当前浏览器版本较低，部分功能响应较差。使用完整功能，请升级浏览器到最新版本或IE9以上。谢谢！
从空中指挥战场——战场监视和控制飞机研究（值得读3遍）
点击：次 时间：2024-09-06
战争的胜败取决于如何击败敌人，但要想获胜，就必须了解敌人的动向并做出适当的反应。过去，侦察机被用来执行这些任务，但在现代战争中，战场监视和控制飞机被用来控制友军的行动，以应对敌方的动向。
本文表达的观点仅代表原作者本人，不代表本平台观点。仅供研究学习用途。本文摘录0.5万字。正文如下。
随着技术的进步，战斗发生的区域显着扩大。虽然火药武器有了一些发展，但直到19世纪，战争的概念并没有发生重大变化，观察仅限于从比战场高的山上俯视或使用热气球。
第一次世界大战期间，飞机作为侦察手段的出现，开创了全面空中情报、监视和侦察（ISR：情报监视侦察）的时代。由于侦察机相对机动，可以确定敌方的部署并制定大范围的作战计划。
早期的侦察机没有什么特殊的侦察设备，但是配备了摄像头，可以让它们了解敌人地面的情况。拍摄照片或视频称为 IMINT（图像智能）。随着技术的发展，它已发展为拦截敌方通信的通信情报（COMINT）、检测雷达等电子设备信息的电子情报（ELINT）以及检测各种设备发出的信号的信号情报（SIGINT）。。
这种信息探测的目的是为了赢得战争，但也包括通过提前了解和准备敌人的意图来打破敌人的战争意志。然而，当战争爆发时，了解前线周围敌军和车辆的动向是最重要的。需要一架与现有侦察机不同作用的飞机来检查战场。
[图1] 20世纪50年代美国空军使用的RF-101C侦察机上安装的摄像机
朝鲜战争期间，美国使用L-4、L-5和O-1等低速螺旋桨飞机作为观察机来识别目标和引导轰炸。从越南战争开始，观察机的任务扩大到必要时包括轰炸支援和近距离空中支援（CAS），并被称为前线空中管制员（FAC）。
FAC的代表型号是美国陆军运营的OV-10。我们空军还使用了 KO-1 战术控制机，它是 KT-1 Ungbi 教练机的改进型，用于引导战斗机对地攻击、传播陆军部队作战情况、中继通信等任务，并改变了它的名字为KA-1。
然而，FAC在大规模地面战斗中效果较差，因为其观察范围仅限于前线的狭窄区域。为此，一种称为战场测控机的新型飞机应运而生，它可以实时检查广阔的战场，利用先进的雷达识别地面移动的敌人，实现高效作战，并据此指挥友军行动。
战场监视和控制飞机使用合成孔径雷达（SAR）和地面移动目标检测（GMTI：地面）以及光电/红外（EO/IR）摄像机，该摄像机处理图像信息以确定地面状况，例如设备运动使用移动目标指示功能。
EO/IR设备能够昼夜拍摄，但受到天气问题的限制，难以获得大面积的详细信息。相比之下，SAR依次调查从空中或太空向地面或海洋表面发射的雷达波，并检测从地面曲率反射的微小时间差，以确定表面地形，即使在恶劣天气下也可以进行检测或在晚上。
[照片2] SAR安装在战斗机上的瞄准吊舱上。图为以色列拉斐尔的闪电+SAR吊舱。
然而，尽管SAR可以绘制地面图像，但它无法确定运动物体的运动。
为了解决这一问题，基于SAR的地面移动目标指示（GMTI）功能可以检测地面移动目标的位置和速度，被认为是战场监视和控制的一项重要技术。
[图3]美国空军E-8C JSTARS的GMTI图像
最近，它已发展成为多智能（MultiINT）平台，为视频和SAR/GMTI添加了COMINT、ELINT和SIGINT功能。这之所以成为可能，是因为技术进步使得相关设备小型化，并且能够处理信息的计算机设备的性能提高。
战场监视和控制单元大多是有人驾驶公务机级飞机，但相关设备安装在无人机上以协助有人平台，或者开发为分布式系统。
除了安装在飞机上的先进雷达外，战场监视和控制飞机还需要地面控制中心以及通信和数据链设备，以便向地面部队传输信息。出于这个原因，由于与其重要性相比相关成本较高，只有四个国家拥有或拥有它：美国、英国、俄罗斯和以色列。
第一个拥有它的国家是美国。20世纪70年代中期，美国陆军和空军分别致力于开发用于探测地面移动目标并向地面报告其位置的飞机。然而，1982 年，美国国会下令整合开发工作，从而创建了 E-8 联合监视目标攻击雷达系统 (JSTARS)。
JSTARS 的开发始于 1985 年 9 月，当时格鲁曼航空航天公司获得了建造两架用于系统开发的飞机的合同。该系统主要由空军飞机和陆军地面站组成，这些系统通过数据链路连接。首次飞行配备了包括雷达在内的所有设备，于 1988 年 12 月 22 日进行。
E-8A JSTARS属于美国空军，是陆军和空军之间的联合指挥控制系统，机上只有少量地面控制人员。主要任务包括对移动/固定地面目标进行近实时广域监视、目标选择和目标信息收集、通过C4I进行指挥控制和战场管理等，以及支持纵深攻击行动/后方拦截行动。
1991年1月12日，在E-8A研制计划完成之前，两架飞机和六个地面站被派往沙特阿拉伯，支持即将发起的沙漠风暴行动。1995年12月起被派往波斯尼亚执行维和任务。1996年开始，量产型E-8C生产并参与了多次作战。
然而，E-8C是基于波音707-320客机开发的，该客机的生产于1979年结束，并且由于飞机老化，维护难度增加。美国空军计划更换几次发动机，但由于预算问题而放弃，只升级了任务系统和传感器。
然而，由于它们对美国陆军的行动至关重要，因此更换工作已经开始。2014年1月，美国空军公布了一项为期八年的开发和研究计划，用公务机级飞机取代机身。该计划的目标是在 2022 年实现初始运营能力 (IOC)，名为 JSTARS Recap（资本重组）。该项目将针对飞机开发、机载传感器、战斗管理指挥与控制（BMC2）系统以及通信子系统单独签订合同。
然而，2019年9月，美国国防部拒绝给予该项目继续进行所需的批准。曾多次尝试继续进行，但更换工作于 2018 年 7 月下旬被取消，当时美国空军获得了先进战斗管理系统 (ABMS) 的预算，该系统被视为替代方案。
[图5] ABMS，将取代JSTARS的分布式系统
反对 E-8C 退役的美国国会规定，在 ABMS 系统增量 2 宣布投入运行之前，即使是一架 E-8C 也不能退役，而且如果飞机无法再执行其任务，则可以退役。经过分析退役。美国空军计划进行三次ABMS增量，但出于安全原因没有透露具体细节。
与作为单架飞机运行的 E-8C 不同，ABMS 可在多种领域运行，包括太空以及空中平台和传感器，例如 RQ-4 和 MQ-9 无人机、E-3 预警和控制飞机、KC-46A空中加油机）是作为一个由系统组成的复杂系统（系统的系统）而创建的。
美国空军认为，ABMS 将在实施联合全域指挥与控制 (JADC2) 概念中发挥关键作用，该概念连接所有美国军事传感器和射手。
2020 年 11 月，空军参谋长将 ABMS 项目列为他的第二个现代化优先事项。
英国有一台Sentinel R1，该系统类似于E-8C JSTARS。Sentinel R1 与陆军机载防区外雷达 (CASTOR) 计划不同，该计划在 20 世纪 80 年代初被考虑用于对华沙条约组织强大的地面部队进行侦察。
英国注意到美国空军E-8A JSTARS在沙漠风暴行动中的表现，试图引进一种具有战场监视和控制能力的飞机，但由于冷战结束后国防开支大幅削减而失败。战争。
1999年12月，雷神公司和哨兵公司（美国）在执行情报、监视、目标捕获和侦察（ISTAR）任务的机载远程雷达（ASTOR）计划下签署了一份购买五架R1飞机和八个地面控制站的合同。。
该飞机配备了雷神公司的双模合成孔径/移动目标指示（SAR/MTI）雷达，称为双模雷达传感器（SMRS），位于庞巴迪全球快运公务机机身底部。
该飞机于 2004 年 5 月下旬进行了首次飞行。Sentinel R1 由英国皇家空军沃丁顿基地的 V(AC) 5 中队操作。其首次作战部署于 2008 年 11 月在阿富汗开始，不仅支持英国军队，还支持盟军在利比亚、马里、叙利亚和伊拉克的各种行动。特别是在2011年英国军队针对利比亚的埃拉米行动期间，哨兵R1就被部署执行任务，从英国飞行12小时30分钟到达利比亚。
然而，英国政府于2010年决定，一旦阿富汗任务结束，战略防御与安全审查（SDSR）将被撤销。但2014年，由于其运营效率较高，决定运营至2018年8月，2015年最终决定于2021年3月31日退役。英国皇家空军的“哨兵”R1于2021年2月25日完成了最后一次任务飞行，并于3月底该部队解散时正式退役。
[图6]英国皇家空军第五(AC)中队随着哨兵R1于2021年3月底退役举行部队解散仪式
英国政府没有明确计划推出一款飞机来直接取代 Sentinel R1 的 ISTAR 任务。相反，ISTAR任务中的空缺由通用原子公司的投影无人机、从美国购买的二手RC-135W信号情报收集器以及Beechcraft Shadow R.Mk1侦察机来填补。
【图7】RC-135W信号信息采集器填补Sentinel R1退役留下的部分空白
尽管如此，以色列的 IAI 配备了战场监视和控制任务，例如 ELI-3150 MARS（多任务机载侦察和监视）2，能够收集信号情报 (SIGINT) 并提供多光谱图像，包括可见光和红外波段一个更先进的平台正在被提议中。
俄罗斯在冷战期间积极运营通信情报和信号情报收集器，但没有像美国拥有的E-8 JSTARS那样的战场监视和控制设备。苏联解体后，由于经济困难，装备难以维持，但自2000年普京总统上台以来，在困难的条件下推进了军事现代化。
2002年11月底，俄罗斯与国营联合飞机公司（UAC）签署了开发战场监视和控制系统的合同，该公司整合了俄罗斯多家飞机公司。决定不再开发专用机，而是改装商用飞机，并选择了1996年3月首飞的Tu-214宽体客机。Tu-214是20世纪90年代初开发的Tu-204客机的改进型，新型战场监视和控制飞机被命名为Tu-214R。
【图8】Tu-214R战场监视和控制飞机，俄罗斯最近引进了两架
UAC下属的喀山设计室（KAPO）负责开发，但由于机载设备的开发拖延，俄罗斯空军从2011年开始进行测试和评估，并对传感器进行性能评估仅在 2012 年 5 月。最后一架飞机 2 号机于 2014 年底建成并完成开发。
Tu-214是双引擎喷气式飞机，长46.14 m，翼展41.8 m，机身宽3.8 m，高4.1 m。这是一款与 E-8 JSTARS 所基于的波音 707-320 重量级别相似的客机，最大起飞重量为 110.75 吨，有效载荷为 25.2 吨。Tu-214R可以收集信号信息（SIGINT）、电子信息（ELINT）和仪器信息(MASINT)等各种信息以及检测地面上的移动物体。
探测雷达是安装在飞机两侧的主要设备，是探地雷达（GPR），可以探测地表以下，甚至可以探测隐藏在地面或伪装成树木的设备。此外，它还配备了可见光和红外波段的光学设备。
俄罗斯通过叙利亚内战证实了Tu-214R的作战能力。自2016年2月起，它被部署在叙利亚赫梅米姆空军基地，监视土耳其与叛军边境沿线的动向，并支持叙利亚政府军。
以色列与美国和俄罗斯一样，是少数几个开发并运营自己的战场监视和控制飞机的国家之一。自 2000 年代末以来，以色列通过操作 Eitam 预警和控制 (CAEW) 和 Shavit SIGINT 飞机（这些飞机是由湾流 G550 公务机改装而成）来执行有限的地面战场监视任务。
2021 年 4 月上旬，以色列空军接收了一架名为 Oron 的新飞机，该飞机基于湾流 G550 打造。Oron 将于 2023 年开始运营，是目前由以色列空军运营的 Eitam 和 Shavit 的组合，计划取代这两种飞机。
【图9】新型奥龙多用途侦察机，以色列空军2021年4月接收的第一架飞机
上面，我们了解了了解地面战场并进行高效作战所必需的战场监视和控制飞机。我国还计划引进战时作战控制权回归和国防改革2.0相关装备。2020年8月10日，国防部公布“21~”25中期国防计划，决定引进4架联合机动目标测控机。
联合移动目标监视和控制系统预计将成为地面战的监视和控制工具，以及探测和处理朝鲜弹道导弹运载工具杀伤链中的关键探测系统。人们关注的是，拥有相关技术的外国公司将为这一重要业务提出什么建议。
