于无声处听惊雷航空电子系统

计划采购88架用以填补由于EA-6B退役所形成的空缺。

记：航空电子系统可分为哪些子系统？

许：总的来讲大体上可分为以下几大系统：通信、导航、识别(CNI)、探测、电子战以及座舱显示和控制等系统。

通信、导航和识别(CNI)系统现代飞机电台广泛使用频率合成器，计算机技术的发展促进了数字通信的应用，电子战技术的发展，要求通信系统具有良好的抗干扰和防窃听能力。

联合战术信息分配系统(JTIDS)是20世纪末由美国三军联合研制的一种高可靠的、具有良好的保密性和抗干扰能力的时分多址通信系统（TDMA）。它可以使大量作战飞机与地面或海上指挥所，以及同地面行进中的部队相互通信，在快速运动状态下交换作战信息。第一类终端是为大型载体研制的，它具有较大功率和较多功能，用于大规模的空中、地面和海上指挥中心进行指挥、控制和信息传递。第二类是小型终端，为战斗机和攻击机等小型载体设计的。

此外，还有卫星通信系统。在地球同步轨道上目前分布有数百颗各类卫星，供通信、电视广播和气象预报使用。国际海事卫星在其第2代卫星上设计了AMSS专用转发器。主要提供以下服务：空中交通管制服务(ATS)；航务管理通信(AOC)；航空行政通信(AAC)；航空旅客通信(APC)。

导航系统是航空电子系统中的重要子系统。其主要用途是引导飞机沿着预定航线，飞到预定地点，并随时给出飞机准确的即时位置。在军事上，导航系统配合其它系统完成武器投放、侦察、巡逻、反潜、预警和救援等任务。

敌我识别系统也非常重要。现代战争经常是在一种非对称、非接触、非线性的战场态势下进行的，敌我双方的飞机、车辆、导弹及其它武器系统遍布整个战场，在时间紧迫、分秒必争的战争环境中，单靠人自身的感官和思维去判断，早已不能满足正确识别敌我的需求。1991年海湾战争期间，美军误伤友军的概率高达18%，令美军方上层大为震惊。为避免类似悲剧重演，战后，美军将装备新型敌我识别系统视为当务之急，将敌我识别纳入C4ISR系统内，其作用不仅可减少误伤，同时还能增强士兵对战场态势感知能力，从而大大地提高士兵的生存能力和战斗力。

目标探测系统 它可以借助于磁场、声波、光波、电磁波、烟迹和放射性进行探测。其中借助光波和电磁波的探测应用最为广泛。

雷达已经成为各种军用航空器必不可少的电子装备，而且其性能的优劣也成为航空器总体性能的重要标志。在大、中型民用航空器中，为了保证飞行安全与全天候航行，机载雷达也是必不可少的。在现代空战中，机载火控雷达的性能往往比飞机本身的飞行性能更能决定空战的胜负。

以控制天线辐射阵元的相位实现天线波束扫描称为相控阵天线。20世纪80年代之后，美国、俄国和法国先后陆续装备战斗机、轰炸机、预警机的无源相控阵雷达共有多种。苏联率先于20世纪80年代将无源相控阵雷达SBI-16装备米格-31战斗机。法国在20世纪90年代将无源相控阵雷达RBE2装备“阵风”战斗机。

进入21世纪，在无源相控阵基础上发展起来的有源相控阵（AESA）雷达已逐渐普及，从上世纪60年代起，历经40余年的不懈努力，已率先在美国新一代战斗机F-22所装备的AN/APG-77火控雷达中得到应用。此外，美国F-15、F-16、F/A-18 E/F、B-2等的改装计划以及研制中的F-35战斗机都将采用（或换装）有源相控阵雷达；欧洲 “台风”、法国“阵风” 战斗机、俄罗斯的米格-29和苏-30等也都有相应的有源相控阵改装计划。随着AESA成本的下降，其应用范围进一步扩大到轰炸机雷达、无人机侦察雷达、预警和监视雷达，机载有源相控阵的时代已经到来。

另一种是磁场异常探测装置，通常它被安装在飞机（如P-3A反潜巡逻机）尾部，用来探测水下的潜艇。因为潜艇的钢质艇身会使其周围磁场分布受到扰动，磁场出现异常，从而可以判断水下潜艇的存在。

在未来的航空电子系统中，由于综合程度的进一步提高，各种传感器(如雷达/红外和光电等探测系统、电子战系统、通信/导航/识别系统等)除了本身进行充分的模块化和微型化改进外，还将实现在各子系统之间更为深入的综合和广泛的软、硬件资源共享。目前各传感器约占航空电子系统总成本的70%、总重量和体积的70%、总功耗的85%以及可靠性的65%，因此，实现航空电子系统总体性能的提高，必需在传感器的系统综合方面进行更大的努力和投入。传感器综合是机载传感器系统的一次革命。

机载电子战系统 可分为两大类：用于各类战机进行自卫的电子战系统和专用电子战飞机的系统。前者限于飞机的可用容积和电源功率，通常只能装备功率较低和功能较简单的电子战系统。后者则装备功率强大和功能复杂的电子战系统。美国海军的EA-6B和空军的EF-111（逐渐退役），以及刚刚开始装备部队的E/A-18G就是由攻击机和战斗机改装的专门用于电子战的飞机。实战中它们可在战区外盘旋飞行，施放大功率干扰，为飞机编队提供电子支援；也可以伴随突防飞机进入战区，实施随队干扰。这些飞机还可挂载反辐射导弹直接摧毁敌方的防空雷达。

此外，航电系统还包括座舱显示和控制。飞行人员必须拥有操纵飞机的控制信息、飞机的飞行信息、导航与引导信息、战场态势信息、飞机和机载设备出现故障时的紧急告警信息等。同时，为了使飞行员在复杂作战环境下能应对自如地对抗各种威胁，保证飞机的作战能力，航空电子系统必须从体系结构、管理策略和人机接口等方面，尽可能减轻飞行员的工作负担，提高工作效率使其从简单的操纵员变为管理者和决策者。

记：航空电子系统一共发展了几代，它们是怎样划代的？每一代都具有什么特征？

许：航空电子划代工作并没有一个公认的标准，我这里所谈的划代方式在业内具有一定的认同度，提出来仅供参考。

第一代是用于第一二代战斗机（如美国F-4、苏联米格-21以及我国的歼7等）的分立式航空电子系统。这一代航空电子系统在结构上并未真正形成系统，而是由一些相互独立的设备构成，主要有雷达、通信和导航设备以及较后期的自卫电子对抗设备。无论是哪种设备，都有各自的信息探测、处理、控制和显示（终端）装置，自成系统，独立工作，完成各自的任务。

第二代是广泛应用于第三代战斗机（如F-15、F-16和F-18以及英国的“狂风”、法国“阵风”和我国“枭龙”等）的联合式航空电子系统。20世纪70年代以来，随着飞机作战任务的变化，机载电子设备的种类、数量和复杂程度日益增加，传统的、相互独立的电子设备结构形式已难以满足使用的要求，且给操纵带来极大不便，对航空电子设备信息的综合处理和管理已势在必行。于是，美国空军发起了数字航电信息系统（DAIS）计划，并提出了支撑该计划的4项标准（后成为美国军用标准）。在此基础上，发展成为一种采用分布式计算机结构的联合式航空电子系统。该系统用多路传输数据总线将系统的各传感器交联在一起，在信息链路的后端（控制和显示）形成了资源共享，实现了功能和任务的综合。

第三代是用于第四代战斗机（如F-22）的综合式航空电子系统。系统中的雷达、电子战等传感器虽然还单独存在，但所获取的信息是由系统的综合处理机进行处理。综合处理机由多个外场可更换模块(LRM)组成，综合了火控计算、CNI计算和管理、座舱显示图形发生、外挂管理、系统任务的调度、系统完好情况的监视等各种计算、调度、管理任务。这些任务是动态地分配给LRM的,在不同的阶段调用LRM完成不同的功能。在模块出现故障的情况下,可以调用备用模块替换故障模块，也可以重新组合尚存的完好摸块以降级的方式完成主要的任务,从而实现系统的容错和重构。

第四代是先进的综合航空电子系统。F-35战斗机的航电系统就是以这种理念构建的。该系统的综合扩展到了信息链路前端的射频和天线部分，把雷达、电子战、CNI等传感器进行分类综合：用不同频段的射频模块执行各传感器中射频装置的功能；按微波、高频、光-电等不同波段对天线孔径进行综合，以取代原传感器中各种天线的作用，形成了射频资源共享，天线孔径共享。

记：航空电子系统在网络中心战中是怎样应用的？

许：网络中心战 （NCW），现多称网络中心行动（NCO）是美国国防部所创的一种新军事指导原则，以求转化资讯优势为战争优势。其做法是用网络联络在分隔开但资讯充足的部队，这样就可以发展新的组织及战法。这种网络容许军事人员分享更多资讯，使得指挥更顺畅，行动更有效。

网络中心战基本要点可概括为以下几点：其一，强调作战的中心由传统的平台转向网络；其二，突出“信息就是战斗力，而且是战斗力的倍增器”；其三，明确作战单元的网络化可实现高效协同作战；其四，增强作战的灵活性和适应性，为指挥员提供更多的作战指挥方式。综上所述，网络中心战是指，通过全球信息网络，将分散配置的作战要素集成为网络化的作战指挥体系、作战力量体系和作战保障体系，实现各作战要素间战场态势感知共享，最大限度地把信息优势转变为决策优势和行动优势，充分发挥整体作战效能。

以往作战行动主要是围绕武器平台（如坦克、军舰、飞机等）进行的，在行动过程中，各平台自行获取战场信息，然后指挥火力系统完成作战任务，平台自身的机动性有助于实施灵活的独立作战，但同时也限制了平台间信息的交流与共享能力，从而影响整体作战效能。正是由于计算机网络的出现，使平台与平台之间的信息交流与共享成为可能，从而使战场传感器、指挥中心与火力打击单元构成一个有机整体，实现真正意义上的联合作战，所以这种以网络为核心和纽带的网络中心战又称为基于网络的战争。

记：什么是数据链通信？

许：数据链用于发送和接收各种数据（作战指令、战术数据、空情数据、视频图像等），其基本作用是保证编队内各个单元之间迅速交换信息、共享信息，从而实现实时监视战场态势，提高编队间的协调能力和作战效能。

Link-22是北约改进后的新型战术数据链，一种抗电子干扰、保密可靠、灵活机动的超视距数字数据通信系统。其目的是增加战术数据传输时间和传输高优先权的报警及作战命令，改进盟军协同能力和增强指挥作战能力。

多平台通用数据链（MP-CDL）是美国正在发展中的一种全新的数据链。有两种工作模式，一为“网络广播”模式，即像有线广播一样，能同时向32个平台发送信息；二为“点对点”模式，即只能在两个平台之间传送信息，如下级向上级的涉密报告、上级对下级的单独指示等。MP-CDL具有很高的通信速率，可以实现战场实时语音或视频传送。

记：我们国家航空电子系统的现状如何，与先进国家相比有哪些差距？

许：从作战能力上看，我国的航空电子系统与世界航空强国具有一定的差距，与现代信息化战争的需求也有一定差距。从研发能力上看，我国基本上已经具备了第三代战斗机航空电子系统的研发能力，我国研制的第三代战机已装备了我国自主研发的航电系统。而国外先进大国已成功开发了第四代战斗机的航空电子系统，并在本世纪初投入了现役。

技术方面的差距集中体现在技术创新能力不足，技术储备少。此外，在研发手段方面也存在一定的差距，例如：计算机辅助设计、仿真手段、综合试验手段、软件的开发与测试手段相对落后；尚需完善开发、试验、测试与验证的一体化配套机制。

记：航空电子系统未来将会出现哪些新技术，会朝着什么方向发展？

许：人类已进入21世纪，回顾100年来科技进步之大是过去几千年都难以比拟的。美国的F-22和F-35战斗机是世界上新一代战斗机的典型代表。它们的航空电子系统是由各种机载信息采集设备(传感器/数据链)、信息处理设备、信息管理和显示控制设备以及相应软件组成的一个大的网络系统。未来的航空电子系统将向更加综合化、模块化、通用化和信息网络化的方向发展。

综合化 现代军机电子设备不断增加，而飞机的安装空间和供电能力又受到严格限制，因此，提出了充分利用资源的航空电子系统综合化设计思想。首先体现在系统结构的综合上，将系统中传统的雷达、通信、导航、电子战、敌我识别等分系统进行综合设计，构成一个多频谱、多功能，自适应的一体化航空电子系统。目前世界上多数国家采取了“一代平台、多代航电”的做法，以持续提升飞机的作战性能。因此，综合化航空电子系统不仅是新一代军机的重要特征，也是航空电子系统的一种崭新的设计方法和发展方向。

模块化 模块化是综合化的基础，更高程度的模块化将带来更高程度的综合化。由于集成电路发展很快，集成度已达到很高水平，各种完整的功能已能浓缩在一个标准电子模块封装内。

通用化 通用化的含义是在系统中最大限度地使用相同类型的模块，以达到提高系统的重构能力、后勤保障能力和降低费用的目的。尤其是商用成品（COTS）模块在军用系统中应用，促进了通用化的实现。20世纪70年代，美国军方一直有个强烈的愿望，即如何使海、陆、空三军作战飞机采用的新一代航空电子系统结构具有某种通用性。因此，为了降低费用，寻求航空电子系统在不同军种中使用的共性，建立一些通用的软件和硬件标准变得更有吸引力。开发可重用的通用软件，将有助于提高软件的生产效率，软件通用化是目前的一个重要方向。

信息网络化 新一代战斗机装备有源相控阵火控雷达、高速数据链通信系统、综合核心处理机、高速数据总线以及高度综合的座舱显示系统，不仅提高了机内外信息的获取、处理和传输能力，而且大大增强了机内外信息的交互利用和共享能力。新一代战机将成为未来以网络为中心作战的节点，可方便地获取卫星、预警机、地面指控中心、友邻部队等各种机外信息资源；飞行员通过座舱显示终端系统能随时掌握战场态势，做出正确判断和决策。航空电子统一网络（UAN）将成为未来航空电子系统的必然选择。

责任编辑：京勉

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