俄罗斯新一代电子战系统发展

方丽

俄罗斯电子战系统的主要生产商KRET集团是一个综合俄罗斯主要无线电科技研发单位、生产厂商的大集团，现拥有128家相关企业，几乎所有俄罗斯知名的无线电系统公司，如开发MiG-35飞机上使用的Zhuk-AE主动相位列阵雷达的Phazotron-NIIR公司、研究电子战系统的KNIRTI公司，乃至研究卫星导航系统的拉缅斯基仪器设计局（RPKB）等，都在KRET旗下。

俄罗斯的电子战科技可追溯至1905年，当时其策略是追赶强国，每当强国推出新的电子战系统，俄罗斯就做出相应系统，并取得样本进行逆向研究。而如今俄罗斯已拥有相当多的研究厂家，在电子战各领域、各维度，包括航空、陆地、海上等，都有专门的单位从事研究。除了研究单位外，KRET旗下也有系统研发单位、生产工厂等，是一个垂直与横向都高度整合的集团。

电子战系统的研发是持续不断的互动过程，从理论层次到应用端环环相扣。KRET人员指出：“我们采用超前设计概念，在研发新系统时，将潜在对手的技术发展也考虑进去：如果研发2025年的计划，就必须考虑2030年时潜在对手的能力。这有许多种预测方法，我们会模拟2030年时对手的技术能力，然后针对这个潜在能力去设计电子战系统。当然这当中也有很大的不确定性，但系统在设计时保有弹性，可以修正这些不确定性。”

一般而言，设计上的不确定性靠经验和试验加以修正。科研人员在做出系统后对其加以测试、修改，其中实务测试相当重要，这些测试必须在各种不同地域进行，因为遍布各地的潜在对手的地理条件是重要的变因。

此外，与使用者（军队）的互动也相当重要。研究人员向他们提供研发的科技，但系统毕竟是军方在操作，所以研究人员必须知道他们使用上是否有其他问题。很多时候军方的意见是希望系统只通过一个按钮就可以打开或关闭，而研究人员接纳这些意见并朝这方向发展。换言之，很多时候在系统发展时，使用者的经验和意见促使系统的性能更加完善，使得其在研发方向的多样性和演算法方面获得很好的成果。

目前，俄罗斯电子战科技与西方国家比较，可谓各有千秋。电子战强国不只是美国，英、法、以色列、意大利等也都有特长，他们各自有专精的领域，例如以色列在引导头干扰技术方面是佼佼者。俄罗斯的优越性是产品在实战中获得验证，许多外国客户在使用其电子战设备后取得了良好的效果。

因2014年初俄乌冲突造成外购部件短缺，但这对俄罗斯电子战系统领域造成的影响并没有想像中那么大。电子战系统是相对封闭、机密的领域，用到的科技都非常尖端，许多都无法在市面上找到，因此主要零部件当然是俄罗斯国产的。至于俄罗斯是否在微电子技术方面落后，这也并不能一概而论。

在技术发展上，现代电子战系统的重要特征是数位化。以前主要针对每一个要干扰的频率范围、特定的用途（例如通信或探测）发展特定的干扰系统，干扰措施往往只是简单而粗暴地在要干扰的频率范围内施加高能量噪声，或是发出特定信号来干扰。而数位化以后，可以将系统微型化，就可以轻易地用很小的系统干扰所有频率范围的无线电系统。数位化后可精准测量对方信号的特征并对其加以复制，以用小功率就实现干扰。

具体地说，目前的数位化电子战系统有三大主要技术方向：通用元件库、宽频谱主动阵列天线、数位射频记忆体。

以往的电子战系统因为用途及研发者不同，各用各的硬件，因此研发周期和成本都很高。最新的方法是制造通用元件，所有研发者都根据通用元件进行设计，这样一来用一样的量产元件，经过不同的组合及软件，就可以制出一系列不同功能的产品。

此外，也考虑到电子战系统的更新周期远小于硬件的寿命，因此可将其界面标准化，只用软件更新做小幅升级（像发动机控制系统、飞控系统升级一样），也可用更换硬件模组的方式做大幅升级。

目前，俄罗斯KRET已经基本完成了电子战系统基本元件库的建设，由旗下的电子公司统一对相关企业供应量测器、转接头、缆线等基本元件。在使用通用元件与模组的情况下，电子战系统的质量尺寸指标提升30～40%，可靠性提升2～3倍，耗能降至1/4，工作成本降至1/5～1/4，研发周期降至1/3。

以前没有通用元件的年代，俄罗斯国防部对电子战系统的使用年限要求为15～20年，然而电子战系统汰换周期太短，数年后其实就过时了。而使用通用元件及模组化后，基本硬件架构可以用20年，期间再通过软件或个别模组的更新就可以拥有新功能。

事实上，除了电子战系统外，第五代战机的航电系统也朝通用元件库方向发展。例如俄新一代T-50战机的多用途整合式无线电系统（MIRES）也是在一开始就先规划通用元件，要求次系统承包商依据通用元件进行开发。航空电脑也一样。例如2009年RPKB展出的BVS-1机载电脑，该电脑由通用处理模组、信号处理模组、影像模组、资料交换模组、永久记忆模组等组成，可以自行进行数位-类比互换、资料处理、信号处理、影像处理等，仅资料处理能力就高达每秒120亿次。而Su-35战机的导航电脑Baget-53-31M，其原型Baget-53早在1990年代末期就问世，但Baget-53-31M的硬件大幅更新，例如GMK-8影像模组就是取自前述的BVS-1。除此之外，在RPKB的诸多改良型电脑中，也都可以看到BVS-1的模组。

基于主动相位阵列天线超宽频天线系统的工作范围能涵盖1～18GHz，目前这些天线使用GaAs或GaN，质量可以减轻1.5～2倍，可靠性及效率可以提升2～3倍。

目前，KRET也准备生产基于数位射频记忆体的信号处理模组。这种模组可以在几纳秒的时间内记录并复制对方的信号，甚至在其中加上几乎任意波形的干扰信号，然后送还对方。有别于以前的噪声干扰以及事先设计好的干扰信号与被干扰信号不同，因此很容易被发现，现在用数位射频记忆体复制或制作出来的干扰信号是量身定做，因此对方相当难区别。

美军对通信的依赖程度似乎也是俄罗斯研发人员的关注点。在瘫痪先进国家数位化作战管制系统的可能性方面，KRET认为所谓的管制系统不外乎是一系列通信措施的结合。所以电子战系统要做的就是找到这些通信信号，有些不管它，有些就施加干扰信号进去，迷惑对方。

当然，电子战系统也要避免资源浪费在不必要的地方，因此要从不同来源取得信号，不管是探测信号、通信信号还是其他用途，必须能从中找出需要干扰的信号并加以干扰。

KRET集团认为现代电子系统的弱点在于越来越复杂，那么，外界就越容易透过干扰让其局部功能出现问题，然后系统会觉察问题。接着用大量的资源去除错，有时候绝大多数资源就因此用在除错上。KRET也十分注重这样的干扰与反干扰。

Su-34战机所用的希比内山电子战系统是早先问世的L-175系统的改型，这套系统近期名声大噪的原因是传闻其瘫痪了美军神盾舰的系统。2014年4月12日，Su-24战机在黑海飞过美军神盾舰附近12次，有报道指出当时Su-24战机与神盾舰发生一段暗斗，期间，Su-24上的希比内山电子战系统干扰了神盾的系统。对此俄罗斯独立军事观察节目亲自造访电子战系统的研制单位一探究竟。记者被带去参观量测电磁兼容的无回声室，这种腔室本来就要隔绝外来的电磁波，记者打开手机没有任何信号，工厂的人员意有所指地说：“这就是美国军舰上的雷达所看到的样子。”报道也提到，希比内山电子战系统是Su-34战机专用的，应该不可能用在Su-24战机上。该电子战系统的前期型L-175V系统早在1995年1月就在Su-24战机上试验，所以如果Su-24战机上有电子战系统，也是早期款L-175V系统。

KRET方面也提到，希比内山电子战系统仍持续进行模组更新，借由模组的微型化技术，使其在尺寸、质量、耗能不变的情况下能拥有更多功能。

2012年的国际安全展览期间，为MiG-29及Su-35战机研制新一代电子战夹仓的CNIRTI（俄罗斯航空电子战系统研发单位）发言人表示：“CNIRTI新研制的产品已经准备好让MiG及Su系列战机变成隐形。”他们研制的是新型电子战系统以及纳米吸波涂料，电子战系统有供MiG-29战机所用的MSP-418K小型尺寸电子战夹仓以及供Su-35战机所用的Omul夹仓。

这些电子战系统都采用数位射频记忆体，除了保护自己外，也可将战场环境中所有海上、陆地、空中、太空电子战系统整合在一个网络运作，当任一个目标遭受攻击时，网络内的所有电子战系统会协同生产假信号以干扰敌方。

2013年CNIRTI进一步公开这些新型电子战系统的细节。据相关信息，这些系统使用基于数位射频记忆体的同调数位接收及发射器，能指向辐射源并发出干扰信号。以此接收及发射器为核心，可以同时具备电子侦察、电子战、探测、威胁分析、同时多目标干扰等功能。这些数位射频记忆体与同调数位接收及发射器都是通用性的，可以视需要用在其他用途的系统。MiG-29战机所用的MSP-418K夹仓是采用这种最新通用技术的原型，其技术已经运用到敌我识别、探测雷达、训练器与模拟器、量测仪器、无线电通信等领域。MSP-418K夹仓可靠性很高，不需要特殊的校准仪器加以辅助。

CNIRTI也在研制基于不同长度的纳米碳管的吸波涂料，能大幅吸收雷达波，不止能对雷达波隐形，对光电系统也有效果。这种吸波涂料具有丝状构造，尺寸在微米级与纳米级之间（视用途而定），能以喷雾方式作为吸波涂料，或是在受防护物体周围形成吸波云，用于降低雷达探测特征。

T-50喜马拉雅山电子战系统由卡鲁加无线电科技公司研发，Signal无线电工厂生产，将来也会用于研发中的第六代无人战机。KRET称，喜马拉雅山与希比内山系统在架构上的重大差异在于，喜马拉雅山用于匿踪战机，所以功率可以不用太大，可以更进一步微型化。

2014年4月24日，Signal无线电工厂表示，工厂正在制造第一批喜马拉雅山电子战系统，并将在短期内交货。比起上一代系统，喜马拉雅山采用若干新的设计思想，尺寸显著减小。

2014年10月20日，无线电科技集团宣布，已经交付第一批喜马拉雅山电子战系统供T-50战机使用，且T-50原型机已载着该系统试飞。这是一种高度整合的系统，有别于上一代电子战系统是安装在飞机上的个别系统，喜马拉雅山的天线与其他航电系统一起整合在机身及机翼各处，实现所谓的智慧蒙皮功能，能增强飞机的抗干扰能力和战场生存性，并显著抵消潜在对手的匿踪优势。

由此可见，在T-50战机上所谓的指挥蒙皮不只是像Su-35战机那样，蒙皮上散布各种感测器，而是在制造时就将感测器与机身部件整合在一起出厂。比较直接的例子是分布式光电感测器，装在机身后还要包覆整流罩以与机身融合。其在设计时本身已考虑飞机的外型及安装点，因此直接装上飞机就可以跟机身表面融合，仿佛就是飞机上的零部件之一。

类似地，在不久前公开的一份T-50战机匿踪设计专利说明书上提到一项匿踪设计：“尽可能减少个别天线的数量，其措施之一是使用机体结构或部件充当天线，例如以垂尾充当通信天线。”这与上述设计有异曲同工之妙。