美國海軍艦載電子戰系統的現狀及發展

程 翔

(海軍裝備部駐揚州地區軍代室，江蘇 揚州 225101)

0 引 言

美國海軍作為兼具空天和陸上作戰能力的一支執行多樣化任務的綜合性軍種，其裝備與技術的發展一直引領全球軍事的潮流。進入21世紀以后，隨著先進軍事技術的發展和擴散，美軍的傳統優勢受到嚴重挑戰。在這一背景下，為了繼續保持其領先的電子戰能力，美國海軍針對海戰中的艦載作戰平臺，制定了一系列的電子戰改進計劃，用以建設先進的海上立體電子戰體系。

本文對美國艦載電子戰系統的基本情況進行了介紹和分析，梳理了系統的組成和研制特點，給出了針對該系統的思考和啟發，為我國相關系統的研制工作提供了參考。

1 持續改進中的AN/SLQ-32電子戰系統

20世紀70年代，面對先進反艦導彈的威脅，美國海軍研發并部署了AN/SLQ-32電子戰系統。從1977年5月雷神公司獲得第1套SLQ-32電子戰系統的合同至今，經過超過40多年的不斷完善和改進，目前幾乎美國所有的水面艦艇都裝備有該電子戰系統。

據不完全統計，已有超過450套SLQ-32電子戰系統被應用到美國和其盟友的水面艦艇上，并發展形成了6型已服役裝備和1型正在研制的設備。當前已服役裝備如圖1所示，全部這7型SLQ-32的主要特點和功能如表1所示。

圖1 已服役的SLQ-32電子戰系統家族

表1 SLQ-32電子戰系統的各型號特點

早在20世紀90年代后期，美國海軍以SLQ-32為基礎，提出先進綜合電子戰系統(AIEWS)計劃，總共分成3個階段：第一階段大幅提高SLQ-32的威脅識別能力、測角精度與運算功能，但保留SLQ-32的基本硬件架構；第二階段增加新的探測能力，換裝全新的射頻前端；第三階段則會整合全新發展的電子干擾機與紅外干擾機，全面提升船艦在各頻譜的軟殺傷能力。AIEWS早期階段的型號為AN/SLQ-54，后來改稱為AN/SLY-2。然而，AIEWS由于成本超支與進度落后，在2002年4月遭到取消。AIEWS取消后，美國海軍在2003年提出水面電子戰改進計劃(SEWIP)。SEWIP吸取AIEWS的教訓，以多階段分批改進的方式為SLQ-32進行現代化改良，逐步更新系統軟硬件架構，最后完成全面升級。

在開展SEWIP之前，美國海軍研究辦公室(ONR)牽頭組織開展了一系列相關項目，進行關鍵技術的攻關，并最終促成多項成熟技術在SEWIP中的應用。這其中包括先進多功能射頻概念(AMRFC)、多功能電子戰(MFEW)和多波束電子戰/信息戰/視距內通信樣機(Multibeam EW/IO/Comm)項目。目前MFEW項目的相關成果已經轉化到SEWIP Block2中，而Multibeam EW/IO/Comm項目的相關成果已經轉化到SEWIP Block 3項目中。SEWIP與ONR其他研究項目的關系如圖2所示。

圖2 SEWIP與ONR其他研究項目的關系

SEWIP Block1和SEWIP Block2組成SLQ-32(V)6電子戰系統，SLQ-32(V)6與SEWIP Block3組成SLQ-32(V)7電子戰系統。目前，SLQ-32(V)6電子戰系統已逐步在美國驅逐艦和航母平臺列裝。圖3為裝有SLQ-32(V)6電子戰系統的福特級航母主桅桿。

圖3 裝有SLQ-32(V)6的福特級(CVN-78)航母主桅桿

2 “臨時補缺”的AN/SLQ-59電子戰系統

在SEWIP Block 3交付之前，美國海軍已著手對EA-18G電子戰飛機改進計劃進行“臨時補缺”。該計劃引入了美國海軍研究實驗室(NRL)的“便攜式電子戰模塊”(TEWM)，用以解決美國第六艦隊(歐洲)和第七艦隊(太平洋)提出的緊急作戰需求(UONS)。由NRL的戰術電子戰部門(TEWD)構想一個模塊化、便攜式和平臺化的試驗臺，包括一種集成了基于寬帶數字射頻存儲器(DRFM)的電子攻擊(EA)能力的電子支援(ES)接收機，TEWM可以產生高分辨率、逼真幅度和多普勒調制特征的假目標，具備同時多目標對抗能力，并能產生假目標與壓制干擾相結合的多分量波形。

哈里斯公司在2013年與NRL簽訂合同，負責支持SEWIP Block 3T(也即AN/SLQ-59)的生產和安裝。目前，美國第七艦隊的多艘DDG-51導彈驅逐艦上均已安裝有AN/SLQ-59電子戰系統。此外，羅納德·里根(CVN-76)號航母也安裝有SLQ-59電子戰系統。圖4為裝有SLQ-59的DDG-51導彈驅逐艦。

圖4 裝有SLQ-59的DDG-51導彈驅逐艦

3 美國艦載電子戰系統的發展趨勢

進入21世紀以后，傳統的電子戰作戰對象、作戰環境、作戰方式等都發生了重大變化，電子戰的核心任務已由平臺對抗轉向頻譜對抗，電磁與賽博環境之間的聯系越來越密切。正是在此大背景下，美軍電子戰正經歷重大戰略轉型，電子戰及相關領域的新概念、新技術、新裝備不斷涌現，電磁頻譜、賽博空間以及兩者之間關系的深化研究逐步推進。

艦載電子戰設備具有很強的針對性，因此新型抗干擾技術的出現，總是會迫使干擾技術人員去研究新的對抗方法；同樣新型艦載有源干擾技術的出現，也總是會迫使抗干擾人員去研究新的對抗方法?？v觀美國海軍艦載電子對抗設備的裝備情況，其發展趨勢可以概括為陣列化、決策智能化、系統集成化、協同體系化。

3.1 陣列化

隨著低截獲概率、寬帶捷變頻等技術的廣泛應用和作戰空域的擴大，現代的雷達對抗系統需要有更寬的空域覆蓋、更靈活的波束控制。陣列化可提供靈活無慣性的波束運動和高效的空間合成與覆蓋能力，不僅有效提高了系統對威脅目標信號(甚至旁瓣)的截獲能力與對抗能力，而且更利于系統對能量、空間等資源的精確管理，從而提高遂行多任務的能力和效率。據報道，美國海軍的下一代干擾機中頻段(NGJ-MB)項目采用了靈活的電掃陣列技術。該項目2020年8月完成了武器系統控制、系統功率管理、高性能數字波束合成等內容的測試，即將轉入初速率初始生產，且目前美國多型最新的電子戰設備均采用有源相控陣技術。由此可見，陣列化是美軍未來電子對抗裝備技術的發展方向。

3.2 決策智能化

隨著戰場上新體制雷達、復雜波形的不斷出現以及電磁環境越來越復雜，強對抗環境下的艦載電子戰系統的目標感知、分析、識別和對抗能力面臨著巨大挑戰，傳統的從感知到執行的作戰環路需要的時間較長，已難以適應戰場動態變化的作戰需要。隨著人工智能技術和計算技術的發展，將智能應用于電子戰系統的決策環路中已被認為是解決以上問題的行之有效的方法：通過先驗知識以及自主交互學習來感知并改變周圍局部電磁環境能力，進而高效、自主地調整電子戰干擾發射機與接收機以適應電磁環境的變化,提高干擾的快速反應能力與可靠性。2016年，美國國防高級研究計劃局(DARPA)通過“自適應雷達對抗”項目，研制出世界首個認知雷達電子戰系統原型機。此后，多個智能化電子戰項目相繼開展并得到應用。據報道，認知電子戰技術的部分成果已經在SEWIP中得到驗證。認知電子戰是“人工認知”向機器“自動認知”的升級，核心決策的智能化是認知電子戰最主要的特點，也是未來美國海軍艦載電子對抗設備的重要發展方向。

3.3 系統集成化

系統集成就是將系統的各功能部分綜合為統一的有機整體。未來的海戰不僅僅是單個設備、單平臺的對抗作戰，更是體系與體系之間的對抗；因此，要贏得未來作戰的，必須打破傳統的作戰模式，將各種資源綜合集成，實現艦載電子戰體系內信息的共享和資源的綜合運用。SEWIP Block3通過“軟件定義、硬件使能”的方式引入新型電子攻擊能力，方便電子戰系統同其他作戰系統的集成。這種系統集成化的設計可以使得電子攻擊能力在未來得到不斷的升級。此外，作為一個統一的整體，集成化的設計還可以使得電子戰系統得到其他傳感器的信息支持，進一步提高作戰效能。系統集成化包括系統內部集成和外部集成2個方面。無論什么樣的集成，為了方便進行系統集成，對系統的構建都會有一些基本的要求，其中最重要的是小型化、模塊化和模型化。

(1) 小型化。即各分系統或模塊要在滿足應用需求的情況下體積盡可能小。

(2) 模塊化和模型化。這也是集成的基本要求，只有做到模塊化和模型化，才方便于集成。

3.4 協同體系化

自2015年美軍提出“分布式殺傷”作戰概念以來，協同作戰理念便隨之產生。協同體系化作戰的核心思想是作戰任務不再由多用途、高價值的平臺獨立完成，而是將其拆解部署到多種異構的小型、低成本的有人/無人作戰平臺上。這些平臺協同作戰，以體系化的形式共同完成作戰任務。這種協同體系化的作戰模式不僅降低了成本，而且提升了作戰靈活性。從美國最新的SEWIP Block3的概念圖中可以看到，未來美國的艦載干擾機具備多艦協同干擾的能力。協同不僅包括相關的雷達對抗設備，而且包括完成協同任務的其他所有的設備，如通信設備、確定空間基準關系的自定位設備、確定相對時間關系的同步設備，必要時還有其他電子設備和非電子設備。協同按層次可以分為決策級協同、數據級協同和信號級協同。要達到理想的協同干擾，有很多技術需要解決，其中最關鍵的是頂層設計、資源優化管理技術、精確同步技術、快速準確的干擾信號生成技術。

4 結束語

本文詳細分析了美國艦載電子戰系統的現狀，總結出了美國海軍艦載電子戰系統的主要技術發展趨勢，對我國電子戰技術的研究和發展有一定的幫助。