现代美国航空母舰和舰载机联队 美国目前拥有两支航空母舰舰队。大多数人一听到“航空母舰”这个词就会想到第一种,即大型平甲板航母,美国海军目前拥有 11 艘此类航母。每艘航母最多可容纳约 75 架飞机,合称为航母舰载机联队,具备弹射起飞和尾钩降落能力。1 目前,美国海军拥有 9 个航母舰载机联队,数量少于航母本身,因为飞机不需要像舰船那样进行漫长的维护和训练周期。2 这些飞机通常包括 44 架 F/A-18 大黄蜂或超级大黄蜂战斗机、5 架电子战飞机、4 架机载控制飞机、8 架反潜战飞机、2 架运输机和 8 至 11 架直升机,用于从反潜战到搜索和救援的各种目的。(换句话说,通常有四个 F/A-18 战斗机中队。通常还有一个直升机中队、一个电子战飞机中队、一个机载指挥和控制飞机中队和一个反潜战飞机中队。3 )随着时间的推移,航母舰队将包括 F-35C、鱼鹰倾转旋翼机,最终可能还会包括未来衍生的无人舰载空中监视和打击 (UCLASS) 飞机。它们将取代一些较旧的“大黄蜂”战斗机、C-2 飞机,或许还有其他系统。4
海战环境正在迅速变化。美国海军正在适应形势,继续保持其蓝水优势,同时建设棕水能力。无人系统(如无人空中无人机)在应对新战场挑战中发挥着关键作用。无人水下航行器 (UUV) 正在成为海军的海上版空军无人机。与传统的舰载作战相比,UUV 代表了一种低端颠覆性技术,它能够承担越来越复杂的角色,从而打破战场熵的平衡。它们可以改善任务结果,并且成本仅为传统作战的一小部分。此外,麻省理工学院目前正在开发的长期水下电源将使 UUV 的射程和作战续航能力提高一个数量级。安装这些系统不仅能让 UUV 完成新的、以前不可能完成的任务,还能大幅降低成本。我探讨了 UUV 和长期水下电源对海军及其未来行动的财务和战略影响。通过研究当前的海军行动以及 UUV 可以补充或取代潜水员和船只的方式,我确定了使用 UUV 技术降低人员生命风险、降低成本和利用技术学习曲线的方法。我得出的结论是,随着 UUV 的广泛使用,可以立即节省大量成本,而目前的研究投资水平与 UUV 项目的风险和回报相比是不足的。
海战环境正在迅速变化。美国海军正在适应变化,继续保持其在蓝水领域的主导地位,同时建设棕水能力。无人系统,如无人空中无人机,在应对新的战场挑战中发挥着关键作用。无人水下航行器 (UUV) 正在成为海军的海上版空军无人机。与传统的舰载作战相比,UUV 代表了一种低端颠覆性技术,它能够承担越来越复杂的角色,打破战场熵的天平。它们可以改善任务结果,而成本仅为传统作战的一小部分。此外,麻省理工学院目前正在开发的长期水下电源将使 UUV 的射程和作战续航能力提高一个数量级。安装这些系统不仅可以让 UUV 完成新的、以前不可能完成的任务,还可以大幅降低成本。我探讨了 UUV 和长期水下电源对海军及其未来作战的财务和战略影响。通过研究当前的海军行动以及 UUV 可以补充或取代潜水员和船只的方式,我确定了使用 UUV 技术降低人员生命风险、降低成本和利用技术学习曲线的方法。我得出的结论是,随着 UUV 的广泛使用,可以立即节省大量成本,而目前的研究投资水平与 UUV 项目的风险和回报相比是不足的。
201) ...................................................... 33 副标题 B—计划要求、限制和局限性 ........................................ 33 与使用资金进行 F136 发动机的研究、开发、测试和评估有关的禁令(秒211) ........................................................ 33 对 B-2 轰炸机增量 2 极高频卫星通信计划资金使用的限制(秒212) ............................................................................................. 33 无人舰载发射机载监视和打击(秒213) ............................................................................................. 34 海军陆战队地面战斗车辆(秒214) ........................................................ 35 副标题 C—导弹防御事项 ............................................................................. 38 加强对导弹防御采购计划的监督(秒231) ........................................................................................................... 38 陆基中段防御计划(秒232) ........................................................ 39 与俄罗斯的导弹防御合作(秒233) ........................................................ 40 副标题 D—报告 ........................................................................................................... 41 延长两年期路线图要求以及高超音速发展资金年度审查和认证(秒251) ............................................................................................................. 41 副标题 E—其他事项 ............................................................................................. 42 试点项目中承包商费用分摊,包括某些防御系统研发过程中的技术保护功能(秒261) ................................................................................ 42 预算项目 ...................................................................................................... 42 陆军 .............................................................................................................. 42 中型扩展防空系统 ........................................................................ 42 陆军测试与评估 ...................................................................................... 42 海军 ............................................................................................................. 43 海军激光技术 ...................................................................................... 43 海军电磁轨道炮 ...................................................................................... 44 空军 ............................................................................................................. 44 金属可负担性计划 ............................................................................. 44 常规武器技术 ............................................................................................. 44 洲际弹道导弹演示与验证 ............................................................................. 44 空间态势感知系统 ............................................................................................. 45
军用软件定义无线电 – ROHDE & SCHWARZ 现状与前景 Ruediger Leschhorn (Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG,德国慕尼黑;ruediger.leschhorn@rsd.rohde-schwarz.com) Boyd Buchin (Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG,德国慕尼黑;boyd.buchin@rsd.rohde-schwarz.com) 摘要 Rohde & Schwarz 是军用市场领先的无线电制造商之一,在测试与测量、信息技术和通信领域具有国际影响力。作为首批开发软件定义无线电的公司之一,Rohde & Schwarz 目前已在市场上推出一系列 SDR,适用于机载、战术/移动和固定/舰载应用。本文第二章将对当前状况进行回顾。德国和许多其他欧洲国家已经制定了新的军事作战概念,以应对未来的挑战。为了实施这些概念,它们需要先进的通信能力。欧洲对下一代软件定义无线电的要求目前正在制定中。第三章和第四章深入介绍了预期的要求以及行业如何在当今的专业知识和能力下满足这些要求,并指出了现有 SDR 的迁移路径和集成新功能的概念。1.简介 软件定义无线电概念已经在更广泛的基础上进行了 10 多年的考虑。经过一段时间的试验和演示程序,SDR 终于进入市场(例如R&S ® M3xR 系列)。这些 SDR 背后的开发计划以及部署大型 SDR 通信系统的经验为行业带来了开发下一代 SDR 所需的专业知识。
201) ...................................................... 33 副标题 B—计划要求、限制和局限性 ........................................ 33 与使用资金进行 F136 发动机的研究、开发、测试和评估有关的禁令(秒211) ........................................................ 33 对 B-2 轰炸机增量 2 极高频卫星通信计划资金使用的限制(秒212) ............................................................................................. 33 无人舰载发射机载监视和打击(秒213) ............................................................................................. 34 海军陆战队地面战斗车辆(秒214) ........................................................ 35 副标题 C—导弹防御事项 ............................................................................. 38 加强对导弹防御采购计划的监督(秒231) ........................................................................................................... 38 陆基中段防御计划(秒232) ........................................................ 39 与俄罗斯的导弹防御合作(秒233) ........................................................ 40 副标题 D—报告 ........................................................................................................... 41 延长两年期路线图要求以及高超音速发展资金年度审查和认证(秒251) ............................................................................................................. 41 副标题 E—其他事项 ............................................................................................. 42 试点项目中承包商费用分摊,包括某些防御系统研发过程中的技术保护功能(秒261) ................................................................................ 42 预算项目 ...................................................................................................... 42 陆军 .............................................................................................................. 42 中型扩展防空系统 ........................................................................ 42 陆军测试与评估 ...................................................................................... 42 海军 ............................................................................................................. 43 海军激光技术 ...................................................................................... 43 海军电磁轨道炮 ...................................................................................... 44 空军 ............................................................................................................. 44 金属可负担性计划 ............................................................................. 44 常规武器技术 ............................................................................................. 44 洲际弹道导弹演示与验证 ............................................................................. 44 空间态势感知系统 ............................................................................................. 45
基于经验的演变 20 世纪 20 年代,比利·米切尔将军击沉了一艘目标战舰,从而展示了舰艇面对空袭的脆弱性,为海军带来了新的威胁。早期的海军防空依靠 20 毫米、40 毫米、3 英寸和 5 英寸炮等防空炮火进行大规模、不协调的射击。在那些日子里,战场范围只延伸到视距内,通常不到 15 英里。防空由一系列近距离局部防空战组成,严格来说是出于自卫。舰艇依靠目视观测和原始、不精确的声音通信。第二次世界大战期间,精确空中轰炸和鱼雷轰炸的后续发展带来了严重威胁,需要防御能力。在海军舰艇上部署空中搜索雷达极大地改变了防空环境。远程侦察敌人使得舰载战斗机能够在距离目标特遣部队数英里的地方消灭来袭的袭击。早期侦察远距离袭击为防御舰艇提供了关键的反应时间,以便在受到攻击的友军部队之间启动有限的火力协调。当神风特攻队于 1944 年作为第一种真正的制导导弹出现时,早期侦察和预警对于有效的防空至关重要。战术发展迅速,包括紧密聚集的防御舰艇编队和用于预警的警戒舰。虽然以目前的标准来看还很原始,但有效、协调的概念
美国国防部正在开发的联合精确进近和着陆系统 (JPALS) 旨在使用与其他传感器增强的 GPS 为着陆在陆地和航空母舰上的军用飞机提供准确可靠的引导信息。对于陆基作业,将使用局部差分全球定位系统 (LDGPS) 技术,而对于航空母舰着陆,将采用舰载相对 GPS (SRGPS) 技术。在这两种情况下,最终系统的可靠性和完整性都至关重要。对于 LDGPS 的情况,情况类似于为民航实施的局部区域增强系统 (LAAS) [1],固定参考站生成差分 GPS 数据以发送给进场飞机。虽然 SRGPS 在概念上与 LDGPS 相似,但主要的实际区别在于参考接收器一直在运动,因为它们现在直接安装在航空母舰上。遗憾的是,由于操作限制,参考 GPS 天线无法安装在飞行甲板上飞机的预期着陆点 (TDP)。相反,它们通常安装在船舶的桁臂上。但是,由于进港飞机需要了解其相对于 TDP 的位置,因此需要将 GPS 测量结果几何平移到该点。此外,这种平移必须考虑所有船舶运动,最明显的是船舶的姿态变化。但是,在当前情况下,后一种假设可能没有完全合理。最终,实际上,GPS 参考站数据从桁臂到 TDP 的转换是使用两点之间假定的已知基线向量(例如从调查中获得)、船舶姿态知识以及船舶为刚体的假设来完成的。特别是在转弯或在波涛汹涌的大海中等高动态情况下,船舶可能会变形,本文称为船舶弯曲。
1.军用雷达:作战系统主要视频传感器 根据扫描控制方式不同,雷达站可分为机械扫描雷达、电子扫描雷达、频率扫描雷达、相控阵雷达(相控阵雷达)和合成孔径雷达(特别行政区)。雷达作为现代战争作战系统的主要视频传感器,负责对目标进行全天候精确侦察和实时监控;探测和跟踪可能对军事基础设施造成严重损害的武器,例如弹道导弹和巡航导弹;各种隐藏目标的检测和识别;确定失败的结果并识别目标、导弹制导和武器火力控制。2.世界军用雷达发展趋势:技术多元化、市场稳定、产业集中 雷达技术正处于发展中期阶段。整个中间阶段是基于相控阵雷达、合成孔径雷达和脉冲多普勒雷达三个主要系统的起源、发展、完善、集成和智能化。雷达的发展包括三个方向——载体和系统的多样化以及宽频率范围(其扩展)。关于载体(安装地点),随着雷达技术向小型化、集成化方向发展,雷达的使用不再局限于地面、机载和舰载载体,而是越来越多地应用于无人机和卫星;说到波段,随着新波段(如毫米波雷达)的发现,雷达的波长不断扩大。纵观整个雷达系统,传统的脉冲多普勒雷达(PD - Pulse-Doppler)机械扫描模式正逐渐淡出背景,取而代之的是相控电子扫描阵列雷达和合成孔径雷达(SAR)。将成为主要发展方向。雷达系统最终将统一为一个网络,其特征还包括:多功能集成、数字化和分布式。短期内,雷达发展的重点将是天线技术、成像技术和射程扩展,即相控阵雷达、SA雷达和毫米波雷达。
服役后,莫比尔湾号加入美国大西洋舰队,于 1987 年 3 月抵达母港佛罗里达州梅波特。经过一年的船员资格审查、测试和系统试验后,莫比尔湾号于 1989 年 5 月 11 日开始首次部署。在这次巡航中,莫比尔湾号因在阿曼湾的行动获得了她的前两个奖项:海上服务部署勋带和武装部队远征勋章。她于 1990 年 8 月部署,支持沙漠盾牌行动和沙漠风暴行动,成为第一艘环球航行的宙斯盾巡洋舰。在波斯湾,该舰成为第一位指挥四艘航母特遣舰队的战斗部队防空作战指挥官,从而脱颖而出。莫比尔湾号发射了 22 枚战斧对陆攻击巡航导弹,并担任战斗部队反水面作战指挥官,瞄准伊拉克海军舰艇,指挥舰载攻击机摧毁 38 艘伊拉克海军舰艇,彻底击溃伊拉克海军。直升机反潜中队轻型 43 (HSL-43) 支队 2B 配备了两架 SH- 60B 海鹰直升机。1991 年 5 月,莫比尔湾号奉命前往菲律宾共和国苏比克湾参加“炽热守夜”行动,撤离因皮纳图博火山爆发而流离失所的数千名民众。1991 年 12 月,莫比尔湾号开始为 1992 年春季波斯湾部署做准备。1992 年 4 月 15 日,莫比尔湾号再次启航前往波斯湾。途中,该舰和船员访问了澳大利亚悉尼,代表美国海军参加珊瑚海战役 50 周年庆典。1992 年 5 月下旬,该舰驶过霍尔木兹海峡,开始执行以下任务: