壹 引/言 現(xiàn)代戰(zhàn)機能力要求越來越強,作戰(zhàn)樣式越來越多,對戰(zhàn)場信息需求越來越多,越來越精;戰(zhàn)場環(huán)境越來越復(fù)雜,各種干擾、欺騙、隱身技術(shù)使得單一傳感器難以獲得全面、精確的目標(biāo)信息。為了提高戰(zhàn)機的攻擊能力和生存能力,配置的機載傳感器也越來越多,常見的目標(biāo)信息傳感器包括雷達、光電、電子戰(zhàn)、數(shù)據(jù)鏈(廣義上)等。 這些傳感器工作原理各不相同,都有各自的使用特點,且有多種工作模式;其工作時機、探測空域也不盡相同,見圖1。 圖1 先進戰(zhàn)斗機雷達和光電傳感器功能 在作戰(zhàn)過程中,如果要求飛行員在駕駛飛機的同時還要控制管理這些傳感器,會給飛行員帶來非常嚴(yán)重的工作負(fù)荷和心理負(fù)荷。 因此,先進戰(zhàn)斗機必須由航電任務(wù)系統(tǒng)完成對機載多傳感器的智能化綜合管理,讓飛行員把主要精力集中在戰(zhàn)術(shù)決策上。 貳 機/載/多/傳/感/器/綜/合/管/理/的/內(nèi)/涵 機載多傳感器綜合管理是指借用一定的技術(shù)手段,根據(jù)系統(tǒng)任務(wù)需要對機載多個傳感器的類型選擇、工作時機、工作模式、探測方向、探測空域等進行確定。 機載傳感器作為航電任務(wù)系統(tǒng)的一部分,要完成系統(tǒng)賦予的任務(wù),必須接受系統(tǒng)的控制。同時,為了完成賦予的任務(wù),機載傳感器必須管理調(diào)度傳感器內(nèi)部的各種資源。因此機載多傳感器綜合管理分為二級:宏觀管理和微觀管理。 宏觀管理集中在航電任務(wù)系統(tǒng)層面,主要完成機載多傳感器的任務(wù)分配和協(xié)同管理,實現(xiàn)傳感器資源動態(tài)的最優(yōu)配置,確定在各任務(wù)階段傳感器的最佳工作模式、探測中心、探測空域、以及傳感器之間的協(xié)同等,通過宏觀指令控制各傳感器高效地工作。具體如下: 1) 模式管理:對傳感器的工作模式進行選擇。具體來說就是確定光電系統(tǒng)、雷達、電子戰(zhàn)系統(tǒng)的工作模式和工作參數(shù); 2) 空間管理:確定非全向傳感器如雷達、光電系統(tǒng)的探測方向和探測空域; 3) 時間管理:對有源傳感器(雷達、電子戰(zhàn))的輻射時機進行管理; 4) 協(xié)同管理:使雷達、光電系統(tǒng)、電子戰(zhàn)、數(shù)據(jù)鏈等多個傳感器協(xié)同工作,共同完成目標(biāo)的探測和跟蹤任務(wù)。 圖2 機載多傳感器綜合管理 微觀管理主要是單個傳感器為了完成系統(tǒng)賦予給該傳感器的探測任務(wù)所執(zhí)行的內(nèi)部資源的調(diào)度和管理,生成微觀指令序列控制傳感器工作,如天線控制、信號接收與處理、波形選擇、相位控制、輻射頻率、脈沖間隔、干擾樣式、冷卻控制等管理功能,主要目的在于如何高效、精準(zhǔn)地完成系統(tǒng)分配的任務(wù)。 叁 機/載/多/傳/感/器/綜/合/管/理/的/目/標(biāo) 多傳感器綜合管理的目標(biāo)如下: 1) 能根據(jù)系統(tǒng)的任務(wù)和戰(zhàn)場態(tài)勢信息,自動選擇合適的傳感器類型,確定各個傳感器的工作模式、工作時機、探測空域和最佳工作參數(shù),實現(xiàn)傳感器智能化控制管理,從而減輕駕駛員的負(fù)擔(dān); 2) 通過多傳感器的智能管理,減少飛行員對傳感器的操作動作,但必須保證飛行員以最高的優(yōu)先級對傳感器進行超控; 3) 多傳感器協(xié)同工作,實現(xiàn)機載多傳感器之間的優(yōu)勢互補;能夠使用機外信息源提供的目標(biāo)信息引導(dǎo)機載射頻有源探測;能夠?qū)崿F(xiàn)射頻有源探測與射頻無源探測、光電探測之間的協(xié)同探測與跟蹤;實現(xiàn)射頻無源探測、光電探測對射頻有源探測的引導(dǎo)、隨動; 4) 對主動輻射劃分等級,自動或人工控制射頻輻射時機,實現(xiàn)隱蔽接敵和靜默攻擊。 肆 機/載/多/傳/感/器/綜/合/管/理/的/效/益 傳感器管理的根本目的在于充分利用機載的探測資源,快速、精確、全面獲取戰(zhàn)場目標(biāo)信息。通過對機載多傳感器綜合管理,可以得到很多收益,具體如下: 1) 可以輔助飛行員選擇合適的工作傳感器、確定各傳感器最佳的工作時機、工作模式和工作參數(shù),減輕飛行員工作負(fù)擔(dān); 2)提高目標(biāo)的探測概率。如果從紅外到雷達的整個頻段都來觀測,探測概率就會增加,被敵機欺騙的概率就會減小。在有傳感器不能使用時,總有其它傳感器能提供信息; 3)擴展空間覆蓋范圍。通過合理分配傳感器探測空域,一種傳感器可以探測其它傳感器探測不到的空域,使總的探測空域得以擴展,見圖3; 圖3 雷達(藍色)、紅外(紅色)分別探測不同的區(qū)域 圖4 數(shù)據(jù)鏈(黑色)引導(dǎo)雷達(藍色)、紅外(紅色)探測遠(yuǎn)距目標(biāo) 伍 結(jié)/束/語 通過機載多傳感器綜合管理,可以減輕飛行員過重的工作負(fù)擔(dān),使其從繁雜的常規(guī)事務(wù)管理中解脫出來,集中精力進行關(guān)鍵性決策,全身心地投入戰(zhàn)斗;可以提高傳感器系統(tǒng)的探測性能和探測效率,從而提高飛機的生存率和作戰(zhàn)效能。 |
|