經(jīng)過60年的發(fā)展，預警機已成為空中的C³I中心。展望未來，預警機的，C³I功能將不斷完善，成為C⁴ISR(通信、指揮、控制、計算機、)情報、搜索和偵察)空中樞紐。本文將談及預警機的主要發(fā)展趨勢。

繼續(xù)改進現(xiàn)役預警機

為使預警機適應未來戰(zhàn)爭的需要，美、俄、法、日等國都在加緊完善現(xiàn)役預警機，著手對機載任務電子系統(tǒng)進行改進。

提高機載預警雷達功能

機載預警雷達是預警機主要的傳感器和情報來源。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭的復雜電磁環(huán)境下，預警雷達作為預警機的主要探測設備，面臨著隱身目標、低空突防、反輻射導彈和電子干擾等四大嚴峻挑戰(zhàn)。

90年代以來，隱身技術已經(jīng)相當成熟，因此要求預警雷達進一步提高探測隱身目標的能力，擴大覆蓋空域。美軍已安排計劃改進E-3和E-2的預警雷達。在科索沃的作戰(zhàn)表明，經(jīng)“雷達系統(tǒng)改進計劃”(RSIP)改進的E-3與未經(jīng)RSIP改進的E-3相比，探測小目標和隱身目標的能力提高了1個量級。美國海軍的E-2C后繼機型“先進鷹眼”，也將換裝根據(jù)“雷達現(xiàn)代化計劃”(RMP)研制的電子掃描雷達，雷達的主要參數(shù)比現(xiàn)有AN／APS-145雷達改善20分貝，從而使雷達性能“躍升兩代”，無疑將提高探測小目標的能力。

新研制的預警雷達將普遍采用有源相控陣體制。因為相控陣可以在數(shù)微秒內改變波束指向，形成自適應能力，即根據(jù)威脅程度的不同靈活調整掃描速度、信號波形和其他參數(shù)，將多個天線單元發(fā)射的信號合成在一起，從而增強探測隱身目標的能力。在相控陣天線的布局上采用共形陣，也被認為是反隱身、擴大雷達作用距離的有效手段。搜索雷達的作用距離與雷達的輻射功率及天線面積成正比，而共形陣能獲得較大的天線面積，在加上有源相控陣體制的較大功率，就能有效地補償由于目標反射能力下降而造成的雷達探測距離的降低。

增加輔助探測設備

除了不斷改進預警雷達外，預警機上還需要增加一些與雷達互補的探測設備，如電子支援措施／電子情報偵察、通信支援措施／通信情報偵察、紅外搜索與跟蹤等設備以及先進的電子自衛(wèi)設備，以提高預警機的整體作戰(zhàn)效能，以及在復雜電磁環(huán)境下的生存能力。其中最有發(fā)展前景的是紅外探測設備。目前美海軍正在為“先進鷹眼”研制“紅外搜索與跟蹤設備”(IRST)，用于探測和跟蹤來襲導彈，以承擔戰(zhàn)區(qū)導彈防御任務。

開發(fā)重要的預警機技術

非合作目標識別技術

1988年，美國參議院武裝委員會就提出了要研發(fā)“非合作目標識別”(NCTR)技術，作為已有“敵我識別系統(tǒng)”(IFF)的輔助設備甚至取而代之?，F(xiàn)有的詢問-應答式敵我識別系統(tǒng)并不保險，例如，友軍飛機的IFF設備可能出故障或編碼失效，在戰(zhàn)時還可能為了免遭敵方反輻射導彈攻擊而關機。此外，民航飛機和私人飛機也可能沒有IFF設備。因此，沒有應答的目標不一定都是敵機，由此引發(fā)的悲劇已有幾起。例如，1994年4月14日，美、英聯(lián)軍在伊拉克北部上空執(zhí)行禁飛區(qū)任務時，因E-3識別有誤，把2架陸軍的UH-60直升機誤認為是伊拉克的“米-24”而引導2架F-15將其擊落，造成26人死亡。因此，預警機上除了安裝IFF設備外，還需要非合作目標識別設備來識別沒有應答的目標。非合作目標識別技術包括：利用敵方的IFF系統(tǒng)；采用合成孔徑或逆合成孔徑雷達探測目標，以及分析目標反射信號特征，與數(shù)據(jù)庫中儲存的目標特征進行對比，從而識別目標等。

多情報源信息融合技術

現(xiàn)代戰(zhàn)爭正在從平臺中心戰(zhàn)轉變?yōu)榫W(wǎng)絡中心戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的平臺中心戰(zhàn)概念中，各平臺主要依靠自身的探測設備和武器進行作戰(zhàn)，平臺之間的信息共享非常有限。而網(wǎng)絡中心戰(zhàn)采用先進的信息技術實施協(xié)同作戰(zhàn)。美國海軍的“協(xié)同作戰(zhàn)能力”(CEC)系統(tǒng)被認為是第一個網(wǎng)絡中心戰(zhàn)系統(tǒng)，其核心設備是“數(shù)據(jù)分發(fā)系統(tǒng)”和“協(xié)同作戰(zhàn)處理器”，而支撐后者的正是多情報源信息融合技術。美軍已開始構建“單一綜合空中圖像”(SIAP)系統(tǒng)，用于融合多個信號源的數(shù)據(jù)。不同軍種的指揮官能夠看到同一幅空中目標圖像，因此可以避免在協(xié)同作戰(zhàn)中可能導致的自傷問題。

任務系統(tǒng)與載機一體化設計技術

載機為任務系統(tǒng)提供了平臺，同時，載機的外形、體積、重量和氣動性能等因素也限制了任務系統(tǒng)的設計。因此，有必要對任務系統(tǒng)與載機進行一體化設計。一體化設計有兩種可能的途徑。一是在選定已有載機的情況下，將電子設備天線(主要是雷達的相控陣天線)與載機外形共形，例如智利的707“費爾康”預警機方案。共形陣與平面陣相比，可以提高天線增益和測角精度，解決載機氣動外形與天線布局的矛盾；但是對陣面輻射單元的幅相控制要復雜很多，同時還要解決機身和蒙皮在飛行中的變形問題。任務系統(tǒng)與載機一體化的第二種可能途徑，是使飛機外形與多面相控陣天線相適應，實際上就是為預警機研制專用載機。這種一體化設計更為徹底，但是成本太高。

另外，任務系統(tǒng)自身的一體化設計也是一個發(fā)展方向。在相對狹小的空間內布置大量的前端發(fā)射、接收和處理裝置，對于系統(tǒng)設計是一個難題。開展多傳感器設備的復用設計，可以極大地改善系統(tǒng)的電磁環(huán)境，降低系統(tǒng)風險和研制成本。開展模塊化和公用化設計，有助于提高預警機的可靠性、互換性，改善系統(tǒng)的可維修性和可測試性。

開放系統(tǒng)體系結構技術

60～70年代的預警機采用專用計算機和非開放式體系結構，使得研制和維修費用過高，改進起來也費時、費錢。如專門設計的軍用計算機比同等商用計算機的價格一般高10～20倍，升級也不方便。為了提高經(jīng)濟性和可持續(xù)發(fā)展能力，在E－3的改進中采用“開放系統(tǒng)體系結構”(OSA)，充分利用了現(xiàn)成的商用貨架產品(COTS)軟硬件及其標準。這樣既提高系統(tǒng)性能和可靠性，又減少壽命周期費用和設備的體積重量，還能提供“即插即用”的能力；從而減少了任務系統(tǒng)升級所需時間、經(jīng)費和集成的復雜性，也不需要重新編寫操作軟件、進行集成測試。E-3的中期現(xiàn)代化改進，就是通過直接選用性能更高、成本更低的商用貨架產品，用它們替換舊的系統(tǒng)部件來實現(xiàn)升級的。

對預警平臺的多樣化構想

目前，世界各國預警機的載機選擇呈現(xiàn)出多樣化的特點：大、中、小型預警機均有，固定式和旋翼式平臺并存，氣球載預警系統(tǒng)也得到青睞。根據(jù)未來戰(zhàn)爭的需求，考慮到戰(zhàn)術要求、研制成本、裝備數(shù)量等綜合因素，各國特別是

美國對預警機的發(fā)展提出了一些新的構想。

多傳感器指揮控制群

采用相控陣體制，在一架飛機上同時實現(xiàn)預警雷達和合成孔徑雷達兩種功能，是美國預警機研究的重點之一。2001年，美國空軍提出了“多傳感器指揮控制群”(MC²C)的概念。MC²C是一個分布在天空、地(海)面和太空的龐大系統(tǒng)，由空基系統(tǒng)、無人機、地面站以及新型“多傳感器指揮控制飛機”(MC²A)等組成。各種傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)通信鏈路組網(wǎng)“融合”，構成一個完整的情報、偵察和監(jiān)視系統(tǒng)，可以為指揮決策提供依據(jù)、為打擊武器提供火控數(shù)據(jù)?！岸鄠鞲衅髦笓]控制飛機”是MC²C的核心，由波音公司在2002年提出初步構型，以波音767-400作平臺實現(xiàn)。機身前半部安裝改進的E-8對地監(jiān)視雷達，后半部裝波音737預警機的對空(海)監(jiān)視雷達，在同一架飛機上兼有E-8和E-3的功能。為了解決電磁兼容和載機供電等棘手的技術問題，美空軍調整發(fā)展思路，于2003年2月啟動了E-10“多傳感器指揮控制飛機”的研制(詳見本刊2005年3月號)。

預警戰(zhàn)斗機

美軍設想在戰(zhàn)斗機上改裝共形的、方位可覆蓋360°的預警雷達，構成預警戰(zhàn)斗機。由于飛機本身的限制，預警戰(zhàn)斗機的發(fā)射功率和作用距離將小于現(xiàn)有的預警機。在作戰(zhàn)使用時，一次派出多架預警戰(zhàn)斗機，對每架飛機指定戰(zhàn)術監(jiān)視范圍，預警機或地面指揮中心接收各預警戰(zhàn)斗機的雷達數(shù)據(jù)并進行綜合，形成完整的空中戰(zhàn)術態(tài)勢圖像。這是應用“蜂窩”原理進行分布式監(jiān)視的工作方式，優(yōu)點是可以擴展監(jiān)視范圍，缺點是機載雷達改裝工作量大、費用高；而且預警戰(zhàn)斗機工作時增加了被敵方發(fā)現(xiàn)和殺傷的風險。這種設想目前尚處于概念性研究階段。

預警無人機

可在無人機上安裝預警雷達構成預警無人機。作戰(zhàn)使用時，一次派出多架預警無人機分赴戰(zhàn)區(qū)不同方向，由預警機或地面指揮中心接收并融合預警無人機的雷達數(shù)據(jù)，獲得完整的空中戰(zhàn)術態(tài)勢圖形。初步考慮有戰(zhàn)術型和長航時型兩種預警無人機。戰(zhàn)術型飛行時間在10小時以內，作戰(zhàn)半徑不超過240千米；長航時型飛行時間大于10小時，作戰(zhàn)半徑超過240千米。這個設想的優(yōu)點是可以擴展監(jiān)視范圍，缺點是費用高，也易被敵方發(fā)現(xiàn)并擊落。在對空監(jiān)視方面，這個設想處于概念性研究階段。在對地監(jiān)視方面，北約經(jīng)過多年論證，最終為其“聯(lián)合地面監(jiān)視”(AGS)計劃選擇了A321大平臺與RQ-4B“全球鷹”無人機相結合的方案，大小平臺上安裝尺寸不同的對地監(jiān)視雷達。

雙基地雷達

這是將無人機與預警機以雙基地方式配合使用。在無人機上安裝雷達接收機，接收預警機雷達照射目標后產生的側向回波信號，并通過數(shù)據(jù)鏈將信號轉發(fā)給預警機進行綜合處理。由于無人機能靠近目標，運用雙基地雷達工作原理可以提高預警機發(fā)現(xiàn)隱身目標的能力。諾斯羅普·格魯曼公司曾于2000年夏用“全球鷹”無人機對上述方案進行過演示試驗。美國空軍很感興趣，但目前仍處于概念研究階段。

預瞥雷達衛(wèi)星

基于全球戰(zhàn)略的需要，美國空軍正在研究如何把機載預警和控制系統(tǒng)應用于空間。一種可能的辦法是預警雷達衛(wèi)星、預警機和預警無人機的綜合使用，以擴展預警監(jiān)視能力。設想用星載預警雷達照射空中目標，由預警機接收目標回波信號并進行處理，也可用靠近目標的無人機將接收到的目標回波信號轉發(fā)給預警機。這個設想的優(yōu)點是衛(wèi)星監(jiān)視覆蓋范圍寬，可以不冒預警機進入戰(zhàn)區(qū)的風險而獲取敵方縱深的空中或地面態(tài)勢情報；缺點是衛(wèi)星在戰(zhàn)時易被地基激光器和粒子波束武器等反衛(wèi)星武器摧毀。另外，天基監(jiān)視平臺還有許多問題要解決，如傳感器的集成、監(jiān)視雷達工作模式的轉換等，最重要的是能否研制出預警雷達衛(wèi)星。美國空軍已經(jīng)進行一些初始試驗，以確定用衛(wèi)星照射空中目標的可行性。