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一、美海軍“復仇女神”項目
美海軍將對抗綜合傳感器的多元素信號特征網絡仿真(NEMESIS,“復仇女神”)定義為“可以對各種分布式平臺上的電子戰行為進行同步,形成連貫和一致的電子戰效果”。該項目的重點是在多種場景中協調和同步電子戰能力和戰術對抗敵方傳感器。從現有資料判斷,“復仇女神”作為一個系統之系統,主要通過協調分布式電子戰資源應對敵方分布式傳感器系統,對敵方監視與目標瞄準系統實施干擾和欺騙,對抗敵方多種監視與目標瞄準傳感器,無縫跨域協同對抗措施為戰場上己方平臺提供防護,如圖1所示。

“復仇女神”覆蓋海戰區域,以更具彈性和去中心化的方式分布電子戰能力,包括模塊化可重構電子戰載荷、分布式誘餌和干擾機蜂群、聲學對抗措施、多輸入/多輸出傳感器/對抗措施,對水面和水下傳感器生成虛假兵力目標。所涉及的技術包含蜂群平臺作戰、分布式資源任務控制、多域協調作戰和先進射頻組件子系統技術,具備在分布式電子戰系統中實施協同電子戰作戰能力。
美海軍在2014財年預算項目文件中明確指出:“‘復仇女神’滿足同時對多個敵方監視與目標瞄準傳感器生成逼真海軍力量的需求”。
多傳感器組網可提高戰場態勢感知能力,對戰場中各個區域各個波段的雷達,各種光學/紅外傳感器以及水下的聲納所搜集到的數據信息進行匯總融合,將戰場目標的探測感知變為多種探測方式的總結。部分傳統的針對某類傳感器的單一欺騙干擾手段將被撕破偽裝、原形畢露。為了能同時欺騙敵方各種各樣的傳感器,制造不易被識破的欺騙干擾手段,“復仇女神”項目應運而生。
二、?美空軍“舒特”項目
舒特計劃(Project Suter)是美空軍為彌補對敵防空壓制(SEAD)能力的不足而提出的一個演示驗證項目。舒特計劃由美空軍專門負責絕密項目的“大狩獵場”(big Safari)負責,由此可知其密級必然非常高,進而導致有關該項目的描述非常少。
舒特計劃最早見于2001年美國防部遞交國會的《網絡中心戰》報告附件部分。美軍自2000年起開始實施“舒特”計劃,以實現電子戰平臺之間、電子戰平臺與火力打擊平臺之間、電子戰平臺與預警平臺之間的無縫組網與數據共享。美軍分別于2000年、2002年、2004年、2006年、2008年在各種演習中對“舒特1”到“舒特5”進行了試驗,其中“舒特3”是美空軍EC-130H“羅盤呼叫”飛機block 35升級計劃的一部分,演示了通過網絡中心協同目標瞄準(NCCT)網絡來構建網絡中心環境,并通過RC-135V“聯合鉚釘”電子偵察機的組網實現網絡化、高精度、細粒度戰場電子偵察,并由EC-130H電子對抗飛機、EA-6B電子戰飛機、F-16戰斗機等實現包括電子攻擊、戰場網絡攻擊、火力打擊等作戰能力。
通過綜合分析舒特計劃,可得出如下兩個結論:①美軍“舒特”系統實現各類功能的前提、核心是網絡中心環境,該環境通過“三網一體”的方式實現,即地面深度信息融合網、前沿部署的無人機偵察網絡、網絡中心協同目標瞄準技術(NCCT)網絡,如圖2所示;②從舒特計劃所能實現的“終端功能”來看,可概括為偵察、攻擊兩部分,其中偵察功能主要通過“平戰結合”的偵察方式實現;攻擊功能則通過軟硬兼施的方式實現。

圖2 舒特“三網一體”的網絡中心環境
三、DARPA“小精靈”項目
“小精靈”項目不是美軍第一個網絡化電子戰項目,但無疑是第一個將“網絡化”、“電子戰”要素發揮到極致的項目。網絡化方面,可實現快速發射后的即時組網能力;電子戰方面,可實現對敵防空壓制、通信干擾、網絡攻擊等多方面能力。
2015年9月16日,DARPA發布 “小精靈”電子戰無人機項目征集書,旨在開發一種小型、網絡化、集群作戰電子戰無人機。該無人機屬于 “半一次性”(semi-expendable,即盡可能回收并重復使用)偵察與電子戰無人機,可由C-130運輸機攜帶至防區外發射,無人機之間通過網絡化實現壓制敵方導彈防御系統、切斷敵方通信乃至向敵方數據網絡中注入惡意代碼等功能。
“小精靈”具有 “防區外發射與回收、分布式網絡化”的新型工作方式,是對傳統作戰方式的顛覆(如圖3所示),可大幅降低飛行員風險,進而降低作戰成本。

圖3 “小精靈”帶來作戰應用方式的轉型
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四、美空軍小型空射誘餌(MALD)項目
MALD是一種由飛機在防區外發射到敵方地對空導彈陣地上空實施電子干擾的飛行器。由于它貼近敵方雷達實施欺騙干擾,其干擾距離大幅縮短,理論上對于獲得同樣干擾效果所需的發射功率,隨距離的縮短呈指數減小。MALD可以模擬F-16或F-15戰斗機的雷達特征,進而欺騙來襲導彈。近期美軍開始嘗試實現MALD的組網運用。
在1991年的海灣戰爭中,美空軍急需一種電子戰誘餌來引誘伊拉克防空系統暴露目標并對其實施干擾,但當時缺少相關裝備。因此,美軍只得采取臨時性措施。為解決該問題,DARPA開始研發MALD,具體由諾斯羅普·格魯曼公司和TRA公司進行研制。它可作為美空軍和海軍的一種新型電子戰裝備,以取代滑翔機假目標和撒布干擾絲的巡航導彈等干擾器材。
MALD的研發主要為滿足美軍在如下幾方面的軍事需求,填補能力空白:對敵防空壓制能力,由多個裝有電子放大系統的MALD小型空中發射誘餌到戰區上空巡航幾個小時,甚至幾天,通過飽和干擾壓制敵防空能力;情報收集,將MADL飛行器置于高危險地區上空巡航,截獲低功率電子信號和通信情報,這種用途需要在其電子戰有效載荷中配備不同的傳感器,并要求能維持較長的飛行時間;巡航導彈攔截,將MALD的電子載荷改換成高爆裝藥戰斗部用以攔截亞音速的巡航導彈;實施干擾,美軍已開發出干擾型MALD-J,即用干擾機取代MALD的電子欺騙有效載荷,可以使敵方雷達暫時致盲或使敵通信中斷。
五、美陸軍“空射效應”項目
2020年8月,美陸軍作戰能力開發司令部(CCDC)發布采購“空射效應”(ALE)的信息征詢,旨在幫助陸軍在復雜空域和拒止環境中作戰。
ALE是一系列的小型(不超過100磅)和大型(不超過225磅)無人機,可由美陸軍先進的未來攻擊偵察機(FARA)和突擊運輸直升機從空中發射,與其他有人和無人平臺協同工作,以探測、識別、定位和報告(DILR)敵方防空系統中的威脅,并實施致命和非致命打擊。ALE的具體功能包括:有源偵察、無源偵察、誘餌、電子攻擊以及自殺式攻擊。
ALE通過抗干擾數據鏈路和網絡,將偵察信息發送到區域內的其他平臺或后方的指揮所,進行進一步的處理和利用,或直接向指揮官提供更多的態勢信息。ALE還可充當誘餌迷惑敵方防空系統,并發動電子戰、網絡戰和導航戰等多種攻擊。美陸軍目前致力于對ALE的能力進行開發,以在整個電光、紅外和射頻頻譜上進行分布式協同感知和電子戰。
在未來多域作戰環境中,將出現一系列高致命性的傳統和非傳統對抗目標,例如擴大了射程的網絡化機動防空系統、拒止自由機動能力的中遠程火力系統等。面對建立了強大反介入/區域拒止功能的對手,美陸軍航空兵的重要任務之一是聯合其他部隊一起尋找或制造突破口,消除對手的能力。為了取得作戰勝利,美軍必須滲透和分解反介入/區域拒止系統,達到機動自由,擊潰對手的系統、編隊,從而實現戰略目標。
根據2020年8月發布的信息征詢書,美陸軍提出對大型和小型兩類空射效應器無人機的需求。同時還在重量、飛行速度、航程、續航時間、沖刺速度等方面給出了大小型空射效應器無人機的最低標準和理想指標。表1對美陸軍需要的兩類空射效應器無人機的規格做了簡單的梳理。
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表1?美陸軍需要的兩類空射效應器無人機的規格

信息征詢書中還提到空射效應器無人機的主要任務有效載荷包括硬件探測、識別、定位和報告、誘餌和干擾。另外,還需要用于實現分布式協同作戰功能的軟件、硬件與技術,包括指揮、控制與通信處理技術、數據鏈接、平臺主要功能以及網絡保護。空射效應器需要應用算法來實現傳感器數據的處理,并且能夠自動響應和適應環境變化。空射效應器所需的傳感器、效應器和使能器如表2所示。
表2?空射效應器所需的傳感器、效應器和使能器

六、美軍其他網絡化協同電子戰項目最新進展
1.
美海軍開展EA-18G無人集群飛行試驗
2020年2月4日,波音公司宣布與美海軍完成了EA-18G無人飛行試驗。這次試驗所演示的技術和戰法或將對美軍未來空戰樣式以及機載電子戰的發展。
此次試驗是美海軍2019年度“艦隊試驗演習”(FLEX)的一部分。2019年度艦隊試驗被稱為FLEX-19有人-無人編組(MUM-T)試驗。FLEX-19突出了F/A-18“超級大黃蜂”戰斗機和EA-18G電子戰飛機的有人無人編組能力,驗證了F/A-18和EA-18G與無人系統一起完成作戰任務的效能。在過去幾年的艦隊試驗演習中曾多次對EA-18G進行過演示試驗。艦隊試驗演習一直是美海軍演示驗證其網絡化電子戰能力的重要舞臺:2013年的FLEX-13中,2架EA-18G和1架E-2D分別使用ALQ-218和ALQ-217 ESM系統對艦載輻射源進行精確跟蹤,引導導彈攻擊,如圖4所示;2015年的FLEX-15艦隊演習中,演示了3架EA-18G的協同定位;2017年的FLEX-17中,進行了EA-18G和F/A-18“聯網傳感器”的演示。

圖4 FLEX-13演習配置示意圖
FLEX-19演習中,美海軍與波音公司采用了3架EA-18G在帕圖森河海軍航空站進行了EA-18G的無人飛行演示。其中2架EA-18G作為無人駕駛的代理飛機,由其后的第三架有人駕駛的EA-18G進行控制。3架飛機共進行了4次飛行,完成了21項不同的任務演示。參試的EA-18G飛機裝備了被稱為人工推理和認知(ARC)的控制系統以及分布式戰術處理器網絡(DTPN)、戰術目標瞄準組網技術(TTNT)樣機。人工推理和認知控制系統包括可以模仿人類大腦推理和認知能力的人工智能機器(計算機)。分布式戰術處理器網絡是一種開放式體系架構、多層安全處理器系統。TTNT采用了高吞吐量、低時延的數據鏈技術。這三個系統使兩架EA-18G作為無人駕駛的自主控制飛機,而第三架作為控制站,形成有人-無人編組。通過分布式戰術處理器網絡和戰術目標瞄準組網技術,無人駕駛飛行的2架EA-18G能夠對平臺內外傳感器數據進行融合,生成戰場通用戰術圖并傳輸給有人駕駛的EA-18G,未來EA-18G將根據傳輸獲得的數據自主進行電子攻擊。
波音公司認為,此次試驗模擬了EA-18G與美海軍在研無人系統以及與其他軍種無人系統之間的融合;該技術使海軍能夠擴大傳感器的作用距離,確保有人駕駛飛機處于敵方威脅之外;該技術是兵力倍增器,能使一個飛行機組對多架飛機進行控制;演示使波音公司和海軍能對所收集的數據進行分析并決定未來技術投資方向。
2017年12月6日,諾斯羅普?格魯曼公司高層透露,美海軍可能會在EA-18G“咆哮者”電子戰飛機block II升級過程中為其配備無人機。該無人機將由諾斯羅普?格魯曼公司和VX航空公司共同開發,代號“沖鋒X”(Dash X),采用發射筒發射(如圖5所示),主要作為一次性情報監視與偵察(ISR)資產使用,并通過與EA-18G飛機組網的方式作為飛機偵察能力的擴展與延伸。

圖5 裝在發射筒內的“沖鋒X”無人機
2017年10月26日,諾斯羅普?格魯曼公司和VX航空公司進行了一次飛行測試。測試結果表明,“沖鋒X”無人機可很好地實現與有人飛機的協同工作,并主要承擔電子戰與信號情報數據的收集、共享等職責。演示過程中采用的有人飛機是龐巴迪公司的“沖鋒8”民用飛機。
2.
美海軍繼續推進“先進舷外電子戰”項目
2017年1月16日,洛克希德?馬丁公司獲得美海軍一份18套先進艦外電子戰(AOEW)主動任務載荷(AMP)AN/ALQ-248電子攻擊吊艙研發生產合同。此次訂購的AN/ALQ-248將裝備于MH-60R和MH-60S艦載直升機,未來經改裝后可能裝備在遠程長航時無人機上。該吊艙主要利用射頻對抗措施對抗反艦導彈:使用電子戰支援措施在相對較高的雷達頻段偵察來襲導彈并對其進行測向定位,最終通過射頻對抗措施系統對導彈實施干擾。此外,該吊艙還能與美海軍部署的雷聲公司AN/SLQ-32(V)6艦載電子戰系統共享信息,實現艦-機協同電子戰能力。
AN/ALQ-248是“先進舷外電子戰”(AOEW)項目的有源任務載荷系統。AN/ALQ-248系統是獨立的電子戰吊艙,可掛載于MH-60R和MH-60S直升機上,具備先進的反艦導彈探測及應對能力,能通過射頻對抗措施攔截導彈。AN/ALQ-248系統既可獨立工作,也可通過Link-16數據鏈和軟殺傷協同系統(SKCS)與AN/SLQ-32系統協同工作。AN/SLQ-32同樣能檢測來襲導彈并確定其方向,兩者通過信息共享,實現艦-機協同電子戰作戰,為艦船提供分層的整體防護能力,如圖6所示。

3.
美陸軍開發多域作戰中的電子戰基礎研究(FREEDOM)項目
2020年7月,美陸軍作戰能力開發司令部制定了多域作戰中的電子戰基礎研究(FREEDOM,“自由”)項目。
“自由”項目將電子戰能力視為成功進行大規模戰斗和多域作戰的必要條件。項目總體目標是徹底變革陸軍使用電子戰的方式,將單一的精巧平臺轉化為分布式、去耦合、異構的進攻和防御能力集。“自由”項目還計劃將電子戰與網絡技術進行整合,改變當前電子戰和網絡技術在運營、研究和系統開發方面處于各自為戰的狀態。“自由”項目旨在提供基礎研究和應用研究,從而使陸軍在網絡電磁行動(CEMA)中實現戰術優勢。具體的研究內容包括:消除對手的威脅能力、監視電磁和網絡太空環境以及增強戰場和網絡太空內的機動性等。
“自由”項目有3個核心的研究領域:自適應/認知:發展能夠有效碾壓對手決策和技術選項的能力;分布式/協同:實現對密集和復雜威脅環境的空時響應;搶先/主動:防止或破壞對手發現、識別、跟蹤、瞄準我國部隊并進行交戰的能力。
七、結語
美軍認為,在電磁頻譜中遂行機動戰所需最重要的技術是網絡化的電子戰和電磁頻譜作戰系統。網絡化在電子戰領域可帶來諸多優勢,包括可讓一組無源射頻或紅外接收機獲得環境和敵方部隊描繪方面的增益和精確度;可使傳統的單基地雷達通過利用無源傳感器來獲取潛在目標的方位或近似距離,使雷達能夠將波束寬度和功率降低到檢測或跟蹤目標的最小值,從而實現低截獲概率/低檢測概率特性;網絡化對于未來電子攻擊行動至關重要,將有助于確保平臺外系統的電子攻擊與受保護平臺的機動保持協調,并評估威脅的特點和意圖。
總之,網絡化協同能夠為電子戰領域帶來非常多的能力“增益”,而這些增益目前還遠遠沒有發掘出來。
作者:中國電科36所?王一星,呂立可,張春磊
-?The End -
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