Militaryembedded网站评选2022年十大雷达与电子战事件之一
1.高超音速导弹探测与对抗依赖于持久感知的分布式传感器网络。
威慑、防御和战胜高超音速导弹构成的威胁的一个关键是先进的全球和持久感知与探测—在飞行的所有阶段都能探测和跟踪威胁。
美国、中国、俄罗斯,甚至朝鲜现在都拥有高超音速武器能力,这意味着它们都需要开发探测和反制措施。雷神导弹与防御(亚利桑那州图森)高超音速技术需求与能力高级主管艾琳.科库雷克认为:“与传统的弹道导弹防御(BMD)系统不同,未来的系统架构必须不断发展,以应对不可预测、可生存和可机动的威胁,这些威胁可以迅速改变方向,以躲避我们的传感器。”如今,威胁的形式有陆基、空射、海射,甚至包括潜艇巡航和弹道导弹威胁,包括高超音速导弹。高超音速飞行器在上层大气中以5马赫(音速的5倍或更高;约3853英里/小时)或更高的速度飞行,可以机动以避免探测、跟踪和对抗。科库雷克认为:“敌方高超音速导弹是大气层外机动滑翔飞行器,可以从任何地方发射。”。“为了威慑、防御和击败威胁,我们需要先进的全球和持久感知能力,即在飞行的所有阶段(从助推到中段,以及飞行的最后阶段)探测和跟踪威胁的能力。”她指出,一个关键策略是通过网络传感器的分布式传感架构来关注威胁,以实现全程监控、数据融合、低延迟,并结合人工智能(AI)和机器学习(ML),从而实现更及时的决策能力。“从太空到地面的网络化和分布式传感器将创造一个更好的威胁图景,”她解释道。“我们需要继续专注于指挥和控制(C2)能力,这将使我们能够执行这项高级任务。多域传感需要一种联合全域指挥与控制(JADC2)类型的能力。”雷神导弹与防御公司的现代传感器正在建造中,以执行JADC2的任务目标。软件定义孔径,称之为现代传感器,可以在任何领域内几乎同时执行多个任务。这意味着硬件已准备好适应分布式传感和将传感器与射手联系起来的多个任务。新的和正在出现的威胁“需要一种系统体系的方法来扩展我们对全谱威胁的理解,以便能够开发出灵活、适应性、预测性和有效的全谱计数器,必须了解敌方导弹威胁的各个方面,包括部署发射系统的后勤、发射能力/能力和位置、指挥控制、决策演算,当然还有导弹本身的特征和能力。”
这种方法将需要一个分布式传感器网络架构,包括网络空间、空间、地下、空中、陆地和海上的数据。通过AI和ML增强分布式传感器网络,可以更及时地检测、关联、预测和跟踪对手的行动,从而扩大作战空间,并有更多的时间机动和做出明智的决策。这种全球持续的意识能够将行动归因于对手,从而支持威慑。
雷神导弹与防御公司生产美国海军的SPY-6系列雷达,这是舰队中最强大的雷达,可以探测和跟踪高超音速飞行。SPY-6将是海军新型阿利·伯克飞行III型驱逐舰的核心,计划安装或改装成七种类型的舰艇。2021年12月,雷声公司宣布在在宙斯盾舰上集成了SPY-6(V)1雷达。
雷神导弹与防御公司正在为美国陆军建造一种雷达,称为低层防空导弹防御传感器(LTMDS)。它为美国陆军低层防空和导弹防御传感器计划建造的雷达的名称是“GhostEye”。当第一个LTMDS于2022年晚些时候交付陆军测试时,这些雷达将是最新一代的防空和导弹雷达,能够抵御不断扩散和增加的威胁,例如高速机动目标威胁。
陆军希望在2022财年前推出新的低层防空导弹防御传感器(LTMDS)。新的IBCS(综合作战指挥系统)网络设备旨在为陆军提供作战空间的360度视图。LTAMDS还旨在击败包括高超音速武器在内的先进威胁。
许多高超音速飞行技术挑战已经克服;一个主要的保护措施,即保护电子设备、航空电子设备和有效载荷免受极端高温,这个问题现在已经攻克。美国正在开发新材料、推进剂、制造工艺和空气动力学形状,以承受高速和极端温度,并管理推进、热防护系统、航空电子设备和高超音速飞行传感。高超音速武器需要大量的能量、高度机动的导弹和精确的低延迟通信,以应对不稳定的飞行模式和应对措施,或者应对时间敏感的目标。360度感测和过顶持续感测(空间层)对于弹性和任务效率至关重要,导引头’技术是武器的‘眼睛’。来自传感层的数据链路或通信可减少延迟。将许多技术整合到一个小程序包中是一个挑战。正如智能设备如何改变了我们的生活一样,将摄像头、手机、网络服务、信息等集成到一个小型设备中,美国正在用高超音速武器来改变应对威胁的方式。”开发高超音速飞行技术的主要技术障碍是如何将其投入使用。这项技术本身已经存在了几十年,但成本高昂,过去追求它并不一定有意义。科库雷克说:“大约10年前,我们的同行致力于开发这项技术。在过去几年中,我们看到了他们高超音速飞行测试的结果,这令人震惊。中国已经测试了数百枚高超音速导弹。”。“他们已经资助了该学科内的数万个高级学位,而美国在发展STEM/工程劳动力方面继续面临挑战。美国的测试只是同行的一小部分。我们必须增加测试,并迅速迈向全速生产。”美国正在从其他国家的导弹试验中学到很多东西,并努力缩小这一差距。这些努力包括投资于数字工程以加快创新,以及利用数字工程来创建杀伤链的模型和模拟,以证明推进地面传感器、C2、空间传感器和效应器的整个分层系统以检测和应对先进威胁的价值。快速开发高超音速武器需要数字工程技术、强大的供应链和高技能的人力资源。高超音速技术的设计和开发需要投资于新的基础设施,需要具备从高速飞行工程到数字技术和数学等技能的人才。科库雷克表示:“我们还投资于培训,以确保我们的员工处于研发和创新的前沿—与广泛的大学、行业同行、盟国和美国政府合作,推进高超音速技术背后的科学。”。“通过合作,我们可以共享应对当前和未来全球威胁所需的知识、资金、基础设施和人力资源。需要更多的协同效应、STEM教育资金和研究伙伴关系,以提高高超音速能力。”运用先进技术——将技术从实验室中取出并交付给作战人员——“很酷,更酷的是你在执行这项任务的人眼中看到的自豪感和成就感,”科库雷克说。2021年9月,在高超音速吸气式武器概念(HAWC)首次成功飞行试验期间,她补充道:“没有任何文字可以形容这种同志般的热情、兴奋和继续前进的动力。这就像是一个‘登月’时刻。”。“至少可以说,看到人们每天都想聚在一起,以共同的目的解决棘手的问题是很酷的。这不仅仅是鼓舞人心的。它推动了行动和积极的动力,朝着比任何人都伟大的方向前进——创造历史是很酷的。”
高超音速武器能做弹道导弹做不到的事情吗?科库雷克说:“与传统弹道导弹不同,高超音速导弹在飞行过程中具有高度机动性,这使得这些武器很难被探测和追踪。”。“来自我们对手的威胁不是理论上的挑战,而是今天的现实。他们正在测试多种高超音速武器,而且频率比美国更高。”这一事实使得美国及其盟国必须继续创新突破性高超音速技术,以保持强大的兵力投射能力,应对当前和未来的全球威胁。科库雷克指出:“美国致力于加速高超音速系统的部署。”。“这一点从持续的两党支持和相关预算中可以明显看出,他们将继续进行高超音速研究。”