石 靜，鄧建輝，諶 劍，2

（1.海軍裝備研究院，北京 100161；2.解放軍91868部隊(duì)，海南三亞 572016）

美“海軍一體化火力控制
——制空”能力發(fā)展現(xiàn)狀與啟示

石 靜1，鄧建輝1，諶 劍1，2

（1.海軍裝備研究院，北京 100161；2.解放軍91868部隊(duì)，海南三亞 572016）

美“海軍一體化火力控制-制空”（NIFC-CA）是美軍海上盾牌防御體系概念的重要組成部分。該體系經(jīng)過多年的發(fā)展已初見成效。首先，對美“海軍一體化火力控制——制空”的基本概念及內(nèi)涵進(jìn)行了闡述，對其主要組成CEC、E-2D預(yù)警機(jī)、宙斯盾系統(tǒng)及標(biāo)準(zhǔn)-6艦空導(dǎo)彈在防御體系中的功能進(jìn)行了分析；然后，介紹了美NIFC-CA的6種主要指揮控制模式，并對其協(xié)同指揮決策模式進(jìn)行了分析，得出了指揮決策分布處理的特點(diǎn)；最后，總結(jié)了美NIFC-CA發(fā)展對我海軍海上防御力量發(fā)展建設(shè)的啟示。

海軍一體化火力控制-制空；指揮控制模式；協(xié)同指揮決策模式；指揮決策分布處理

2002年，美國海軍作戰(zhàn)部部長、海軍上將馮.克拉克（Vem Clark）在一個(gè)會議上作了題為“21世紀(jì)海上力量”（Sea Power 21）的演講。2002年10月，《美國海軍學(xué)會會刊》公開發(fā)表了“21世紀(jì)海上力量”，提出了21世紀(jì)海上力量由8個(gè)要素組成，即：海上打擊、海上盾牌、海上基地、部隊(duì)網(wǎng)、全球作戰(zhàn)概念、海上試驗(yàn)、海上士兵、海上企業(yè)。其中，海上盾牌旨在改變傳統(tǒng)的防御概念，承擔(dān)戰(zhàn)區(qū)防御乃至戰(zhàn)略防御的使命，使其成為聯(lián)合作戰(zhàn)戰(zhàn)區(qū)和國家的一面“盾牌”［1］。在海上盾牌中，美軍提出了“海軍一體化火力控制——制空”（NIFC?CA）的發(fā)展構(gòu)想，后續(xù)付諸實(shí)施，十四年過去了，目前已經(jīng)初見成效。

1 NIFC?CA的概念內(nèi)涵及發(fā)展情況

1.1 NIFC?CA的概念內(nèi)涵

美“海軍一體化火力控制?制空（NIFC?CA）”，是將新的傳感器、先進(jìn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、中遠(yuǎn)程防空反導(dǎo)武器集成為一體，提供基于先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的、分布式遠(yuǎn)程防御性火力，實(shí)施超視距防空反導(dǎo)作戰(zhàn)，使美軍具備對飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈的內(nèi)陸縱深防御能力，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)級的對空防御。其實(shí)現(xiàn)的功能包括：傳感器組網(wǎng)、復(fù)合跟蹤與識別、自動化決策、分布式資源管理、協(xié)同作戰(zhàn)規(guī)劃與動態(tài)重規(guī)劃、分散作戰(zhàn)資源的協(xié)同運(yùn)用等。支持的作戰(zhàn)樣式為：精確目標(biāo)捕獲提示、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交戰(zhàn)、前傳交戰(zhàn)、遠(yuǎn)程開火、首選射手決策［2?4］。

1.2 NIFC?CA的組成

美“海軍一體化火力控制——制空（NIFC?CA）”以CEC為骨干，其主要組成是：E?2D預(yù)警機(jī)、“宙斯盾”巡洋艦和驅(qū)逐艦、航母、標(biāo)準(zhǔn)?6艦空導(dǎo)彈、F?35C艦載機(jī)等。根據(jù)2006年美國國會研究機(jī)構(gòu)在CRS（RS20557）報(bào)告，美NIFC?CA的核心組成是：CEC、E?2D、宙斯盾系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)?6艦空導(dǎo)彈，將這些要素聯(lián)合起來，使得海軍的網(wǎng)絡(luò)化防空能力擴(kuò)展到SM?6導(dǎo)彈的最大射程，能夠抗擊超視距敵方巡航導(dǎo)彈和飛機(jī)，后擴(kuò)展到航空網(wǎng)絡(luò)?！?014-2025年美國航空兵構(gòu)想》中提出，將F?35C、EA?18G、無人機(jī)等前出戰(zhàn)斗節(jié)點(diǎn)納入，與水面艦艇協(xié)同、集成后，形成航母編隊(duì)的一體化火控?制空能力，并最終形成海軍一體化火控?制空能力。目前NIFC?CA已經(jīng)部署于“羅斯福”航母戰(zhàn)斗群，F(xiàn)?35C與“宙斯盾”的配合試驗(yàn)也將進(jìn)行，與美陸軍JLENS浮空器系統(tǒng)、與空軍飛機(jī)的集成工作也在進(jìn)行，未來將擴(kuò)展構(gòu)建美軍的IFC?CA能力和體系［4?5］。

1.2.1 E?2D預(yù)警機(jī)

E?2D預(yù)警機(jī)是NIFC?CA的中心節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)對空探測跟蹤與識別、數(shù)據(jù)中繼任務(wù)、為?？兆鲬?zhàn)平臺提供目指信息。其雷達(dá)采用機(jī)械掃描和電掃復(fù)合方式，工作在300MHz?3GHz頻段，作用距離比E?2C雷達(dá)提高50%，精度更高。E?2D可將本機(jī)AN／APY?9雷達(dá)系統(tǒng)獲得的高精度目標(biāo)要素傳遞給“宙斯盾”艦艇，經(jīng)CEC系統(tǒng)復(fù)合跟蹤處理，為“宙斯盾”艦艇上裝備的“標(biāo)準(zhǔn)6”導(dǎo)彈提供火控精度數(shù)據(jù)，供其進(jìn)行火控解算、裝訂諸元、發(fā)射導(dǎo)彈、提供中段指令修正制導(dǎo)，使“宙斯盾”艦艇能在自身雷達(dá)未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的情況下發(fā)射“標(biāo)準(zhǔn)6”導(dǎo)彈，實(shí)施超視距防空作戰(zhàn)，如圖1所示。

圖1 NIFC?CA超視距作戰(zhàn)示意圖

1.2.2 “宙斯盾”艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)

“宙斯盾”艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)是NIFC?CA的核心節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)對空探測跟蹤、復(fù)合跟蹤與識別、協(xié)同打擊指揮與控制、“標(biāo)準(zhǔn)”系列導(dǎo)彈發(fā)射與制導(dǎo)等任務(wù)，目前已經(jīng)升級到基線9，集成到NIFC?CA能力中?；€9將在三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域?yàn)榕炾?duì)帶來巨大的能力提升：海軍一體化火力控制——制空（NIFC?CA）、綜合防空和增強(qiáng)型彈道導(dǎo)彈防御。一是可以在防空反導(dǎo)作戰(zhàn)中，使“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)能夠利用平臺外傳感器（例如增強(qiáng)型E?2D鷹眼預(yù)警機(jī)）經(jīng)過CEC網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)和其他信息對標(biāo)準(zhǔn)6等標(biāo)準(zhǔn)系列防空導(dǎo)彈提供超視距目標(biāo)指示、中段指令修正，極大地?cái)U(kuò)展了水面艦艇超視距防空范圍；二是綜合空中防御（IAMD）為艦隊(duì)提供了更加綜合的能力，以同時(shí)調(diào)配艦艇自防御、區(qū)域防空和彈道導(dǎo)彈防御任務(wù)，通過集成多任務(wù)信號處理器（MMSP multi?mission signal processer），取代“宙斯盾”系統(tǒng)SPY?1D雷達(dá)中的信號處理器，將防空與彈道導(dǎo)彈防御兩種能力合為一體，使宙斯盾艦艇能夠優(yōu)化艦載雷達(dá)資源而不是強(qiáng)制它一次只能投入到一項(xiàng)任務(wù)中；三是隨基線9的開放體系結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的增強(qiáng)型彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)（BMD）能夠?yàn)橹嫠苟芟到y(tǒng)提供遠(yuǎn)程發(fā)射和遠(yuǎn)程打擊的能力，即利用遠(yuǎn)程的、平臺外（岸、海、空、天）傳感器的跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)射導(dǎo)彈并摧毀導(dǎo)彈威脅?；€9的開放架構(gòu)將兼容宙斯盾BMD 5.1系統(tǒng)的軟件升級可以在飛行的末段為攔截導(dǎo)彈提供綜合的航跡信息，從而實(shí)現(xiàn)比遠(yuǎn)程發(fā)射更加先進(jìn)的遠(yuǎn)程打擊能力，其將在網(wǎng)狀的傳感器架構(gòu)下為標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)彈提供更為強(qiáng)大的能力，有潛力使BMD能夠擔(dān)當(dāng)編隊(duì)甚至本土防御的任務(wù)，并且更容易把盟軍和搭檔的新型武器系統(tǒng)和傳感器整合到“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)6導(dǎo)彈

標(biāo)準(zhǔn)6導(dǎo)彈是NIFC?CA的主要武器，具有較強(qiáng)的超視距防空反導(dǎo)能力，射程可達(dá)370km-400 km，制導(dǎo)方式為：慣性+中段無線電指令修正+末段主動雷達(dá)尋的，用于攔截來襲的飛機(jī)、直升機(jī)、無人機(jī)、巡航導(dǎo)彈。其可利用E?2D預(yù)警機(jī)傳送的目標(biāo)信息、經(jīng)CEC處理后，實(shí)施火控解算、中段指令修正。

1.2.4 F?35C戰(zhàn)斗機(jī)

F?35C戰(zhàn)斗機(jī)是NIFC?CA的重要作戰(zhàn)平臺，裝備了傳感器APG?81有源電掃相控陣?yán)走_(dá)（AESA）、光電瞄準(zhǔn)系統(tǒng)（EOTS）、光電分布式孔徑系統(tǒng)（EODAS）等。美海軍擬運(yùn)用F?35C取代E?2D作為中繼節(jié)點(diǎn)和傳感器平臺的部分功能，成為具備優(yōu)異隱身性能的偵測和傳感器節(jié)點(diǎn)，使NIFC?CA體系的感知范圍向敵方前沿拓展，是NIFC?CA擴(kuò)展到航空網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)的重要途徑。

2 美NIFC?CA的指揮控制模式

美NIFC?CA實(shí)現(xiàn)的功能：傳感器組網(wǎng)、復(fù)合跟蹤與識別、自動交戰(zhàn)決策、分布式資源管理、協(xié)同作戰(zhàn)規(guī)劃與動態(tài)重規(guī)劃、分散的作戰(zhàn)資源協(xié)同運(yùn)用、共享交戰(zhàn)控制等。其支持的協(xié)同模式：精確目標(biāo)捕獲提示、遠(yuǎn)程合成數(shù)據(jù)交戰(zhàn)、前傳交戰(zhàn)、遠(yuǎn)程發(fā)射交戰(zhàn)、首選射手決策。其決策的模式是分布式（或分散式）決策，即將自動化的智能傳感器管理、武器管理和鏈路管理相結(jié)合，采用通用的算法和共享的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)，在每個(gè)分散的作戰(zhàn)單元上同時(shí)產(chǎn)生相同的防空決策。

2.1 協(xié)同模式

2.1.1 精確提示交戰(zhàn)

系統(tǒng)接收來自遠(yuǎn)程信息源的一個(gè)提示，引導(dǎo)本艦自主發(fā)射和制導(dǎo)導(dǎo)彈進(jìn)行交戰(zhàn)，如圖2所示。

圖2 精確提示交戰(zhàn)示意圖

1）遠(yuǎn)程傳感器探測威脅目標(biāo)；

2）本艦接收目標(biāo)提示；

3）本艦指示本艦雷達(dá)跟蹤目標(biāo)、目標(biāo)指示；

4）本艦發(fā)射和制導(dǎo)導(dǎo)彈進(jìn)行交戰(zhàn)。

2.1.2 遠(yuǎn)程發(fā)射交戰(zhàn)

遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)用于啟動導(dǎo)彈發(fā)射，如圖3所示。

圖3 遠(yuǎn)程發(fā)射交戰(zhàn)示意圖

1）遠(yuǎn)程傳感器探測威脅目標(biāo)，提供火控質(zhì)量威脅目標(biāo)數(shù)據(jù)；

2）開火艦艇基于遠(yuǎn)程威脅數(shù)據(jù)發(fā)射導(dǎo)彈；

3）開火艦艇指派本地傳感器提供火控質(zhì)量威脅數(shù)據(jù)用于發(fā)射后交戰(zhàn)周期剩余部分的跟蹤、制導(dǎo)。

2.1.3 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交戰(zhàn)

系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程傳感器提供數(shù)據(jù)，進(jìn)行交戰(zhàn)和制導(dǎo)，如圖4所示。

1）遠(yuǎn)程單元提供滿足火控解算要求的威脅目標(biāo)數(shù)據(jù)；

2）發(fā)射平臺基于該遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)發(fā)射導(dǎo)彈；

3）遠(yuǎn)程單元繼續(xù)基于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制交戰(zhàn)（計(jì)算并提供攔截器制導(dǎo)等）。

圖4 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交戰(zhàn)示意圖

2.1.4 前傳交戰(zhàn)

飛行中的導(dǎo)彈的控制被移交（或向前傳遞）給另一個(gè)作戰(zhàn)單元完成攔截任務(wù)，如圖5所示。

圖5 前傳交戰(zhàn)示意圖

1）發(fā)射單元發(fā)射導(dǎo)彈或傳遞交戰(zhàn)控制給遠(yuǎn)程單元；

2）遠(yuǎn)程單元接管交戰(zhàn)控制——跟蹤威脅目標(biāo)，制導(dǎo)飛行中的導(dǎo)彈，必要時(shí)對威脅目標(biāo)進(jìn)行照射。

2.1.5 遠(yuǎn)程開火交戰(zhàn)

發(fā)射決策由一個(gè)遠(yuǎn)程單元做出，交戰(zhàn)控制可以是本地或者遠(yuǎn)程，如圖6所示。

圖6 遠(yuǎn)程開火交戰(zhàn)示意圖

1）遠(yuǎn)程單元做出開火艦艇發(fā)射的決策；

2）開火艦艇發(fā)射導(dǎo)彈；

3）遠(yuǎn)程單元控制交戰(zhàn)（威脅目標(biāo)跟蹤、導(dǎo)彈制導(dǎo)等）。

2.1.6 首選射手確定

從一群作戰(zhàn)單元中選擇最佳武器攔截威脅目標(biāo)，如圖7所示。

圖7 協(xié)同首選射手示意圖

基于最佳交戰(zhàn)幾何關(guān)系和交戰(zhàn)能力計(jì)算選擇最佳射手。該模式可以和其它任意協(xié)同模式一起執(zhí)行。首選射手確定實(shí)際上是以平臺為單位的武器目標(biāo)配對。

2.2 協(xié)同指揮決策模式

2.2.1 指揮控制決策模式特點(diǎn)

指揮控制決策模式主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

1）采用網(wǎng)絡(luò)中心模式，與自動化的智能傳感器管理、武器管理和鏈路管理相結(jié)合，克服單個(gè)系統(tǒng)的局限，實(shí)現(xiàn)協(xié)同交戰(zhàn)；

2）提供自動交戰(zhàn)決策，采用通用的算法和共享的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)，以便在每個(gè)分散的單元上同時(shí)生成相同的交戰(zhàn)建議。

其特點(diǎn)在于：動態(tài)更新交戰(zhàn)原則、分布式結(jié)構(gòu)、同步信息、交戰(zhàn)原則、決策輔助。

2.2.2 分布式系統(tǒng)的特點(diǎn)

圖8為分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)為：

1）每個(gè)作戰(zhàn)單元運(yùn)行共同處理算法，完成協(xié)同交戰(zhàn)功能；

2）一個(gè)同輩節(jié)點(diǎn)定義為集成了一個(gè)單元作戰(zhàn)資源的C2節(jié)點(diǎn)；

3）分布式節(jié)點(diǎn)“系統(tǒng)”，通過在對等（P2P）網(wǎng)絡(luò)中共享信息，相互配合或協(xié)作。

圖8 分布式系統(tǒng)示意圖

2.2.3 通用處理的基本原理

通用處理的基本原理就是擁有相同數(shù)據(jù)與信息輸入的共同處理算法會產(chǎn)生相同圖像、評價(jià)及決策結(jié)果，然后將通用決策和先進(jìn)數(shù)據(jù)融合算法裝備每個(gè)協(xié)同單元，當(dāng)提供相同航跡圖（或數(shù)據(jù)集合）時(shí)，可以使每個(gè)協(xié)同單元生成相同的資源任務(wù)分配建議，如圖9、10所示。

3 美NIFC?CA對海軍裝備發(fā)展建設(shè)的啟示

1）始終按照既定的方針戰(zhàn)略進(jìn)行裝備的有序發(fā)展

美海軍從2002年開始提出NIFC?CA至今已經(jīng)十幾年，一直按照既定的方針戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)“海軍一體化火力控制?制空”，從E?2D的成功研制、到標(biāo)準(zhǔn)?6的生產(chǎn)和裝備、納入NIFC?CA、“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)基線9的實(shí)施，還有后來F?35C等航空網(wǎng)的擴(kuò)展，都是按照批準(zhǔn)的規(guī)劃穩(wěn)步發(fā)展的結(jié)果［5］。海軍裝備建設(shè)應(yīng)加強(qiáng)對規(guī)劃計(jì)劃頂層設(shè)計(jì)的重視，以作戰(zhàn)需求為牽引，不僅提出構(gòu)想和概念，而且自頂向下指導(dǎo)和約束各行業(yè)和領(lǐng)域規(guī)劃的制定和實(shí)施，并落實(shí)到后續(xù)的具體項(xiàng)目中和經(jīng)費(fèi)投入中，確保海軍的能力發(fā)展和建設(shè)形成合力。

2）按照基線進(jìn)行艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)升級換代，克服電子產(chǎn)品的升級換代與平臺升級換代進(jìn)度不匹配問題

美“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)為解決艦艇建造進(jìn)度和服役時(shí)間長、電子及武器裝備升級換代周期短的矛盾，創(chuàng)造了“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)基線升級項(xiàng)目，引進(jìn)升級工程包的方法進(jìn)行升級，其升級周期為2-4年，從基線0開始，目前已經(jīng)升級到基線9［5］。此類矛盾在艦艇建造過程中普遍存在，可借鑒美海軍“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)按照基線升級的方式予以解決。

圖9 共享一致態(tài)勢

圖10 相同的評價(jià)與交戰(zhàn)建議

3）采用開放式體系結(jié)構(gòu)，便于升級改造及新平臺和新系統(tǒng)的納入

NIFC?CA包含的系統(tǒng)及平臺不斷擴(kuò)展，因此它采用了開放式的體系結(jié)構(gòu)，便于新平臺和新系統(tǒng)的納入。其核心節(jié)點(diǎn)——“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)從基線7開始全面采用商用計(jì)算機(jī)等商用成熟產(chǎn)品，到基線9的開放體系計(jì)算架構(gòu)，便于軟件升級、維護(hù)和重用，以及將盟軍和其它軍種的新武器和傳感器整合到“宙斯盾”作戰(zhàn)系統(tǒng)中。我們也應(yīng)學(xué)習(xí)美海軍經(jīng)驗(yàn)，加快體系結(jié)構(gòu)升級，采用開放式、構(gòu)件化結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟件架構(gòu)的頂層設(shè)計(jì)與落實(shí)，提高升級換代等能力。

4）注重作戰(zhàn)規(guī)則的開發(fā)與研制，促進(jìn)協(xié)同作戰(zhàn)的實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同作戰(zhàn)，離不開作戰(zhàn)規(guī)則的支持。美海軍非常重視作戰(zhàn)規(guī)則的開發(fā)，在早期的“宙斯盾”系統(tǒng)中已經(jīng)開發(fā)了實(shí)現(xiàn)防空作戰(zhàn)規(guī)則的軟件；后續(xù)隨著基線的升級、新系統(tǒng)的納入，作戰(zhàn)規(guī)則也在升級完善，以便支持協(xié)同作戰(zhàn)。我們應(yīng)學(xué)習(xí)美海軍經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)基于規(guī)則以及自動化決策的研究，提高自動化決策能力。

5）打破行業(yè)割據(jù)，加快我海軍的一體化火力控制?制空功能的整合

要實(shí)現(xiàn)一體化火力控制?制空作戰(zhàn)，需借鑒美海軍的經(jīng)驗(yàn)，在搞好頂層設(shè)計(jì)與籌劃的同時(shí)，又要做到以下兩點(diǎn)：1）在裝備研制層面，打破行業(yè)割據(jù)，成立聯(lián)合攻關(guān)國家隊(duì)，開展海軍的一體化火力控制?制空能力的聯(lián)合研制與建設(shè)；2）在管理層面進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目的一體化管控。

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Capacity Development of“The US Navy Integrated Fire Control?air Control”and its Implications

SHI Jing1，DENG Jian?hui1，SHEN Jian1，2
（1.Naval Academy of Armament，Beijing 100161；2.the Unit 91868 of PLA，Sanya 572016，China）

＂The US Navy Integrated Fire Control?air control＂is an important part of American maritime shield defense sys?tem concept，and the system has been effectively developed during these 13 years.Firstly，the basic concept and connotation of the＂Navy Integrated Fire Control?air control＂has been elaborately performed as well as its major component of CEC，E?2D AEW，the Aegis system and standard function?6 air missile defense systems.Then，six kinds of NIFC?CA command and control modes have been introduced，collaborative command and decision?making model and characteristics of distributed processing command decision have been analyzed.Finally，the paper sums up the US NIFC?CA Implications for the develop?ment of maritime defense force building in China.

navy integrated fire control?air control；command and control mode；collaborative command and decision?mak?ing model；distributed processing command decision

E926.4

A

10.3969／j.issn.1673?3819.2016.06.027

1673?3819（2016）06?0129?06

2016?11?01

2016?11?06

石 靜（1963?），女，河南淅川人，碩士，高級工程師，研究方向?yàn)榫庩?duì)信息系統(tǒng)、艦艇作戰(zhàn)系統(tǒng)。

鄧建輝（1966?），男，碩士，高級工程師。

諶 劍（1984?），男，博士，工程師。