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[裝備技術] 苏联防空军军师级战术防空自动化指挥控制系统

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發表於 2012-3-28 12:50:28 |只看該作者 |倒序瀏覽
20世纪50-60年代,世界局势变得日益复杂和紧张,以美国和苏联为首的两大军事政治集团(北约和华约)之间的对立越来越尖锐,美国在空中进攻兵器领域投入了大量的人力和物力,包括:研发和列装新型空中进攻兵器;对现役中的空中进攻兵器进行技术升级改造(提高飞行速度,增加武器射高,安装干扰设备和抗干扰设备,加装空地导弹等等);探索空中进攻兵器的运用原则和战术方法……美国新式武器装备(特别是空中进攻兵器)的迅速发展,使苏联防空军身上的担子变得越来越重。当时,苏联防空军也列装了一些新式武器技术装备(比如防空导弹和远程探测雷达),而且歼击航空兵的作战半径也得到了一定的扩展。为了进一步提高防空作战效能和满足现代化防空作战需求,苏联防空军决定组建诸军兵种合成防空集群(即后来的防空集团军),该集群不仅下辖防空导弹部队,还包括无线电技术部队和歼击航空兵部队,使其同时具备了探测和摧毁来袭空中进攻兵器的能力。

为了应对美国的军事威逼以及更好地发挥出防空集群的作战效能,苏联军政高层对防空军提出了许多的新的战术技术要求,其中防空指挥控制系统的研发、改进、列装和应用被视为防空军建设的重中之重。当时,苏军防空高炮的火控系统和歼击航空兵制导系统并不能对苏军新研发出的防空兵器实施有效指控,于是军方决定研发一种新型的军师级战术防空自动化指挥控制系统,以实现“对防空部队的战备活动和作战行动实施高效指挥,提升部队总体作战效能”的目的。

苏联军方指定了一批科研单位和研究机构为新式军师级战术防空自动化指挥控制系统进行概念和技术论证,要求这一新系统不仅能指控现役中的防空兵器,而且还要有指控在研或未来新型防空兵器的能力。

1953年,军师级战术防空自动化指挥控制系统的研发工作正式启动,由炮兵科学院第5科学研究所(1996年起改名为莫斯科自动仪表科学研究所)为基干负责承担军师级战术防空自动化指挥控制系统的试验设计工作。该系统集袭击预警、作战指控、拦截制导等多项功能为一体,被命名为“空中-1”。

炮兵科学院第5科学研究所多年来主要从事空中目标探测设备、防空高炮火控设备、歼击航空兵制导设备的研发工作,具有十分丰富的理论和实践经验。在新型军师级战术防空自动化指挥控制系统的研发过程中,科研人员首先需要解决“歼击航空兵作战流程指挥自动化及精确制导”这个问题。为此,科研人员研发出了一整套设备和应用程序,如:雷达数据采集及传输设备,歼击航空兵制导设备(命名为“瀑布”),机载数据传输设备,电话及内部扬声通信设备等等。

“瀑布”歼击航空兵制导设备主要用于引导己方歼击机对来袭的空中目标实施拦截。该设备在执行任务时,必须与电子计算设备协同工作,可当时的电子计算机运算速度慢、计算精度差,因此大大限制了“瀑布”制导设备的目标处理和引导能力,作战效能无法得到充分的发挥。

1956年,在科研人员的努力工作下,克服了重重困难,“空中-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统终于通过了所有的试验和测试,并于1960年开始列装部队。顺便说一句,“空中-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统的首席设计师是М•И•米哈伊洛夫。

虽说“空中-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统成功列装部队且反响不错,但苏联的科研人员并没有沾沾自喜,而是立即投入到对其战术技术性能继续改进的工作之中。改进工作由莫斯科自动化设备科学研究所牵头,工作重点主要有两项,一是提高军师级战术防空自动化指挥控制系统可同时处理空中目标的数量,二是提高指控设备的自动化工作水平。改进后的系统更名为“空中-1M”军师级战术防空自动化指挥控制系统,其首席设计师是В•Ф•列比霍夫。“空中-1M”军师级战术防空自动化指挥控制系统于1971年列装部队。

与“空中-1”相比,“空中-1M”军师级战术防空自动化指挥控制系统的战术技术性能有了很大的提升。但即是如此,军方仍不是很满意,认为“空中-1M”还是存在着诸多不足:第一,只能同时处理40个空中目标,无法应对敌对我发动的大规模空中袭击;第二,防空军军师级指挥所的指控设备自动化能力较差,在指挥所辖部队进行作战时耗费的时间太长(对防空导弹部队下达作战指令的时间有30-40秒,对歼击航空兵下达作战指令的时间有60-90秒);第三,由于经费等原因,“空中-1M”军师级战术防空自动化指挥控制系统只配属了3个军师级防空指挥所,对国家的整体防空能力影响甚微。

从1950年起,苏联就开始着手开发数字计算技术。(注:该技术后来被广泛应用于科学技术的各个领域,并直接导致了信息化时代的到来,这是后话。)1957年1月,炮兵科学院第5科学研究所开始对“光”军师级战术防空自动化指挥控制系统的概念和可行性进行论证。1958年,苏联军方批准了“光”军师级战术防空自动化指挥控制系统的研发原则,并要求在该系统内大量使用数字计算技术。该系统后来被命名为“光-1”,其首席设计师是А•Л•里夫希茨。1958年12月,“光-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统的设计图纸被上报至科技委员会。评审小组在对其进行详细的审查和分析后,认为“光-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统在以下7个方面实现了自动化操控:第一,从雷达枢纽站采集雷达数据,在进行初步处理后,将处理结果传输至防空军战术级指挥所;第二,对空情态势、己方防空兵器的战备及主要活动情况进行分析、综合和显示;第三,根据来袭空中目标的数量及类型,制定出己方防空兵器的拦截及应急方案;第四,对防空导弹部队实施作战指挥和控制;第五,对歼击航空兵部队实施作战指挥和控制,并引导歼击机拦截来袭的空中目标;第六,对无线电技术部队和电子战部队实施作战指挥和控制;第七,向上级指挥所汇报军情,并接收来自上级指挥所的各项指令。

最后,科技委员会决定:同意研发“光-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统,并要求以该设计图纸为基础,再研发一种苏联防空军军师级战术防空自动化指挥控制系统,并为之取名为“电子”。整个研发工作由炮兵科学院第5科学研究所负总责,另有多家科研机构和军工企业参与其中。“电子”军师级战术防空自动化指挥控制系统的总设计师是А•Л•里夫希茨,此人同时也是炮兵科学院第5科学研究所所长。

按照设想,“电子”军师级战术防空自动化指挥控制系统主要由七大部分组成:自动化指挥所,中型雷达枢纽站,低空警戒哨,歼击机引导中心,显示设备,记录设备,通信设备。同时,为了保障“电子”军师级战术防空自动化指挥控制系统的兼容性和易操作性,科研人员还对该系统各组成部分之间的技术接口、技术标准、技术规格作了统一的规定。可惜的是,“电子”军师级战术防空自动化指挥控制系统最终并没有达到军方所提出的技术指标,其主控计算机(代号为“氡”)由于运算速度不理想以致于无法同时处理大量的空中目标和操控大批的防空兵器,因此“电子”军师级战术防空自动化指挥控制系统并没有列装部队。

但不能否认的是,科研人员在“光-1”和“电子”军师级战术防空自动化指挥控制系统的研发过程中,对当时最复杂的自动化技术进行了深入的探索和研究,并取得了不小的成果,比如:在主动/被动干扰环境下处理雷达信号的最佳方法;如何采集、处理及传输空中目标的数据;根据来袭空中目标的数量和类型,如何选择己方歼击机的型号、数量、飞行轨迹、拦截方式和打击兵器;如何引导歼击机拦截空中目标;自动化指挥控制系统的核心应该是电子计算机及相应的程序软件……

苏联国防部第2科学研究所积极参与了“光-1”和“电子”军师级战术防空自动化指挥控制系统的技术论证和实际研发工作。在技术论证阶段,该研究所成立了若干个课题小组专门用于论证军师级战术防空自动化指挥控制系统的战役战术需求:第一小组,论证设计思想,成员有Д•С•沙拉霍维奇、В•Н•什马伊诺夫、Б•А•巴甫洛夫和М•А•波罗维亚克;第二小组,论证雷达设备及雷达场组建原则,成员有Д•С•孔托罗夫、С•П•马特维耶夫和Р•И•别良斯基;第三小组,论证防空导弹兵器的指挥与控制,成员有В•Я•古特列夫、•ѕ茹里洛夫和Л•И•雷列耶夫;第四小组,论证空基拦截导弹的指挥与控制,成员有Н•Г•库兹明、Ю•М•鲁米扬采夫和В•Ф•海洛;第五小组,论证通信系统与数据传输系统的技术需求,组长是С•Я•博伊科;第六小组,论证电子计算机的技术需求,组长是Ю•С•戈卢别夫诺沃日洛夫。在实际研发阶段,该研究所在所长С•Ф•尼洛夫斯基和主管科研工作的副所长Я•И•特列古巴的带领下,日夜奋战,努力攻关,为“光-1”和“电子”军师级战术防空自动化指挥控制系统的问世做出了突出的贡献。

“光-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统采用集中指挥的方式,配属于防空军军师级指挥所,指挥所通过该系统对其所辖部队(防空导弹部队、歼击航空兵部队、无线电技术部队等等)实施作战指挥和控制。此外,防空军军师级指挥所内还安装有“质子-1”自动化综合设备和其他一些辅助设备,用于处理各种雷达源数据,并对空基拦截导弹和C-200防空导弹实施作战指挥和控制。

“光-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统于1968年通过了靶场试验,1973年开始列装部队。

事实上,从军方下达“光-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统的战术技术参数开始(即从1958年起),以美国为首的北约国家在空中进攻兵器的研发、部署和战术运用等方面都发生了巨大的变化,而且随着苏军新型防空兵器的列装,防空军军师级自动化指挥控制系统所承担的任务越来越复杂,这就要求防空军既要提高自动化指挥控制系统的技术水平,还要应用新的指挥控制方法。因此,军方一边列装“光-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统,一边又在对其进行技术改进,并最终推出了更先进的军师级战术防空自动化指挥控制系统,取名为“光-2”。“光-2”军师级战术防空自动化指挥控制系统的首席设计师是И•К•菲拉托夫。

“光-2”军师级战术防空自动化指挥控制系统于1979年列装部队。当然,并不是每个防空军军师级部队都配属“光-2”战术防空自动化指挥控制系统,该系统只配发给那些保卫最重要战役方向上的军师级防空部队。与“光-1”军师级战术防空自动化指挥控制系统相比,“光-2的自动化指挥控制程度更高,其信息采集、处理及显示的速度更快、质量更好。

“光-2”军师级战术防空自动化指挥控制系统可同时处理近300个空中目标,该系统主要由五大部分组成:第一,“质子-2”自动指控综合设备,配属于防空军军师级指挥所和无线电技术部队旅级指挥所;第二,“向量-2”/“向量-2Л”自动化指挥控制系统、“谢涅日”自动化指挥控制系统、АСУРК-1МА/АСУРК-1П自动化导弹控制系统,配装于防空导弹部队旅团级指挥所,可同时指控18个防空导弹旅团级部队和所有的C-200防空导弹系统;第三,АНИП-68歼击机引导设备,配装于歼击航空兵团级指挥所和歼击航空兵引导中心(据有关资料引证,歼击航空兵引导中心共建有8个);第四,“界线”自动化综合设备(配装于雷达枢纽站)和“界线-M”自动化综合设备(配装于无线电技术部队营级指挥所),可采集来自12个信息源的情报数据;第五,МВП-1Н自动化综合设备(配装于低空警戒哨)和“低地-У”自动化综合设备(配装于无线电技术部队连级指挥所)。

值得一提的是,“光-2”军师级战术防空自动化指挥控制系统的配置并不是一成不变的,其所辖的设备及系统可根据每个防空战术兵团的编成、部署地域的特点、敌空中进攻兵器战术技术性能和可能的飞行轨迹等因素作适当调整。

与“光-1”一样,“光-2”军师级战术防空自动化指挥控制系统也是采用集中指挥的方式,对C-200、C-75、C-125、C-125M防空导弹实施作战指挥和控制。

“光-2”军师级战术防空自动化指挥控制系统对空中目标进行分配和选择时,其所依据的信息数据是由“界线”/“界线-M”自动化综合设备提供的。“界线”自动化综合设备的功能主要有三项:第一,根据多个信息源对单个空中目标进行判读、核对和验证;第二,使用三角测量法确定空中目标及空中干扰源的方位坐标;第三,对“长剑”雷达站实施指挥和控制。

在“阿拉戈瓦”通信及数据传输系统的协助下,“光-2”军师级战术防空自动化指挥控制系统各组成部分之间通过电码信道实现了通信与数据传输。

20世纪70-80年代,军方为苏联防空军军师级战术防空自动化指挥控制系统制定的发展重点是:如何在现有基础上进一步提高对现役及未来防空力量的作战指挥效能。这一时期,苏军不但列装了新型的防空兵器,还研发出了一大批自动化指挥控制设备,比如:“基础”自动化综合设备(配装于雷达营),“贝加尔湖”自动化指挥控制系统(配装于防空导弹旅),“边界”自动化指挥控制系统(配装于歼击航空兵团),АКУП-22自动化综合设备(配装于地面干扰站),A-50预警机。于是,“光-2”军师级战术防空自动化指挥控制系统的性能便显得落后了,无法对这些新兴的自动化指挥控制设备实施有效管控。不仅如此,随着军事科学技术的发展,摆在苏联防空军军师级战术防空自动化指挥控制系统面前的任务也较以前有了很大的变化,主要表现在四个方面:第一,对空基远程拦截导弹进行作战指控,力求在敌发射空基导弹(如ALCM、ASALM和SRAM)之前将其导弹载具(飞机)摧毁;第二,指控己方防空火力系统对高速小型空中目标(处于任意飞行高度)予以摧毁;第三,在敌使用各种反制手段(如火力压制、释放诱饵、高强度干扰等等)的情况下,提高系统可同时处理及跟踪空中目标的数量;第四,提高系统可同时操控己方防空兵力兵器(如防空导弹部队、歼击航空兵、无线电技术部队)数量的能力。

鉴于此,苏联军方决定在“光-2”的基础上研发新一代军师级战术防空自动化指挥控制系统,并为之取名为“光-3”。“光-3”军师级战术防空自动化指挥控制系统的首席设计师是ѕ•沃罗金,其核心设备“质子-2M”自动指控综合设备的首席设计师是А•Б•明金。“光-3”系统于1982年列装部队。

“光-3”军师级战术防空自动化指挥控制系统可自动完成下列任务:第一,采集、处理、显示及传输空中目标的信息数据,汇报己方防空部队的作战情况和战场态势;第二,可同时对近300个空中目标进行探测、甄别、分类、选择和跟踪,并向防空导弹部队、歼击航空兵部队和电子战部队分配作战目标;第三,对防空导弹部队、歼击航空兵部队、无线电技术部队和电子战部队的作战行动实施指挥控制,实现战役协同,防止战场误击误伤事件的发生;第四,实时监控“光-3”系统各设备的运行情况,记录系统日志和各种信息数据,自动修复系统故障;第五,指控防空军军师级部队进行平战转换;第六,使用三角测量法可对近24个主动干扰源实施跟踪和监控;第七,与上下级指挥所之间进行情报信息交换;第八,向各军种司令部和民防指挥部发布预警信息;第九,对取得飞行申请的空中目标实施监控;第十,对系统操作人员进行培训和模拟训练。

“光-3”军师级战术防空自动化指挥控制系统由以下几部分组成:第一,“质子-2M”自动指控综合设备,配属于防空军军师级指挥所,包括5Э75-С1电子计算机系统(可同时处理近300个空中目标的信息数据)、5И94大型显示屏(尺寸为4×4米)、自动操作工作台(近30个)、数据传输设备(有45个电码信道和36个电报信道)、数据记录设备、岗位培训设备及模拟训练软件;第二,18套自动化综合设备(配备于防空导弹部队旅团级指挥所);第三,8套自动化综合设备(配备于歼击航空兵团级指挥所和歼击航空兵引导中心);第四,3套自动化综合设备(配备于电子战部队营级指挥所);第五,2套自动化综合设备(配备于无线电技术部队旅团级指挥所);第六,12套自动化综合设备(配备于无线电技术部队营级指挥所和预警机);第七,60套自动化综合设备(配备于无线电技术部队连级指挥所)。

“光-3”军师级战术防空自动化指挥控制系统不但能指控原先“光-2”系统所指控的部队,还能对配备了“基础”、“贝加尔湖”、“边界”、АКУП-22等新型自动化综合设备的部队进行作战指挥和控制。

与“光-2”相比,“光-3”军师级战术防空自动化指挥控制系统的优点就在于:增加了所指控部队的数量,提高了各级指挥所之间的作战协同能力,提升了电子计算设备的总体能力和数据传输能力。

尽管“光-3”军师级战术防空自动化指挥控制系统的性能已足够满足当时战备任务的需要,但苏联的科研人员还是对该系统作了一些性能上的完善。1984年,改进后的新系统通过了国家试验,并于1987年列装部队。军方为之取名为“光-4”军师级战术防空自动化指挥控制系统,其首席设计师是C•B•沃罗金,核心设备“质子-2M1”自动指控综合设备的首席设计师是А•Б•戈多夫斯基。

“光-4”军师级战术防空自动化指挥控制系统能同时处理250个空中目标的信息数据,可对下列部队实施作战指挥控制:防空导弹旅团级指挥所,14支陆军防空部队,7个歼击航空兵团级指挥所,2个无线电技术部队旅团级指挥所,3个电子战部队旅级指挥所,3架预警机。

在“光-2”、“光-3”、“光-4”军师级战术防空自动化指挥控制系统的研发改造过程中,都能发现苏联国防部第2科学研究所科研人员的身影,他们是:Б•А•科罗廖夫(1966-1980年第2科学研究所所长),С•С.•萨别金(1980-1989年第2科学研究所所长),П•В•波罗日尼亚科夫(第2科学研究所主管科研工作的副所长),Ю•И•留比莫夫(第2科学研究所主管科研工作的副所长),В•М•加尼切夫,А•П•沙波尔托夫,Б•М•别兹马杰尔内伊,А•И•普罗岑科,В•Н•片德罗诺夫,В•Ф•罗吉奥诺夫。

必须指出的是,不管科研技术人员如何改进,“光”系列军师级战术防空自动化指挥控制系统始终存在着许多重大缺陷,比如:“质子”系列的自动化指控设备耗资巨大、体积庞大(占地近10000平方米),无形中限制了部分防空部队集中指挥的作战效能;在复杂干扰环境下,无法及时准确的对空中目标(特别是低空飞行目标和慢速飞行目标)进行探测和跟踪;计算设备内存不足,运算速度慢,严重制约了对空中目标的数据处理能力和部队指控能力;“光”系统的元器件大部分是第2代或第3代电子产品,不但体积和重量大,而且功率和耗能都非常高;“光”系统只能对防空部队的作战行动实施自动化指控,不能对其进行日常管理,也无法制订作战计划……

但不可否认的是,“光”系列军师级战术防空自动化指挥控制系统的研发和使用为后续新系统的开发积累了十分宝贵的经验。后来,在苏联军方的积极推动下,新一代军师级战术防空自动化指挥控制系统的研发计划正式启动,代号为“金字塔”。


下表为文中五种军师级战术防空自动化指挥控制系统的作战性能比较。



作者:尤里•季莫费耶维奇•阿廖欣,安德烈•根纳季耶维奇•普罗霍洛夫,安纳托利•伊万诺维奇•普罗岑科
编译:知远/天云

http://mil.news.sohu.com/20110322/n280224366.shtml


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