美海军重点电子战装备技术项目发展概述

刘 丽，汪 涛，张宇涵

（1.光电对抗测试评估技术重点实验室，河南洛阳471003；2.信息工程大学，河南 洛阳471003）

0 引言

美军作为世界上电子战能力最先进的国家，一直保持着对电子战建设发展的高度关注。在所有军种中，美国海军作为兼具空天和陆上作战能力的一支执行多样化任务的综合性军种，为了保持电磁频谱的绝对优势，将持续发展多平台、多手段的持久全谱电子侦察，强化全面的电子进攻和保持领先的水面电子防护能力作为电子战能力跃升的重点。美国海军表示，未来几年海军电子战发展计划将获得稳定的资金，到2030年，美国海军将在电子战发展计划上投资11亿美元。在此背景下，近年来美国海军全力将人工智能、分布式网络化指挥控制通信、量子技术等重点高新技术，集成应用于新型电子战装备技术项目，其建设取得了重大进展。

1 美海军电子战装备能力需求

2017年2月初，美国战略与预算评估中心（CSBA）发布了《复兴美国海上力量：为美海军打造一种新型舰队体系》研究报告，从中体现出美海军诸多电磁频谱战理念。美海军电磁频谱战主要理念包括“低功率到零功率”作战和“电磁机动战”，二者侧重点不同：“低功率到零功率”作战侧重从隐蔽性（电磁静默战）角度来解读电磁频谱内的冲突；而电磁机动战则侧重从动态性（动态博弈）角度来解读电磁频谱内的冲突。

电磁机动战是“电磁频谱内的一种分布式网络化机动活动”。电磁机动战既是美海军在未来作战中保持信息优势的一种重要作战方式，也是推动美海军变革与发展的一种战略举措。电磁机动战作战方式的实现，需要对通信、指控、信号情报、频谱管理、电子战、赛博作战进行无缝集成，才能提高美军多方面战术需求。美海军近年来的研究项目推动了电磁机动战概念的发展并为其打下了良好的基础。这些项目包括“水面电子战改进项目”（SEWIP）、“下一代干扰机”（NGJ）、“复仇女神”（NEMESIS）项目等。

美海军认为，电磁机动战应研发具有电磁域敏捷机动能力的电子设备，要能及时探测到威胁，并能够在电磁作战环境中快速调整工作参数，并动态地实施重构。综合所有设备的电磁机动能力则需要从静态作战模式转变为动态作战模式，具体包括：

1）提高电磁感知能力，扩展感知带宽，并提高接收灵敏度；

2）多传感器的信息融合，综合现有的地基、空基、天基平台上的射频、红外、光电等多种传感器，构建完善的电磁域信息采集能力，能够实时对电磁作战环境进行态势感知，为电磁机动的实施提供决策支持信息；

3）开发软件化的功能可重构平台，发展认知技术和基于人工智能的决策支持技术等软件使能能力，进一步提高电子设备的电磁机动能力。

2 美海军重点电子战装备技术项目进展情况

2.1“复仇女神”（NEMESIS）项目

2013年，美国海军批准了在2014财年创新海军原型中开始“对抗综合传感器的多元素信号特征网络仿真”，即“复仇女神”）项目的研究工作。该项目旨在开发一个分布式体系，能同步多种分布式平台的电子战效果，创建一种相干、一致的电子战响应，目的是干扰和迷惑敌军的监视和目标瞄准系统。

“复仇女神”项目于2014财年开始研发，2016财年完成硬件开发、技术和软件迁移、子系统级外场试验。2017财年启动综合系统级飞行试验和海上试验，2018财年底进行最终演示。“复仇女神”是对传统电子战战术的革新。传统电子战是多个单独系统对多个传感器实施的电子攻击，只能实现个别或局部效果，而“复仇女神”采用网络化协同电子战系统，能对敌方传感器网络实施大规模电子攻击。据有限的公开资料显示，“复仇女神”针对分布式传感器系统，对敌军监视与目标瞄准系统进行扰乱与欺骗；能够快速嵌入先进技术和能力以应对新兴威胁，具备快速改进和升级的能力，以对抗处于发展中的最新能力；突破了传统电子战系统的局限，解决了美国太平洋司令部综合优先事项清单的多个事项；由模块化可重构电子战载荷组成，包括美国海军研究办公室的诱饵和无人空中/水面平台；综合了三个领域的能力：信息、赛博和频谱优势，海上平台任务能力、持久能力和生存能力以及航空兵投送和综合防御。

美海军研究实验室开发的“网络化舷外微型有源诱饵”（NOMAD，“流浪者”）低成本旋翼无人机是“复仇女神”的一个组成部分。该诱饵可以快速部署，能提供无人化、持久的电子战能力。联合使用成群的小型消耗性无人平台和大型高价值平台，使“复仇女神”能够以更弹性和去中心化的方式执行电子战任务。

2016年年中，作为美国主办“2016环太平洋军演”的一部分，美国海军“平克尼”号导弹驱逐舰在夏威夷沿岸发射了“流浪者”，这是该诱饵首次从海上发射。在测试中，飞行器飞行了30 min，跟随驱逐舰进行超过8海里，且部分时段速度到达20节。演习中，还对电磁干扰等问题进行了测试。2017年8月，美国海军在科罗纳多号滨海战斗舰上对“流浪者”开展了进一步测试。在本轮测试中，多个“流浪者”诱饵相继快速发射后组成了飞行作战编队，然后又在舰上依次回收。这标志着美国海军首次在舰上完成“流浪者”多次发射/回收试验。

2.2“反应式电子攻击措施”（REAM）项目

基于DARPA“行为学习自适应电子战”（BLADE）、“自适应雷达对抗”（ARC）等认知电子战技术的成果，美海军研究署于2016财年启动“反应式电子攻击措施”（REAM）项目，目标是在海军电子战装备上应用认知电子战技术。2018年，美海军分别授出2份认知电子战技术研发合同，表明该技术在海军已转入工程研发阶段。

REAM项目是美国海军“未来海军能力”（FNC）计划之一，旨在将DARPA研发的认知电子战技术转移到海军的EA-18G电子战飞机上，增强EA-18G对抗敏捷、自适应和未知的雷达、雷达模式的能力。

2018年5月，美海军空战中心飞机分部授予诺·格公司725万美元合同，为REAM项目开发机器学习算法，应用于EA-18G的电子攻击装备中。美海军研究署在发布的广泛机构公告中列出了4方面的研究内容，包括获取频谱知识的技术、满足尺寸/质量/功耗限制的频谱学习技术、生成电子攻击方案的频谱推理技术、执行电子攻击措施的频谱攻击技术。为进一步支持REAM项目实施，海军水面作战中心发布信息征询书，为REAM项目寻找信号检测和分类技术解决方案。在2019财年的预算申请中，美海军透露将开展“反应式电子攻击措施”项目的技术转移，将这些技术应用于EA-18G电子战飞机的电子攻击单元，并将其作为EA-18G的Block II升级。预计REAM系统将于2021年进入应用阶段，并有望于2025年投入海军舰队应用。

2.3“下一代干扰机”（NGJ）项目

美海军于2008年启动了“下一代干扰机”（NGJ）项目，用于替代EA-18G电子战飞机上的AN/ALQ-99战术电子干扰系统。NGJ项目将是新一代氮化镓（GaN）驱动的基于有源电子扫描阵列电子战系统的一个重要项目。NGJ项目由3个增量组成。第一个增量提供中频段电子战能力，以前被称为“增量1”，现在被称为AN/ALQ-249系统或“下一代干扰机-中频段”（NGJ-MB）；第二个增量提供低频段电子战能力，以前被称为“增量2”，现在被称为“下一代干扰机-低频段”（NGJ-LB）；第三个增量，目前被称为“增量3”，将提供高频段电子战能力。

2020年3月，美国海军在帕图森特河海军航空站的空战环境试验鉴定设施中，完成NGJ-MB吊舱部分研制试验。NGJ-MB吊舱的结构和设计具备以下能力：能够在扩大的频段上工作，能同时攻击多个目标，具备先进干扰能力；其冲压空气涡轮发动机能提供巨大功率；能够应用于其他平台和任务。

2020年6月22日，美国海军按计划完成NGJ-LB项目的竞争原型测试。此次测试是为期22个月的低频段现有技术演示验证（DET）合同的最后阶段测试，利用帕图森特河海军航空站的空战环境试验鉴定设施（ACETEF）和天线与RCS测量设施（FARM）完成，之后，美国海军将从L3哈里斯公司和诺·格公司中选择一家作为主承包商。NGJ-LB搭载在飞机中心线或机翼下，以干扰、拒止、削弱和欺骗使用较低无线电频率的敌人防空系统和地面通信系统。该干扰机可为隐身飞机提供极其重要的掩护。

2020年8月7日，美海军航空系统司令部宣布，NGJ-MB吊舱完成了完全集成到EA-18G“咆哮者”电子战飞机的首飞。NGJ-MB吊舱系统由两种吊舱构成，作为一个吊舱组合用于EA-18G“咆哮者”电子战飞机。在执行干扰任务时，利用增强的敏捷性和精准度，系统能够对抗中频段威胁；在对抗敌方射频辐射源时，其增强的互操作性和增加的宽带容量，能提供更大的威胁覆盖范围。NGJ-MB吊舱可提高EA-18G飞机现有AN/ALQ-99战术干扰系统的能力，当其低频段和高频段吊舱开始部署后才会完全替代ALQ-99。

2020年12月8日，NGJ-LB项目获准进入工程与制造开发（EMD）阶段。在EMD阶段，NGJ-LB将进一步开展研发和测试，确保美海军和澳大利亚皇家空军获得满足作战需求的能力。美海军与澳大利亚国防部于2020年7月签署了国际合作发展项目协议。

2.4 小型空射诱饵（M ALD）

小型空射诱饵（MALD）实际上是一种有人驾驶飞机投放的无人机，由一个非常小的涡喷发动机提供动力，能够模拟美国及其盟国战斗机、轰炸机、攻击机的作战飞行特征和信号，诱骗和扰乱敌防空系统，为作战飞机提供保护。

美国雷声公司导弹系统部于2003年开发出了MALD，美国空军后来又决定在基本型基础上增加多种干扰能力，即发展成“小型空射诱饵干扰机”（MALD-J）系统。MALD-J是在基础型MALD上加装一部小型雷达干扰机，先引诱敌方雷达开机，然后迅速将其定位，接着在接近敌防空系统的区域对其实施防区内干扰，为有人驾驶飞机提供支持。

此外，美军还开发了美国空军ADM-160C MALD-J系统的海军改型，即“小型空射诱饵-海军型”（MALD-N），该系统2018年9月进入技术成熟与风险降低阶段，2019年12月进入EMD阶段。2020年3月，美国海军航空系统司令部发布了雷声公司获得独家合同，开始进行MALD-N低速率初始生产（LRIP）。F/A-18E/F“超级大黄蜂”和F-35C“闪电”Ⅱ飞机能携载MALD-N。

2.5“水面电子战改进项目”（SEWIP）

“水面电子战改进项目”（SEWIP）源于2002年4月取消的AN/SLY-2（V）“先进综合电子战系统”（AIEWS）项目。AIEWS项目的初衷是在海军全舰范围内取代AN/SLQ-32（V）电子战系统，然而由于项目的状态不稳定、成本不断增长且进度滞后，美国防部宣布取消该项目。之后，美国海军重新调整了其未来水面战舰电子战能力的发展路线，于2002年7月启动SEWIP项目。SEWIP采用“螺旋改进”方式对已经停产的AN/SLQ-32（V）电子战套件进行升级，旨在缓解系统的能力退化、提升可维护性、逐步引入先进的电子防护和电子攻击能力。

SEWIP的增量1，即Block 1，包含了一系列的提升措施，聚焦于可快速研发和部署的低风险升级举措。这些升级不仅使现有SLQ-32的性能得到提升，同时还解决了关键硬件的退化问题。SEWIP Block 2对AN/SLQ-32系统的无源探测能力进行了更多的重要升级，包括扩展频率覆盖范围、提升灵敏度、增加精确到达角测量，同时重新搭建系统架构以使未来的升级更加简单，该增量的正式型号为AN/SLQ-32（V）6。SEWIP Block 3以Block 2为基础，着眼于电子攻击与主动干扰能力的改进，正式型号为AN/SLQ-32（V）7。按照规划，后续的SEWIP Block 4项目将为AN/SLQ-32（V）系统引入先进的光电/红外对抗能力。

2020年1月，美海军宣布授予洛·马公司价值1 390万美元的合同，继续支持SEWIP Block 2系统的工程制造与部署。合同要求洛·马公司提供工程设计和分析，改进用于测试和鉴定的系统、子系统和组件。AN/SLQ-32（V）6可提供信号探测、分析、威胁告警，保护舰船不受反舰导弹的攻击。系统集成了电子支援接收机、天线和作战系统接口，增加了高增益高灵敏度（HGHS）和辐射源个体识别（SEI）辅助传感器、AN/SLA-10D脉冲延迟发生器和液冷装置。

2020年3月，美海军海上系统司令部宣布授予洛·马公司“旋翼与任务系统分部”一份价值880万美元的合同，为美国海军的航空母舰、两栖攻击舰、巡洋舰和驱逐舰等水面舰艇追加采购SEWIP Block 2电子战系统。根据合同，洛·马公司将增加AN/SLQ-32（V）6系统全速率生产的数量，全部工作将于2022年4月完成。

2020年9月，美海军授予诺·格公司价值1亿美元的SEWIP Block 3系统后续生产合同，该系统用于水面作战，利用非动能/电子攻击方法打击传统与新兴的反舰威胁。AN/SLQ-32（V）7作为该公司长期运行的AN/SLQ-32 SEWIP系列电子战系统的最新版本，旨在为美国海军导弹驱逐舰、两栖攻击舰和航母提供能够对抗目标瞄准雷达和导弹导引头的先进电子攻击能力。2021年5月，诺·格公司获得美海军海上系统司令部一份价值7 480万美元的合同，旨在为航母和两栖攻击舰建造SEWIP Block 3系统，并改进相关硬件设计。2021年6月，据报道，诺·格公司已向美国海军交付了AN/SLQ-32（V）7 SEWIP Block 3工程制造与开发模型，用于将要正式开展的陆基测试。

2.6“电磁机动战资源分配管理”（EMW RAM）项目

2019年7月，美国海军研究办公室信息、赛博与频谱优势部发布了“电磁机动战资源分配管理”（EMW RAM）项目的提案征集公告。该项目是“未来海军能力”计划的一部分，它基于平台内多个系统之间以及多个平台之间的战术需求，为下一代电子战系统开发先进的算法和软件，使系统具有自适应资源和任务管理能力，从而优化电子支援和电子攻击能力，以实现自主分布式机载电子战作战。

项目将要开发的算法和实时原型代码主要包括3个技术领域：用于平台内协调和平台间协同作战的电子战战斗管理架构；用于电子支援和电子攻击资源和任务管理的先进电子自适应系统管理架构；具有人工智能辅助决策功能的平台内人机界面。

项目将开发2种版本的原型系统：第一个是通用型，可用于海军所有机载平台和系统中，例如固定翼和/或旋转翼平台、电子战接收机和/或分布式处理器系统等，而且平台可以是有人的，也可以是无人的；第二个原型系统是在第一个通用型系统的基础上派生出来的，将安装到指定的飞机平台或硬件在回路组件中，并在相关的威胁环境中进行演示。项目的技术成熟度目标是在2020财年第四季度达到技术成熟度6级。项目开发的技术可应用于单平台的“一对多”和多平台协同的“多对多”电子战场景，并适用于所有的干扰距离。

3 美海军电子战系统的未来发展

3.1 强调多维构建海上立体电子战体系

美国海军非常重视电子战系统的体系化发展和建设，多年来构建了包括舰载电子战系统、舷外电子战系统、舰载机电子战系统和潜艇电子战系统在内的立体电子战体系。在舰载电子战系统方面，AN/SLQ-32经过多年的发展已经形成了7种主要型号且部分型号已形成装备；在舷外电子战系统方面，美海军研究办公室于2019年底披露了支持“长航时先进舷外电子战诱饵”有效载荷的初步概念开发设计合同，该项目将用于反舰导弹防御的长航时软杀伤；在舰载机电子战系统方面，EA-18G“咆哮者”作为美海军现役的舰载电子战飞机，能够提供对敌防空压制、防区外干扰、随队干扰以及在联合作战时提供目标识别等能力。其主要机载电子战装备包括AN/APG-79有源电子扫描阵列雷达、AN/ALQ-218(V)2战术干扰接收机、AN/ALQ-99F(V)战术电子干扰系统、AN/ALQ-227通信干扰设备（CCS）、干扰对消系统（INCANS）、AGM-88高速反辐射导弹等；在潜艇电子战系统方面，美海军的AN/BLQ-10系统可自动探测、分类、定位及识别海上潜在的敌方雷达和通信信号，该系统适用于“弗吉尼亚”级、“洛杉矶”级和“海狼”级快速攻击潜艇，以及“俄亥俄”级常规导弹潜艇和未来的“哥伦比亚”级弹道导弹潜艇。

3.2 注重认知电子战技术的转化应用

美海军认为，随着相控阵、数字波束成形、自适应算法等技术的应用，潜在对手的雷达抗干扰能力显著提高，其雷达、通信系统的信号变得越来越灵活、敏捷，采用传统的应对已知特征信号的手册式电子攻击方法无法达到作战效果。针对电子战能力优势缩减，作战手段不能满足当前战场需求的问题，近年来美海军基于DARPA认知电子战项目取得的成果，大力推进认知电子战技术的转化应用，如美海军启动了“未来海军能力”计划，能够为相关认知电子战技术转化项目提供3～5年的资金支持。2020年8月，美海军航空系统司令部授予美国雷杜斯公司一份价值5 890万美元的合同，为海军F/A-18战斗轰炸机上的AN/ALQ-214A电子战系统开发自适应雷达对抗软硬件，使该电子战系统具备自适应雷达对抗能力，帮助F/A-18在敌方先进雷达制导地空导弹环境下生存。一系列项目的启动表明美海军的认识电子战技术已经开始转入工程应用的研制阶段。

3.3 重视新型舰载定向能武器的研发测试

美海军舰载电子战除改进和完善现有装备外，还大力发展新型舰载定向能武器，不断提高主战舰艇的电子侦察和电子干扰能力。近年来，美海军定向能领域的大部分工作都集中在开发固态源、化学激光器以及高功率微波方面，主要用于实现对抗小型无人机和小型舰艇等非常规威胁，以及应对反舰导弹的光电对抗。“固态激光技术孵化”（SSL-TM）项目是美国海军目前正在开展的四大激光武器项目之一，未来有可能分阶段服役。“阿利·伯克”级驱逐舰“杜威”号已经装备了初级版的“光学致眩拦截器”（ODIN）系统，这是美国海军的一款激光武器系统。2014年至2017年间，美国海军在“庞塞”号运输舰上安装了AN/SEQ-3“激光武器系统”（LaWS）并部署于中东海域。2020年5月，美国海军太平洋舰队在太平洋海域对“波特兰”号运输舰上的“激光武器系统样机”（LWSD）MK 2 Mod0进行了试验。美国海军宣称这是高能固态激光的首次系统级运用。随着美海军高度重视高功率微波项目的发展，高功率微波将有助于下一代定向能武器系统在短期内实现突破。

4 结束语

在“大国竞争”的背景下，美海军越来越清醒地认识到，电子战是潜在的非常重要的关键赋能器，在支持战略情报搜集、战术态势感知、指示与告警、部队防御和平台自卫方面发挥着至关重要的作用。因此，近年来美海军大力开展电子战装备技术项目研发建设，并将其最新研发成果广泛应用于训练演练实践中，不断加快电子战能力建设的步伐。