基于天地一体信息网络的防空反导反临装备发展思考

孟 光，孔晓俊

(1.上海航天技术研究院，上海，201109；2.上海机电工程研究所，上海，201109)

0 引 言

进入新世纪以来，我国面临的空天威胁日趋严峻。新型空天打击武器快速发展，未来攻防对抗作战空间将向外层空间、网电空间拓展，呈现出空天地海一体、信息火力一体、网电一体综合作战的特征。

航空航天技术和信息技术的高速发展及在军事领域的广泛应用，促使天地一体信息与防空反导反临装备深度融合。美军正在将C4ISR体系扩展为S&C4ISR体系，表明美军正竭力将其天基信息与技术优势全面融入作战体系，以天基信息空天无缝融合实现“倚天制胜”。

因此，未来我军需要加快构建基于天地一体信息网络的防空反导反临装备体系，促进体系作战能力的形成和提升，维护国家综合安全和战略利益拓展。

1 天地一体信息网络与防空反导反临作战

天地一体信息网络是指由多颗不同使命任务与性能的卫星形成的覆盖全球的天基设施，通过星间、星地链路将地、海、空、临和空间中的用户、飞行器以及各种探测、通信、作战平台密集联合，以IP为信息承载方式，采用高速星上处理、交换和路由技术，按照信息资源最大有效综合利用原则，进行信息准确获取、快速处理和高效传输的一体化高速宽带大容量信息网络系统。

随着以卫星为主体的天基信息系统的发展，其任务应用正从支持战略决策向支持战役战术拓展；通过综合集成多源网络信息，面向作战任务和作战单元，提高天地一体战役战术信息应用服务，将推动防空反导反临装备体系进入更高的发展阶段。同时，天基信息系统能力的增强必然导致来自太空、临近空间和空中威胁的提升，需要在更广的作战空间对敌方空袭体系中的各类装备进行有效探测、识别、拦截和摧毁。

图1 天地一体信息网络示意图

因此，基于天地一体信息网络的体系作战，是未来防空反导反临作战的基本形态，其本质就是通过信息网络将侦察预警、指挥控制、拦截打击等要素有机聚合，以指控系统为中枢，通信网络为支撑，对各种拦截打击装备进行综合集成，将各武器平台连成一个网络化的有机整体，从而实现一体化的防空反导反临作战。

2 国外防空反导反临装备发展现状及趋势

2.1 美国

美国防空反导武器装备已经从传统的空、面两维空间扩展到天、临近空间、空、面以及赛博等多维空间，其防空反导装备研发水平全球领先。发展情况可以概括为：

图2 美国一体化防空反导反临体系示意图

a) 加强天地一体信息网络构建与其战役战术应用能力

美军正以“全球信息栅格”系统建设为契机，大力加强信息基础设施建设和军队信息化转型建设。2020年美将建成全球信息栅格，形成天地一体空间态势感知系统。2030年全面建成C4ISRK综合电子信息系统，形成完整的天地一体化空间态势感知系统。此外，美军天基信息系统发展重心从战略应用向战役战术应用快速转移，在作战快速响应空间(ORS)战略牵引下，加快实施“战术星”、“百星计划”、“F6”星簇计划等。

b) 特别注重网络化协同作战能力的建设

在天地一体战场态势感知能力的基础上，美国特别重视发展协同作战指挥控制和通信系统，如IBCS、CEC、“下一代企业网”项目等。通过指挥控制作战管理和通信(C2BMC)系统，将分布在全球的探测传感器、拦截武器、多级指挥控制系统联结成一个整体，形成了体系作战的合力。

图3 美国网络化作战能力建设示意图

c) 不断改进升级现有装备与技术，提升防空反导反临作战能力

美开展了一系列“海军一体化火控-防空”(NIFC-CA)测试，包括E-2D、“宙斯盾”作战系统、标准-6防空导弹和CEC系统等。通过CEC系统将上述系统连成网络，建立单一综合空情态势图，形成统一制导信息场，实现超视距对空拦截，提高了舰艇编队防空作战综合作战能力。

反导反临方面，美国导弹防御局从2013年开始发展供未来地基与海基防御武器用的“通用拦截器”技术，将用于地基中段反导武器系统改型及SM-3 2B拦截弹。针对临近空间高超目标威胁，正在发展THAAD-ER、升级SM-6，通过提高速度、射程及天地传感器数据融合能力实现高超目标拦截。

2.2 俄罗斯

近年来，俄罗斯在前苏联继承的防空反导装备技术基础上发展了适应新型空天威胁环境的防空反导反临装备体系。

a) 大力提升基于天基信息系统的侦察预警探测能力

针对现役预警卫星能力不足的问题，俄军已决定“2020年前建立统一的空间监视和作战使用系统”，以增加和提高在轨导弹预警卫星的数量与质量。目前，俄罗斯正在研制第三代导弹预警卫星“统一空间系统”(EKS)，将监测所有陆基和海基不同弹道导弹的发射。

图4 俄弹道导弹预警系统(左)与EKS预警卫星(右)

b) 加快发展数字化、网络化、智能化的防空反导自动化指挥系统

俄罗斯正在发展多军种通用的一体化指挥控制系统，以适应未来空天防御作战，确保对空天防御力量实施统一指挥，使空天防御兵以及各战区联合司令部的各级防空反导作战指挥机构之间形成统一的指挥网络，实现信息共享，使分散于各军兵种之间的空天防御力量形成整体作战合力。

c) 不断提升一体化防空反导反临作战能力

俄正在加快研发新一代战略反导系统A-235，系统具备地基中段、末段反弹道导弹与反航天器一体化多层杀伤能力，可与S-400或S-500实施一体化协同作战，实现对弹道导弹、临近空间高超音速目标的整体防御能力。

2.3 发展趋势

综合分析国外防空反导反临装备的发展情况，其发展趋势可以归纳为以下几点：

a) 注重顶层设计，形成以天地一体信息网络为中心，基于效果的、从传感器到射手的持续升级的体系作战能力；

b) 重视天地一体化网络信息系统建设，充分利用天基系统的空间优势并强化其态势感知能力，将不同平台的预警探测系统进行联网，通过多源信息融合，形成一体化战场态势感知能力；

c) 强调体系内部各要素之间的互联互通互操作能力，发挥体系整体的协同作战的能力；

d) 加快防空防天一体化，建立多层次防御，重视反导反临近能力的发展。

3 我国防空反导反临装备能力需求

我国防空反导反临装备体系发展应以实现对未来信息化战争的空天有效对抗，以为我军在相关热点区域打赢一场信息化条件下的快速、决定性局部战争提供必需的防空反导反临能力为主要目标，规划体系中各作战环节与要素应发展的能力。

a) 基于天地一体信息网络的战场综合感知能力

需要建立全高度、多频谱、一体化的战场侦察预警能力，要加快天基侦察预警系统建设，抢占空间制高点，形成光学成像、红外成像、雷达成像等多种手段相配套的侦察预警体系，提高天基系统对目标的识别能力，加快构建天地一体网络信息系统，通过多源信息的融合来实现战场综合感知能力提升。

b) 网络化的指挥控制能力

需要构建灵活高效的指挥控制体制，减少指挥层次，充分发挥横向组网的作用；需要构建有无线相结合、光纤与卫星通信相结合的分布式、多中心、网络化通信系统，大力发展通信卫星、中继卫星及数据链等装备，达到实时交换信息，将信息优势转换成决策和行动优势；需要依托指挥控制信息系统，统一各军兵种情报信息数据格式，建立顺畅的信息报告、情况通报和通用空情信息发布系统，实现信息开放共享。

c) 全过程、多层次、多手段的打击能力

未来作战中，我军面临来自天/临/空/面基全方位多层次的精确打击威胁，为此，需要发展具备软硬结合的防空反导反临一体化联合作战能力。其中，一要发展对敌方临近空间作战平台和支援保障平台打击的能力；二是要形成大纵深、多梯次拦截敌方隐身作战飞机、临近空间高超音速巡航导弹、空地导弹等目标的能力；三是要具备天/临/空/面基多平台多方位的拦截打击能力。

4 天地一体信息网络的防空反导反临装备体系构建

面对信息化空天一体打击的威胁发展趋势，我国防空反导反临装备体系的发展必须做好顶层设计，构建适应未来防空反导反临作战快节奏、高强度、多层次、立体综合特点的装备体系。

4.1 体系组成

防空反导反临装备体系可以分为天地一体信息网络、指挥控制装备及拦截打击装备三大子体系。

图5 基于天地一体信息网络的防空反导反临装备体系组成

4.1.1 天地一体信息网络

统一建设、分级部署未来实施联合防空反导反临作战的战场信息传输网络，为夺取制空权、制天权提供综合网络化的通信保障与信息保障。天地一体化信息网发展考虑“怎样建网、如何联网、怎么用网”的三大问题。

建网：形成天基和陆基网络为骨干，海基与空基网络接入的互联网。在天基网络建设方面，提高现有卫星网间的互联互通能力，增强星上处理能力。在数据链方面，开发武器协同交战数据链，建立通用战术数据链，逐步形成一体化的数据链体系。

联网：首先要实现子系统内部的组网与联网，其次要实现子系统之间的互联，通过通用数据链，按照通用信息格式传递，实现情报数据交互。

图6 天地一体化信息网组成图

用网：通过资源统筹与任务重构，按照任务调用信息系统进行功能网络重组，形成具有特定应用功能的任务系统。

4.1.2 指挥控制装备

指挥控制装备作为整个防空反导反临装备体系的核心，负责对作战力量进行资源调度与作战决策，又可根据战场作战态势直接控制武器作战。其建设遵循“网络化、数字化、扁平化”的原则，建立多层防空反导反临指挥控制系统，形成信息化的指挥控制网络。在组织编成、具体运用方面，按照作战任务、职能进行科学编组，深化武器系统组网作战运用，实现作战要素一体化、指挥控制自动化、作战能力最优化。

图7 信息化指挥控制系统体系结构示意图

4.1.3 拦截打击装备

拦截打击装备是指由相互联系、功能互补的各种打击武器装备，按照一体化作战原则综合集成的有机整体。在力量集成、样式运用方面，针对具体作战任务、作战环境，以实战为要求，按“纵深防御、混编组网、火力重叠、梯次拦截”等原则，组合和优化火力拦截打击系统配置，具备对空天战场上各种目标任务全维空间、全天候、全时域的一体化精确打击能力。

组成拦截打击武器装备子体系的各种武器装备，按遂行打击任务时所在空间位置划分，则可分为地(海)基拦截打击装备、空基拦截打击装备、天基拦截打击装备。

4.2 重点技术发展方向

为适应天地一体化信息网络支持下的防空反导反临装备体系发展，需要重点突破以下共性技术：

a) 天地一体异构数据交链及无线动态自组网技术

针对天地一体防空反导反临装备体系发展需求，需要解决体系中的多种类型、多种功能、多种用途、多种工作方式数据链的交链、互联互通，要从通信协议、数据格式、信息标准等约束条件着手进行从应用层到链路层的天地一体融合设计，突破异构数据无缝链接技术以及互操作技术。

针对复杂战场环境和网络抗毁重构需要，研究无线动态自组网技术、自动快速进/退网技术、智能网管技术、无线路由技术等，解决频率自动感应和自动匹配、天线自动对准及跟踪、无线组网的信道接入协议等难题。

b) 多源信息融合技术

多源信息融合是把来自不同平台不同传感器的信息和信息源的数据加以校准、联合，合并成统一的表示形式以获得精确的目标、状态估计、身份说明，及对战场态势和威胁的综合评估。多源信息融合包括同时间的多源相关、多源合成的信息融合，也包括不同时间获得多源感知信息按一定准则加以分析处理，消除多源数据间矛盾，提高多源数据的协调匹配性，有效提高分辨率、精度、目标识别能力和评估准确度。

c) 基于人工智能的辅助决策技术

数据的爆炸式增长在为通过数据融合、数据挖掘等技术获取更加全面的战场态势信息的同时，也为处在指挥控制回路当中的作战指挥员带来了大数据困扰。因此，随着数据量的增大和人工智能的出现，指挥控制技术也应该向自动化、智能化发展，使得计算机能够利用人工智能技术对作战案例进行自我学习，为指挥员在战前的作战想定和作战规划、战中的辅助决策等方面提供更加准确的数据支持。

d) 弹族化拦截打击武器系统总体技术

未来战场上空天威胁多种多样，为满足防空反导反临任务需求，需具备多层次、全维度的体系拦截打击能力。弹族化拦截打击武器系统通过构建模块化、网络化、开放式系统架构，在天地一体信息网络的有效支撑下，集成各类拦截打击武器系统资源，实现空天一体、攻防一体的体系作战能力。其技术难点在于多源探测制导信息融合技术、多弹协同拦截体系设计、模块化网络化开放式系统架构设计等。

4.3 发展思路

4.3.1 统筹发展，分步实施，推动天地一体化信息网络建设

考虑到信息网络的复杂性和多样性，按照统筹兼顾、各自发展、统一互联的思路，采用综合集成的方法，最终形成天地一体化信息网络。在信息网络建设方面，应该分步进行，近期以满足重点方向军事作战需求为主，兼顾未来发展，支撑网络中心作战；远期以支撑联合作战行动为目标，跨越发展。

4.3.2 以用促星，以星促地，扩大天基信息系统的制高点优势

结合武器平台特性，强化天基信息系统与防空反导反临武器系统等之间的深度交链，构建能够自主闭环的天基信息综合应用链路与系统，满足未来防空反导反临体系作战要求。同时，加快天基信息系统项目研制，通过卫星研制总体优势带动卫星应用优势，面向作战任务与作战单元，与空基和地(海)基信息系统进行协同，提供天地一体化战役战术作战应用装备与信息服务，扩大星地一体优势。

4.3.3 深化需求与理论研究，加强防空反导反临作战体系研究

要高度重视军事需求与理论研究对体系建设的导向与牵引作用，统筹考虑作战威胁、作战环境、任务功能拓展等各种现实需求与未来可能，围绕信息主导、协同作战，重点研究基于天地一体信息网络的防空反导反临作战体系结构、指挥模式、作战资源运用等问题，准确把握信息化条件下防空反导反临作战的特点和内在规律。

5 结束语

在未来信息化局部战争中，防空反导反临作战地位作用日益凸显。为打赢信息化条件下的局部战争，增强应对多种威胁和执行多重使命任务的能力，有必要研究发展具备空天信息一体化特征的防空反导反临武器装备体系，加强基础理论的研究与创新，积极探索前沿技术的发展方向与应用，重点突出信息技术建设，包括探测、通信、网络、信息处理、导航等技术，为构建基于天地一体的防空反导反临装备体系打下良好的基础。

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