美军主要机载信号情报能力发展现状及趋势

曲　珂，韩国强，刘　丽

(中国洛阳电子装备试验中心，河南 洛阳 471003)



美军主要机载信号情报能力发展现状及趋势

曲珂，韩国强，刘丽

(中国洛阳电子装备试验中心，河南 洛阳 471003)

信号情报与国家安全息息相关。近年来，美陆海空军都在加强机载信号情报能力建设。梳理了美军主要机载信号情报能力的发展现状，分析其面临的挑战，预测其未来的发展趋势。

美军；信号情报；发展 ；挑战

0　引言

信号情报是美国最重要的情报来源之一，是情报的一种，由用任何手段传递的通信情报、电子情报及外国仪器信号情报单独或联合构成。第二次世界大战、朝鲜战争、越南战争以及近几场现代局部战争都证明了信号情报对实时作战的重要价值。与卫星等其它平台相比，机载信号情报飞机具有行动灵活和效费比高的特点。在目前形势下，虽然不少国家大幅度削减了军费开支，但机载信号情报系统的研发并未受到限制。由此可见，机载信号情报系统在军方心目中的地位。

1　美军主要机载信号情报能力发展现状

信号情报起源于第二次世界大战。20世纪60年代时，具备机载信号情报能力的国家相当有限。到1964年9月，美国的机载信号情报飞机的数量超出了北约的总和。经过50多年的发展，美军机载信号情报系统已经形成了由有人驾驶飞机、无人机构成的空中侦察系统，能够提供强大的信号情报能力；具有实时侦察、监视、目标捕获、战损评估、作战管理能力；通过数传/通信系统可实时传输静止图像和视频运动图像，并能与武器系统交换数据，提供战场态势图。

1.1主要有人驾驶信号情报飞机

毫无疑问，美国是有人驾驶信号情报平台的最大用户，主要包括美陆军的RC-12“护栏”、海军的EP-3E“白羊座”和空军的RC-135“铆钉”系列飞机等。

1.1.1陆军

RC-12“护栏”是美陆军的主要信号情报飞机，能够完成通信情报和电子情报任务。最新的“护栏”系统包含4套便携式陆基通用传感器系统(GR/CS)，可控制机载情报搜集传感器并对搜集到的数据进行分析处理。其机载部分装备在一系列经过大幅改装的“空中大王”飞机上。目前，美陆军拥有33架最新装配的RC-12X侦察机。这些飞机由RC-12K/N/P/Q改装而成，装配了增强型空地数据链、小型高精度定位辅助系统、地理定位辅助系统、X多用户交互式数字分析系统信号处理器和机载信号情报组件，具备高频通信情报侦察能力，可提高战场态势感知能力和特殊信号处理能力。此外，美陆军还开展了名为“增强型中空侦察与监视系统”(EMARSS)的新项目，将为旅级战术部队提供全天时、全天候、近实时的详细战场信息。它携载的传感器包括Wescam公司的MX-15光电/红外全动视频系统和信号情报系统，它们通过卫星数据链与地基情报数据库或分布式通用地面系统相连。

1.1.2海军

EP-3E“白羊座”电子侦察机是美海军机载信号情报能力的核心。美海军现有的EP-3E都基于P-3“猎户座”(Orion)飞机机体，隶属于惠得贝岛的第10巡逻侦察机联队，装备有高灵敏度接收机和高增益天线，可对目标区域大纵深范围内的多种辐射信号进行侦察，向全球范围内的美军舰队和战区指挥官提供近实时的战术信号情报支持。美海军现共有16架EP-3E信号情报飞机，其中8架EP-3E还加装了AN/AAS-52光电传感器，从而具备了多源情报侦察能力。美军舰队严重依赖于这种侦察机提供的情报信息，它们为在波斯尼亚的北约部队、在韩国的联合部队、在“南方观察”/“北方观察”行动中的联合部队以及各盟军部队提供了情报支持。

P-8A“海神”反潜机是美海军2013年服役的最新型喷气式反潜巡逻机，集对潜、对海及对陆侦打功能于一身，网络化、自动化水平较高，可执行反潜、反舰、情报、监视与侦察和打击任务。

此外，美海军于2010年2月接收了改进了先进传感器的第50架MH-60R“海鹰”多用途海上直升机，有利于进一步提高其信号情报能力。MH-60R装备有AN/AQS-22低频可调声纳，雷锡昂公司的AAS-44前视红外雷达、洛·马公司的电子支援设备和数据链。

1.1.3空军

美空军的主要机载信号情报平台是RC-135系列信号情报侦察飞机、U-2S侦察机和装备“高级侦察兵”系统的C-130E/H飞机。

美空军拥有24架RC-135信号情报侦察飞机，配属美空军第55联队。在这24架RC-135飞机中，有17架RC-135V/W“铆钉”、2架RC-135U“作战输送”、3架RC-135S“眼镜蛇球”。

RC-135V/W“铆钉”飞机能够对整个电磁频谱中的信号进行探测、识别和定位。该机装备有大量的先进情报搜集设备，可以监控敌人的电子活动。飞机通过数据链和语音与战区空中控制系统集成在一起。精确的告警数据可通过战术数字信息链路从“铆钉”飞机传输给机载预警与控制系统平台。“铆钉”飞机一直在通过“基线”系统升级来提高性能、改进装备。美空军计划在2010——2015财年间将“铆钉”的系统分别升级到“基线”8、9、10。装备“基线”8系统的侦察机改进了信息搜集技术，用户界面更加友好，系统变得更加可靠并且具有更加快速的自动化信息传播能力。“基线”8包含了基于卫星通信的远程飞机定位和网络中心协同目标系统。远程飞机定位系统提高了对截获数据的脱机分析和处理能力，网络中心协同目标系统将各种设备连接起来从而使之前互不兼容的多种情报来源协同工作。基线9增加了改进的处理器等，而基线10则将在基线9的基础上进行更多的改进。

RC-135U用于侦察辐射源和武器系统“细微”的技术参数数据，由这种飞机来提供“开发雷达预警机、电子战系统、威胁模拟器系统和任务计划所需的参数”，这些数据包括功率、脉冲和极化数据等。

RC-135S负责搜集有关国家的导弹试验情报。自“沙漠风暴”行动以来，该型侦察机已被用作战场中的弹道导弹探测手段。

目前，美空军还装备有34架U-2S高空侦察机。该机具备多功能侦察手段，能实施可见光、红外、合成孔径雷达等侦察任务，并具备对雷达、无线电通信、电磁辐射源信号进行电子侦察的能力。据五角大楼提交的2015财年国防预算案，决定全部退役U-2侦察机，可能由“全球鹰”取代。

美空军还装备有3套完整的机载“高级侦察兵”信号情报系统，安装在标准的C-130E/H战术运输机中。装载该系统的C-130E/H可伪装成战术运输机，在更低的飞行高度和速度下进行侦察，以及更靠近目标进行侦察，可以对敌方雷达、微波塔楼、蜂窝电话、卫星地面站和其他通信链接进行探测、跟踪和定位。其中，“利用”的方式可能包括向敌方信息网络注入错误信息流、控制敌无线通信及植入可挖掘/窃取敌计算机中信息的算法包。

1.2主要无人驾驶信号情报飞机

无人机在现代战争中的应用越来越广，其中一些具备了信号情报能力，在情报侦察领域的作用日益明显。无人机的大量部署和有效应用显著提升了美军部队态势感知能力。

1.2.1陆军

鉴于无人机在近几场战争中的卓越表现，美陆军已经启动了信号情报无人机项目，于2011年2月发布了战术信号情报有效载荷(TSP)工程与制造研发项目的信息征集书，随后将其安装到陆军新型MQ-1C“灰鹰”无人机上，提高陆军的信号情报获取能力。TSP将为作战人员提供“全面的电子辐射源图像，并能探测、识别、定位和复制各种辐射源，包括高价值目标”。2012年6月，美陆军部署了首个列装12架无人机的“灰鹰”无人机满编连F/227连。“灰鹰”系统将为F/227连提供每周7天、每天24小时的侦察/监视/目标截获、精确打击和通信中继能力，而且该连运用“灰鹰”系统并不需要依赖于传统的地面控制站。

1.2.2海军

近期，美海军大量发展无人机系统，而且取得了丰硕的成果。其中，MQ-4C“人鱼海神”作为广域海上监视(BAMS)项目的无人机，是“全球鹰”无人机的改进型号，在海上情报、监视和侦察、数据搜集与分发等方面具备优良的性能，能大大提高美海军对战场的态势感知能力。其携带的情报载荷包括多功能主动传感器有源电子扫描阵列雷达、MTS-B多频谱目标系统、AN/ZLQ-1电子支援措施系统以及自动识别系统。目前，美海军计划部署68架MQ-4C无人机，并将在全球范围内的5个地点进行部署，与P-8A飞机配合，将成为美海军海上侦察监视的中坚力量。

1.2.3空军

在无人信号情报平台的部署方面，美空军实力最强。目前已部署的主要信号情报飞机有“全球鹰”、“捕食者”、“死神”。

RQ-4“全球鹰”是一种高空长航时大型航空器，目前是美国乃至世界最大、技术最先进的无人机。该机装有合成孔径雷达、光电/红外侦察系统、电子侦察系统、自卫告警干扰系统等设备，可全天候执行图像和信号情报搜集任务。在阿富汗战争中，“全球鹰”无人机执行侦察任务60多次，累计飞行1200多小时，提供敌方目标情报、监视和侦察图像300000多张，被誉为阿富汗战场上的“图像信息处理器”；在伊拉克战场上，“全球鹰”无人机完成了16次侦察任务，飞行时间300多小时，收集光电图像、红外图像、合成孔径雷达图像4800多幅。美国“全球鹰”无人机已开始在亚太地区执行信号情报侦察任务。

MQ-1“捕食者”是由美国通用原子公司研制的中空长航时战术侦察无人机，主要用于小区域或山区的侦察、监视工作，为特种部队提供详细的战场信息。该机装备有光电、红外侦察设备、GPS导航设备和具有全天候侦察能力的合成孔径雷达。在伊拉克和阿富汗战争中，美军已经全面认识了“捕食者”的近距离空中支援能力，地面部队对其需求很大。

MQ-9“死神”是美国通用原子公司在MQ-1“捕食者”基础上发展而来的无人机，主要执行近距离空中支援、战区监视、侦察和定点清除任务。它搭载有多种光学、红外、微光监视系统以及合成孔径雷达，可为空中作战中心和地面部队收集、传输动态图像，具有很强的对敌监视及对地面目标攻击能力，并能在作战区域停留数小时，更加持久地执行任务。随着美国将战略重心东移至亚太地区，延长无人机的续航时间显得格外重要。据报道，通用原子航空系统公司根据合同为美空军提供部分能够延长MQ-9续航时间的组件，将其飞行时间延长7～8个小时，那么“死神”的续航时间约为35小时，未携带武器时主要执行情报搜集任务。

2　美军机载信号情报能力发展面临的挑战

尽管美军发展机载信号情报能力的历史悠久，且其重要性也日益凸显，但其目前的发展仍面临着诸多挑战，如成本、任务平衡、信息过载、信号探测与处理等问题。

2.1成本问题

与防御领域的大多数经费支出一样，机载信号情报系统的成本现在和将来都会是其设备采购或经费调整的一个主要因素。比如，RC-135V/W“铆钉”是美空军最重要的空中侦察工具，美空军曾拨款6.932亿美元维持其“铆钉”机队在2013～2017财年的有效作战能力。对机载信号情报的迫切需求与经济现实形成了鲜明对比，昂贵的成本在许多情况下将阻碍现有用户对其进行升级或购买新型装备，即便是美国这样经济实力强大的国家也一样。

2.2任务平衡问题

除了技术创新，未来系统研发的重点必将是在理想状态和实际所能达到的状态之间寻求平衡。在军费预算受压缩的情况下，机载信号情报任务载荷的发展也将面临诸多的平衡，如：是否需要兼顾其电子情报和通信情报能力，是否需要实时信号情报处理结果，对平台的续航能力和作战高度有何要求，多传感器还是单传感器更能满足需求，等等，这些问题都需要系统考虑。

2.3信息过载问题

美军信号情报载机数量的增加，续航时间的延长和传感器性能的提升，随之而来的便是海量信息，海量信息给美国军方带来了一个新问题：信息过载。美军目前已经越来越难以及时处理有人驾驶飞机、无人机、侦察机器人等各种平台传回来的海量信息。为改变这种现状，美军已开始着手探寻大数据时代的情报处理方法。

2.4信号探测与处理问题

商业和军事技术的发展推动着辐射源爆炸式增长，其复杂性也在不断增加。随着全谱信息感知需求的不断增长，信息感知的频段不断加宽，从长波到短波，从超短波到微波，一直到毫米波、太赫兹。而且，侦察信号越来越复杂，调制方式种类繁多。众多复杂的信号加大了信号探测与处理的难度。

3　美军机载信号情报能力未来发展趋势

信号情报是美军保持其信息优势的一个重要手段，也是情报建设的重点。虽然冷战结束后一度受经费限制，信号情报的发展受到了影响，但自“9·11”之后其重要性得到了重新认识，特别是近几场战争的经验使美军认识到，在作战中掌握信号情报优势对战争的胜利十分必要，因此逐步加大了对信号情报的投入，其发展势头十分迅猛。综合分析美军机载信号情报能力的发展现状和未来战场复杂环境变化需求，美军机载信号情报能力未来发展趋势主要包括以下几点。

3.1战术情报支援能力进一步增强

美军早期的电子情报飞机主要针对战略电子情报进行侦收，同时兼顾战术情报的获取。但通过近十多年美军电子情报飞机的发展趋势来看，机载信号情报搜集活动已从过去单一的战略活动开始转向融合了战术行动在内的多元化军事行动，侦收到的电子情报、通信情报、遥测情报等除了继续满足战略情报分析部门的需求外，还要能够在战术环境中实时或近实时地向作者人员通报他们所面临的威胁和敌方意图。其战术情报侦察和战场电子支援的功能在加强，美军在使用过程中也在逐步强化其电子战支援能力。资料显示，美空军的RC-135“铆钉”电子侦察飞机目前执行的任务中约有90%以上属战术级侦察任务，且经常是直接支援地面部队或空中战斗机执行战斗任务。

3.2注重多传感器一体化发展

现代战争中，战场上的电磁环境日益复杂，以往那种彼此分立、功能单一的机载信号情报系统已远不能适应作战需要。多传感器平台是获得机载信号情报能力的可行方案，即在费用与平台受限的情况下实现了能力的最大化。一体化和通用化已成为当前信号情报系统发展的重点和未来的发展方向。对于美军机载电子侦察装备自身功能而言，除具备传统的高精度参数测量、测向、定位等基本功能外，还具备瞬时宽带侦收、快速定位、目标平台个体识别、多传感器信息融合、多平台电子情报信息融合等功能度。据悉，美空军MC-12W飞机上装备的是“锦标赛”(Pennant Race)COMINT系统，该系统具有情报收集和机载光电传感器提示功能；而美陆军已装备了COMINT/光电空中监视多传感器(ARMS)、COMINT/光电中空侦察与监视系统(MARSS)以及COMINT/光电抗IED系统。

3.3数据处理能力不断加强

科学管理、充分运用机载信号平台所搜集的数据，已成为一个急需解决的问题。为提高机载信号情报系统数据处理的效能，降低信息过载的影响，美军方的科研人员和工业界的研究者已开始着手解决这个问题。信号情报传感器上应用的技术大量地受益于商业应用，例如移动技术和数据服务。高性能FPGA在近十年内已经成熟可用，满足了实时处理大量被截获数据的需求。超高速模数转换器也已可用，使得接收机的解调和处理功能更靠近天线系统，可实现直接采样接收机或数字下变频器。而且，固件升级可方便地实施，由此带来的灵活性可确保信号情报传感器系统经受住不断发展的信号环境的考验。

3.4新型无人机能力备受青睐

信号情报无人机的历史可以追溯至1960年代中期。当前的技术至少是朝着大规模使用这种航空器的方向发展，无人机将成为未来主要侦察力量和战场侦察的主角。侦打一体化无人机也从单平台作战发展到系统集成与网络交互支撑、信息保障与侦察打击一体的新型多平台、网络化系统，成为未来战争中的一种重要装备。在奥巴马总统向国会提交的2013财年美国国防预算申请中，美陆军计划采购19架MQ-1无人机，耗资12.35亿美元，用于增强态势感知；空军列入采购清单的装备包括24架MQ-9“死神”无人机。此外，根据美国防部发布的《2014财年国防预算优先项目》，其将在机载情报、监视与侦察领域继续采购MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”无人机，扩大MQ-9作战半径；发展无人监视和打击项目；加入“反介入/区域拒止能力”任务中的情报、监视和侦察项目投资。

4　结束语

随着电子技术的不断发展，作战环境日趋复杂，尤其是作战任务需求的不断推进，未来的机载信号情报在战略预警和战术支援中的作用必将越来越重大。美军在维护升级其现有机载信号情报系统的同时，还将更多地依靠无人机并且广泛研发具有信号情报和其它电子战功能的无人飞行系统等。美军新一代作战飞机F-22、F-35等已具备了信号情报搜集处理能力。密切跟踪美军机载信号情报能力的发展与部署动态，对其进行深入研究，具有十分重要的现实意义。■

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The status and future development of U.S. main airborne signal intelligence capability

Qu Ke, Han Guoqiang, Liu Li

(Luoyang Electronic Equipment Test Center of China, Luoyang 471003, Henan, China)

Signal intelligence and national security are closely related. In recent years, U.S. army, navy and air force are strengthening airborne signal intelligence capability. The develop ment situation of U.S. main airborne signal intelligence capability is summarized, and the challenge is analysed, future development is predicted.

U.S. military force; signal intelligence; development; challenge

2015-04-10；2016-06-22修回。

曲珂(1980-)，女，工程师，硕士，主要研究方向为情报研究。

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