新形势下水面舰艇电子战装备的发展趋势

黄一清，周丛曦，马壮壮

(1.海军驻上海沪东中华造船(集团)有限公司军事代表室，上海200129；2.沪东中华造船(集团)有限公司，上海200129；3.中船人因工程研究院(青岛)有限公司，山东 青岛266000)

0 引 言

电子战是现代信息化战争的重要组成部分，尤其在平静的海面上，电子战就是没有硝烟的战争，是实现对敌方“软杀伤”的重要手段。基于电子战的重要性，世界各国高度重视电子战装备的发展，以应对未来更加复杂的战场电磁空间对抗形势，形成所谓的“制电磁权”。

1 水面舰艇电子战装备的类别划分

在实际水面作战环境下，根据作战需求的不同，电子战装备分为侦察装备、进攻装备和防御装备。根据战场态势的不同选择对应的电子战装备，从而实现一定的作战目的。

1.1 侦察电子战装备

在复杂的空间电磁环境中，为区分电磁波的属性，需利用电子战装备捕获电磁波，并对电磁波的频率、脉宽、重频、功率等参数进行分析[1]。以侦察为目的的电子战装备的工作模式为被动式，在战场态势较为缓和的情况下，可用于监测对方雷达装备辐射出的电磁波，从而实现预警功能。

1.2 进攻电子战装备

水面舰艇在执行任务期间，出于自我保护的目的，会采取一定的手段对敌人进行攻击。除动用常规武器进行直接打击以外，利用电子战装备对敌方进行通信干扰、雷达干扰、反辐射等“软杀伤”也是一种较为有效的手段。

(1)通信干扰是利用电磁波通信原理，采取同频率电磁波的压制性干扰和欺骗干扰两种方式进行干扰：压制性干扰能够使其语音通话受阻、报文通信的误码率增加；欺骗干扰则通过阻截通信频道，建立临时的虚假通信频道，向敌方发送错误信息。

(2)雷达干扰是一种较为常见的水面舰艇电子战干扰方式，主要包括有缘干扰和无缘干扰两种类型：有缘干扰是利用有缘干扰机的功率优势，向敌方雷达提供更多虚假信号；无缘干扰是通过发射箔条干扰弹的方式，形成独立区域的“反射云”，并在对方雷达上显示。

(3)反辐射武器是一种能够根据战场电磁环境自动识别攻击目标的武器。该武器利用自身携带的接收机获取海面电磁波辐射源数据并分析，在确认目标属性后，选定攻击目标展开攻击。

1.3 防御电子战装备

根据水面舰艇作战需求的不同，防御性电子战装备能实现的功能包括通信电子防御和雷达电子防御两种。

(1)通信电子防御。针对敌方发起的电子战攻击，须利用电子战装备进行有效防御，主要采取遂发通信、跳频通信、隐形通信和数字通信等4种形式，大幅提高了电子战环境下的通信安全。

(2)雷达电子防御。在执行作战任务的过程中，水面舰艇需要保持警戒雷达、火控雷达开机，并捕捉水面目标。此时，自身雷达发射出的电磁波信号极易被敌方获取，为此需要利用低截获率雷达、多基雷达(雷达组网)等降低雷达信号被捕获的概率，同时也能有效避免被敌方雷达发现。

2 新时期水面舰艇电子战装备发展面临的形势

电子战在信息化战争中的重要性日益凸显，但在空间相对较为开阔的海洋环境中，水面舰艇电子战装备发展所面临的形势不容乐观。尤其是在现代电子战理论逐渐成熟的情况下，大量新型电子战装备投入使用，对水面舰艇造成的威胁也越来越大。

2.1 隐身战机对水面舰艇的威胁

水面舰艇利用电子战装备能够实现对目标物的探测，尤其是针对传统意义上的战斗机，基于其高速移动的特征，在相对干净的空中环境中，水面舰艇对空探测雷达可以及时发现并捕获来自空中的各种威胁。

然而，随着隐身战机的出现，无论是利用气动外形还是隐身涂料的方式，此类战机被现有水面舰艇电子战装备发现的概率均明显降低。以美军舰载战斗机F-35C为例，其有着超强的隐身性和机动性，在实施目标空域突防的过程中速度可达到1.6倍音速左右，大幅缩短了水面舰艇的预警时间，即便能够发现F-35C，此时水面舰艇也进入了F-35C所携带的反舰导弹射程范围内。

同时，目前大多数隐身战机都已装备新型多功能雷达，采用数字相控阵体制，以较大范围的频率捷变量、低截获率等不同类型的工作模式，可在较远距离先敌发现、识别目标，并能应对来自敌方的各种干扰，在复杂空间电磁环境下的战场生存能力明显提升。

2.2 空中预警机的综合应用

空中预警机作为空中指挥平台，有较强的信息搜集和处理能力，在复杂电磁环境下，可对空间范围内的电磁信号进行动态分析，从而确定作战区域各个目标的方位、距离及其雷达体制。在此基础上，还能够向协同作战单元发送作战方案，从而提高打击效能。

例如，美国在其“先进鹰眼”系列预警机上普遍装备的AN/APY-9有源相控阵雷达能够对空间范围内的所有电磁信号进行实时动态探测，与早期E-2C预警机装备的AN/APS-138预警雷达相比，通常认为APY-9雷达对雷达截面积(Radar Cross Section,RCS)在3～5 m2的目标探测距离可达500 km，并可对地面杂波和干扰进行自适应零点抑制，提高雷达发现和识别目标的能力[2]。另外，通过战场态势信息组网的方式，战场各个单元将搜集到的电磁信号数据经数据链发送至预警机中央信息处理单元，由预警机负责战场电磁信号的分析与处理，从而缩短数据处理时间，并能根据战场态势制订科学的作战方案。

不仅如此，随着无人机技术的快速发展，无人预警机已投入使用。与传统预警机不同的是，无人预警机不仅能够探测空间电磁信号，还配有高清视频设备，通过回传指定区域的图像信息，能有效应对电子战装备对雷达产生的干扰。以电子装备战的目标欺骗手段为例，为核实目标的真实性，可以派遣无人预警机对目标区域进行侦查。

2.3 隐身战舰的相继服役

在相对空旷的水面环境中，传统水面舰艇几乎无法躲避雷达的探测，尽管舰艇不同角度的RCS存在一定差异，但相对较大的RCS使舰艇暴露的可能性大幅增加[3]。

随着隐身战舰相继服役，水面舰艇电子战设备能够获取的隐身战舰的RCS不断减小，某些融合了大倾角舰体反射面、一体化舰岛、隐形舰炮、吸波材料的现代隐身战舰的RCS已经能够等同于海浪产生的杂波，进而被雷达信息处理系统抑制。在此情况下，传统水面舰艇的电子战装备将丧失战场优势，隐身战舰可在不被对方水面舰艇发现的情况下突然发起进攻，掌握战场的主动权。

以美国海军已经服役的DDG-1000驱逐舰(朱姆沃尔特级)为例，其科幻的外形设计并不是为了美观，主要目的是减少电磁波的反射，从而减小被发现的概率。据统计，与阿利伯克级驱逐舰相比，DDG-1000驱逐舰的RCS降低了一个量级，被对方发现并锁定的概率也就降低了约50%。

2.4 空天一体化监视系统的发展

水面舰艇电子战装备的功率有限，虽然其探测距离较远，但对敌人的实际干扰距离却极为有限，尤其在面对目前正在快速发展的空天一体化监视系统时，水面舰艇的电子战装备显得有些无能为力。

以美国为例，近年来，美国陆续向太空发射了用于军事侦查的各种卫星，并组建了卫星中继通信网络体系，具有战场指挥、探测、预警能力，如美国侦察卫星上安装的SAR-D型高分辨率合成孔径雷达，其分辨力为0.3 m，能够准确识别水面舰艇的型号及装备情况，利用自身的位置优势，可应对水面舰艇纵向、横向RCS不断减小的问题。同时，结合美国完善的军事通信卫星系统，能够实现战场信息共享，从而弥补己方作战单元在敌方电子战干扰下的不足。

2.5 基于复合制导模式的反舰导弹列装

水面舰艇电子战装备能够更好地应对激光制导、末端制导的反舰导弹，通过电子干扰、欺骗等方式，降低被反舰导弹锁定的概率[4]。为应对电子战装备对反舰导弹的影响，世界各国纷纷将研究重点转向多种制导技术在反舰导弹上的应用，即目前各国普遍列装的复合制导反舰导弹。

以台湾“雄风Ⅲ”反舰导弹为例，其采用了“惯性+雷达+红外”的复合制导模式。发射后，该反舰导弹会按照预设航路进行姿态调整，依托惯性制导稳定航向；在进入一定范围后，目标红外属性相对明显，开始启动红外制导模式，进行航路规划补偿，使反舰导弹的航线保持稳定；当进入雷达作用距离后，启动前段引导雷达捕捉目标，并选择最佳路径进行攻击。虽然在此过程中，“雄风Ⅲ”反舰导弹同样会受到电子战装备的干扰，但是 “惯性+雷达+红外”复合制导模式所具有的优势能够有效应对电子战装备的干扰、欺骗行为，尤其是其在中段开始进行高度调整，末段掠海飞行高度为5～7 m，对于进入到末段的“雄风Ⅲ”反舰导弹，只能使用近防武器进行拦截。

除“惯性+雷达+红外”复合制导模式外，美国、俄罗斯在被动制导反舰导弹领域的研究也取得了重大突破。以3M-80E型主/被动复合制导反舰导弹为例，其能够在主动引导雷达被干扰的状态下，自动探测攻击目标范围内的电磁信号，在电磁信号匹配成功的情况下，可对干扰源进行攻击。

3 水面舰艇电子战装备的发展趋势

针对现阶段水面舰艇电子战装备的实际性能及其在作战状态下表现出来的各种不足，为充分发挥电子战装备在水面舰艇攻防能力上的作用，未来水面舰艇电子战装备的发展应具有以下几个特点。

3.1 系统化程度更高

目前，水面舰艇电子战装备依然采取独立化设计理念，对内部通信系统的依赖较强，以至于电子战装备的实际使用效率偏低，无法满足瞬息万变的作战需求。因此，未来水面舰艇电子战装备将朝着系统化的方向发展。

以朱姆沃尔特级驱逐舰为例：首先，电子战装备的集成度更高，能够由单台设备完成所有电子战装备的控制，并能独立进行数据的分析与处理，提高反应速度；其次，水面舰艇电子战装备与其他装备、系统之间的数据共享更加灵活；再次，系统化程度的提高使水面舰艇电子战装备的模块化设计更加成熟，从而大幅降低了电子战装备的维修难度，实现水面舰艇装备的统一模块化设计，节约了设计与制造成本；最后，利用系统化的电子战装备，结合自动故障检测软件，能够在最短的时间内判定电子战装备的故障模块，从而缩短故障处理时间，使电子战装备快速恢复作战能力。

3.2 智能化发展

在复杂的空间电磁环境中，电子战装备获取的各种电磁信息越来越多，单纯依靠人工进行识别导致电子战装备的效率明显降低，从而错失干扰、欺骗的最佳时机，甚至导致舰艇被发现、攻击的概率明显增加。在此情况下，加快水面舰艇电子战装备的智能化发展显得尤为重要。

以ANSLQ-32电子战系统的电子干扰功能为例，为实现该系统功率的科学分配，需根据对方雷达体制的不同，通过探测对方雷达频率、脉宽、捷变等相关数据，选择最佳的干扰功率，从而避免因功率过高而暴露自身目标，也能防止电子干扰功率偏低导致电子战装备功能失效。在此基础上，电子战装备还能对类似于反舰导弹的制导方式进行分析，并选择与之相对应的电子对抗手段，科学分配电子战装备的干扰资源，通过发射红外弹、箔条弹、烟幕弹等方式，降低自身被反舰导弹锁定的概率，并在发射干扰资源后，综合战场风向、风速、来袭目标角度等因素，为水面舰艇的规避提供正确的航向、航速。

通过提升电子战装备的智能化水平，可实现在同一时间范围内对多个目标进行干扰、欺骗和攻击，与以往半自动化的电子战装备相比，效能得到了显著提升。

3.3 全频域电子干扰的实现

受电子技术的限制，水面舰艇电子战装备的干扰频率范围还未能实现真正意义上的全频域干扰，尤其是在高频范围内的干扰需要持续提供强大的功率输出，这对电子战装备的可靠性是一个重大的考验[5]。不仅如此，在电子战装备的实际应用过程中，针对一些采用了跳频技术的反电子战装备，无法根据多次目标源的多次跳频计算出其规律，从而使电子战装备的实际干扰效果相对降低。

未来水面舰艇电子战装备的发展趋势将是以全频域电子干扰为目标，尤其是在高频范围内的大功率持续输出过程中的装备稳定性方面有明显改善。除此之外，结合大数据技术的应用，可以快速分析出干扰目标源多次调频后的频率调整规律，实现分频干扰。

这里需要注意的是，全频域的电子干扰仅仅是指在对方工作频域范围内进行有限度的干扰，而不是对所有频率范围进行干扰，这也是保证本舰雷达、通信装备正常工作的基本要求。

3.4 定向攻击、干扰能力提升

为实现电子战装备效能的提升，在某些情况下会选择定向攻击、干扰的方式，但需要与之配套的顶线干扰模块作为基础。若采取全向攻击、干扰，将会浪费大量资源，且无法实现对战场电磁环境的控制，甚至会对编队内部其他水面舰艇的雷达、通信装备造成影响。

针对这一情况，朱姆沃尔特级驱逐舰电子战系统进行了相应的尝试。该系统可以在现有基础上提高定向攻击、干扰能力，并能根据干扰目标的动态参数变化，实施稳定的跟踪攻击、干扰，还可实现对编队内电子战装备资源的科学调度。以末制导反舰导弹为例，在被攻击水面舰艇电子战装备失效的情况下，编队内其他舰艇可以根据数据链反馈的导弹数据信息对该末制导反舰导弹进行定向攻击、干扰，并向被攻击水面舰艇发送规避航向、航速，使末制导反舰导弹击中目标的可能性大幅降低。

定向攻击、干扰的功率要求较高，需保证电源能够保持一定周期的高功率输出。因此，为满足电子战装备定向攻击、干扰能力的提升，需将现有电子战装备的功率源更换为固态功率源。

3.5 基于隐形目标的电子战装备研究

以隐身战舰、隐身战机为代表的隐形作战单元将成为未来战场的主力，传统电子战装备在应对隐身目标时所表现出来的不足使水面舰艇在执行任务期间面临严重威胁。

现阶段，为提高水面舰艇电子战装备对隐身目标的识别能力，需对隐身目标的电磁波多普勒效应进行分析，调整雷达软件判定机制，通过对滤波、放大等环节的科学设计，提高对隐形目标的识别能力。如目前美国舰艇普遍装备的米波雷达、多基雷达、合成孔径雷达等，尤其是合成孔径雷达，美国在其研制方面已经实现了重大突破，隐身飞机在合成孔径雷达下的目标较为明显。未来，基于隐形目标的电子战装备将成为世界各国水面舰艇电子战装备的又一重要发展方向。

3.6 主动信号源在防御反辐射导弹中的应用

反辐射导弹是目前水面舰艇面临的最为严重的威胁之一，其制导模式较为特殊，前段、中段采用复合制导模式，后段以目标源的匹配电磁信号作为引导，进而对目标水面舰艇进行攻击。

从自身角度来看，反辐射导弹对水面舰艇来说是一把“双刃剑”，在对敌人形成有效打击的同时，仍然需要防范对方发射的反辐射导弹[6]。在一般情况下，反辐射导弹在末段仍采取复合制导模式，主要分电视制导和被动制导两种。为实现对反辐射导弹的干扰，可根据反辐射导弹的体制，在关闭本舰雷达的同时，将能够模拟本舰的信号源通过鱼雷发射装置对外发射，从而对反辐射导弹形成干扰，使其攻击路线逐渐转向虚假信号源。

4 结 论

美国在海湾战争、阿富汗战争、伊拉克战争中充分展现出了信息化作战的优势，尤其是在伊拉克战争中，利用“咆哮者”电子战、电磁脉冲炸弹等手段，使伊拉克的防空系统快速瘫痪，从而为其夺取制空权创造了条件。随着中国海军建设的不断加快，为提升水面舰艇电子战装备的实际效能，需要结合当前中国电子战装备水平的发展情况，从实战角度出发，综合考虑来自各方对水面舰艇的威胁因素，促进中国电子战装备水平的持续提升。