美軍近空支援中通信系統(tǒng)研究

引 言

近幾場局部戰(zhàn)爭表明，美軍地面部隊(duì)對(duì)空中支援火力的依賴程度越來越高。在伊拉克戰(zhàn)爭中，美軍近距離空中支援類任務(wù)占執(zhí)行任務(wù)的比例大幅提升。在美軍挺進(jìn)巴格達(dá)的作戰(zhàn)中， 海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的飛行任務(wù)中約 75% 屬于近距離空中支援性質(zhì)[1]。近空支援已成為美軍常見的作戰(zhàn)方式。

1 近空支援概述

按照美軍定義， 近 距空中支 援（Close Air Support， CAS）是由固定翼或旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)對(duì)友方附近的敵方目標(biāo)進(jìn)行打擊來支援地面戰(zhàn)術(shù)單元的過程[2]?！敖唷辈⒉灰馕吨嚯x上的近，而是由戰(zhàn)場態(tài)勢來靈活確定。近距空中支援可以提供火力來摧毀、擾亂、壓制、限制、困擾、消除或延滯敵方作戰(zhàn)力量。飛機(jī)的速度快、航程遠(yuǎn)和機(jī)動(dòng)性高使其能夠攻擊到其他支援方式因某些限制因素如目標(biāo)類型、攻擊范圍、地形或地面機(jī)動(dòng)能力無法攻擊到的目標(biāo)。使用空中火力支援，指揮官可以充分發(fā)揮飛機(jī)的高機(jī)動(dòng)性對(duì)敵方進(jìn)行快速和出奇不意的打擊。近距空中支援因其目的明確、密切協(xié)調(diào)、靈活運(yùn)用、火力密集[3] 的特點(diǎn)受到了美軍各軍兵種的高度重視。

2 近空支援流程

美軍近空支援流程主要分為任務(wù)規(guī)劃、任務(wù)準(zhǔn)備和任務(wù)實(shí)施三個(gè)階段，其支援作戰(zhàn)流程如圖 1 所示。在任務(wù)規(guī)劃階段主要是從接收到作戰(zhàn)任務(wù)之后進(jìn)行分析，制定相應(yīng)的近空支援預(yù)案，再經(jīng)分析推演后確定最終的作戰(zhàn)任務(wù)方案，并以此對(duì)各參與兵力下達(dá)作戰(zhàn)命令。任務(wù)準(zhǔn)備階段首先進(jìn)行打擊預(yù)演，包括兵力機(jī)動(dòng)預(yù)演、火力支援預(yù)演、目標(biāo)觀察與描述和防空火力壓制演練等，并進(jìn)行各單元之間通信系統(tǒng)的連通性測試，然后各參與兵力就機(jī)動(dòng)部署到預(yù)定位置進(jìn)行作戰(zhàn)準(zhǔn)備， 前線觀察員對(duì)目標(biāo)及其所在區(qū)域進(jìn)行觀察報(bào)告。任務(wù)實(shí)施階段分為實(shí)施打擊與毀傷評(píng)估兩部分。

在實(shí)施打擊階段，聯(lián)合終端攻擊控制員會(huì)與作戰(zhàn)指揮中心就打擊目標(biāo)、引導(dǎo)信息、打擊協(xié)同等進(jìn)行協(xié)調(diào)。然后聯(lián)合終端空中控制員（Joint Terminal Air Controller，JTAC）與飛機(jī)進(jìn)行聯(lián)系，更新戰(zhàn)場態(tài)勢并獲取武器發(fā)射授權(quán)，向飛機(jī)發(fā)送目標(biāo)信息描述，即近空支援簡令。飛機(jī)接收到目標(biāo)信息后飛向目標(biāo)，確認(rèn)目標(biāo)后發(fā)射武器進(jìn)行打擊。打擊之后就需要進(jìn)行毀傷評(píng)估來決定飛機(jī)是否進(jìn)行再次打擊或者直接脫離戰(zhàn)場。

3 近空支援通信系統(tǒng)

近空支援任務(wù)中涉及的指揮機(jī)構(gòu)、作戰(zhàn)兵力眾多，在任務(wù)實(shí)施每個(gè)階段都需要進(jìn)行大量的溝通協(xié)調(diào)，美軍根據(jù)不同作戰(zhàn)單元之間的通信需求差異設(shè)計(jì)裝備了大量不同體制的通信設(shè)備以保障作戰(zhàn)信息的高效傳輸。美國陸軍、空軍、海軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)以及特種部隊(duì)都根據(jù)實(shí)際作戰(zhàn)需要構(gòu)建了不同的通信網(wǎng)絡(luò)。下面以美國空軍與陸軍通信網(wǎng)為例進(jìn)行說明：

(1) 陸軍接口：空軍空中支援作戰(zhàn)中心（AirForceAir SupportOperationsCenter，ASOC）和戰(zhàn)術(shù)航空兵控制組（Tactical Air Control Party ，TACP）是空軍與陸軍各平臺(tái)之間的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其通信設(shè)備能夠接入陸軍話音和數(shù)字通信網(wǎng)。

(2) 陸軍指控 /作戰(zhàn)網(wǎng)（話音）：指控單元使用該網(wǎng)對(duì)機(jī)動(dòng)力量進(jìn)行指揮。TACP能夠接入該網(wǎng)來獲得指揮官的最終授權(quán)或者與關(guān)鍵指揮機(jī)構(gòu)就重要信息如友軍位置部署進(jìn)行協(xié)調(diào)。

(3) 火力支援網(wǎng)（話音）：該網(wǎng)主要用于請(qǐng)求火力支援和方便機(jī)動(dòng)力量、火力單元、野戰(zhàn)炮、迫擊炮和目標(biāo)觀察者之間進(jìn)行協(xié)調(diào)。陸軍航空兵也可以使用該網(wǎng)來協(xié)調(diào)火力。TACP可以接入該網(wǎng)來激活或解除激活空中協(xié)調(diào)區(qū)，或就目標(biāo)特征與壓制敵方火力任務(wù)進(jìn)行協(xié)調(diào)。該網(wǎng)也可以直接與前線觀察員進(jìn)行聯(lián)系，便于對(duì)近空支援任務(wù)進(jìn)行控制。

(4) 作戰(zhàn)和情報(bào)網(wǎng)（話音）：觀察員、高級(jí)聯(lián)絡(luò)員、盟軍聯(lián)絡(luò)官、巡邏隊(duì)和其他作戰(zhàn)或情報(bào)收集員使用該網(wǎng)來發(fā)送例行作戰(zhàn)和情報(bào)信息。該網(wǎng)能夠連接觀察員和其對(duì)應(yīng)的指控單元。另外，該網(wǎng)也能夠用于判斷是否達(dá)到CAS作戰(zhàn)時(shí)機(jī)來對(duì) CAS 和地面火力進(jìn)行同步。TACP能夠接入該網(wǎng)來報(bào)告或獲得前線作戰(zhàn)環(huán)境信息與便于末端攻擊控制授權(quán)。

(5) 指控網(wǎng) ：與其他戰(zhàn)區(qū)空中控制系統(tǒng)的接口通過高頻 / 單邊帶微波散射鏈路和衛(wèi)星通信鏈路實(shí)現(xiàn)。所有這些系統(tǒng)一般都應(yīng)該進(jìn)行加密。這些通信網(wǎng)絡(luò)傳輸指控命令包括作戰(zhàn)和行動(dòng)命令、協(xié)調(diào)、情報(bào)和空中防御告警等。為增加可靠性和抗毀性，美軍使用了多個(gè)系統(tǒng)和冗余設(shè)置。

(6) 數(shù)字化空中打擊請(qǐng)求 ：使用數(shù)字式方法來發(fā)送與接收空中支援請(qǐng)求。美軍有兩種格式來提交支援請(qǐng)求，分別為美國國防部格式 1972（DD1972）和空中支援請(qǐng)求美國消息文電格式（USMTF）D670。其中，DD1972可以通過秘密互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議路由網(wǎng)絡(luò)、戰(zhàn)術(shù)空中控制組近空支援系統(tǒng)和先進(jìn)野戰(zhàn)火炮戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)（AFATDS）進(jìn)行傳輸。

(7) 聯(lián)合空中請(qǐng)求網(wǎng)JARN：該網(wǎng)是在空中支援作戰(zhàn)中心和下級(jí)戰(zhàn)術(shù)空中控制組之間的鏈路，能夠用于飛機(jī)協(xié)調(diào)和發(fā)送空中支援請(qǐng)求?？罩兄г鲬?zhàn)中心即網(wǎng)絡(luò)控制站，能夠根據(jù)作戰(zhàn)需要、可用設(shè)備與分配的頻率同時(shí)激活和操作盡可能多的網(wǎng)絡(luò)。最主要的請(qǐng)求空中支援的方法是發(fā)送DD1972，即聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)打擊請(qǐng)求。聯(lián)合空中請(qǐng)求網(wǎng)可以是一個(gè)戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星通信也可以是一個(gè)高頻/單邊帶鏈路。

(8) 空中控制網(wǎng) ：該網(wǎng)主要用于協(xié)調(diào)在控制和報(bào)告中心控制下的飛機(jī)任務(wù)航向?？罩兄г鲬?zhàn)中心通過美國陸軍或空軍指控網(wǎng)接入戰(zhàn)術(shù)空中控制網(wǎng)。

(9) 戰(zhàn)術(shù)空中引導(dǎo)網(wǎng) ：該網(wǎng)給指控節(jié)點(diǎn)提供了一個(gè)控制飛機(jī)的方法，TACP/FAC使用UHF調(diào)幅網(wǎng)來引導(dǎo)和控制參與CAS的飛機(jī)。TACP和JTAC是該網(wǎng)的主要用戶，并且給他們分配了特定頻段來執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)操作。ASOC 同樣被授權(quán)接入該網(wǎng)來發(fā)送時(shí)間敏感信息。由于時(shí)間敏感信息在該網(wǎng)上傳輸， 分配給JTAC或 FAC的戰(zhàn)術(shù)空中引導(dǎo)網(wǎng)應(yīng)只保留末端攻擊控制授權(quán)。

(10) 飛行中報(bào)告網(wǎng) ：該 UHF調(diào)幅網(wǎng)用來給飛機(jī)發(fā)送自身狀態(tài)信息，這些信息會(huì)發(fā)送給控制和報(bào)告中心、空中告警和控制系統(tǒng)和聯(lián)合監(jiān)視目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)，并且中繼給空中作戰(zhàn)中心或空中支援作戰(zhàn)中心，當(dāng)在通信范圍內(nèi)時(shí)，空中作戰(zhàn)中心或空中支援作戰(zhàn)中心會(huì)監(jiān)控該網(wǎng)信息。

(11) 警戒網(wǎng) ：該網(wǎng)給飛機(jī)提供了緊急情況下使用的網(wǎng)絡(luò)， 而且能夠被指揮機(jī)構(gòu)用來給飛機(jī)在緊急條件下或有危險(xiǎn)源存在時(shí)建議安全飛行路徑。所有飛機(jī)應(yīng)時(shí)刻監(jiān)控該網(wǎng)信息。

(12) TACP管理網(wǎng) ：用于在 ASOC和TACP之間發(fā)送緊急管理、后勤和命令信息。

(13) 中隊(duì)通信網(wǎng) ：在中隊(duì)飛機(jī)和中隊(duì)指揮部之間提供通信鏈路，每一個(gè)飛機(jī)中隊(duì)都有其自己的通信網(wǎng)。

(14) 安全互聯(lián)網(wǎng)中繼聊天（IRC）：該網(wǎng)為情報(bào)活動(dòng)、特定飛機(jī)、ASOC和裝備了IRC的TACP和JTACS提供通信方式。

(15) 數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)絡(luò) ：該網(wǎng)提供了數(shù)字通信、增強(qiáng)的態(tài)勢感知、目標(biāo)信息和沖突消解等能力。聯(lián)合接口控制官負(fù)責(zé)在作戰(zhàn)任務(wù)鏈中構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。美軍在近空支援中使用的數(shù)據(jù)鏈主要是Link16鏈、態(tài)勢感知數(shù)據(jù)鏈 SADL 和VMF數(shù)據(jù)鏈[4]。 

Link16數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)敲绹捅奔s部隊(duì)廣泛采用的一種具有擴(kuò)頻、跳頻抗干擾能力的戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，也是美軍用于指揮、控制和情報(bào)的主要戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈，具有通信、導(dǎo)航和敵我識(shí)別能力， 可提供重要的聯(lián)合互通能力和態(tài)勢感知信息，主要裝備美海軍戰(zhàn)艦、空軍戰(zhàn)斗機(jī)、預(yù)警機(jī)以及陸軍防御系統(tǒng)等。

SADL 裝備在美空軍 F-16（Block 30 型）、A-10 飛機(jī)以及HH-60 直升機(jī)上。它通過美陸軍增強(qiáng)型位置定位報(bào)告系統(tǒng)（EPLRS）將空軍的近空支援飛機(jī)與數(shù)字化戰(zhàn)場聯(lián)系起來，提供保密抗干擾以及戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)、空對(duì)地和地對(duì)空數(shù)據(jù)通信，便于進(jìn)行態(tài)勢感知位置和狀態(tài)[5]。

VMF 采用的K 系列消息彌補(bǔ)了 J 系列消息對(duì)陸、海、空等地域作戰(zhàn)、火力支援與控制、后勤保障與支援等戰(zhàn)術(shù)信息定義上的不足，增加了對(duì)下級(jí)作戰(zhàn)單元的戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)應(yīng)用支持能力， 成為了美軍旅及旅以下作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)作戰(zhàn)指揮控制的關(guān)鍵[6]。美軍常用的對(duì)地攻擊飛機(jī)和JTAC 系統(tǒng)裝備數(shù)據(jù)鏈情況見表 1 所列，表中“√”表示飛機(jī)裝載相關(guān)設(shè)備可直接入網(wǎng)，“*”表示可通過消息轉(zhuǎn)換收發(fā)數(shù)據(jù)鏈消息。

在近距空中支援過程中常用的通信方式為安全話音或捷變頻無線電系統(tǒng)，如單信道陸空無線電臺(tái)SINCGARS。數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)也可以用于發(fā)送和接收戰(zhàn)術(shù)信息。這些裝備能夠大幅提升美軍打擊精度和作戰(zhàn)效率，但是在緊急情況下或者對(duì)于時(shí)間敏感目標(biāo)的打擊，即使沒有這些通信方法也應(yīng)該繼續(xù)進(jìn)行近空支援任務(wù)。

另外，敵方可能會(huì)干擾、監(jiān)視或欺騙空中指控平臺(tái)的通信，進(jìn)而可能會(huì)危害 CAS 的實(shí)施，為此美軍制定了嚴(yán)格的無線電使用規(guī)程，并使用很多技術(shù)方法來對(duì)抗這些干擾和欺騙，包括自然地形躲避、縮短使用時(shí)間、使用捷變頻無線電、安全通信、身份認(rèn)證和視覺信號(hào)等方式。由于沒有一種技術(shù)能夠完全應(yīng)對(duì)所有可能發(fā)生的情況，故需要根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境、可用通信裝備和實(shí)際任務(wù)來決定要使用的技術(shù)。

4 九行簡令

美軍地面引導(dǎo)員使用九行簡令（9-Line CAS Brief）向飛機(jī)快速傳遞信息，該標(biāo)準(zhǔn)化簡令適用于旋轉(zhuǎn)翼飛機(jī)或固定翼飛機(jī)。該簡令能夠幫助機(jī)組人員來決定他們是否有執(zhí)行任務(wù)所必需的信息。九行簡令中各行內(nèi)容分別是：

DARPA 于 2010 年 啟 動(dòng) 了 持 久 近 距 空 中 支 援（Persistent Close Air Support，PCAS）項(xiàng)目，擬采用信息化、網(wǎng)絡(luò)化、自主化等技術(shù)手段，變革了近距空中支援的作戰(zhàn)模式， 以提高近距空中支援的作戰(zhàn)效能，項(xiàng)目的最終目的是利用美軍下一代無人機(jī) MQ-X 續(xù)航時(shí)間長的特點(diǎn)為地面部隊(duì)提供持久快速的空中支援。

PCAS 的原型系統(tǒng)由PCAS 空中系統(tǒng)和 PCAS 地面系統(tǒng)構(gòu)成。PCAS 空中系統(tǒng)包括可即插即用多種戰(zhàn)術(shù)軟件的模塊化智能電子發(fā)射器（SLE）和顯示操作界面。前者具備武器管理、情報(bào)偵察監(jiān)視（ISR）和通信等功能 ；后者為空中機(jī)組人員提供了作戰(zhàn)區(qū)域地圖、打擊目標(biāo)的空中和地面實(shí)時(shí)圖像、飛行軌跡、武器攻擊范圍、JTAC 位置、剩余燃油量、機(jī)載武器數(shù)據(jù)等多種信息和操作選項(xiàng) ；PCAS 地面系統(tǒng)包括JTAC 使用的綜合激光測距儀和可穿戴戰(zhàn)術(shù)顯示屏等設(shè)備。在可穿戴戰(zhàn)術(shù)顯示屏上安裝了一系列態(tài)勢感知和地圖軟件，通過接收 SLE 和綜合激光測距儀的信息可顯示作戰(zhàn)區(qū)域地圖、敵我位置、機(jī)載武器數(shù)據(jù)、支援飛機(jī)航線、目標(biāo)空中圖像等多種信息。通過PCAS原型系統(tǒng)的信息化技術(shù)手段，空中機(jī)組人員和地面JTAC 可實(shí)時(shí)共享不同角度的目標(biāo)圖像及各類作戰(zhàn)信息。與傳統(tǒng)紙質(zhì)地圖和低速話音引導(dǎo)相比真正做到了敵我信息的精確掌握，因此可大幅提高支援效率，降低誤傷友軍和平民的概率。

DARPA 已于 2015 年成功在MV-22“魚鷹”和 A-10“雷電Ⅱ”飛機(jī)上成功進(jìn)行原型系統(tǒng)驗(yàn)證和飛行試驗(yàn)，結(jié)果顯示， 從JTAC 發(fā)出命令到導(dǎo)彈命中僅用時(shí) 4 分鐘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了預(yù)定6分鐘的設(shè)計(jì)要求，并比目前使用音頻和紙質(zhì)地圖發(fā)出指令的方法快了 7 倍（該方法需用時(shí) 30 分鐘）。之后 DARPA 將與美國陸軍合作，使用陸軍的有人和無人機(jī)繼續(xù)開展試驗(yàn)。

6 結(jié) 語

美軍根據(jù)自身作戰(zhàn)需要不斷用數(shù)字化方式改進(jìn)在地空之間，縮短從地面引導(dǎo)員發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到飛機(jī)打擊的時(shí)間，從而顯著提升近空支援效率。我軍也應(yīng)該大力進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研究，用數(shù)字化方式改變傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式，建設(shè)真正的信息化部隊(duì)。