俄烏、印巴沖突下,現代化戰爭中信息化能力已成為決勝關鍵,而數據鏈系統構建則是信息化作戰的基石。
01
“中式體系”的降維打擊
2025年5月,印巴在克什米爾爆發的空戰,不僅成為四代半戰機殲-10C與“陣風”的首次實戰對決,更揭示了現代戰爭從單一裝備比拼向體系化對抗的深刻轉向。巴基斯坦依托中國構建的“ZDK-03預警機+殲-10C/梟龍+紅旗-9P防空系統”立體網絡,以出色戰果證明了“中式體系”對傳統單機性能競賽的降維打擊。
巴基斯坦的ZDK-03預警機作為空中指揮中樞,在210公里外生成三維空情圖,配合JY-27A反隱身雷達,使印軍戰機尚未進入攻擊范圍即被鎖定。這一能力直接壓縮了印度“陣風”的隱身與超視距打擊優勢——法式戰機依賴的“流星”導彈射程雖達150公里,但需預警機引導,而印度預警機與地面雷達因數據鏈割裂無法實時共享目標信息。
更關鍵的是,ZDK-03與殲-10C的主動相控陣雷達形成互補,前者通過廣域掃描提供早期預警,后者則專注于高精度跟蹤,使得巴方戰機能在印軍發射導彈前完成規避與反擊。這種“先敵發現、先敵決策”的節奏,直接導致印軍多架蘇-30MKI在未察覺威脅的情況下被霹靂-15E導彈擊落。
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現代戰爭的中樞神經
中式體系的核心突破在于數據鏈系統,其0.3秒級信息傳遞速度,將“發現-決策-打擊”鏈條壓縮至2分鐘內。ZDK-03預警機既是“空中大腦”又是“信息樞紐”,其發現目標后,數據可同時分發至殲-10C、梟龍戰機、紅旗-9陣地,甚至偽裝成民用卡車的機動防空單元。這種“雷達開機即全員共享”的協同模式,使巴軍能集中多平臺火力實施飽和攻擊。
對于軍事裝備來說,如果說雷達是眼睛,指揮系統是大腦,武器裝備是肌肉,那么數據鏈就是將“眼睛”“大腦”和“肌肉”相互連接起來的“神經”,而現代戰爭中信息化、智能化的“神經網絡”則需要更快、更多、更寬的數據鏈路,以實現作戰裝備和決策中心的高效鏈接,進而依靠數據鏈構建數字化戰場。數據鏈本質上是一種通信系統,可將不同武器系統或指控系統進行鏈接。
現代聯合作戰中,傳感器系統、指揮控制系統和武器系統變得越來越復雜,陸、海、空三軍的作戰部隊、艦船、飛機等作戰單元之間需要傳送的傳感信息和交戰指令,使各級指揮員共享戰場態勢,實現快速精確的聯合作戰行動的目標。因此,只有數字化技術支持下的“數據鏈”的運用,才能達成真正意義上的聯合作戰。
一些外國軍事家對數據鏈予以高度評價——“數據鏈是未來作戰武器裝備的生命線,成為整合未來軍隊作戰力量的黏合劑,提高戰斗力的倍增器”。
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“群體智能”背后的數據鏈革命
數據鏈的本質是戰場上的“信息高速公路”,就像快遞員能將包裹準確送達,數據鏈能把雷達發現的敵機信息、艦艇坐標、導彈軌跡等數據,以毫秒級速度傳遞給所有參戰單位。這種傳遞速度有多快?Link-16數據鏈能在0.3秒內完成信息全網共享,相當于百米賽跑運動員起跑的反應時間。而Link-22數據鏈更厲害,它能同時支持上個終端設備實時通信,相當于在戰場上搭建了一個永不掉線的“軍事版微信”。
Link-22戰術數據鏈示意圖
不同軍種的武器系統就像說著不同方言的戰士,數據鏈就是那個能聽懂所有“方言”的翻譯官。空中預警機發現敵方機群后,數據鏈會自動將空情信息翻譯成艦載雷達能理解的格式,而地面裝甲車的火控系統能直接接收衛星偵察的圖像數據,潛艇的聲吶信號也可轉化為戰斗機飛行員的三維威脅提示。
在無人作戰領域,數據鏈能發揮的作用更大。美國“全球鷹”無人機能自主巡邏千公里戰區,靠的就是數據鏈持續傳輸的導航修正數據,而中國在珠海航展展出的“翼龍”無人機集群,正是通過自組網數據鏈實現“去中心化”控制,這種技術讓無人機群具備了抗電磁干擾能力,即使部分無人機“失聯”,剩余成員仍能繼續執行任務。
03
從學習到自主創新
數據鏈技術的起源可追溯至20世紀50年代美軍構建的SAGE半自動防空系統,其通過有線/無線鏈路整合雷達預警信息,首次實現指令數字化傳輸。為解決艦機協同難題,美國海軍于1950年代研發Link-4數據鏈,開啟軍事通信從模擬向數字轉型,后續迭代出Link-11、Link-16等系列,形成多軍種聯合作戰支撐體系。
而我國軍用數據鏈的研發始于20世紀后期,根據國防空作戰發展的需要,空軍組建了自動化研究所,在學習國外先進CI系統的基礎上,在此基礎上,我國研制了用于地面指揮所與空中截擊機之間聯系用的 481和 483兩種數據鏈,用于殲-7℃和殲-8B型飛機與地面指揮系統的數據傳遞和指揮控制,但功能局限于目標航跡傳遞。
典型Link戰術數據鏈構成及主要特性
進入21世紀,為適應現代化戰爭需求,我國在吸收Link16通信架構的基礎上,創新研發全軍綜合數據鏈系統。
該系統通過統一消息標準、強化保密機制和優化網絡結構,為后續相控陣雷達等新型探測裝備的集成應用奠定了基礎——當數據鏈構建起高速信息傳輸網絡后,相控陣雷達提供的精準態勢感知能力得以通過該網絡實時分發,形成“探測-傳輸-決策-打擊”的完整作戰鏈條,這標志著信息化作戰體系正朝著傳感器與通信系統深度融合的方向持續演進。
04
洞察萬物的“雷達集合體”
從軍用走入民間
“看到”是決策的前提,就像我們平時過馬路,既要關注紅綠燈,也要關注來往的車流,得做到“眼觀六路”才能避免意外的發生。
探查到目標物體在戰場上的重要程度和我們日常生活是一樣的,但要在復雜環境下監測目標物體不能再僅僅依靠人眼,各種雷達隨之登場。
最早的相控陣雷達
雷達誕生于第二次世界大戰時期,彼時空戰正酣,雷達正好可以幫助搜尋空中敵方飛機,因此廣泛地被應用起來,發展出包括地對空、空對地搜索轟炸,空對空截擊火控、敵我識別功能等功能。
傳統雷達的基本示意圖
讀者可能會注意到,老諜戰片或者游戲中常會出現旋轉式、有紅色掃面軌跡的雷達,那就是最傳統的機械雷達樣態:即利用電測波及其反射來探測物體和物體距離的電子設備。
但是它有個缺陷就是工作中需要一邊發射電磁波,一邊轉動天線去接收反射回來的信號,這就大致它的整個裝備結構復雜、體量也不小。最重要的是,它的偵察能力實在對不起這個體量。
前面提到,機械雷達是靠發射和接收無線電波來跟蹤目標的,它發出的信號特別容易被偵查到,無線電波又容易受到干擾,因為存在盲區以及許多不確定性。
技術工作者想,是不是換種傳播介質就好了?于是各種以光波、聲波為信息載體的雷達出現了。
的激光雷達所發射的激光,其實就是光波的一種;通過分析聲波反射來探測目標的就是超聲波雷達,超聲波方向性雖差,但是不會被液體、塵土阻礙,現在在醫院倒是很常見。
不止于此,現代軍事設備所需要的雷達系統,需要達到體系協調、多功能多任務、精細處理甚至智能決策的能力,同屬電磁波譜系的毫米波雷達,以及脈沖多普勒雷達、數字陣雷達、相控陣雷達等軍用雷達也依次出現。這些雷達技術不斷拓展著軍用雷達的邊界,也漸漸被“下放”至民間。
05
“相控陣”技術排兵布陣
就說這次備受矚目的“相控陣雷達”,民用領域同樣有它的身影。
和傳統雷達不一樣的是,相控陣雷達肉眼看來,大多并不轉動,那它是怎么掃描尋找目標的?其實相控陣雷達就是許多傳統雷達的集合體,每個小型傳統雷達都被稱為“陣元”。它們每個都是獨立控制的,既能獨立發射波束,也能接收波束的回波信號。
多個能完整成像的“眼睛”加在一起,就變成了比人眼、比傳統雷達成像范圍大得多的廣闊“視界”,這是其優點之一。
此外,還有高目標容量的優勢。“一個高性能的相控陣雷達能同時跟蹤1100個目標”——這是以色列軍方打造的防空系統“鐵穹”給出的數據。相控陣雷達能發出很多波束,可以邊掃描邊跟蹤,實時追蹤目標的軌跡,并且同時捕捉到多個目標。
相控陣雷達可以理解為多個傳統雷達的集合體
相控陣雷達的功能性強大也是基于多個可以獨立控制的波束,它們能分別完成搜索、探測和制導導彈等功能。
另外,前文提到傳統雷達容易被干擾,相控陣就沒這個困擾了,它的陣元多、發射功率高,能合理地管理各自的能量,還能在不同方向分配不同的能量進行發射,抗干擾能力大大加強。而且,就算又少量陣元失效,相控陣雷達也可以重新并聯使用,還是能正常工作。這些優勢讓它成為軍用領域的“香餑餑”。
可能有人會疑惑相控陣雷達怎么能控制內里各雷達的波束發射方向?
這就是“相控陣(相位控制)”的意義,即控制每個陣元產生電磁波的相位與幅度,以此強化電磁波在指定方向上的強度,并壓抑其他方向的強度,從而實現讓電磁波束的方向發生改變。
換句話說,就是通過電子手段來控制陣列中每個陣元發射信號的相位。
值得一提的是,相控陣雷達也經歷過一次大跨越升級,那就是從“無源相控陣雷達”升級到了“有源相控陣雷達”。據業內人士描述,這輪升級是“功能手機到智能手機”的轉變。
兩者的區別主要在發射和接收能力上,有源相控陣雷達就是各個能打的“特種兵”,又很守紀律,每個陣元自己有一套發射/接收設備;無源相控陣雷達也有很多“單兵”,但他們沒有自己的信號發射單元,要依賴一個集中式的發射機向所有陣元供電,然后通過控制電磁波的相位來形成波束。
無源相控陣雷達就像一個老兵帶著所有的士兵,每個任務都需要老兵來派發、驗收,老兵如果生病罷工,那雷達也就沒了方向。
06
軍用技術的“下放”
相控陣雷達的優勢,很多民用領域同樣需要。我國對相控陣雷達的民用化起步相對較晚,但制造業一旦打破技術壁壘,其制造成本一定會快速下降。
國內頭部雷達系統解決方案供應商“納睿雷達”就是相控陣雷達民用化的重要參與者之一。據其負責人介紹,利用高精度的波束控制,有源相控陣雷達能在一次掃描過程中,同時實現氣象探測和多種場景下多目標的探測與跟蹤功能。
“機場、航路,甚至飛機自身設備都能看得清清楚楚。”至于用相控陣雷達防治野豬侵害田地的民間“偏方”,只要相控陣雷達夠便宜都是有可能的。
相控陣雷達或技術在民用領域的突破取決于制造成本
除氣象探測、民用航空領域之外,相控陣雷達在海洋監測、低空經濟、公共安全等其他民用領域的市場也在逐步擴大,5G、低軌衛星、自動駕駛等眾多行業也在把相控陣雷達當成新的解決方法或新噱頭。
樂觀來看,北斗的低軌衛星組網,相控陣技術可以在衛星導航、通信中普及,進而優化衛星平臺的資源分配與信號覆蓋;在自動駕駛領域,相控陣毫米波雷達可以更準確識別路面目標的差異,車是車、人是人、障礙物是障礙物,能進一步避免誤識別引發的悲劇。
軍用技術的民用化,至少說明了戰爭并不僅僅帶來創傷,還可能重塑整個社會的技術樣態。
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編輯|張毅
主編|黎坤
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