美军联合红旗军演研究*

徐忠富，杨 文，熊 杰

(洛阳电子装备试验中心，河南 洛阳 471003)

红旗(Red Flag)军演是美军为提升其飞行员飞行技能和实战能力，于1975年开始举办的实战演习，由各地前来受训的飞行员编入蓝军，与假想敌红军进行空对空、空对地和电子作战，一般每年四次，每季一次，每次持续约两个星期。2002年，美军联合兵力司令部决定，每两年在红旗军演过程中组织进行一次联合红旗(Joint Red Flag)军演，目的是在分布式合成战场环境条件下，检验和训练参演部队的多军兵种协同作战能力，并对新战术、新武器和新技术进行作战试验。本文以2005年3月14日到4月1日，美国空军空中作战司令部首次成功组织实施的联合红旗军演(JRF05)［1-5］为例，介绍美军联合红旗军演的组织实施过程和方法。

1 跨区域多靶场联合

20世纪90年代，美军在试验与训练领域提出了逻辑靶场的概念［6-9］。逻辑靶场采用公共的体系结构标准、对象模型和软件平台，将各种地理上分布、可互操作、可重用、可组合的试验训练资源(包括试验或训练计划、武器、平台、仪器仪表、模拟器、激励器、计算机、软件模块、模型以及数据产品、地域、空域或水域等)联合起来形成一个综合环境，以逼真的方式完成各种日益复杂的试验与训练任务。逻辑靶场在美军JRF05、千年挑战2002等联合训练和联合任务环境试验能力等联合试验中得到了成功运用。

JRF05演习组合了多个训练事件，主要包括:红旗05-3.2、虚拟旗帜05-3和流沙05，其中，红旗05-3.2和流沙05以实飞演习为主，虚拟旗帜05-3则以计算机仿真演习为主。JRF05演习的参演兵力来自美国和英国、加拿大、荷兰、科威特等同盟国，主要包括空军、陆军、海军、海军陆战队、特种作战部队等军兵种，参演人数超过一万人，集成了分散在美国各地的44个试验训练靶场、作战指挥中心和作战仿真中心等的靶场/基地资源、装备和系统，其中包括30多个计算机作战仿真系统以及近20个人在回路战术训练模拟系统，是美军历史上最大规模的真实、虚拟和构造仿真相结合的综合军事演习。

JRF05演习假想在美国西南部有一个虚构的国家“中心地带”(Heartland)，它的国土从内华达州的拉斯维加斯(Las Vegas)一直延伸到德克萨斯州的埃尔-帕索(El Paso)。“中心地带”两侧是两个与其敌对的国家:位于加利福尼亚州的“尤利卡”(EUREKA)和占有新墨西哥州东部以及德克萨斯州大部的“黄金国”(EL DORADO)，如图1所示。假想的作战背景是:“中心地带”的空中作战力量对两个敌对国家“尤利卡”和“黄金国”进行空中打击，目的是摧毁两个敌对国家的战争能力包括其空中作战力量、地面防空系统、各级指挥部、大规模杀伤性武器等，以保卫位于美国加利福尼亚州南部莫哈韦沙漠中的面积很小的友国“被包围的领土”(ENCLAVE)。“尤利卡”和“黄金国”两国进行防卫作战。因为演习中有来自海军的部队，与上述地区接壤的美国其他地区和墨西哥地区被假想为水域，“巴亚”(BAJA)代表某中立国家。其中，虽没有明确说明，但是，假想的敌对国家具有大规模杀伤武器、先进战斗机和大量的移动式地对空导弹系统。

JRF05演习联合了美军各军兵种的多个靶场/基地、指挥中心和仿真中心，这些靶场承担了JRF05演习的主体部分，它们的地理分布如图2所示。

图1 JRF05演习战场示意图

图2 JRF05演习主要靶场分布示意图

JRF05演习的监视控制和导调评估由内华达州的内利斯空军基地、佛罗里达州的赫伯特靶场、德克萨斯州的布利斯要塞、新墨西哥州的科特兰空军基地和白沙导弹靶场等共同完成。其中，内利斯空军基地装备了自动化行动协调系统、空战训练系统、联合交战评估系统、交战显示系统、数据记录系统和综合信息显示系统等;赫伯特靶场装备了联合交战评估系统、数据记录系统和综合信息显示系统等;德克萨斯州的布利斯要塞装备了自动化行动协调系统和模块化分析和测试保障系统等;白沙导弹靶场装备了联合交战评估系统、数据记录系统、综合信息显示系统、战术交战系统、实时毁伤评估系统、模块化分析和测试保障系统等。

JRF05演习的蓝方代表“中心地带”，其作战力量包括空中攻击力量、地面防空力量和电子战支援力量等。其中，空中作战力量包括战斗机、轰炸机、无人侦察机、电子战飞机、空中加油机、坦克攻击机等，执行敌防空网压制、对地攻击、近距空中支援、战斗搜索救援、特种作战、电子战、空中加油等作战任务，模拟进行针对假想敌国家“尤利卡”和“黄金国”的空中打击。

JRF05演习的红方代表“尤利卡”和“黄金国”，其作战力量主要由空中反制作战力量和地面防空力量组成，包括武器系统和电子战系统，执行空中反制、地面防空和电子战支援等作战任务，模拟进行保卫领土的防空作战。红方的地面防空力量由靶场和军种部队生成，包括各种实体装备和威胁模拟器，例如内利斯靶场的萨姆导弹模拟系统。美国陆军当时仅有的两支导弹防空特遣分队参加了JRF05演习，他们所装备的“爱国者”、“复仇者”和“毒刺”导弹参与了红方的防空作战，在德克萨斯州的布里斯要塞部署了“爱国者”反导系统，在德克萨斯州的拉克兰空军基地部署了综合防空系统。

2 分布式信息传输与交换

为了在地理上分散的多个靶场之间传输和交换各种战术数据、战情通报、演习总结结果、话音、指挥控制命令等，美军联合红旗军演充分利用有线和无线传输带宽，采用信息过滤技术控制信息流量，通过强化接口能力并采用协议转换技术，实现了现有异构系统(靶场各种试验训练装备、武器系统、战术训练模拟器、计算机作战仿真系统等)和异构网络(各种广域网、局域网、战术数据链等)的融合，构建了多军兵种联合训练综合信息网络。

图3 JRF05演习广域网连接示意图

JRF05演习采用了近20个广域网把100多个局域网，互联在一起建立了多靶场(设施)之间的物理连接。如图3所示，主要的广域网包括:联合测试试验网络(JTEN)、分布式任务作战网络(DMON)、导弹防卫局网络(MDANet)、空军国民预备队网络(ARCNet)、国防研究与工程网络(DREN)、以及民用综合业务数字网络(ISDN)和T-1通信网络等。其中，作为骨干网络，联合测试试验网络(JTEN)划分为4个分离的虚拟网络:建模与仿真网(传输交换仿真数据)、协同网(传输交换行动数据)、C4I网络(传输交换战术数据)和通报讲评网(用于通报战情和讲评演习)，连接了加利福尼亚州的欧文堡国家训练中心、华盛顿州的刘易斯堡陆军靶场、内华达州的内利斯空军基地、新墨西哥州的科特兰空军基地、佛罗里达州的赫伯特靶场、弗吉尼亚州的苏弗克联合训练分析与仿真中心等;分布式任务作战网络连接了弗吉尼亚州的兰利空军基地、新墨西哥州的科特兰空军基地、佛罗里达州的赫伯特靶场、俄克拉荷马州的廷克空军基地、亚利桑那州的卢克空军基地等。

JRF05演习采用战术数字信息链路(TADIL-J)、先进野战炮兵战术数据系统(AFATDS)、交互式情报广播服务(IBS-I)、监视控制数据链路(SCDL)、联合防空作战控制系统(JADOCS)等多种类型的战术数据链，在作战指挥中心和武器装备之间以及装备与装备之间传递各种战术数据，例如无人侦察机遥测数据、威胁目标位置、导弹发射动作、毁伤效果评估结果等。这些数据链的应用如图4所示。

3 真实和虚拟交战相结合

美军联合红旗演习的一个显著特点是运用先进的分布式交互仿真技术，大量生成计算机仿真兵力，构建虚拟作战环境，克服实体装备数量和性能以及战场地理环境等方面的局限，构建虚拟和真实相结合的作战力量和战场空间，经济、安全地开展训练。

JRF05演习中，总共飞行战机29000架次，其中，将近4000架次是真实飞行，约6500架次是利用飞行模拟器进行的虚拟飞行，约18500架次由数学仿真系统仿真实现。

参加JRF05演习的作战飞机以内利斯空军基地广阔的试验训练靶场为主要的作战空域进行实飞交战。在内利斯靶场，部署了1600个地面目标，包括全尺寸并停放退役战机的机场、防卫掩体、建筑物模型、防空导弹阵地、坦克、装甲车、运输车辆、以及机动的火车或弹道导弹发射车等，作为蓝方的攻击目标。红方利用地面防空系统与空中战机保卫这些地面目标，其中，地面防空系统包括实体装备和模拟装备，并逐日变换防御阵地。蓝方在演习前期用练习弹攻击地面目标，在后期用实弹攻击。美国海军陆战队航空兵第23制空中队参加了JRF05演习的防空作战，执行远程空中预警观测任务，探测和跟踪导弹、飞机等空中目标，并负责协调陆军的“爱国者”导弹系统与空军、海军飞机之间的关系。

图4 JRF05演习战术数据链应用示意图

新墨西哥州的科特兰空军基地运行联合构造战术仿真系统(JCATS)，生成虚拟的地面目标，这些虚拟地面目标与部署在内利斯靶场的真实地面目标一起，构成虚实结合的蓝方攻击目标。佐治亚州的罗宾斯空军基地运行联合监视目标攻击雷达系统(JSTARS)仿真器，利用来自内华达州内利斯空军基地的真实地面目标数据和来自新墨西哥州科特兰空军基地的虚拟地面目标数据，模拟蓝方联合监视目标攻击雷达系统中合成孔径雷达对作战地域地面目标的探测结果。俄克拉荷马州的廷克空军基地运行机载警戒控制系统(AWACS)仿真器，利用佐治亚州罗宾斯空军基地JSTARS仿真器所生成的地面目标探测数据，引导北卡罗来纳州肖空军基地的受训飞行员使用训练模拟器进行F-15战斗机的虚拟飞行训练，引导弗吉尼亚州兰利空军基地的受训飞行员使用训练模拟器进行F-16战斗机的虚拟飞行训练。

新墨西哥州的白沙导弹靶场和弗吉尼亚州的苏弗克联合训练分析与仿真中心运行基于HLA的作战仿真系统，生成作战飞机、地面目标、防空武器系统、电子战系统等仿真兵力，模拟这些仿真兵力的交战过程和交战结果，嵌入到JRF05演习的实飞交战中。

如前所述，在内利斯靶场部署了大量的地面目标供蓝方攻击，但是，由于执行其它任务，时间紧不能到位，蓝方作战力量中缺少实战飞行中能够感知并为飞行员提供作战地域地面战场信息的联合监视目标攻击雷达系统，为了达到近似实战的训练效果，内利斯空军基地通过靶场仪器仪表和跟踪测量设备，获取其试验训练靶场场区内地面战场目标的位置数据和特征数据，经过数据格式转换后，通过联合测试试验网络，传送到位于科特兰空军基地的分布式任务作战中心，如图5所示。

图5 地面战场目标数据传输

科特兰空军基地的分布式任务作战中心(DMOC)在内部的局域网上运行数据协议转换系统，对内利斯靶场传来的地面目标数据进行格式转换，同时，DMOC的联合构造战术仿真系统产生更多的虚拟地面目标(包括杂波)。这两类地面目标数据融合在一起，并经过协议转换后，通过分布式任务作战网络传送到罗宾斯空军基地，如图6所示。

罗宾斯空军基地运行联合监视目标攻击雷达系统仿真器。如图7所示，在接收到来自科特兰空军基地的合成地面目标(真实加虚拟)数据后，JSTARS仿真器合成内利斯靶场的地面战场态势图，模拟JSTARS的探测结果，生成内利斯靶场上固定目标和移动目标的指示数据。所生成的目标指示数据通过战术数据链发送到蓝方空战指挥所。蓝方空战指挥员做出目标分选、威胁判断和兵力分配等决策，进而通过数据链把所形成的指挥命令发送给执行对地攻击作战任务的蓝方飞机。通过这种方法，模拟实现了JSTARS参与的作战过程。对执行对地作战任务的蓝方飞机而言，如同有一架真实的联合监视目标攻击雷达系统伴随飞行，实时提供地面战场目标信息一样。

图6 真实虚拟合成地面目标数据传输

图7 JSTARS作战过程模拟

4 利用信息化手段评估演习效果

联合红旗军演中，通过采集全景态势数据，采用多种自动化分析处理系统，对受训人员、部(分)队在逼真的对抗态势和威胁环境中的技术手段运用和战术动作实施等，进行实时裁决和事后评估。

JRF05演习过程中，通过各种无线数据链和有线通信网，各级指挥所、作战仿真中心和武器系统(包括作战飞机)实时向科特兰空军基地传送战场态势数据和交战过程数据(包括空中战机的位置、高度、航向与空速等)以及各种话音。这些数据和话音由罗宾斯空军基地融合处理后，通过分布式任务作战网络传送到科特兰空军基地。科特兰空军基地对来自罗宾斯空军基地的数据和话音进行协议转换，与本地的联合构造战术仿真系统所生成的虚拟地面目标数据合成。合成后的数据和话音通过联合测试试验网络传送到内利斯空军基地。内利斯空军基地对接收到的合成数据和语音进行必要的格式转换，与内利斯空军基地测量得到的内利斯靶场真实地面目标数据一起，送到内利斯空军基地的联合空中作战行动中心的综合信息显示系统，形成真实、虚拟和构造相结合的全景空地战场态势，数据传输过程如图8所示。

在获得了演习的全景态势数据后，内利斯空军基地应用所配备的空战训练系统、联合交战评估系统、交战显示系统、数据记录系统和综合信息显示系统等，对演习进行实时评估和事后评估。评估的内容包括红蓝双方作战人员所采取的战术动作、指挥人员目标识别、威胁判断、兵力分配等决策指挥的合理性和时效性。

内利斯空军基地的空战训练系统在演习评估中发挥了重用作用。空战训练系统追踪记录演习中所有空对空、地对空以及空对地的接战状况、所有空中战机的飞行轨迹和性能参数数据(位置、高度、航向与空速等)。每一枚模拟空对空导弹发射后，空战训练系统就会记录导弹路径，基于导弹性能参数、发射位置与目标机相对位置，可立即计算出毁歼概率。假如毁歼概率够高，就认为目标机被击落。空战训练系统也可通过弹道计算，在战机未投实弹的状况下根据炸弹参数算出可能的破坏效果。空战训练系统还记录红方地面防空系统(例如地对空导弹系统)的工作状态和工作参数，以评估执行空对地攻击任务的蓝方战机针对红方地面防空系统所采取的反制措施(例如施放电子干扰、

投放热焰弹及干扰箔条)是否有效。

图8 JRF05演习全景态势形成过程

在演习过程中，空战训练系统实时处理并显示空战情况，供相关人员监控演习进程。在演习间歇和结束时，空战训练系统以三维立体方式回放演习实况，使飞行员清楚地看到他们所执行的战术动作、战机、友机、目标与威胁源位置，依据每枚导弹发射或炸弹投掷的毁歼概率或破坏效果，探讨如何攻击能够取得更好的作战效果、如何采取措施避免战机被敌方地对空导弹击落等。

5 结束语

美军联合红旗军演已经不单纯是以提高飞行员技能为目的的空战演习，从最开始的敌方防空网电子压制、反辐射猎杀、空中阻绝、高速拦截、高价值目标精确轰炸、轰炸机协同护航、夜间超低空突袭、对地火力支援、盟军混合作战指挥、反制敌方逆袭、空中禁航区巡弋拦截训练，到战斗机被击落的联合救援、重要目标的空中侦察、特种作战任务的空中掩护、电子作战参数的搜集、战斗中空中加油训练、战术空运、地面跑道快速修复，整个演习已经更趋向于一场完整的空中战争。美军的成功做法为开展信息化条件下联合作战训练，检验和提升基于信息系统体系作战能力提供了参考借鉴。

［1］John Grevin，Joe Sorroche.Creating a Distributed Synthetic Battlespace for Joint Warfighter Training［C］.07FSIW-111，2007.

［2］Joe Sorroche.Live，Virtual，and Constructive Asset Merge For Joint Red Flag［C］.05F-SIW-106，2005.

［3］Adam J.Hebert.Preparing for war with major powers［EB/OL］.2005.［http://www.militaryphotos.net/forums/showthread.php?t=52477］

［4］USJFCOM.About Joint Red Flag 2005［EB/OL］.2005.［http://www.jfcom.mil/about/exercises/jrf05.htm］

［5］USJFCOM.News from USJFCOM:USJFCOM sponsors Joint Red Flag 2005［EB/OL］.2005.［http://www.jfcom.mil/newslink/storyarchive/2005/pa031105.htm］

［6］U.S.DoD.TENA—The Test and Training Enabling Architecture Reference Document.Version 2002［R］，2002.

［7］徐忠富，王国玉，等.TENA的现状和展望［J］.系统仿真学报，2008(23):6325-6329.

［8］王国玉，冯润明，陈永光.无边界靶场——电子信息系统一体化联合试验评估体系与集成方法［M］.北京:国防工业出版社，2007.

［9］谢虹，徐忠富，张冉.逻辑靶场的构建需求及实现［J］.信息对抗学术，2011(4):17-19.