集約性四類指標(biāo)[6]。
涌現(xiàn)度衡量單件裝備能力對(duì)殺傷鏈（或殺傷網(wǎng)）各相關(guān)環(huán)節(jié)或要素的影響，其評(píng)價(jià)基礎(chǔ)是單件裝備的基本功能性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。第四代預(yù)警機(jī)以探測與識(shí)別為基本功能，雖然處于殺傷鏈的前端環(huán)節(jié)（“偵”），但考察其貢獻(xiàn)度，應(yīng)該從它對(duì)控、打和評(píng)的作用來衡量，且具體評(píng)價(jià)可能與工作模式和產(chǎn)品形態(tài)有關(guān)。
例如，對(duì)于單體工作的預(yù)警機(jī)而言，其基本功能的評(píng)價(jià)指標(biāo)在于探測威力、精度、分辨力、可識(shí)別目標(biāo)類型以及識(shí)別概率等等。那么，這些基本功能指標(biāo)一方面將殺傷鏈中的特定環(huán)節(jié)（例如，對(duì)于“偵”的環(huán)節(jié)，它自身也是網(wǎng)絡(luò)化組織的，由很多網(wǎng)絡(luò)要素構(gòu)成）能力提升了哪些是需要考察的，另一方面這些基本功能指標(biāo)通過網(wǎng)絡(luò)化組織后對(duì)后端環(huán)節(jié)又會(huì)產(chǎn)生何種影響（如提高了決策準(zhǔn)確性、加快了決策時(shí)間、延伸了武器系統(tǒng)的發(fā)射距離等等），也是需要考察的，這就構(gòu)成了涌現(xiàn)度評(píng)價(jià)矩陣，這個(gè)矩陣的一維是基本功能性能對(duì)“偵”自身環(huán)節(jié)整體上的能力提升，另一維是對(duì)打擊鏈后端各環(huán)節(jié)效能的影響。而對(duì)于無人集群運(yùn)用或有人-無人協(xié)同運(yùn)用時(shí)，除了按照前述評(píng)價(jià)方法將集群或協(xié)同運(yùn)用的各類單體作為一個(gè)整體開展評(píng)價(jià)外，也要評(píng)價(jià)這個(gè)“整體”內(nèi)部的各個(gè)單元，其單件能力在通過集群或協(xié)同運(yùn)用后所能達(dá)到的能力。
時(shí)效性評(píng)價(jià)可以從兩個(gè)方面來理解。一是站在涌現(xiàn)度的角度，衡量第四代預(yù)警機(jī)在體系中帶給“偵、控、打、評(píng)”各環(huán)節(jié)的能力增量，只不過這個(gè)能力增量除了從各個(gè)環(huán)節(jié)分別開展評(píng)價(jià)外，對(duì)殺傷鏈作為一個(gè)整體的效能貢獻(xiàn)，也要做出評(píng)價(jià)，這種整體效能貢獻(xiàn)最主要的即是殺傷鏈閉環(huán)時(shí)間。在這個(gè)意義上，時(shí)效性評(píng)價(jià)可以放在第一類指標(biāo)“涌現(xiàn)度”中。除了涌現(xiàn)度外，時(shí)效性還可以指第四代預(yù)警機(jī)在自身所處的環(huán)節(jié)（即“偵”）完成閉環(huán)的速度衡量，可以理解為殺傷鏈作為一個(gè)整體（大閉環(huán)）對(duì)特定環(huán)節(jié)（小閉環(huán)）的時(shí)效性要求。從這個(gè)指標(biāo)出發(fā)，需要強(qiáng)化小閉環(huán)的概念，因?yàn)樵趶?fù)雜對(duì)抗環(huán)境下，并不一定是預(yù)警機(jī)開始啟動(dòng)工作就可以形成后端可用的情報(bào)，絕大部分情況下需要調(diào)度傳感器的能量和時(shí)間等資源，在一定的時(shí)間約束下直到形成后端可用信息為止。
第四代預(yù)警機(jī)的生存力評(píng)價(jià)將與第三代預(yù)警機(jī)顯著不同。第三代預(yù)警機(jī)是典型的集中式高價(jià)值平臺(tái)，平臺(tái)自身自衛(wèi)手段較少，主要基于對(duì)威脅的及早發(fā)現(xiàn)、任務(wù)陣位選擇與戰(zhàn)斗機(jī)護(hù)航來保障自身安全。對(duì)于第四代預(yù)警機(jī)的兩種基本形態(tài)而言，集中式無人單平臺(tái)的生存力評(píng)價(jià)可以沿用現(xiàn)有的“被擊中概率”方法，但對(duì)于分布式無人平臺(tái)或集群，其生存概率的計(jì)算應(yīng)與前者不同，不能僅僅評(píng)價(jià)集群中個(gè)體的生存概率，更應(yīng)該衡量每一個(gè)體的全部或部分功能可以向集群中其他個(gè)體甚至是集群之外的同類功能平臺(tái)轉(zhuǎn)移的能力，也就是說，可以考慮在補(bǔ)充引入類似轉(zhuǎn)移效率等概念的基礎(chǔ)上衡量集群整體的被擊中概率以及戰(zhàn)場可存續(xù)時(shí)間等指標(biāo)；因?yàn)闊o人集群相比集中式平臺(tái)更加允許個(gè)體的消失，個(gè)體消失后集群功能整體上并不一定消失，而集中式平臺(tái)個(gè)體消失后，整體功能隨即消失。這正是作戰(zhàn)樣式變革對(duì)裝備生存力評(píng)價(jià)帶來的質(zhì)變。
第四代預(yù)警機(jī)的集約性評(píng)價(jià)可以從兩個(gè)方面開展。1）適裝集約性，主要用來衡量任務(wù)能力對(duì)平臺(tái)資源的利用效率，適應(yīng)于集中式單平臺(tái)和集群平臺(tái)兩種產(chǎn)品形態(tài)。例如，將預(yù)警機(jī)探測能力綜合成功率孔徑積來度量（或者選用用戶最關(guān)心的指標(biāo)，如探測距離），將平臺(tái)資源指標(biāo)選用最大起飛重量這個(gè)最主要的指標(biāo)，二者的比值就是每單位重量所能達(dá)到的能力；若需要考察子系統(tǒng)的集約性，還可以進(jìn)一步細(xì)分，例如智能蒙皮的功率密度、重量密度比等。2）節(jié)點(diǎn)集約性，主要應(yīng)用于集群平臺(tái)，用以在體系范圍內(nèi)衡量節(jié)點(diǎn)是否以最小數(shù)量融入體系使得既能貢獻(xiàn)足夠能力，又能維持必要冗余以保障體系生存能力。
結(jié) 語
第四代預(yù)警機(jī)為適應(yīng)新的作戰(zhàn)樣式、新的目標(biāo)威脅、復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境和多樣化安裝平臺(tái)，將以機(jī)身與載荷深度融合、微波與光學(xué)互相補(bǔ)充為主要技術(shù)形態(tài)，以單體和集群并行發(fā)展、有人無人協(xié)同運(yùn)用為主要使用方式。預(yù)警機(jī)的發(fā)展也必將對(duì)技術(shù)的進(jìn)步產(chǎn)生強(qiáng)大的牽引作用，為此建議：
1）加強(qiáng)應(yīng)用于預(yù)警機(jī)的智能蒙皮概念、形態(tài)與關(guān)鍵技術(shù)研究，針對(duì)其寬頻帶、多功能和高性能等特性，集中開展已有科研成果梳理、集成并做好后續(xù)布局；
2）加強(qiáng)光電預(yù)警探測技術(shù)攻關(guān)，特別是針對(duì)載荷輕小型化、反雜波、三坐標(biāo)、“時(shí)間頻率相位三同步”等工程問題以及全面建立光學(xué)目標(biāo)特性與識(shí)別基礎(chǔ)庫等基礎(chǔ)問題，集全國之力，進(jìn)一步推進(jìn)光電系統(tǒng)跨領(lǐng)域發(fā)展；
3）系統(tǒng)性加強(qiáng)有人預(yù)警機(jī)編隊(duì)協(xié)同、有人-無人協(xié)同以及無人平臺(tái)分布式運(yùn)用等研究，并重點(diǎn)解決好具有預(yù)警機(jī)特色的基礎(chǔ)性運(yùn)行環(huán)境（操作系統(tǒng)）與協(xié)同通信網(wǎng)絡(luò)等問題，為全面提升預(yù)警機(jī)裝備體系能力打下基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】
1. 陸軍，酈能敬，曹晨，等. 預(yù)警機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論[M]. 2版. 北京：國防工業(yè)出版社，2011.
2. 曹晨. 預(yù)警機(jī)發(fā)展七十年[J]. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2015, 10(2): 113-118.
3. 張洋. 多疆域指揮與控制——美空軍研究2035年的空中預(yù)警與控制系統(tǒng)需求[R/OL]. (2017-03-06). 空天防務(wù)觀察（微信公眾號(hào)）.
4. 海小鷹. 從E-8C替換項(xiàng)目取消時(shí)間看美空軍C4ISR裝備的未來發(fā)展[R/OL]. (2019-07-02). 海鷹咨詢（微信公眾號(hào)）.
5. CSBA. An air force for an era of great power competition[R/OL]. (2019-03-29).https://csbaonline.org
6. 北桑，楊政衛(wèi). 俄軍A-100預(yù)警機(jī)搞雙波段拼反隱身，咱跟不跟？[R/OL]. (2018-08-20).北國防務(wù)（微信公眾號(hào)）.
7. 曹晨. 基于網(wǎng)絡(luò)信息體系的空中作戰(zhàn)裝備發(fā)展研究[J]. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2020, 15(8): 703-708.
8. 張春磊. 如是觀——AI時(shí)代的“網(wǎng)信觀”[C]// 2019年網(wǎng)絡(luò)信息體系與未來戰(zhàn)爭研討會(huì)論文集. 北京：中國電科發(fā)展戰(zhàn)略研究中心，2019: 12-27.
9. Josefsson L. Smart skins for the future[C]// Proceedings of Adaptive Antennas in Spatial TDMA Multi-hop Packet Radio Networks. Karlskrona: IEEE Press, 1999: 682-685.
10. 何慶強(qiáng)，王秉中，何海丹. 智能蒙皮天線的體系構(gòu)架與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 電訊技術(shù)，2014，54(8): 1039-1045；
11. 劉煥松. 傳感器飛機(jī)—美國空軍的新型空中無人隱身偵察系統(tǒng)[J]. 航空檔案，2005(3): 45-47.
12. 曹晨，李江勇，馮博，等. 機(jī)載遠(yuǎn)程紅外預(yù)警探測系統(tǒng)[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2017.
13. 方學(xué)立，孫培林. 一種機(jī)載反隱身預(yù)警探測系統(tǒng)構(gòu)想[J]. 現(xiàn)代雷達(dá)，2018, 40(3): 1-4.
