美海軍「E-2D先進鷹眼」預警機的作戰網絡

2021-02-14 雷達通信電子戰

《美軍艦載「E-2D」預警機》

上面這篇是關於E-2D預警機雷達的詳細介紹,今天這篇翻譯內容側重的是E-2D預警機在機載網絡作戰中的作用分析。

美國海軍在設計E-2D預警機時,希望它有更遠的監視範圍,更大的雷達覆蓋範圍,可以進行高度複雜的機載作戰控制。E-2D預警機是美國海軍的主要採購項目。根據計劃到2022年將有75架E-2D預警機加入艦隊編制序列。

監視範圍

E-2D預警機的核心是新型機載AN/APY-9雷達,一種UHF波段的電子掃描陣列雷達。該雷達系統專門設計用於提供顯著增強的監視、探測和跟蹤能力,對付陸地、沿海和開放海洋環境中的高威脅飛機和巡航飛彈系統。在公海巡航時也可以持續進行海上監視。

AN/APY-9雷達使E-2D預警機的探測距離比E-2C預警機增加了大約40%。E-2D預警機的計算體積,掃描的面積幾乎是E-2C預警機的兩倍。E-2D預警機具有更大的掃描範圍,可以同時跟蹤空中和地面目標。


E-2D預警機的雷達可以探測到555km以內的飛機,350km以內護衛艦大小的艦船。E-2D預警機機身是適應雷達而設計的,因此機身結構不會在關鍵時刻影響雷達功能。

E-2D預警機設計時,考慮了艦隊視覺環境所需的強大的戰術性能特徵。例如,在輪子離開航母時雷達立刻開始工作。這使機組人員可以立即形成作戰態勢圖,即便是到巡邏區域的短距離飛行。

E-2D預警機機載雷達可以360度連續掃描,擔負巡邏任務時可以有更多的戰術變化。例如,E-2D預警機可以改變飛行航線,調整期間仍然可以保持後向雷達覆蓋範圍。

空時自適應處理技術

該雷達採用一種稱為空時自適應處理(STAP)的技術,處理來自陸地和沿海環境的雜波。通過分析技術降低地雜波「噪聲」或幹擾雜波「噪聲」。雷達採用自適應工作方式,從回波中提取數據,弄清作戰空間中的目標分布。

複雜的跟蹤只是E-2D預警機工作的一部分。E-2D預警機不僅搜集自身的跟蹤數據,並從其他艦船和飛機上搜集數據,形成作戰區域內友軍、敵軍以及不明目標的通用作戰態勢圖。

通過通用作戰態勢圖,E-2D預警機可以作為一個網絡的中心樞紐,在許多作戰平臺之間分發跟蹤和目標數據。一個高效的網絡需要更大的數據通道和機載作戰控制。例如,E-2D預警機可以識別一個目標,然後將其發送給F/A-18EF「超級大黃蜂」戰鬥機。


E-2D預警機和海軍綜合防空火力控制

對抗空中-海上作戰環境中的威脅時,需要與網絡部隊一起建立遠距離空中、海上和信息優勢。敵方目標出現得越快,作戰網絡核查和發送跟蹤數據就越關鍵。當作戰對手試圖進行電子幹擾時,建立一個網絡也可以抵消電子幹擾。

美國海軍已經具備協同作戰能力,協同作戰能力可以應對日益複雜的巡航飛彈和飛機威脅。通過協同作戰能力,裝備宙斯盾雷達系統的艦船可以共享通用作戰態勢圖,包括雷達和其他傳感器掃描,以及該區域內的聯絡和目標信息。

數據質量足夠好時,足以讓一艘艦船將跟蹤數據輸入網絡,而另一艘艦船接收目標跟蹤信息後射擊。通過作戰部隊傳感器網絡化,建立一個獨立的、分布式防空作戰能力,協同作戰能力可以增強艦船和飛機的防空作戰 (AAW) 能力。

E-2D預警機將作為美國海軍綜合防空火控系統的機載中心節點,構建一個連接艦船和飛機的基於IP的網絡。

E-2D預警機負責該網絡的空中對抗部分

正如美國海軍作戰部長喬納森·格林納特描述的那樣,美國海軍綜合防空火控系統是一個將飛機、艦船傳感器和武器能力聯合起來的網絡系統。

2013年9月,喬納森·格林納特向美國國會報告時說:「2015年,E-2D「先進鷹眼」預警機首次服役,到2020年裝備所有6個艦載機聯隊。美國海軍在2022年將全部換裝E-2D「先進鷹眼」預警機。


E-2D預警機作戰控制

E-2D預警機部署後,可以幫助形成數據網絡,改善傳感器、目標和指揮控制信息的傳輸。例如,E-2D預警機可以建立戰術目標網絡所需的大數據通道。

2008年,美軍海軍進行了機載先進戰術瞄準網絡數據鏈系統聯合實驗。它對海軍來說是一種全新的技術,它是一種具有特殊網際網路協議(IP)的網絡,允許艦船和飛機自由進入網絡。

E-2D預警機的角色非常關鍵,它使用機載先進戰術瞄準網絡數據鏈系統共享作戰態勢圖。每個作戰平臺都有唯一的地址標識,使通信和數據的路由更加高效。現有用戶可以對網絡進行優化,共享和整合識別跟蹤數據。

美國海軍計劃每艘航母艦載機聯隊裝備2架E-2D預警機執行作戰控制任務。E-2D預警機數據鏈是建立海軍綜合防空火控系統的關鍵。

通過機載先進戰術瞄準網絡數據鏈系統和海軍多功能信息分發聯合戰術無線電系統(MIDS-JTRS),可以進行機動通信。通過Link 16數據鏈通信,E-2D預警機還可以直接將增強的距離搜索信息發送給艦船等。 


E-2D預警機也可以作為向作戰態勢圖增加新型系統的媒介。F-35戰鬥機機載有源相控陣雷達和其他傳感器的數據可以通過E-2D預警機發送給操作員和指揮官。

E-2D預警機聯網之後,也能使整個平臺網絡靈活應對幹擾和其他形式的電磁敵對行動。當分散部署傳感器時,比如兩架E-2預警機,不可能同時幹擾它們。如果一架E-2預警機被幹擾得很厲害,另一架E-2預警機可以正常探測。

E-2D預警機配備5名機組人員,他們可以在戰鬥環境中密切協同工作。例如,第四戰術操作顯控臺用於增強E-2D預警機的作戰控制能力。在E-2D預警機上,副駕駛可以將玻璃座艙顯示器從飛行任務切換到輔助戰術行動。

E-2D預警機並沒有為機組人員配備豪華座椅。「先進鷹眼」預警機是為訓練有素的機組人員設計的,他們在極端的戰鬥任務中執行戰術監視任務。


監視在現代海戰中的作用

在現代海戰以及本世紀20年代及以後的更具破壞性的環境中,監視將發揮主導作用。1982年的英阿馬島戰爭提醒人們,在沒有專門的機載預警監視的情況下,部隊受到空中、海上和水面下的攻擊會發生什麼。

例如,兩架低空飛行的阿根廷「超級軍旗」戰鬥機,發射了一枚「飛魚」反艦飛彈擊中了英國的謝菲爾德號驅逐艦。飛彈在離水面8英尺高的地方掠過。

謝菲爾德號驅逐艦的雷達沒有發現「超級軍旗」戰鬥機,也沒有採取行動應對飛來的「飛魚」反艦飛彈。「飛魚」反艦飛彈在船身上炸開了一個洞並引發了火災,這艘艦船最終被擊沉。

跟蹤和識別即使是相對較少數量的目標也很困難。例如,英國人損失了兩架「海鷂」式戰鬥機,這兩架飛機躲避低空雷達探測而飛進了大海。30年過去了,海空威脅環境的破壞性要大得多。

馬島戰爭另一個被忽視的教訓是兩棲登陸作戰容易受到攻擊。在英國軍隊登陸福克蘭群島的短時間作戰中,又有五艘英國艦船在兩棲作戰階段被空襲擊沉。阿根廷的一艘巡洋艦被潛艇擊沉,迫使艦隊返回港口。

在瞬息萬變的戰場上,所有戰術能力都能發揮作用。技術發展趨勢表明,戰場上將會有大量的彈道飛彈和巡航飛彈,以及敵方的飛機、無人機和艦船。

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