機載預警系統，即機載預警控制系統(Airborne Early Warning Control System,AEWCS)，有時候被稱為預警飛機，主要由載機(和機身外部的天線罩)、雷達設備和信息通信鏈三大部分組成。它的出現最早是為了克服地面雷達的兩個主要弱點。在系統實現方面主要存在電磁兼容、數據融合和關於相控陣體制等問題。
基本介紹
- 中文名：機載預警系統
- 外文名：Airborne Early Warning Control System
- 別稱：預警飛機、機載預警控制系統
- 主要設備：雷達
- 產生需求：克服地面雷達弱點
- 英文簡稱：AEWCS
簡介,機載預警控制系統實現的難點,電磁兼容問題,數據融合問題,關於相控陣體制,發展趨勢,
簡介
機載預警系統，即機載預警控制系統(Airborne Early Warning Control System,AEWCS)，有時候被稱為預警飛機，主要由載機(和機身外部的天線罩)、雷達設備和信息通信鏈三大部分組成。它的出現最早是為了克服地面雷達的兩個主要弱點。
首先，地面雷達受地球曲率的影響，探測距離近，盲區大，低空探測性能嚴重不足。其次，地面雷達由於位置固定或者運動速度較低(比如車載的情況)，因此容易遭受攻擊，生存能力較差。從功能上說，與火控雷達不同，相對於為武器系統提供精確的目標定位而言，它更強調對威脅的預見性，以便為我方提供充分的防衛和反擊時間。所以，從這3個方面看來，預警飛機這個詞很直觀地顯示出了機載預警控制系統的3個最基本的特點，即高空、運動和預警。
這第一個特點提高了雷達的探測能力，第二個特點提高了雷達的生存能力，第三個特點是機載預警控制系統最基本的功能。於是，預警機在戰鬥中可以擴大進攻防守的區域並增強攻防的有效性，從而為作戰方案提供更多的選擇和更大的作用範圍，並且探測敵方在未設防區域的活動。
機載預警控制系統實現的難點
電磁兼容問題
現代預警機是一個綜合的電子信息系統，包含有大量的電子設備。其中，既有有源設備，也有無源設備；它們的功率有大有小，所處的頻段有高有低；再加上它們與導線、電源、迴路等都必須集中在體積狹窄的機艙內，要保證所有電子設備在複雜的電磁環境下不致於因電磁干擾問題而妨礙同時正常工作，這就是電磁兼容問題，它是預警機電子系統集成中的首要問題。
數據融合問題
預警機作為能夠作為指揮控制中心，是基於能綜合利用機上各感測器得到的信息及通過數據鏈與地面交換信息。這些數據的融合，大致可以分為3類，即慣導與GPS數據的融合，雷達與二次雷達/敵我詢問機的數據融合以及雷達與ESM/CSM的數據融合。由於雷達和ESM/CSM系統是預警機上2種最重要的信息來源，因此，它們之間的數據融合至關重要。
這種融合有2個難點。首先，雷達可提供目標的完整位置信息，也能提供目標的運動情況信息，但ESM/CSM只有目標的角度信息，並且其精度低於雷達數據；其次，二者的目標角度測量不是同時的，因此需要進行同步校準。
關於相控陣體制
預警雷達的相控陣體制具有靈活的時間、能量管理方法，可以最大限度地適應不同的戰場環境，在空間不同方向上分配不同的時間和能量資源以得到特別要求的探測性能，可以對付隱身目標和反輻射飛彈的來襲，發揮最大的作戰效能。它還以高數據率的掃描和跟蹤速度，提高了對目標的跟蹤精度。採用單脈衝測角方法的相控陣系統,在完成全空域監視的同時，可完成對目標的高精度三坐標測量。
相控陣雷達也具有優秀的雜波抑制性能。未來可以升級成採用數字波束形成和時空二維信號處理的系統，可以對抗強功率的有源干擾。此外，由於沒有機械旋轉部件和大功率高電壓的真空微波器件，因而具有較高的可靠性、任務有效度和長得多的壽命。
相控陣雷達的這些優點使得採用相控陣體制的預警機飛機成為新一代機載預警控制系統的發展方向。但是，相控陣體制的實現，還有若干難點需要解決。
發展趨勢
（1）空域覆蓋範圍要更大，續航時間要更長
由於目前先進的反輻射飛彈及其它戰術武器的低空投放距離可達數十公里，高空投放距離可達數百公里，為完成既定的空防任務並保證自身的生存，防空攔截線需要外延數十至一、二百公里，其作用距離要達400公里左右。
在執行任務時，如果單架預警機的續航時間足夠長，就可以減少特殊地區輪班值勤所需飛機架次和架數，這對離基地較遠的戰區而言，就顯得特別重要。
（2）陸海兩用，提高陸上下視能力
為了達到隱蔽、迅速的作戰效能，世界各國普遍將低空、超低空突襲作為出奇制勝的法寶。大量現役的和下一代的殲擊機、巡航飛彈、武裝直升機等超低空突防技能將日臻完善。同時，由於複雜地形對下視清況下的預警機將產生強大雜波，因此，對低空目標的探測能力、下視能力被視為現代防空效能高低的標誌。
（3）電子戰和生存能力要更強
未來戰場的顯著特點之一是電磁環境的高度複雜密集，戰爭雙方將致力於爭奪對電磁頻譜的有效控制權。這就要求現代預警機必須具備電子支援措施(ESM)、電子干擾(ECM,Electronic Counter Measures)和電子抗干擾(ECCM,Elecetronic Counter Counter Measures)能力。對各類敵方輻射源,預警機應能完成搜尋、截獲、定位和識別，從而確認威脅並快速採取措施。此外，預警機還應具有對抗電磁能、保證自己正常使用電磁頻譜的措施。
由於機載預警控制系統在現代戰爭中的關鍵作用，必然迫使敵人千方百計地對預警機進行扼制。它包括廣泛使用隱身飛行器、反輻射飛彈和電子干擾。20世紀80年代出現的隱身技術可以使目標的雷達散射面積減少1000倍。當前反輻射飛彈朝著射程遠(數百公里)、速度高、寬頻覆蓋、高靈敏度、高準確度、爆炸能力強的方向發展。隱身目標或反輻射飛彈的威脅，也要求下一代預警機必須具有探測、處理隱身、準隱身、反輻射飛彈一類小目標的能力。
（4）功能綜合化，信息處理能力更強
未來戰爭誰占有信息優勢，誰就取得戰爭主動權。因此，信息是一種戰鬥力,軟殺傷武器，是軍事實力的重要因素。未來戰爭，軍事信息龐雜，瞬息萬變。
要求預警機對信息的蒐集、處理要全面、及時和準確。
要求預警機對信息的蒐集、處理要全面、及時和準確。
要求機載監視雷達能自動搜尋、截獲目標,並快速給出目標位置和航跡。
因此，下一代預警機應功能配套。除了具有主情報源的雷達以外，還應具有雷達偵察、通信偵察等感測器；並且具備強大的通信能力、數據傳輸能力、信息處理能力以及綜合指揮引導功能。
