摘 要：针对远程精确打击作战对于天基信息系统的保障需求问题，基于美军远程精确打击体系构成及其对天基信息系统的应用特点，分析了这种作战对于天基系统、弹载终端、星弹通信协议的要求，然后对天基目标指示的需求和服务模式进行了分析和设计，在此基础上提出了天基信息支持远程精确打击作战体系的后续发展建议，试图为我国远程精确打击体系的跨越式发展提供借鉴。
关键词：天基信息；远程；精确打击；作战体系
当前远程打击运动目标主要依靠岸基或武器自身的传感器进行探测制导以实现精确打击，存在作用范围有限、作战模式单一、灵活性差等问题，天基系统具有战场绝对高位优势、不受区域边界限制和不依赖制空制海权的显著特点，因此解决远程精确打击目标信息保障的关键在于天基信息系统。将天基信息与武器深度铰链，能够以空间能力倍增武器远程精确打击效能，推动天基系统向战役战术应用转型。
美军已形成很强的基于天基信息网络的一体化联合作战能力，通过推进GIG（全球信息栅格）、GCCS（全球指挥控制系统）、DCGS（分布式通用地面站）等建设，实现了信息系统与作战武器系统的铰链，大幅缩短了“侦察-打击”时间，空间信息系统真正成为了美军远程精确打击武器的“倍增器”。
“针对时敏目标的杀伤链”是典型的美军远程精确打击作战模式。“针对时敏目标的杀伤链”是建立在OODA（Observe-Orient-Decide-Act，观察-判断-决策-行动）概念基础上的，通常杀伤链分为F2T2EA（Find，Fix，Track，Target，Engage，Assess），也即发现、锁定、跟踪、定位、交战、评估六个阶段，如图1所示：
图1 F2T2EA概念示意
发现阶段（Find）。指使用情报收集手段，探测识别目标的过程。
锁定阶段（Fix）。利用多种情报资源（信号情报、图像情报、地理空间情报、人力情报等），分析判明新出现目标、模糊目标的性质、准确位置等信息。
跟踪阶段（Track）。对已识别目标进行跟踪，并对目标信息进行持续更新。
定位阶段（Target）。确定针对目标的交战优先次序，研究交战连带损失、交战规则等交战结果相关事项，选定作战单位，下达交战任务。
交战阶段（Engage）。在这个阶段，根据定位阶段的指示要求，具体实施作战行动。
评估阶段（Assess）。对交战结果进行评估，并研究是否有必要对目标发动新一轮打击。
基于上述作战概念并从上世纪90年代起，美军结合海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争等多场战争实践，逐步建立并完善了一套涵盖侦察监视、指挥控制、火力打击各个部分的，具有较强实战效能的远程精确打击作战体系，该体系运作流程如图2所示。
图2 美军精确打击作战体系运作流程
美国的“战术战斧”巡航导弹是第一种配备卫星数据链的巡航导弹。战术战斧导弹武器系统由战斧指挥控制系统（TC2S）、战斧武器控制系统（TTWCS）和战斧导弹等组成。
战斧指挥控制系统（TC2S）可部署在岸基指挥中心或者海上平台为战斧巡航导弹提供精确瞄准、航路规划、任务分配和打击管理等功能。战斧武器控制系统（TTWCS）主要负责导弹武器发射控制、任务规划/重新规划、定向/重新定向等。与以往导弹相比，战术战斧可以利用多种传感器平台（飞机、无人机、卫星、步兵、坦克及舰船等）搜索目标，还可利用数据链将弹上传感器获取的战场影像传至以上平台，并具备航区巡逻和飞行中重新编程等全新功能。
图 3战斧武器系统及协作系统示意图
战斧导弹的任务规划是一个复杂的流程，称为巡航导弹支援行动（CMSA），涉及到大量信息采集、处理和分发活动，战斧武器系统及协作系统示意图如图3所示，其中，天基系统起到了重要的作用。战术战斧导弹作战过程中的天基信息应用如图4所示。
图4战斧导弹作战过程的天基信息应用
美军天基信息系统对其典型远程精确打击作战支持水平的不断提升，突出表现在大幅缩短了20世纪90年代以来美军历次主要战争中从发现至打击全过程的时间，从海湾战争的24小时，提升至目前的十几分钟，并计划缩短至数分钟。
未来远程远海精确打击作战，天基信息将是实现导弹武器信息化作战的骨干支撑。
在基于天基信息的远程精确打击作战体系中，天基系统与导弹武器不应再是分散、独立的孤立系统，应纳入统一的作战体系，实现信息提供者与打击武器的协同应用，为武器提供连续的目标指示/中制导，支持武器的在线目标参数更新/装订，从而增强远程武器的使用灵活性，并降低导弹自身探测压力，实现武器的低成本。
上述需求一方面对天基系统提出了相关要求，另一方面，为了构成闭合、高效、顺畅的星—弹链路，还需对通信链路协议进行统一规范的设计，并应针对各类导弹武器作战使用特点配置相应的终端接收设备。
天基信息系统应遵循统一的数据链标准体系规范，实现与导弹武器的互联互通，以减少信息处理和中转时间，实现信息的高效传输，支撑实时/准实时的信息支援。
天基系统应成为可规划的作战要素，有效实现对天基系统轨道、重访、姿态等能力的精确规划和控制，从而根据武器作战需要提供信息支援，或是与其他空、地/海基信息系统提供协同的信息支援；大力增强星上数据处理能力，逐步从当前仅能提供载荷数据向提供情报数据，乃至最终可直接为武器制导所用的瞄准数据发展。
为适应不同种类武器平台的作战，天基系统与武器平台间应通过面向不同应用特点的通信链路进行信息的传输分发，这就要求对天基数据链及其协议进行统一设计，从联合作战角度，考虑不同种类武器平台接入需求和不同的卫星通信传输技术手段特点，通过统一数据链标准的设计与贯彻，采用通用性终端，逐步整合各种互不兼容的“烟囱式”数据链系统，发展网络化的天基战术数据链体系。以顶层协议有效整合利用各类天地通信方式，提供满足武器作战需求的远程、可靠的通信链路。
应根据巡航导弹、弹道导弹等各类远程精确打击武器应用天基信息的不同需求和其各自不同的作战使用特点，结合卫星通信传输与分发的技术能力，遵从统一的数据链协议规范，天地一体统筹设计、研制系列化的弹载天基信息引接终端，实现天基信息与终端武器的最终融合落地，这些终端应提供以下功能：
(1) 接收卫星导航信息，满足武器卫星导航/惯导组合制导应用的需求；
(2) 兼容多模式复合通信功能，依照统一的数据链协议或其他通信协议，通过卫星建立与地面指控或其他平台间的通信链路，接收目标指示信息或打击目标再装订信息，并可回传飞行状态等信息。
目标指示是实施精确打击的重要基础，主要解决“看得准”、“盯得住”的问题。在精确制导武器发射和飞行过程中，应能够及时准确的对敌方的目标进行持续跟踪，获取可满足导弹武器进行制导修正的所需的敌方目标运动、位置等参数，并以满足导弹武器制导环路所需的频率、时延、格式等要求及时的向武器/地面控制系统进行推送。
以采用末制导雷达的远程导弹为例，其末制导装置能够捕捉到海空机动目标的条件是：当导弹到达自控终点，末制导雷达开机后，雷达搜索区域可覆盖到目标，且目标回波强度高于末制导雷达截获阈值，即远程导弹捕捉概率等于导弹末制导雷达搜索区覆盖住目标的概率和在此条件下雷达检测到目标的概率的积。目前，现役导弹末制导雷达一般只要将搜索区覆盖到目标就能检测到目标。
影响远程反机动目标导弹捕捉概率的主要因素包括目标探测精度、导弹自控终点散布精度、目标机动、末制导雷达搜索区域、目标信息时间延迟等。简而言之，远程反机动目标，要求侦察监视系统获取目标的空间精度、提供要素的持续时间，以及目标要素的刷新周期等都要满足要求。
在获取目标的状态参数内容方面。一般而言，最基本的应包括：目标位置、目标航向、目标航速。上述信息有效的前提是，需要完成对目标的发现、识别和确认。这要求天基系统具备足够的发现和识别能力，对于成像侦察监视卫星这意味着其分辨率必须达到一定的水平，对于电子侦察卫星则要求其一方面具备足够的侦察频率范围和灵敏度，另一方面也需要事先建立完备的潜在目标电子特征指纹数据库。
目标探测精度要求。包括目标位置探测精度和目标运动要素探测精度两大部分，主要取决于侦察装备固有探测误差的大小。目标位置探测精度越小，则目标定位散布圆越大；目标运动要素探测精度越小，则目标机动散布区域越大。
时间延迟（数据刷新要求）。对于机动目标精确打击任务来说，信息传递的时间延迟也将导致目标指示信息精度的下降。与目标定位精度的要求类似，对目标指示信息传输耗时的要求也是与导弹末制导体制及探测范围，以及导弹飞行时间、弹道修正能力、典型目标的运动速度等要素紧密相关的。在其他条件不变的情况下，目标运动越快，导弹末制导传感器搜索范围越小，则对目指/中制导信息传输时延的可容忍性越低。
数据格式要求。数据格式定义了侦察监视卫星与导弹武器间的数据接口，影响天基目标指示信息是否能够被导弹武器直接有效利用。只有采用与武器协调一致的数据格式设计，才能保证最终发送给导弹的目指信息能够为弹载制导系统所利用。如：卫星探测得到的目标位置（运动）数据的坐标系最好能与导弹制导解算的坐标系一致，数据的编码形式、每帧信息的时间戳等也需与武器系统进行协调。
(1)射前一次装订模式
天基侦察监视系统发现目标后，仅在导弹发射前将根据目标运动信息所解算、规划得到的导弹射击参数一次性装订到导弹，在导弹发射后，其弹道修正、目标搜索、攻击全部由弹载计算机根据射前装订信息按程序自行对导弹进行制导控制。这是一种“发射后不管”的模式。
该模式的缺点：
a. 导弹飞行时间越长、目标机动能力越强，则对定位目标的精度要求越高；
b. 存在明确的使用边界：即当导弹飞行时间长到某一个值时，目标在该时间段内的机动将足以脱离导弹末制导开机时的最大搜索范围，限制了导弹最大作战范围；
c. 没有作战弹性：无法控制已发射的导弹改变需打击的目标，即使原定打击目标已被别的导弹摧毁，或是战场上出现了新的更迫切需要尽快打击的目标。
(2)连续/断续的目标指示模式
在导弹飞行过程中，天基侦察监视系统持续或是断续、多次直接或通过地面控制系统向飞行中的导弹提供最新获取的目标位置、航速、航向等运动信息，供导弹及时进行弹道/航路修正，直至完成中末制导交班。
该模式的优点：
a. 准确、及时掌握导弹状态；
b. 动态调整航线/弹道，规避威胁，提高攻击成功率；
c. 实现“瞄准点修正”，赋予导弹更好的作战弹性，实现在线任务变更控制能力；
d. 及时评估打击效果。
该模式下体系的作战效能取决于侦察系统持续有效提供目标指示服务的时间，以及火力单元高效利用目标指示有效窗口时间的能力，这就要求天基系统需要搜索跟踪目标，并将对目标的精跟踪持续一段时间，对当前以低轨卫星为主的天基侦察监视系统而言这意味着较大的系统建设规模。此外，该模式对远程通信链路的可靠性和系统容量要求较高。
从前几节的分析可以看出，远程精确打击体系是一个十分庞大、涉及要素众多的复杂大系统，该体系的建设完善存在以下几方面难点：
(1) 作战链条长，涉及因素多，“发现即摧毁”实现困难；
(2) 体系要素复杂，对体系建设要求高，建设完善周期长；
(3) 作战组织难度大（尤其是强对抗下的大集群多波次攻击），杀伤链时间压缩困难；
(4) 作战弹性差，难以满足敏捷打击需求；
(5) 体系坚固性难以保证，易被敌“毁点瘫面”。
针对上述难点，在后续的体系建设与升级中，应充分借鉴利用当前各类人工智能、大数据、云计算的成果和“智能网络化”思维，着力建设具有 “智能化”特征的远程精确打击体系。
智能感知的侦察监视。在任意场景下自主规划、主动观测，敏锐地发现、识别与跟踪敌、我、环境多方目标，实现目标与场境的智能感知。突破星上智能目标检测与运动信息提取技术，发展天、空、地、海一体化的目标协同指示能力。研究基于战场图像理解的星上即时战术信息支持技术，从提供“载荷数据”向提供“情报信息”乃至“瞄准制导参数”转变。
智捷畅通的武器铰链。智能的网络化通信可提供对作战单元的按需伴随通信保障能力，实现随遇接入、灵活组网、智能抗扰、资源按需自动分配。发展基于认知无线电的智能天基数据链系统，以便敏捷地自主适应复杂电磁环境，使导弹武器具备智能宽带组网通信能力。
灵活高效的指挥控制。利用大数据和智能决策技术，构建融合使用多领域数据的指挥决策知识中心；通过人机混合增强智能的应用，减少人对作战链的干预，大幅提高作战敏捷性。利用机器学习、迁移学习等智能算法解决对抗条件下态势目标的自主认知，帮助指挥员快速定位、识别目标并判断其威胁程度等，压缩指挥决策在OODA循环中的时间。
自主柔性的火力打击。通过智能技术的应用大幅降低导弹武器作战过程中对体系的依赖，以适应强对抗、网络化的作战环境，未来智能导弹武器应突出自主作战能力，可“单兵”突入敌防御网实现“自主杀敌”。发展具备增强的“情报、监视、目标捕获和侦察”能力的智能导弹武器，可从复杂环境中智能提取目标航迹，自主融合多传感器数据，充分捕获目标发出的一切信息。在群作战模式下，未来导弹武器可利用群体智能进行全局协同决策，自动进行任务分配、航路规划、突击协同，自主实现“分进合击”。
坚固弹韧的体系运作能力。未来远程精打体系是智能可重构的，可高效组织作战资源，通过动态的资源管理和业务流程柔性重组来满足不同作战模式及作战任务需求，面向任务并根据武器特点快速构建“杀伤链”，彻底打破传统武器系统内传感、打击、通信资源固定配置的模式。体系还应具备强对抗下的智能有序降级使用能力，在遇到战损时可对信息感知、指挥控制和火力打击进行自重构，表现为体系能够逐级有序、分步降级使用，“降效而不失效”，从而仍然能够支撑一定水平下的火力打击与信息对抗行动。
远程精确打击作战是网络中心战时代精确化作战的主要形式之一，天基系统以其“全程在线，不受国界限制”的绝对高位优势，是远程精确打击体系信息获取、传输的重要手段。未来以天基系统作为骨干支柱的远程精确打击能力的建设，应重视以下几点：
(1) 通过人工智能、大数据、云计算等新兴技术的应用，大幅提高体系的智能化、自动化与体系运作效率。
(2) 体系的建设要与未来智能化导弹为代表的新一代精确打击武器的发展应用相适应。
应以未来战争设计来牵引体系后续的发展完善。
本文选自《战术导弹技术》2018年第5期
作者：孙亚楠，钟选明，王俐云，李希媛
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