从美军舰载电子战装备发展看电磁频谱战的发展脉络

颜雨 余刚 刘波

（1.海军装备部 北京市 100036 2.中国电子科技集团公司第二十九研究所 四川省成都市 610036）

1 引言

舰载电子战系统已成为现代海上作战系统重要组成部分，是衡量海军作战能力强弱的重要标志。美国海军为其海上舰队均配备了能实时探测、识别和对抗雷达等威胁的电子战系统。随着系统日益复杂，美军为更好的发挥各用频设备能力，基于电子战是战场电磁频谱管控发端的认识，从传统电子战系统开始转型，系统架构向多功能综合一体化迈进，成为电磁频谱战的使能因素。本文从美军舰载电子战装备的发展入手，主要围绕电子战系统的能力演进过程来剖析电磁频谱战这一新的作战概念形成脉络，并从中获得节点装备和电磁频谱战体系建设等工作的重要启示。

2 电磁频谱战发展脉络

AN/SLQ‐32(V)电子战系统由美国雷声公司研制生产，70年代开始装舰，后经不断改进，是目前美海军装备水面舰艇的主要电子战(EW)系统。当时，美国海军之所以迫切需要开发一种新的主战舰用电子战系统的主要原因是反舰导弹对水面舰艇构成的威胁日益严重，前苏联开始使用10GHz～20GHz 频段的导弹制导雷达，而当时的舰载电子战装备已无力提供有效的电子防御。当时与雷声公司形成激烈竞争的主要是休斯公司，其设计和制造的系统样机被命名为AN/SLQ‐31，它的主要特点是采用单波束相扫覆盖作战空域。AN/SLQ‐32 则采用了透镜馈电的多波束系统，用多个波束同时覆盖作战空域。后来的试验证明了AN/SLQ‐32 这种多波束体制在应对多目标攻击时具有明显优势。同时多波束体制的设计在电子战系统中一直沿用至今，多采用数字波束形成（DBF）的方式实现。

AN/SLQ‐32(V)的发展主要分为两个阶段：第一阶段为2000年之前，AN/SLQ‐32 共衍生出5 个型号，不同的型号提供不同等级/组合的信号探测、分析、威胁告警、电子攻击（EA）功能——(V)3、(V)4 和(V)5 型系统具备EA功能；第二阶段从2002年7月开始，美国海军启动“水面电子战改进项目”(SEWIP)对AN/SLQ‐32 进行升级，其SEWIP Block 2 服役后的装备代号为AN/SLQ‐32(V)6，Block 2 服役后的装备代号为AN/SLQ‐32(V)7。

2.1 AN/SLQ-32(V)电子战系统

AN/SLQ‐32(V)1 工作在B3 波段（6～20GHz），功能上能实现对临近的雷达制导反舰导弹提供告警、识别和测向，可引导舰载箔条发射系统，但(V)1 型系统仅具备侦察功能，不具备无干扰功能。

AN/SLQ‐32(V)2 在(V)1 型系统的基础上通过增加接收孔径，使得系统增加了B1 波段（0.25～2GHz）和B2 波段（2～10GHz）的侦察功能，但(V)2 系统仍然不具备无干扰功能。

AN/SLQ‐32(V)3 是在(V)2 型系统的基础上增加了干扰功能，可施放噪声干扰、欺骗（转发式/应答式）干扰。因此，(V)3 型系统是AN/SLQ‐32 系列中一种较为完善的电子战系统，也现役的主战舰载电子战系统。

AN/SLQ‐32(V)4 是(V)3 改进型，主要改进是为了适用于航母，在左右舷采用了光纤连接。

AN/SLQ‐32(V)5 型系统主要是对已经装备(V)2 型系统的舰艇进行改进，使之具有有效的舰载有源电子干扰能力。该型系统主要是由(V)2 型系统和“伙伴”干扰机组成。

AN/SLQ‐32(V)电子战系统从服役至21世纪初，先后经过300余次大大小小改进，之所以能进行这种“小步快跑”式的能力升级，关键的因素是系统的研制过程中预测了事后的性能改善前景，采用了一种所谓“预先设计、生成、完善”的管理方法。进入21世纪后，美国海军启动了“水面电子战改进项目”（SEWIP），该项目基于统一的系统架构，以螺旋渐进的方式对SLQ‐32（V）进行低风险、革命性的系列改进，逐步引入先进的电子监视与电子攻击能力，被认为是电磁频谱战的基石。

2.2 水面电子战改进项目（SEWIP）

SEWIP 项目对电子战的改进目前主要分为Block1～Block5 五个阶段：

Block1 是在现有基础上通过低成本低风险的方式进行升级，增强现役电子战装备能力和改进反舰导弹防御、对抗目标以及对抗监视能力的新作战系统。通过高增益天线和接收机的升级提升系统再目标识别和侦察灵敏度方面的能力。

Block2 通过新的接收机/发射机硬件和软件对SLQ‐32 旧设备进行重大的改进。升级了天线、接收机和作战系统接口，接收机和干扰机由模拟体制转向数字体制，信号处理和管理能力大大提升。Block2 升级后型号名称为SLQ‐32(V)6。2 洛克希德•马丁公司2014年完成首批交付。

Block3 引入了InTop（集成桅杆）的科学技术成果，采用全新开放式架构对SLQ‐32 系统进行一次彻底的升级，采用收发分置，干扰频段扩展到40GHz。其基于GaN 材料的有源阵列干扰机，侧重电子进攻能力，配备软杀伤协调系统（SKCS），可协调Nulka（纳尔卡）舷外有源诱饵、箔条和AOEW（先进的外置电子战）吊舱（AN/SLQ‐248）。该系统还集成通信功能。Block3 升级后型号名称为SLQ‐32（V）7，预计2021年交付，AN/SLQ‐32(V)7 型具备的通信功能使得电子战系统间的自组网协同作战成为可能，区域态势感知能力也大大提升，可以作为电磁频谱战的重要节点装备。

特别值得一提的是BLOCK3 所开发的TEWM（便携式电子战模块）可以为舰队快速部署先进对抗终端的电子进攻能力。基于该模块，美海军在2013年授予ITT Exelis 公司紧急开发合同，开发AN/SLQ‐59 系统，并于2014年部署于第七舰队。

TEWM 在功能上包括电子支援能力和基于宽带数字式射频存储器（DRFM）的电子攻击能力。其电子攻击能力：可提供标准的噪声干扰；可制造高分辨率、逼真幅度和多普勒调制特征的假目标；可同时接战多个目标；可产生假目标与隐蔽干扰相结合的多向干扰。同时，TEWM 系统还具备便捷组网能力，可实现多个TEWM 间的通信和共享数据。TEWM 具有快速响应能力，又便于快速部署，比传统构形的AN/SLQ‐32 更灵活，因此发现了AN/SLQ‐32 尚不能对付的威胁时，最快的方法是增加一个专一用途的AN/SLQ‐59，而非耗时过多去升级AN/SLQ‐32。

Block4 和Block5 未来计划为SLQ‐32(V)提供先进光电和红外能力，设计组合的光电红外监视和响应系统，目前还处于研发阶段。

美海军在进行SEWIP 的同时，也在尝试解决另一个难题：随着系统数量的增加，舰艇顶部天线数量也显著增加，这带来了包括天线拥挤、电磁干扰、舰艇雷达截面积增大和系统维护难度大等一系列问题。美军首先从减少孔径入手，提出了先进多功能射频概念（AMRFC）。

2.3 综合一体化架构

美军从1999年开始多功能一体化方面的研究，相关项目包括先进多功能射频概念（AMRFC）、集成桅杆（InTop）、电磁机动指挥与控制（EMC2）。相关的成果通过水面电子战改进项目（SEWIP）应用到了型号当中，对其舰艇的作战能力提升起到了至关重要的作用。

先进多功能射频概念（AMRFC）计划目标是用一套共用的宽带阵列天线、信号处理与数据处理、信号发生和显示硬件，实现包括雷达、通信和电子战在内的多种舰载RF功能一体化，在统一的调度下各功能平等集成。从上世纪80年代到90年代，美国海军舰艇顶部天线的数量几乎增加一倍，带来了射频阻塞、电磁互扰电磁兼容上的冲突，同时由于安装了大量的天线，也导致了舰船的射频信号特征和雷达截面积难以管理。由此，美国海军提出了AMRFC计划，并于2004年在海军研究实验室切萨皮克湾分部测试场完成了演示验证。

总的来说，AMRFC 项目通过“综合孔径、综合处理、综合显示”解决设备级的综合问题，目的是减少设备数量，改善电磁兼容问题。通过演示验证，对雷达、通信、电子战等功能实现一体化，证明了共用孔径和处理硬件的可行性。

“集成桅杆”（Integrated Topside）项目旨在构建规模可调的装备体系，其具备模块化、开放式射频架构、软件自定义功能特征，为各级别的军舰配备具备多波束、多频段、多功能的超宽带孔径和射频设备，优化频谱利用，提升信号情报、电子战、雷达和通信能力。该项目是AMRFC 的工程化实践，继承了AMRFC 架构的优点，2015年完成演示验证。其原型机作为SEWIP Block3 技术开发阶段产品交付美海军，即AN/SLQ‐32（V）7 系统，于2018年夏进行了初始作战测评（IOT&E），首装伯克级Flight 3 型。

2015年《海军项目指导》介绍集成桅杆“原型样机能够在X波段和Ku 波段同时进行4 个视距通信任务的同时，同时实施8 个电子攻击交战”。所开发的RAM（资源分配管理器）技术，应用到EMC2（电磁机动指挥与控制）项目。

“电磁机动与指挥控制”（EMC2）项目是美国海军2016年开展的一项为期5年、投资达8 亿美元的研究项目。EMC2 项目作为美国海军电磁机动战的使能因素，其目的是为战斗群(跨平台)实现电子战、信息战、通信和雷达在频谱上的协同，从而让美国海军实现电磁频谱敏捷性。EMC2 项目继承了“集成桅杆”项目的已有成果，监视射频频谱并将功能分配到最佳的频段，减轻射频干扰的影响，从而实施电子战、情报搜集、赛博战、指挥与控制、态势感知和作战管理。

2.4 电磁频谱战概念的提出与发展

近年来，美军及其智库推出了电磁频谱战作战概念，期望在电磁频谱域获得比对手更大的作战优势，打赢大国间的高端竞争。

2012年版《联合电磁频谱管理行动》（JP6‐01）条令给出了“联合电磁频谱作战”的定义：包括电子战和联合电磁频谱管理行动用于利用、攻击、防护和管理电磁作战环境，完成指挥官的目标。2012年版《电子战》（JP3‐13.1）除了引述该定义外，进一步指出，联合电磁频谱作战包括所有以成功计划和执行联合或多国作战为目的，进而控制电磁作战环境的军事行动。可见，联合电磁频谱作战的最初行动方式主要包括电子战和频谱管理，其目的是整合电磁频谱控制和管理这两种作战要素，消除电磁作战环境中的频谱冲突。

2016年，美军发布《联合电磁频谱作战》(JDN3‐16)，将“联合电磁频谱作战”定义调整为：由两个或更多军种参加，共同利用、攻击、防护和管理电磁作战环境的军事行动。其目标是建立电磁作战环境下高度一体化的行动模式，从而赢得电磁频谱优势，实现指挥官目标。

3 美军电磁频谱战发展的启示

电磁域的对抗是强国比拼信息化体系作战能力的常态手段，是信息化时代“拼内功、校暗劲”的最佳方式，美军将电磁域作为一个独立的作战域进行成体系的研究和建设，目的就是要通过统一视角、获取电磁频谱作战域的优势，从而获得新的战略制高点。

结合美军推进电磁频谱战的节奏，节点装备的综合一体化是促进体系新质能力生成的关键。美军的综合一体化发展是和体系规划的发展紧密耦合的。

美军舰载电子战系统一直以来是基于开放式基础架构进行升级的，70年代的SLQ‐32 正在以综合一体化为标志焕发第二春。开放式的系统架构，便于美军根据威胁的发展和技术的创新，持续升级，一直保持充分的战斗力。