未来战场的导航战

黄志澄

基于卫星导航定位系统在信息化战争中的关键作用，美国已经把导航战列为信息战的一个重要领域。所谓“导航战”，主要是指针对卫星导航定位系统为对象的战斗。美国的“导航战”大致包含三项内容：首先，保证己方全球定位系统正常运行，并充分利用GPS导航的优势；其次，不让敌方使用己方的导航信息；最后，就是阻止敌方导航卫星系统的正常运行。

卫星导航定位系统在战争中的突出作用

从1991年海湾战争到1999年科索沃战场的“盟军行动”，美军都大规模地应用了GPS技术。GPS在军事上的应用主要包括：为车、船、飞机等平台提供导航定位信息；为精确制导武器进行精确制导；为野战或机动作战部队提供定位服务；为救援人员指引方向。

(1)为武器平台和作战人员提供导航定位信息

在卫星导航定位系统出现之前，武器平台一般都使用“罗兰”导航系统。这种系统要求在地面部署一系列发射台，在远离发射台的区域将无法获得导航信号。应用GPS卫星导航定位系统，武器平台和作战人员就可以在全球任意区域得到全天候的三维导航定位信息。

在海湾战争中，多国部队在战区各处都使用了GPS接收机。以陆军为例，除了作战分队和单兵至少装备了5000台GPS接收机外，M1A1坦克等也装备了GPS接收机。空军在B－52、KC－135和F－16飞机上也试装了GPS接收机，并取得较好效果。

到1999年在科索沃的“盟军行动”时，参战的部队、舰艇、飞机等武器平台，大量装备了GPS接收机。空军的F/A－18、AV－8B、F－16B、FB－111、F－15E 、Ah－64A 和B－2等战机都已安装了GPS接收机。在“盟军行动”中，美军有27颗GPS卫星（见题图）在运行，有多达11颗卫星可以同时给飞机或武器平台提供数据。例如，首次使用了具有GPS辅助瞄准系统/辅助弹药的B－2隐身轰炸机。B－2从美国蒙大拿州的怀特曼空军基地到南联盟，进行往返长途奔袭，生动地证明了GPS的价值。

(2)保障精确制导武器实现精确打击

提高武器系统打击精度是未来武器的主要发展方向。若将打击精度提高一倍，就可以成倍地缩小武器弹药的消耗量。在海湾战争中，精确制导弹药占美国空军全部投弹量的不足9％，而在空袭南联盟时，精确制导弹药的比例高达98％。在海湾战争和空袭南联盟的初始阶段，各种类型的激光制导炸弹都曾作为主要攻击武器。

在海湾战争中，由于拥有制空权，加上天气晴朗，美军激光制导炸弹的命中精度极高，圆概率误差接近1米。激光制导炸弹的致命缺点，是受其半主动激光制导体制和激光器件特性的限制，单机突防攻击目标时，必须用机载激光照射器连续照射该目标，从而加重了飞行员的负担，并限制了载机的规避机动；加上激光照射器的作用距离有限，使载机不具有“防区外攻击、投射后不管、多目标攻击”能力。如果载机没有红外夜视或雷达设备，则只能在白天进行目视攻击。即使在白天，若遇到烟雾、云层，也不能准确命中目标，从而使激光制导炸弹不具有昼/夜、全天候攻击能力。在北约对南联盟的狂轰滥炸中，激光制导炸弹屡屡落到平民区，甚至飞到保加利亚等邻国。特别是在开战第3天，F－117A隐身战斗机首次被南联盟防空导弹击落后，一些飞机因天气恶劣无法投掷激光制导炸弹，被迫将炸弹投入亚得里亚海，从而使激光制导炸弹的各种缺点暴露无遗。

激光制导炸弹从1968年首次投入越南战场使用以来，经过三代的改进，到1991年的海湾战争时达到了高峰，而在南联盟战场却使它走到了尽头。它正在被具有自主式GPS制导控制装置的武器所取代。这类武器是在海湾战争之后开始发展的、将用于21世纪作战飞机。美军B－2轰炸机袭击我驻南大使馆用的“联合直接攻击弹药”(JDAM）就是这类武器。这类武器还包括AGM－130对地攻击导弹、AGM－154无动力滑翔炸弹和“联合防区外武器”等。“联合直接攻击弹药”重908公斤，正式代号为GBU－31。它配合B－2上的GPS辅助瞄准系统，投放误差减少了一半。B－1、B－2、B－52轰炸机和F－16、F/A－18多用途战斗机，都携带了这种弹药。

美军还使用依赖于GPS制导的巡航导弹，如采用AGM－86C型常规空射巡航导弹和BGM－109C/D型“战斧”式陆地攻击导弹，对南的防空导弹链上的防空“节点”和指控中心进行打击。AGM－86C采用一体化的惯导/GPS复合制导。1993年投入使用的“战斧”Block 2型巡航导弹采用多种制导方式。其全程用惯性制导，飞行中段用地形匹配制导和GPS制导，飞行末段用数字式景象匹配末制导。南联盟地形复杂、天气多变。由于数字式景象匹配制导受季节、地形和天气的影响较大，该型巡航导弹容易丢失目标，导致空袭初期打击南军事目标的命中率只有20 ％。在以后的空袭中，该型巡航导弹的末段也改用GPS制导。在未来战争中GPS的作用，正如一位美军参联会主席所说：“如果没有了GPS系统的支持，美国甚至连一场战斗都无法取胜，更谈不上打赢一场战争了。”

(3)支持救援人员行动

海湾战争中，多国部队于1991年1月在法国“美洲豹”直升机上安装了GPS接收机，以增强其人员搜索和救援能力。1995年美、英轰炸塞尔维亚，一架F－16战机在执行任务时被击落，飞行员落入塞族控制区。美军利用GPS指示的位置信息，迅速救出了这位飞行员。在1999年“盟军行动”中，一架美军F－117A隐形战机被击落，美军营救人员又是利用GPS指示的位置信息，在24 小时内将这位飞行员救回美军营地。

未来战场的导航战

GPS技术是美国空间优势和信息优势相结合的产物。面对这种先进的导航系统，敌方可以用以下的手段进行攻击:(1) 针对卫星。通过使用动能武器、激光武器等反卫星武器直接摧毁GPS卫星，是对抗GPS系统最直接、见效最快的方法，此种方式引起的国际争议很大。因此，很多国家还在发展强电磁脉冲等强力干扰设备，拟对GPS卫星上的电子设备进行干扰，起到压制或推毁的目的。

(2) 针对地面站。它通过武力或注入病毒等形式，使GPS卫星的地面站无法工作或加注错误信息，从而使GPS卫星的导航精度变差，甚至是误导对方的武器和作战人员。(3) 针对接收机。由于导航信号的功率较小，因此，通过部署相应的干扰机，可以使相应区域内的GPS接收机无法正常工作，从而使美国的精确制导武器无法进入该区域，或是无法使用GPS系统，从而降低其作战效能。

为此，美国提出了“制导航权”和“导航战”的新概念。1996年，美国国防部颁布了《国防技术目标》和新版本《军用关键技术清单》。在这两份报告中，信息战技术被首次确定为一种技术领域。而在信息战技术的7项具体内容中，就包括一项“导航战先期概念技术演示”。导航战的任务是 “在复杂电子环境中，使己方部队有效地利用卫星导航系统，同时阻止敌军使用该系统。”无疑，导航战已成为信息战的一个重要领域。

GPS在研制初期，并没有考虑到它们将在复杂的电子干扰环境中工作，致使GPS在抗电子干扰方面异常脆弱。GPS系统功率较低，其信号强度很弱。只要事先知道GPS的信号特征，就可以使用功率较小的干扰机对其实施有效的干扰。目前，电子干扰技术的发展水平已经能够对GPS实施干扰。美军空军最近成立了一支代号为“太空侵略者中队”的小组，专门寻找卫星通讯和导航系统的弱点。结果，充当“敌人”的两位工程师，通过互联网下载的资料和购自家庭用品店的配件，就成功制造了一台干扰装置。如果将该装置装上货车，就成为一台干扰卫星天线或干扰军方超高频接收器的“有效移动干扰装置”。前不久，俄罗斯也推出了一种最新研制的便携式全球定位系统干扰机。该干扰机能对美国GPS系统的两个频段（1227兆赫和1575兆赫）实施有效的干扰，其干扰距离可达200公里，而且体积小、重量轻、价格便宜，便于大量装备使用。GPS干扰机的问世，必将对美军的GPS系统产生巨大的冲击，从而使美军大大减弱了他们的导航优势。

由于GPS干扰与反干扰对抗的全面展开，美国加紧了争夺“制导航权”的步伐，其目的旨在争夺下次战争中的“制导航权”，继续保持美军的导航优势。虽然美国的这项工作十分保密，从有关报导中还是可以看到下列动向：

(1)研制抗干扰GPS接收机天线。美国陆军航空与导弹司令部导弹研究发展与工程中心将投资“创新研究”工程，研制一种小型廉价、可抗连续波、宽带噪声、脉冲等多种干扰的GPS接收机天线，用于各种导弹和火箭弹上的GPS接收机。

(2)研制新型抗干扰GPS接收机。美国洛克希德－马丁公司与洛克韦尔－科林斯公司合作，已研制出实验型抗干扰GPS接收机，即“GPS空间时间抗干扰接收机 ”。美军认为，这是GPS接收机技术上的重大突破，计划2001年进行生产。该抗干扰接收机采用数字信号处理技术，可以滤掉和抑制各种干扰信号；采用自适应技术，在抑制干扰信号的同时，能自动指向GPS卫星的波束。这种新型的抗干扰接收机，将首先装备在洛克希德－马丁公司研制的AGM －158“联合防区外空对地导弹”上进行试验。

(3)增大卫星发射信号功率。该方法可以使敌方现有的干扰机失效。敌方若进一步增强干扰机的功率，就极易被美军的机载无源探测系统等发现，并可能立即遭到美国反辐射武器的打击。

(4)研制新型卫星导航定位系统。美国国防部正在考虑的方案包括：一方面改进洛克希德－马丁公司制造的最后12颗GPS 2R卫星（见下图），使卫星具有提供更多军、民信号的能力，并使其具有对发射信号重新编程的功能。卫星上还增加了星际数据链路，提高了卫星的自主能力。另一方面将研制新型的GPS 2F卫星。美国空军已经明确，向波音公司订购6颗和意向订购27颗GPS 2F卫星，并计划从2005年开始逐渐用GPS 2F来取代目前的GPS 2R卫星。GPS 2F导航卫星具有较强的抗干扰能力和防截获能力。

(5) 发展GPS导航系统和其它导航系统相结合的系统。第一种方案是与惯性导航系统相结合。惯性导航系统是完全自主的导航系统，在GPS失效的情况下，它仍可保持工作。近几年，美国已研制成功嵌入GPS接收机的惯导系统。它能充分发挥惯导系统和GPS两者的互补作用，并且有极强的保密功能。美国军方已确定，在三军的战术和战略飞机上，将用该系统逐步取代单独的GPS接收机，它最终将成为作战飞机的主要导航设备。第二种方案是和增强型定位系统相结合。增强型定位系统是一种先进的无线电装置，它带有一定的自主导航能力。目前，已成功地验证了可以通过网络，自动把GPS转换到这种增强型定位系统上。2000年7月，美国国防部又提出：建立一个能赋予GPS以机动能力的局部GPS网络系统。美国军方认为，未来将会出现的空间战，将使敌方有可能破坏美国卫星和侵蚀美国的战场信息优势。所以，美方应当拥有一种便携式小型GPS系统。这种系统将允许一颗卫星把位置信息送入位于高高度的无人航空器上，然后由后者把此信息转发到地面上。这种小型GPS系统可作为军用GPS未来的发展方向之一。

结束语

综上所述，由于卫星导航定位系统在未来战争中的突出作用，对导航信息的干扰和反干扰，将成为信息战的一个重要组成部分进入未来战场。导航战的目的是保证己方对卫星导航定位系统的使用和防止敌方使用这个系统。导航战的发展，将使作战平台的GPS导航系统和其它导航系统如惯性导航系统结合起来。总之，在未来战争中，包括导航战在内的信息战将是一种重要的作战手段。在战场上如何剥夺敌人的“制信息权”，而又同时保护己方信息通道的畅通，无疑将是未来信息战所担负的重要任务。 责任编辑：兆 然■