美无人机近距空中支援作战的组织与行动规则

发布时间:2014-10-15 18:16:12

  摘    要: 近距空中支援是美军兵力运用中目的最明确、效果最好的联合作战行动。随着美国陆军战略转型和无人平台自主性、互操作性的提升,近距空中支援呈现出跨域协同、末端控制、持久存在、智能决策的发展趋势。文章通过对美军无人机在近距空中支援中的作战行动规则研究,给出了无人机近距空中支援作战注意事项、行动过程与实施模板,可为联合作战条件下无人机作战运用方法研究和信息装备需求分析提供有力的支持。

  关键词: 无人机; 近距空中支援; 作战行动规则; 联合末端攻击控制员;

  Abstract: Close air support is the most targeted and effective joint operation in the use of US military forces. With the strategic transformation of the US Army and the improvement of autonomy and interoperability of unmanned platforms,close air support presents the development trend of cross-domain collaboration,terminal control,persistence and intelligent decision-making. Based on the study of the operational rules of the US UAV in close air support,this paper presents the operational precautions,operational process and implementation template of the UAV in close air support,which can provide strong support for the research of UAV operational methods and the analysis of information equipment requirements in joint operations.

  Keyword: UAV; CAS Operational Rules JTAC;

  1、 引言

  近距空中支援[1,2,3]是由固定翼或旋转翼飞机凌空打击与友军距离较近的敌方目标的作战行动,作战过程需要地面部队与支援飞机密切的机动与火力协调。现有以话音协调和有人机为主的近距空中支援模式存在较多不足,导致经常出现打击效率偏低、时敏目标易丢失以及容易误伤友军和平民等诸多问题。

  以无人机[4,5,6]为代表的无人作战平台可遂行情报侦察监视、武装打击等多种任务,具有环境适应能力强、代价低、非接触、无人伤亡、长续航、多功能等方面的优势。随着无人机智能化水平的提高,作为信息化战争的重要节点,无人机已经深刻地改变了传统近距空中支援的作战模式。

  2 、发展趋势

  为解决传统近距空中支援存在的问题,美军不仅在联合出版物JP3-09.3中明确了近距空中支援行动指挥控制、通信保障和情报保障要求[7],还启动了持久近距空中支援(PCAS)项目[8],旨在实现一种创新型近距空中支援整体解决方案,通过应用网络化与信息化技术,简化空中平台和地面部队的协调程序,大幅缩短目标获取到打击时间,将从发出请求到实施攻击的时间从当前的10min~30min缩短至6min以内,同时降低误伤和附带损伤。

  从美军作战条令、PCAS项目的发展和美国陆军战略转型趋势[9]可以看出,近距空中支援正呈现出跨域协同[10,11,12]、末端控制[13]、持久存在、智能决策的发展趋势。

  1)、跨域协同

  美国陆军正在加快小型化、多能化、模块化发展步伐,为追求更加全面的多域战略展开与灵活机动,陆军建制内火力支援力量会大大缩减,相应地,对持久、准确、及时的空中火力支援的需求会增大。近年来的伊拉克战争、利比亚战争、叙利亚战争中,地面重要目标的压制与摧毁都严重依赖地面部队和空中火力平台的精确配合来完成。
 


 

  2)、末端控制

  PCAS项目使得地面控制人员拥有对机载武器的选择和使用能力。拥有开火权使地面控制人员代替机组人员成为执行近距空中支援任务的中心,支援飞机在一定程度上变为地面控制人员的传感器和武器发射工具,地面控制人员可在地面上控制支援飞机发射各类机载武器,及时打击各种时敏目标,降低贻误战机的概率。

  3)、持久存在

  无人机能够利用多种手段支援地面部队作战,甚至直接参与火力打击,也可以作为侦察卫星和有人侦察机的重要补充,缩短杀伤链时间。无人机由于滞空时间长,可在作战区域长时间待战,且无飞行员作战损失的风险,可有效提升近距空中支援空中火力平台的存在时间,快速响应地面控制人员的火力召唤请求。

  4)、智能决策

  智能决策系统能够根据目标特点,自主推荐最优飞行路径和武器使用方案,供作战决策人员选择。在安全航路规划方面,针对单个目标能够根据地面环境等因素规划出最快速到达的安全航路,针对多个目标能够按照重要性和打击效率自主规划航路。在打击方案生成方面,能够根据打击目标和机载武器状态,提供武器使用方案,以实现最佳打击效果。

  3、 近距空中支援组织原则

  近距空中支援是联合火力支援的关键部分,安全有效地实施要求地面和空中周密计划、协同和训练。近距空中支援的作战概念如图1所示。

  将无人机整合到近距空中支援的方案是:无人机机组人员与联合末端攻击控制员使用无人机传感器数据建立对目标区域的态势感知,对目标进行定位。一旦发现目标,联合末端攻击控制员指挥武装无人机打击目标;使用无人机传感器数据引导近距空中支援飞机接近目标,并为后续飞机提供修正参数;或者指挥无人机机组人员执行目标话报引导、激光光斑移交或使用激光目标指示器为激光制导弹药提供目标指示。在适当时机,联合末端攻击控制员可以使用无人机通信中继站以及多个机载传感器。

  图1 近距空中支援作战概念

  3.1、 攻击方法和控制样式

  美军近距空中支援分为末端攻击控制和末端引导行动两种攻击方法,一类、二类和三类三种控制样式。

  1)、末端攻击控制

  末端攻击控制是指控制攻击飞机的机动并批准其投放武器的权限。联合末端攻击控制员(JTAC)或机载前线空中控制员具有实施末端攻击控制的能力和权限。

  (1)一类控制样式。当联合末端攻击控制员或机载前线空中控制员要求对单次攻击进行控制,并且态势要求联合末端攻击控制员或机载前线空中控制员目视观察攻击飞机和目标时,使用一类控制样式。

  (2)二类控制样式。当联合末端攻击控制员或机载前线空中控制员要求对单次攻击进行控制,并且无法看到正在投放武器的攻击飞机或者无法目视观察目标时,使用二类控制样式。

  (3)三类控制样式。当联合末端攻击控制员或机载前线空中控制员需要批准在一次受到限制的打击行动中进行多次攻击时,使用三类控制样式。

  2)、末端引导行动

  末端引导行动是指为正在接近目标的飞机和武器提供目标位置信息而进行的电子、机械、话音或视觉通信行动。执行多种任务的各种地面分队或机组人员可以使用全球定位系统(GPS)、激光目标指示器或测距仪、飞机瞄准吊舱系统搜索、识别目标并提供目标位置。末端引导是对处于中段至目标附近的武器进行的引导,除非具有联合末端攻击控制员或机载前线空中控制员的资格,实施末端引导行动的人员无权控制攻击飞机的机动或批准攻击飞机投射武器。

  3.2 、近距空中支援有效运用条件

  近距空中支援有效运用条件包括经过充分训练有良好技能的人员、有效的计划与整合、有效的指挥与控制、空中优势、目标标示和捕获、顺畅灵活的行动规则、合适的弹药以及有利的环境条件。

  1)、有效的训练和熟练程度

  近距空中支援应整合所有参与实施任务的机动分队和火力支援分队。操作熟练可使机组和联合末端攻击控制员在作战环境中适应快速变化的情况。

  2)、计划与整合

  只有通过与地面部队的周密整合,才有可能在攻击点集结联合火力支援力量,提供指挥官所需的支援火力。从计划人员的角度看,近距空中支援力量的最佳使用方式是预先对其进行计划和布置。预先演习可使参加人员有机会了解整个机动计划,熟悉地形、空域限制和作战行动规则,并找出不足。

  3)、指挥与控制

  近距空中支援需要灵活的指挥与控制结构,机组人员、联合末端攻击控制员、地面部队之间建立起可靠、可互操作的通信联络,以便确认需求、请求支援、仲裁竞争性需求、下达任务、向目标地域调动部队、更新威胁预警信息以及强化战斗识别规则。

  4)、空中优势

  空中优势可使近距空中支援不受敌方阻挠性干扰,压制敌方防空系统是空中优势的主要部分。

  5)、目标标示

  目标标示可建立态势感知、在多个目标中识别具体目标、减少误伤和附带损伤的可能性,为末端攻击控制提供便利。

  6)、顺畅灵活的作战行动规则

  由于战场具有高度的动态性,近距空中支援作战行动规则应当具备充分的灵活性,以便迅速更改目标、战术或使用的武器。

  7)、弹药

  为达到预期效果,计划人员、联合末端攻击控制员、机载前线空中控制员以及机组人员必须选择适合目标的武器和引信。例如,集束炸弹和普通弹药打击户外部队和车辆等面目标效果明显,却不适合打击坚固目标。受支援指挥官需要了解使用的弹药类型、弹药是否会产生预期效果、附带损伤的可能性以及对当前或后续任务产生的影响。

  8)、环境条件

  无论飞机或武器性能如何,有利的环境条件都可提高机组人员作战效果。在实施近距空中支援时,必须考虑最低气象条件。仅通过雷达或地理坐标定位的目标可能无法为机组或联合末端攻击控制员提供正确识别目标和减小误伤所需的信息。环境条件限制可能影响某一类平台的行动却不影响另一类平台。例如,低云层可能导致固定翼飞机近距空中支援不能奏效,但旋转翼飞机能够在低云层下有效活动。固定翼飞机能够在地表扬尘之上活动,但扬尘天气可能迫使直升机停飞。环境条件也会对目标标示装置、通信、定位、导航和授时系统的使用产生影响。

  3.3、 无人机近距空中支援注意事项

  美军各军兵种可操作多种固定翼和旋转翼无人机,无人机装备的武器和传感器与有人机类似。计划工作对于将无人机整合到近距空中支援作战行动至关重要,无人机机组人员必须了解战术情况,并参与制定任务计划。无人机执行近距空中支援任务有以下注意事项:

  1)通信中断时的处置方式与应急航线;

  2)无人机通常低速飞行,与固定翼有人机相比,根据情况变化重新部署需要更长的时间;

  3)消除作战和空域空突;

  4)为便于武装无人机发射武器,必须计划好攻击路径或航线;

  5)通信中继能力可使地面部队在城市或山地使用便携式电台进行远程通信;

  6)如果天气不佳,无人机传感器性能可能会削弱;

  7)飞行高度低、目视特征大或引擎噪音大的无人机会引起敌方注意;

  8)低速飞行的无人机无法使用有人机的标准控制点和攻击出发点,通常需要按图2中的方式在目标区上空盘旋,等待投射武器。当对最终攻击航向没有限制,地物或城市布局没有遮挡目标时使用轮式盘旋,盘旋半径一般为5km~8km,会随着弹药、传感器能力及目标状况有所变化。当需要限制最终攻击航向时,无人机使用“8字”型路径或“跑道”型路径。

  图2 无人机近距空中支援盘旋方式

  4 、无人机近距空中支援作战行动规则

  4.1 、近距空中支援作战行动过程

  近距空中支援作战行动过程由计划阶段、准备阶段、实施阶段组成,如图3所示。计划阶段分为接受任务、分析任务、制定方案、分析方案、拟制命令五个步骤。准备阶段是部队在实施近距空中支援之前为提高其作战能力而进行的各种活动,包括预先演习、战前检查和机动部署三个步骤。实施过程开始于受支援部队指挥官为目标命名,包括实施打击和毁伤评估两个步骤。

  图3 近距空中支援作战行动过程

  1)接受任务

  航空军官和航空联络官应当了解任务细节,做好准备工作,向地面指挥官提供空中战斗序列、空中任务命令、空域控制命令、特别指示、作战命令和标准作业程序等近距空中支援信息。

  2)分析任务

  计划人员需要完成评估支援作战行动的空中作战能力,判断所属人员和装备的能力和局限性,为指挥官的初始指示提供信息,明确指定的、隐含的和基本的工作,考虑任务、敌情、地形和气候、兵力以及可用支援及时间约束,协助撰写任务陈述,预测所需空中兵力,预定空中支援请求等工作。

  3)制定方案

  收到计划指示之后,参谋人员制定行动方案,阐述完成指定任务的方法。参谋人员可以制定多个行动方案,让指挥官从中选择。

  4)分析方案

  拟制计划的参谋人员进行模拟战斗,确定每个行动方案的优缺点,以确定哪一个行动方案能最好地实现指挥官意图。计划拟制人员需要完成确定各行动方案优劣,进行初始战术风险评估,提出末端攻击控制准则以供指挥官批准,确定在不同地点和条件下使用的控制样式,评估与其他火力支援兵力的整合情况,评估空域协调区和其他火力支援协调措施或空域协调措施的效果,列出所有己方部队、设想、已知的关键事件和决定点,确定评估标准,选择兵棋推演方法,对战斗行动进行推演,对作战命令中有关火力的段落加以完善等工作。

  5)拟制命令

  参谋人员拟制命令或计划,以便贯彻选定的方案,提供作战构想、机动计划和火力构想。

  6)预先演习

  预先演习使得参演人员有机会设想战斗,确保全面理解计划,提高反应能力,并确认可能被忽视的引起混乱、摩擦或冲突的敌方,有助于作战人员在行动实施过程中既能适应环境,也能适应其他部队。预先演习战斗任务的重复会在脑海中留下行动中主要事件次序的深刻印象。预先演习的程度受想象力、战术态势、事件和可用资源的限制,其类型包括合成兵种预先演习和火力支援预先演习。

  7)战前检查

  战前检查可促使相关人员做好执行任务的准备,并确认人员和装备已经做好战斗准备。应当确保所属各部队了解机动计划和火力情况,确保装备功能正常,并根据作战行动规则进行适当说明,确保执行任务所须的机动计划、火力支援协调措施、空域协调措施等的协调。

  8)机动部署

  机动部队的作战命令通常会明确机动的队形和方法,指挥官可以将其部署在能够优化利用所在作战地域并便于实施机动计划的地方。

  观察位置的选择对于有效控制近距空中支援能力至关重要,所选位置应便于观察到目标,应避免选择地标或突出物体作为观察位置。需要核实能够从观察位置看到打击区域、敌方接近路线和射击死角,并核实通信连接情况。

  9)实施打击

  一旦指定目标,联合末端攻击控制员应完成获取目标数据、请求空中支援、制定推演计划、确定目标关联的标示手段、确定攻击几何方位、确定压制敌防空系统的要求等任务,准备进行近距空中支援打击。

  10)毁伤评估

  准确的战斗毁伤评估对于判定是否需要再次打击某一目标至关重要。

  4.2、 无人机近距空中支援实施模板

  实施模板是组织事件顺序的方法,无人机近距空中支援实施模板如图4所示,包括安全航线选择、无人机报到、态势更新、推演计划、简令交互、目标关联、攻击目标、评估攻击效果、战斗毁伤评估九个过程,覆盖了从无人机首次通过近距空中支援简令向联合末端攻击控制员报到直到无人机退出战场的全过程。

  图4 无人机近距空中支援实施模板

  1)安全航线选择。无人机首次报到时,联合末端攻击控制员向无人机通报其他已经就位的飞机、飞机代号、作业高度、通信频率、可用空域以及攻击出发点位置。

  2)无人机报到。控制机构向无人机机组提供前往目标的航线情况更新。无人机操作员使用旋转翼飞机五行简令或近距空中支援九行简令的报到格式。

  3)态势更新。联合末端攻击控制员发送态势更新简令来提高参与单元战术级态势感知,简令内容包括敌方活动、地对空威胁、己方部队情况、天气情况等。

  4)推演计划。告知所有参与单元即将开展的攻击任务的流程。推演计划至少应包括控制样式和攻击方法。

  5)简令交互。联合末端攻击控制员运用九行简令帮助无人机机组判断是否拥有执行任务所需的信息。九行简令包括攻击出发点、航向和偏角、距离、目标高度、目标描述、目标位置、标识类型/末端引导方式、己方部队情况、退出方式等信息。

  6)目标关联。联合末端攻击控制员协调并确认执行攻击任务的无人机机组成功获取正确目标或标示。

  7)攻击目标。联合末端攻击控制员将攻击机和方位所要求的、从攻击出发点到目标之间的距离与无人机飞越该段距离的用时进行比较,将此时间与打击目标时间关联。联合末端攻击控制员可以制定攻击时间表并监控完成情况。

  8)评估攻击效果。一旦弹药击中目标,联合末端攻击控制员必须评估是否达到了指挥官的期望效果。根据评估结果判断是否继续攻击、中止后续攻击或重新发起攻击。

  9)战斗毁伤评估。用于更新敌方战斗序列,判定是否需要再次打击目标。战斗毁伤评估报告应包括目标规模、活动情况、位置、时间等。

  5 、结语

  近距空中支援是陆军和空军最直接的协同作战样式,精确达成需要陆空作战单元密切协同。随着美国陆军战略转型和无人机自主性、互操作性的提升,无人机在近距空中支援任务中的运用日益增多和成熟。本文通过美军无人机近距空中支援作战行动规则的研究,给出了无人机近距空中支援作战注意事项、行动过程与实施模板,可为联合作战条件下无人机作战运用方法研究和信息装备的需求分析提供有力的支持。

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