空地一体战的纽带---E8 战场监视机

韩世杰

联合监视目标攻击系统(JointSTARS)，即 E8 飞机是美国的一种高性能机载监视和目标截获系统，是 C3I 飞机中的一种。这种飞机也像预警机那样装有一部高性能雷达，但它像预警机一样主要探测空中目标，而是主要用于实时和精

确地探测地面目标。JointSTARS 是美国空军和陆军的合作项目，由诺斯罗普- 格鲁门公司研制。飞机是由波音 707 2 300 改装的，其两架原型机称为 E-8A，一架试验机和所有的生产型飞机称为 E8C。E8 的最大飞行速度为马赫数 0.84，实用升限为 12600 米，在没有空中加油的情况下能在空中飞行 11 小时，有空中加油时可停留 20 小时。E8 在执行普通任务时配备 21 名机组(18 名操作员，3 名飞行机组)；在执行长时间飞行任务时则配备 34 名机组(28 名操作员，6 名飞行机组)。

美国从 1978 年开始就对 JointSTARS 技术进行研究，已在这种飞机的

研制上总共耗资 50 亿美元，其中单是发展费就花了 30 亿美元。诺斯罗普-格鲁

门公司已向美国空军交付了 3 架 E8C 飞机。美国空军在 1997 年 12 月宣布，E8C 已具有初步作战能力。E8C 飞机以美国罗宾斯空军基地作为基地，组成第 93 航空控制联队。美国空军计划总共购买 13 架 E8C。

早在 1991 年的海湾战争期间，仍处于研制阶段的两架 E8 就被派往战区参战，这种飞机在战争中提供了重要的战略和战术情报，发挥了很大作用。当时为了更好地使用飞机，以及迅速排除故障，配备的机组人员，除空军和陆军外，还有飞机制造公司的人员参加。在整个“沙漠风暴”期间，E8 为空中和地面的指挥员提供战争史上从未有过的关于战场的实时画面。在伊拉克大规模从科威特市撤出期间，E8 探测到数千辆逃跑的车辆，依靠 E8 得到的这些信息的指引，多国部队的攻击机全歼了伊拉克的部队。而在波黑冲期间，两架 E8 研制型飞机两度(1995 年年底和 1996 年 10 月)被派往那里支援北约的维和部队。而 E8 在第一次被派往波黑地区时，正值该机做全面生产前的多军种使用试验和鉴定期间，于是美国国防部决定鉴定与任务飞行并行进行。

美国在 1991 年的海湾战争期间，在研制型 E8A 飞机的战斗管理方面获

得了许多经验教训，已用在目前的生产型 E8 飞机上，其中包括改进了操作员的操纵台，简化了通信设备，提高了雷达的分辨率，以及在飞行任务后对数据进行充分利用。

E8 能完成如此重要的功能，全凭它装有一部先进的 APY3 雷达。这部雷达重 1900 千克，其天线是一个滚转稳定的 7.2 米长的侧视相控阵，能从飞机的任一侧对战场进行监视。

天线装在前机身下部的一个 12 米长的独木舟形雷达罩内。它在方位方向采用电子扫描，扫描范围为±60 度，而在俯仰方向则采用机械扫描。因为 E8 飞机飞得高，飞得远，续航时间长，雷达的探测距离在 200 千米以上，故能在火

力圈外距离以接近实时的形式探测 40 万平方公里的范围，相当于一个军级指挥官管辖的区域。E8 是军事指挥员了解战术态势的有效手段，因为侦察卫星的距离太远，而无人机的探测范围和探测时间又很有限，而且它们的实时性也没有 E8 好。这部雷达的神奇之处是它既能以活动目标指示模式(MTI)以高精度探测地面运动目标和直升机，也能用合成孔径(SAR)模式以高分辨率探测地面上有价值的固定目标，如停开的车辆、机场、桥梁和“飞毛腿”导弹发射架等。它在很远的距离仍能以很高的概率探测目标。APY3 能全天候、昼夜工作，可对敌方的地面运动目标进行探测、定位、分类、跟踪和瞄准。它能确定敌方地面车辆和直升机的运动方向、速度和方式，以便探测其作战意图。它既能在很宽的范围内监视战场情况，也能在一个区域内进行搜索，还可应地面指挥员的请求在一个具体的地区搜索，或在以前扫描过的区域探测，也可自动跟踪选定的目标。E8 的雷达的数据可同时在机上和通过数据链传到美国陆军的地面工作站上进行

处理和显示。而且雷达的各种工作方式可交错进行，在机上的一个屏幕观察大面积的雷达监视画面时，可在另一屏幕上观察一个具体的地区。根据 E8 提供的信息，空军和陆军的作战部门就可协调行动，对敌方的目标进行攻击，特别是对那些立即构成威胁的目标实施攻击。E8 是进行空地一体战的重要设备，可对空军和陆军的作战行动进行协调。尤其在敌我双方战场犬牙交错，你中有我，我中有你的情况下，有 E 2 8 探测战场情况，就可避免误伤自己。E8 还能进行战斗破坏评估，对攻击的效果进行分析，以便采取进一步的行动。高质量的 MTI 性能与 SAR 结合起来，可以更好地发挥系统的性能，因为目标的运动往往可为在什么时间和什么地方收集SAR 图像数据的线索，MTI 的指示可显著减少利用SAR所需的时间和资源。

E8 不仅可用于对付人制造的战争危机，还可用于减轻自然引起的灾害。在受到洪水、飓风和地震灾害时，可利用它探测灾区的情况，指挥救灾。不论是在黑夜或在恶劣气象条件下，灾民可在 E8 的指引下，沿着最好的路线疏散。

雷达的多个发射机通过一个大功率组合器将能量馈送到天线，以增大雷达的覆盖距离，并增强雷达在恶劣气象条件下的性能。脉冲压缩、连续可变的脉冲重复频率、区域消隐和抗干扰能力可提高雷达系统的性能。雷达信号在三个负载共同分担的可编程信号处理机上处理，每个处理机包含高速、定点分布式处理器。

JointSTARS 系统具有自检(BIT)功能，可使操作员将故障隔离到标准更换装置(SRU)或模块级。

主要任务设备的自检在执行飞行任务时周期性地进行。这些设备的修理可以在飞行中通过由机上携带的备件更换有缺陷的 SRU 来完成。而且机上的辅助动力装置为主要任务设备在地面的维修提供充足的电力和冷却，使 E8 在缺少维修设备的边远机场能也能独立进行维修。

如果说 E8 的雷达是它的眼睛，那么其操作与控制子系统就是它的中枢神经系统。这个子系统除控制雷达外，还可对航空部队和远程导弹进行有效的指挥。子系统的主要功能是：监视与威胁分析，攻击计划，攻击支援，攻击后评估，计划和监控飞行路径，雷达和通信管理以及 JointSTARS 系统的控制。JointSTARS 具有一个完整的操作与控制中心，该中心由 17 个操作员工作站和 1 个领航/自卫操作员工作站组成。这些工作站可使系统处理许多与战斗管理和战区范围内战役有关的重要活动。每个工作站具有一个先进的数字显示处理机(ADDP)，以及高分辨率彩色图形监视器、带跟踪球的键盘、嵌入式硬盘和一个通信终端。

ADDP 可迅速显示与更新地图、雷达数据及多种活动的指示符号与字符。E8 采用保密的数据链和话音通信来分配和交换信息。其最重要的数据

链是保密与抗干扰的监视与控制数据链(SCDL)，用于将机上的数据传给机动的陆军地面站(GSM)。GSM 需要雷达服务的要求，也通过这个数据链上行传输到 E8 平台。这个数据链还可用于在 GSM 间传输信息。

E8 上还装有进行 TACAN 导航及 TADIL/Link16 数据通信的 JTIDS，可与E3 预警机联系并取得其空中探测画面，以及卫星通信数据链(SATCOM)。飞机的话音通信设备有：12 部保密的 UHF 无线电台，2 部保密的 HF 电台，3 部保密的可装 SINCGARS 的 VHF 电台，以及机内通信网。

E8 上还可安装电子对抗设备，例如被派往波黑地区的 E8 就装有辛辛那提公司的导弹告警系统和特雷考公司的曳光弹投放器。E8 的电子系统采用了开

放结构设计，因此目前已改用具有先进水平的商用货架(COTS)硬件与软件。这不仅降低了系统的成本，还提高了它的处理和数据存储能力。在过去几年里，E8C 的航空电子设备已从采用专门技术，如 DEC 公司的 VAX 计算机和国际器件公司的可编程信号处理机发展为采用开放系统部件，如 DEC 公司的 Alpha 微处理器， VME 底板数据总线和 FDDI(光纤分布数据接口)。E8C 采用了由雷神公司修改后的 Alpha 微处理器后，其运算速度达每秒执行 1.5 亿个指令，使单架 E8C 的计算能力比美国空军整个 E3 机队的计算能力还要强。

JointSTARS 未来的改进将包括：用增强合成孔径(ESAR)雷达模式来提

高分辨率，增加对陆地的逆 SAR(ISAR)模式，自动目标识别(ATR)处理及多传感器信息融合等。

据报道，五角大楼已在海湾地区部署了一架 E8C，其任务之一是帮助发现伊拉克的“飞毛腿”导弹发射架。为探测“飞毛腿”发射架，由 E8C 飞机的雷达得到的数据很可能同其他情报来源综合。美国国防部的一名官员指出，现在发现“飞毛腿”要比 1991 年的海湾战争时容易，当时 E8 只识别了很少的运动目标。