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关于电子战发展趋势的一些思考

2023-02-19李洪王超王睿

中国军转民 2023年1期
关键词:电子战电磁频谱

■李洪 王超 王睿

引言

2020年9月27日亚美尼亚与阿塞拜疆在纳卡的确爆发军事冲突,随后阿塞拜疆无人机袭击亚美尼亚士兵画面曝光,视频显示,一架隶属于阿塞拜疆的军用无人机一次性摧毁了亚米尼亚一个步兵班组和一辆装甲车辆,画面触目惊心,引发各界关注。随后双方在社交平台上公布大量无人机攻击对手步兵单位、装甲单位的图片与视频。

据俄罗斯Avia.Pro网站10月14日报道,在伊朗动用武装力量对阿塞拜疆展开一系列攻击之后,阿塞拜疆也试图对伊朗展开报复行动,报道称,阿塞拜疆已向伊朗境内驻扎大量军队的重点区域出动了无人机,但由于一些未知原因,无人机并未成功击中目标。据“阿拉伯新闻”网站10月13日报道,当天伊朗方击落一架越过边境的阿塞拜疆自杀无人机,随后不到24小时,又一架无人机被伊朗防空部队击落。

从上述公开的报道中,可以看到同样的无人机进攻发挥的作用却截然不同。单从对亚美尼亚方的打击效果来看,在丧失制空权的前提下,无人机能轻易形成对地面部队的单方面优势;但在面对有着丰富无人机对抗经验的伊朗面前,低成本无人机要想突破雷达、电子干扰、防空火力也是不容易的。

1 发展现状概述

现代战争一定是复杂条件下的多领域协同的作战,其最前提条件是电磁频率域控制权的争夺,只有在电磁频谱被己方自由利用的前提下,无人化、智能化的战争才能顺利成为现实。全球很多国家都将电子战能力建设置于优先发展地位,多措并举打造其电子战作战能力。作为电子战力量最强的国家,美国2019年继续加大对电子战的军费投入,同时从条令、机构、技术、装备等方面进一步巩固自身电子战优势,构建新质电子战能力。总的来说,主要有以下几大趋势:

(一)电子战的形式将更加丰富,电子战正在向电磁频谱战转型,电磁频谱战的理念得到广泛认同。电磁战斗管理将成为实现电磁频谱控制的有效手段,成为电磁频谱战体系建设的核心[4]。

在2019年7月30日,美国空军发布新的电子战条令,用新的条令附录3-51《电磁战与电磁频谱作战》替代了2014年10月发布的条令附录3-51《电子战》。新条令对电磁频谱作战和电磁战进行了介绍,阐述了电磁战的组成、机载电磁战、空间电磁战、赛博空间电磁战、电磁频谱对抗行动和电磁频谱支持行动,解析了电磁战行动与电磁频谱作战的组织、规划、执行与评估。其中最引人关注的是将“电子战”改称为“电磁战”。随后,美国、俄罗斯、日本等国宣布拟成立专门的电子战作战部队,为电子战提供组织保障[1]。

同年11月,美防务智库战略与预算评估中心(CSBA)发布《制胜无形之战:在电磁频谱中获得持久优势》,该报告一大亮点是将“体系博弈”的理念充分融入了电子战和电磁频谱作战。报告建议通过大量低成本系统的灵活、动态、多样化、自适应组合,按需形成预期效能,在多个域内对敌人实现同时压制。运用具备机动性和复杂性的新型作战概念,以确保充分利用电子战和电磁频谱作战。

(二)人工智能与传统电子战结合可有效提升复杂网电对抗环境适应能力,智能化将是今后一个时期电子战系统的发展趋势与重点,无人化协同作战方向将开创新的电子战作战样式。

无人作战力量的智能化水平,总体上仍处于“运动自主、决策受控”水平,作战任务需接受作战人员远程的指令引导。但从发展趋势看,未来新型智能无人作战系统,将突出“战场态势统一认知、作战决策自主计算”以支撑分布兵力、人机协作、蜂群作战等超前概念[2]。2019年8月,美国陆军将新型人工智能与机器学习样机整合到电子战系统中,交付试点部队使用。为了帮助电子战军官在日益复杂的战场电磁环境中筛选出有用信号,美国陆军于2018年举办了一场在线寻找最佳算法的信号分类公开挑战赛。现在,陆军开始在电子战系统及作战中运用该项技术[3]。

在2019年9月的俄罗斯“中央2019”演习中,首次亮相无人机蜂群战法,俄罗斯将10架“海雕-10”(Orlan-10)编为无人机蜂群,携带了传感器和电子战装备的无人机对目标进行定位与识别,随后由武装无人机根据载弹量的多少,选择对雷达、天线或小型关键设施进行攻击。

2019年12月,美国陆军发布了一份多域战支援装备采购需求公告,为陆军最大的无人机平台MQ-1C“灰鹰”寻求包括雷达警告接收机/电子支援措施载荷、电子情报载荷的电子战装备(图1)。

图1 海雕-10无人机

(三)电子战正迎来发展的新机遇,升级换代正在加紧进行,新概念电子战武器将逐步成熟并得以应用;走向实用化的高功率微波、激光等将成为改变游戏规则的电子战装备。

2019年3月,达索公司宣布将升级“阵风F4” 标准型战斗机装备的“频谱”电子战系统。该系统包含了激光和雷达告警接收机、干扰机和箔条/曳光弹投放器、以及电子战管理系统,旨在对抗空对空导弹/地对空导弹威胁。

2019年4月,英国MBDA公司披露了名为“电子战之矛”(SPEAR-EW)的新型空射导弹的开发信息。该型导弹可以部署在F/GR4A“台风”或F-35B“闪电”战斗机上。它可能工作于8.5~40GHz波段,这样就能干扰工作于X波段、Ku波段、K波段和Ka波段的地基/海上监视雷达、火控雷达以及雷达导引头(图2)。

图2 电子战系统SPEAR-EW

同月,土耳其发布了最新型电磁武器Sahi209 Block II轨道炮的测试视频。在这次实弹测试中,电磁轨道炮成功穿透了1米厚的钢筋混泥土结构。Sahi209利用电磁能推进35毫米炮弹,可打击50千米内的目标。土耳其是继俄罗斯、美国、中国和印度第五个拥有电磁轨道炮的国家(图3)。

图3 电磁武器Sahi209 Block II轨道炮

2019年7月,雷声公司向美国海军交付了首套“下一代干扰机”中波段(NGJ-MB)工程与制造开发(EMD)吊舱,开始进行地面测试以及与飞机的集成测试。雷声公司总计将交付15套EMD吊舱用于任务系统测试和鉴定,以及14套空气动力学吊舱用于适航认证。NGJ-MB是一种高功率机载电子攻击武器系统,通过拒止、降级和干扰敌方的威胁雷达和通信装置来保护美军的空中力量。NGJ-MB具有增强的干扰能力,因此EA-18G“咆哮者”能够在更佳的位置作战,以支援其它打击飞机和武器(图4)。

图4 “下一代干扰机”中波段(NGJ-MB)

长期以来,机载、舰载等武器平中上装备的各类射频传感器都是单独分散地安装在系统中,功能单一,兼容性差,不能形成一个高效的综合作战系统。系统中大量的电子设备引发的一个重要问题就是天线的数量越来越多,直接导致受限于作战平台重量增加,成本加剧,维护困难等,这严重违背了武器装备系统精简高效的原则。需要基于共用射频模块进行实时控制,设计师用尽可能少的多功能射频模块构建出一个兼具任务规划、导航通信识别、态势感知、目标探测、跟踪、攻击等能力的多功能一体化综合射频电子系统,将“综合”推进到天线和射频前端。BAE系统公司的FAST实验室继续推动研发毫米波氮化镓(GaN)半导体技术,以对关键的下一代雷达、电子战和通信技术提供支持。目前,BAE系统公司正处于与美国空军实验室(AFRL)签订的多年合作项目上的第三阶段,BAE系统公司将继续开发对国防至关重要的氮化镓技术,并为美国国防部供应商提供支持美军作战的途径。在这个多阶段项目中,第一阶段重点是将技术从美国空军实验室过渡到BAE系统公司的晶圆厂,第二阶段是使技术成熟并扩展到6英寸晶圆,以降低每片的成本,第三阶段与第二阶段同时进行,旨在进一步扩展该技术,并尝试更广泛的业界技术支持,以开发下一人应用该技术的高性能集成电路。

2 总结与思考

本文以亚阿冲突为引,思考并得出了现代战争的前提是对电磁频谱域的自由控制权的结论。结合2019年以来,世界电子战发展的主要关键事件,从总体趋势、体系构建、能力生成、作战样式、技术发展、手段创新等方面进行了总结。

在总体趋势上,电子战正在向电磁频谱战转型,重塑电子战行业核心乃至整个军事电子信息领域。在体系构建上,电磁战斗管理将成为实现电磁频谱控制的有效手段,成为电磁频谱战体系建设的核心。在能力生成上,电子战向智能化、自适应方向不断发展;人工智能、大数据的进步将赋予电子战新质战斗力,推动电子战装备进入认知时代。在技术发展上,认知电子战等关键技术和氮化镓等基础技术的快速发展将推动系统架构向多功能综合、时频机动方向发展,实现质的飞跃。在作战样式上,电子战逐渐向网络化、分布式、无人化协同作战方向发展,将开创新的电子战作战样式。在手段创新上,新概念电子战武器将逐步成熟并得以应用;实现重大技术突破、走向实用化的高功率微波、激光等将成为改变游戏规则的电子战装备。同时随着装备中信息技术的发展,现代化战争作战平台的综合作战性能的需求逐步上升,现代化武器系统必须适应多功能、一体化这一发展趋势。

3 结束语

真实的战争是研究未来作战样式最好的样本,虽然亚阿两国的军事力量在世界上并不突出,但本次区域冲突中展示的无人机与无人机反制的对抗,再一次证明未来战争无人化、智能化等发展特点,具有一定的参考价值。

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