基于空中通信中继的预警机配置研究*

崔 凯，沈治河，杨兴宝，朴成日，张 国

（海军大连舰艇学院，辽宁 大连 116018）

0 引言

舰载固定翼预警机是航母编队对空预警的重要组成部分，预警机在航母编队远海防空作战中起着至关重要的作用，其活动范围决定了编队的预警范围，预警机活动范围受编队通信能力的影响，如何优化现有预警兵力部署，增大编队预警范围需要深入研究。文献［1］以预警机实时探测能力为基础，给出了预警机航线规划的定量公式；文献［2］针对航母编队舰载战斗机在甲板待战和空中巡逻时，分别对预警机前出距离进行计算分析；文献［3］根据预警机是否实时有效地全覆盖任务线为具体决策准则，构建了多预警机空域配置估算模型；文献［4］通过精确模型分析敌可能攻击路线，对预警机的前出距离和配置数量进行了定量研究，分析了双方态势和装备参数对预警机配置的影响。文献［5］指出UHF 波段是舰载固定翼预警机的最佳通信频段；文献［6-9］对预警机巡逻空域的设置、预警机指挥编队协同作战、舰艇和预警机联合航迹规划等进行了分析；文献［10］针对带状责任探测区多架预警机协同探测问题，量化了不同协同模式，确定协同部署优化决策模型。现有预警机配置研究基本上是在不超出其通信范围和作战半径的前提下进行的，本文根据预警机具有空中指挥中心功能的特点，将编队部分舰载固定翼预警机作为空中通信中继，超出编队原有通信范围综合配置中继预警机和远距离前出预警机，最大化扩展编队预警范围。

1 编队预警兵力分析

航母编队所属兵力中，影响其对空预警能力的主要有舰载固定翼预警机、舰载战斗机、属舰等，其中舰载战斗机装备的小型数据链不具备中继功能，装备数据链的属舰虽有中继功能，由于地球曲率影响，对其他作战单元的中继能力有限，预警机具有探测、通信、指挥等枢纽功能，所以最佳中继兵力选择为预警机，且预警机数据链可实现多级中继通信。

图1 基于通信中继的航母编队预警示意图

2 编队预警距离与预警机前出距离关系模型

预警机的活动范围确定了航母编队预警探测范围，在作战过程中有空中通信中继兵力支援下，编队数据链通信范围增加，预警机可前出的距离随之变大，借助数据链形成的编队网络传感器预警纵深得到延伸，同时预警机雷达的探测区域对不同方位目标发现距离不同，进而编队对不同方向目标获取的预警距离不同。

航母编队防空作战中，舰载固定翼预警机前出探测目标，将目标信息回传至编队指挥所，指挥所确定拦截方式和兵力（舰载机战斗机或区域防空属舰），拦截兵力获取拦截命令及信息后，舰载战斗机从甲板待战（或空中待机）区飞向目标拦截，或者属舰发射区域舰空导弹拦截，整个过程所用时间应小于预警机发现目标到目标飞行至遭遇点的时间，编队才能完成拦截任务，由编队防空作战敌我态势关系建立模型。

图2 航母编队对空预警及防御示意图

OA 为预警机前出距离，用L 表示；AB 为预警机在有通信中继时延伸的距离，用ΔL 表示；OC 为预警机发现空中目标时，目标距编队中心的距离，即编队预警距离，用D 表示；BC 为预警机对空发现距离，用Rfx表示；Rzz为预警机作战半径，Rtx为预警机通信距离；a 为目标攻击我编队的方位。

根据敌我态势得，

解得D 值，根据实际情况取编队预警距离的较大值，得

3 综合配置中继预警机及远距离前出预警机

图3 通信中继预警机配置示意图

3.1 远距离预警机所需前出距离时的综合配置模型

图4a 中继预警机及远距离预警机综合配置模型示意图

3.2 远距离预警机所需前出距离时的综合配置模型

远距离预警机结合中继预警机配置如图4b 所示，其中三角形为远距离预警机配置位置，五角星为通信中继预警机配置位置，红色弧线为编队所需预警机线。

图4b 中继预警机及远距离预警机综合配置模型示意图

4 作战想定

一个航母编队携带舰载固定翼预警机4～5 架，假设预警机最大通信距离Rtx为350 km、作战半径Rzz为650 km，预警机在一定高度对某类目标的发现距离Rfx为250 km，编队所需预警扇面半径Dreq=800 km，扇面角ωD=90°。

图4c 中继预警机及远距离预警机综合配置示意图

5 结论

基于航母编队远海作战预警需求及预警机的网络作战中继功能，本文提出将编队所属部分舰载固定翼预警机作为空中通信中继兵力，延伸预警机前出距离来扩大编队预警范围的方法，增强编队远距离预警能力，满足远距离预警需要。通过实例验证了该方法的优越性和可行性，提出了通信中继预警机和远距离前出预警机的综合配置方法，为预警机的作战训练提供了理论参考。