远域探测航母编队的手段及方法
远望智库技术预警中心易潮编译
航母编队作为美*远洋作战的支柱与核心，是其干预地区冲突、介入地区事务的“杀手锏”，但一旦受创，将极大地摧毁其战斗意志。一、美航母编队主干配置综合考虑美海*发展蓝本，未来几年内其航母编队主干配置仍是航母+巡洋/驱逐舰+核潜艇，不会出现较大的变化，但可能视情编入其他舰种。1.1航线及可能战位
结合近年美航母编队活动情况，初步认为其位印太地区可能的航线有3类9条，第1类本土增援航线3条：圣迭戈-珍珠港-关岛、圣迭戈-珍珠港-横须贺、圣迭戈-横须贺，第2类西太作战航线4条：关岛-横须贺、关岛-冲绳、关岛-樟宜、横须贺-冲绳-樟宜，第3类印度洋巡弋航线2条：樟宜-红海、樟宜-迪戈加西亚；几乎所有的航线均处于国际重要商运航道附近或近海繁忙地域。同时，结合其公开报道中航母活动海域以及作战效益满足条件，研判其可能战位有3线11个，一线战区边缘线4个：九州以南、冲绳附近、菲律宾海、新加坡以北，二线区外待战线3个：关岛附近、卡尔文以北、马六甲海峡北口，三线外围增援线4个：美国本土、夏威夷附近、迪戈加西亚附近、中东。1.2航母编队特征
目前，美*单航母编队水面舰船标准编组包括1艘航母、3-4艘宙斯盾舰等，在战区威胁较大时，可能纳编5-6艘宙斯盾舰或导弹观察船；在岛屿争夺作战时，可能纳编1个两栖戒备大队（两栖攻击舰、船坞运输舰、船坞登陆舰各1艘）；在打击任务较重但兵力不足以组成双航母编队时，可能纳编1个火力加强版远征打击大队（两栖戒备大队+水面行动大队，两栖攻击舰上载F-35B战斗机）。光学特征方面。主要包括航母自身特征以及编队尾流特征，①航母自身特征；美航母均设斜直两段式飞行甲板，岛式上层建筑位于舰中部偏后右舷侧，呈长条状；提康德罗加级巡洋舰均为长艏楼舰型，双舰炮、双垂发系统（单元）；伯克级驱逐舰主桅后倾，采双垂发系统（I/II型90单元；IIA型96单元）。图：美航母编队舰船外形示意
②编队尾流特征，可观察的尾流波形主要有Kelvin尾流、气泡尾流和平静紊流3种，不同舰种的尾流宽度、长度不尽相同，例如，航母编队中宙斯盾舰舰身细长，可产生明显的（油船等圆满船体难以产生Kelvin波）；航母核反应堆高热废水排至海面，热尾流特征明显，红外热成像仪容易识别；气泡尾流的一个显著特性是宽度和厚度，航母尾流一般宽约米、厚约22米，宙斯盾舰尾流一般宽约33-40米、厚约19米，通过MATLAB软件即可在卫星影像中识别出航母编队尾流。电子特征方面。美*航母编队雷达配置固定，各级舰船还配备独特的专有雷达，可作为其识别的“身份证”。其中，尼米兹级航母主要装备AN/SPS-48E、AN/SPS-49对空搜索雷达，机载AN/SPS-雷达（E-2D预警机），AN/SPS-67对海搜索雷达以及AN/SPN-41/43/44/46等导航雷达；福特级航母主要装备AN/APY-9相控阵雷达，机载AN/SPS-雷达，AN/SPS-48E、AN/SPS-49、AN/SPQ-9B对空搜索雷达以及导航雷达等；提康德罗加级巡洋舰主要装备AN/SPY-1A/B相控阵雷达，AN/SPS-49、AN/SPS-55对海搜索雷达以及AN/SPS-64导航雷达等；伯克级驱逐舰主要装备AN/SPY-1D相控阵雷达，AN/SPS-67对海搜索雷达以及AN/SPS-64导航雷达等。上述雷达均有固定的工作频段和发射功率，一旦在远洋捕获，即可进行比对验证，进而判断其航母编队方位。此外，识别判证美航母时，还可通过补给船位置、编队水声特征等方面进行辅助判断，进而实现尽早尽远发现。二、现状及问题近两年来，美海*作战思路由“消耗战”向“机动战”转型，提出以“海洋分布式作战”和“远征前进基地作战”等理论为基础的“决策中心战”概念，并在水面舰队设计中将“增大敌人对美*水面部队进行跟踪定位的难度”列为首位。可以预见的是，未来其航母编队作战将采“小集群、多编组、高机动”的方式，在战区外沿或对手海、空、导力量打击能力边界遂行各项任务，不排除在极端情况下实施全编队高强度电磁静默作战；而另一方面，目前世界各国对于大洋深处的舰船探测手段和发现能力都较为有限，仅能依靠天基卫星或部分岸基天目雷达，“能不能发现”往往成为制约打击效能的首要因素。2.1光学侦察
理想情况下，星座对于大型水面舰船的发现概率大于95%；若使用跟踪关联算法，则定位误差通常为米，平均速度误差为0.36节，平均航向误差为3.18度，基本满足海洋监视需求。但由于舰船目标一般只占几个到几十个像素点，属于弱小点目标，受海杂波等因素的影响，舰船与海面背景的对比度较低，可提取的特征信息很少，可能出现目标漏检问题。此外，考虑到卫星平台运动与姿态控制误差，舰船对应的各帧像素点与像面位置可能不一致，而卫星图像受光照等因素影响，帧间的辐射亮度可能不一致。2.2雷达侦察
一方面，航母编队的舰船目标均为钢铁结构，其辐射、散射特性明显，对无线电波具有较强的反射能力，航母甲板由于起降飞机，不能涂上吸波材料，并且在外形上也无法倾斜以偏转雷达波，给雷达侦察提供较大便利条件。另一方面，海面相对于雷达是一个动态和不断变化的平面，对雷达发射的信号具有后向散射作用，SAR雷达拍摄运动目标时，部分目标可能因为其自身RCS值较小而淹没在复杂背景中，或因为其运动特点使得合成图像出现散焦而偏移其初始位置；若使用ISAR雷达实施成像，则因为舰船转动产生大量的位置变换和坐标变换坐标，导致算法极度复杂；同时由于使用低仰角照射目标时，海平面对雷达信号的反射和折射会在ISAR图像上会生成假目标，若假目标与真实目标的像有重叠，会严重影响雷达目标的分类与识别。2.3电子侦察
航母编队作为电磁信号的综合体，装设大量电子设备，构成了相当强烈和巨大的电磁信号源，同时，为确保自身安全，航母编队警戒、控制雷达几乎不可能全部关机也，很难做到全无线电静默。实验发现，S、L、UHF频段下，星座对于航母编队的发现概率分别为60%、50%、70%。但卫星轨道相对固定公开，在目标上空侦察窗口时间较短。航母编队甚至可以直接关闭所有雷达实施最高等级电磁静默进行规避。三、加强远域探测在实际环境中，应结合美*作战运用习惯和航母编队武备，对其编队离港增援-抵达战区作战全过程实施持续性监视，并针对其可能的应对行动预设备份。总的来看，对于航母编队的远域探测是一个长久性的重难点课题，特别是随着其“反情报、监视、侦察与瞄准”能力的不断提高，未来侦察平台被诱饵诱偏、难以侦获的概率越来越大。因此，必须加强作战管理，进一步提高传感器的敏感性，加大对其可能航线与战位的预判分析，积累更多、更精确的特征数据，提高战时的侦察效能。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇