发现目标与跟踪目标

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  搜索目标是件很烦的事儿
  
  美军对地攻击的工作顺序是:搜索目标一发现目标一识别目标一跟踪目标一目标定位一对目标分类一确认目标一锁定目标一,攻击可见美军的作战等同于作业,每个环节都是繁琐的细致活儿。
  先说搜索目标,这是一个艰苦的过程。你要先根据情报资料,搞清楚目标在给定区域内出现的概率分别有多大,也就是目标分布情况。出现概率大的地区就要重点关注。
  在目标区域内寻找时,由于飞机探测设备覆盖范围有限,搜索路线就是关键。穷举搜索和随机搜索是两种典型方法。
  穷举搜索就是从头至尾搜索全区域,主要用于对确定的目标区域的搜索。随机搜索就是按随机方式、在目标区域内无规律路线搜索,搜索的区域有重叠,主要用于对可疑地区的搜索。这两种方法的前提是目标在搜索区域内出现的概率相等,且目标是固定的对移动目标,这两种方法没什么效果。
  一维搜索是数架飞机平行飞行,在无探测间隙情况下向前线推进,以查看有无敌方小股部队进入,它和螺线搜索都属于穷举搜索的范畴。螺线搜索是以某点出发向外搜索,适合圆形区域以及知道目标从此点出逃但不知道向何方位逃窜的情况。
  穷举搜索成功的概率是随机搜索的3倍,但它搜索一遍很慢。
  当目标已处于你的搜索范围中时,却不见得能发觉目标,这取决于你的传感器如何,以及与目标的位置距离右上图中,S为你的飞机传感器的位置,R为传感器最大探测半径,AB线为地面上目标运动的方向,目标在A和B之间时就进入了你的搜索范围,但未必被你发现。相对来讲,P点是距你最近,最容易被你发现的位置。
  发现了目标,只是观察员发现视野里的人造物体,但这时并不能分辨出物体的属性,需要进一步识别目标。
  识别目标只是观察员断定观察到的物体属于某一类型的目标,如车辆,但不能确定是那种车辆,是卡车还是坦克。这就要进行目标分类,同时,攻击机火控上要进入攻击模式,指示目标,武器开关打开。
  在确认目标是属于某一类型如坦克后,等待或决定对策,如是否攻击。
  跟踪目标是在发现目标后未决定对目标实施攻击前,要对目标跟踪,防止目标流失。由于空中侦察平台速度快,地面目标运动速度慢,单个侦察机很难对地面目标实施不间断监控跟踪。解决的办法可以采用双机或多机协同跟踪的方法,保证在任何时刻目标都在至少架飞机监控之下
  获取目标的目的是攻击目标。有时即使飞行员能够锁定目标,但由于距离太近没有足够的时间进行机动占位投放武器,也不能实施攻击。所以那些攻击机飞行员们整天研究较多的是“武器发射概率”,而不仅仅是“发现目标概率”,因为前一项才是与他们的业务直接相关的。
  他们在讨论目标时,要涉及到三个关于目标距离的概念:一是目标获取距离RRQ,也就是攻击机发现目标后实施机动占位投放武器所需要的最小距离;二是未遮蔽距离RRQ,当飞行高度较低时,地形的起伏有可能遮蔽目标:三是目标可发现距离RRQ,在该距离上目标信息可以被传感器发现。
  先说说“目标获取距离RRQ”,见最下图。通常情况下,当攻击机发现目标时,目标不会在攻击机正对的方向上,攻击机采取机动占位所需最小距离就是RRQ,具体过程如下。
  1、当飞行员发现目标到决定实施攻击,需要时间XDO
  2、从决定攻击到攻击机开始机动,需要时间XRI
  3、从开始机动、转弯到飞机正对目标,这段时间不定,
  4、飞机脱离机动,也就是要进入稳定对准目标,这小段也需要时间XRO
  5、飞行员操作武器火控系统,计算作战参数,瞄准目标,需要时间XOP
  6、对于给定的攻击机高度、速度、武器类型等参数,武器需要一个最小投放距离RMIN,这个距离是不能压缩的,
  以上参数在攻击机采用不同速度、高度、武器的情况下都不同,但都可以计算出来,它们相加可得出发现目标后实施攻击的最小距离RRQ。若发现目标时已经小于这个距离,则无法实施攻击。
  再谈谈“未遮蔽距离”,它取决于攻击机飞行高度和遮蔽角度。在飞行高度一定的情况下,未遮蔽距离主要取决于遮蔽角度。遮蔽角是水平线和飞行员到目标未被挡住空间的连线的夹角。这个角度取决于地形地貌,对于某一类地形没有一个确定的值,但由统计的方法可以得出一个角度变化范围。用经纬仪很容易测出目标点周围地形最高点和水平线的夹角,这个夹角就等于遮蔽角。每一类地形的遮蔽角分布都形成了数据库,可随时查出,如某类地形在遮蔽角为15°时,目标未被遮蔽的可能性为90%。得出了遮蔽角就可确定一定高度下未遮蔽距离,见右侧图。美军在作战规划中将地形分为以下几类,见右下表
  最后说说“目标可发现距离”。这个距离很难简单用模型描述,由三点决定一是目标大小、外形、颜色对比等如最右侧表为橄榄绿色坦克在不同背景下的典型对比值、对比值越高,越容易发现目标,可发现距离越大二是目标周围亮度、烟雾、能见度等、三是传感器自身性能。目视也是一种传感器,但人跟人不同,比如有的人可能看到三条线,有人可能只看到一条。美军在二战时曾找了几千人作目视能力测试,总结出数据库。
  以上这三种距离被综合输入计算模型,得出武器发射概率。这些数据库就存在攻击机火控系统里,与武器交联、美国飞行员在作战出发前早已获知目标周围地貌类型,不需要临时决策,这些参数直接告诉他何时投放武器最有效。
  
  探测器、目标和环境缺一不可
  
  要快速发现目标,除了你的探测器水平外,也要受目标隐身水平及环境影响美军现在多用无人机来侦察,其上的多光谱目标系统集光电、红外前视、激光目标指示及激光照明于一体,采用数字化技术,能远距离、高空发现目标。美军攻击机发现目标,目视有时比借助探测装备更有效,这主要取决于大气状况。云层、烟雾会严重降低能见度,特别是在太阳升起或日落时,风扩散烟雾或吹起的尘土也会影响到发现目标。对于目标自身的变化,有时装甲车上个装置的简单变化,就可能严重干扰对其识别。
  
  海湾战争时很困难,现在仍不容易
  
  海湾战争中联军搜寻“飞毛腿”目标的战例实际上不太成功。在战争开始前,联军就把此任务放在优先位置,但获取 目标的信息非常困难。伊拉克“飞毛腿”有固定和移动两种。美军希望的是先将固定发射装置摧毁,然而伊拉克将大部分固定发射装置隐藏,用的主要是移动发射装置 美军目标规划人员根据情报将目标锁定在两个区域,一个在伊拉克两部靠近约旦边境,导弹对准以色列;另一个在伊拉克南部,对准沙特
  美国空军指挥员希望F-15E和F-16L攻击机在这两个区域内搜索目标,希望在“飞毛腿”移动后尚未转移到安全地区前将其摧毁。然而飞机上的传感器,包括侦察吊舱、合成孔径雷达都无法捕捉到目标因为“飞毛腿”的红外和雷达信号很难与战场上的车辆、电磁辐射信号区分开来,使其较容易隐蔽。在战争期间,搜索飞机42次看见了移动“飞毛腿”,但只有8次成功锁定了目标并实施了攻击。
  显然,联军仅靠空中侦察平台很难锁定移动的“飞毛腿”,需要新的方法来获取目标信息。而使用传统的地面特种部队渗透搜索目标,一开始就遭到鲍威尔和施瓦兹科普夫的排斥。这两位认为地面部队深入沙漠搜索目标太困难,特种部队的安全也是问题。但迫于战场压力,美军特种部队和英军空军特勤队(SAS)还是进入了目标区。
  地面特种部队要在沙漠中穿越已经是非常困难的任务,大雾、沙尘暴、夜里的低温使得即使是训练有素的特种部队也很难搜索较大的区域。平坦的沙漠、无明显特征的地貌、无标志点使地面特种部队效率很低。云层以及在沙漠夜里无背景灯光,使得夜视仪几乎无法使用
  “飞毛腿”一般是在夜间发射,会发出巨大的火焰,信号特征明显,在平坦的沙漠夜里即使用肉眼也可以在50千米外看见。地面搜索部队虽然不能仅凭这点就确定出发射位置,但根据道路分布可以推算出“飞毛腿”发射后撤离的方向,这就为空中侦察平台提供了线索
  当特种部队发现目标后,首先将信息发给在沙特利雅得的指挥中心,再由它传给预警机,由预警机发布给攻击机,通常白天是A-10,夜里是F-15E。尽管这套指挥控制系统几经改进,但从地面特种部队确认目标到攻击机实施突击所需时间仍然超过50分钟,这几乎同美军在越战中突击胡志明小道时所需时间相差无几。20年的技术差距,竟然效果差不多,说明从空中发现地面目标还是非常困难的。在阿富汗战争中,由于“全球鹰”和“捕食者”等无人机的使用,美军要求从发现到摧毁不超过五分钟,但很难达到。
  
  
  
  
  
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