电子战系统发展趋势研究

电子战系统发展趋势研究摘要：电子战是现代战争的军力倍增器，是战争中不可缺少的武器和作战手段，目前世界各国都在大力发展电子战技术，研制和生产先进的电子战装备。本文论述了电子战装备发展的趋势和相关的新技术，以供有关人员了解和参考。关键词：电子战电子战装备发展动向电子战，即电子对抗在现代战争中的地位和作用日益提高，电子战已从战争辅助保障手段发展成为战争中不可缺少的重要作战武器，得到了各国政府和军队的高度重视。今天，人们的普遍共识是:电子战是现代战争的序幕与先导，并贯穿于战争的全过程，进而决定战争进程和结局，电子战是军力倍增器，是继陆、海、空、天战场之后的第五维战场。电子战与火力、机动力并列为战争中的三大打击力量。因此，没有电子战优势，即制电磁权，就没有制空权、制海权、地面作战的主动权，也就不可能夺取战争的最终胜利。信息战是20世纪80年代中期在美国首先出现的一个新军事术语。信息战是信息时代军事斗争的产物，是在现代战场高度依赖信息技术和信息活动的作战环境下电子战概念的新发展，是电子战范畴的进一步延伸与拓宽，在一定意义上讲，信息战可以看成是“现代电子战”的代名词。随着冷战时代的结束，当今世界向多极化方向发展，各国都调整了国防战略、防御方针和作战思想。其中一点是高度重视电子战在战争中的作用，将电子战作为国防重点加以发展。纵观世界各国、尤其是美国，在电子战设备方面主要有以下的发展动向。1发展一体化综合电子战系统电子战争是一个庞大的系统工程，是系统对系统、体系对体系的对抗，必须把不同种类、不同型号、不同频段和不同用途的电子战设备和多种电子战手段有机地结合成一个综合的、立体化的电子战作战体系，才能形成强大的电子战攻击力量。因此，综合电子战系统已成为国外主要发展方向。综合一体化概念分单平台和多平台两种。综合一体化能使电子设备中的各类功能性模块获得最大限度的通用性、共用性、共享系统资源，最大限度地发挥其效能，并大大降低系统的全寿命周期费用。目前，美国正在研制的综合电子战系统的典型代表是“综合电子战系统”（INEWS），该计划目前已经演变成为AN/ALR-94。它是美国为新型作战飞机F－22研制的新一代综合电子战系统，具有实时威胁和导弹攻击告警，自动作出最佳响应的能力。该系统包括雷达告警、导弹攻击告警、ESM和ECM（含光电和无源对抗）等子系统以及主处理器和内部通信系统。其覆盖的频率范围包括微波、毫米波、红外、激光。系统采用人工智能/专家系统进行智能化的功率管理，根据威胁类型智能地确定最佳干扰样式，并及时评价干扰效果，实时修正干扰参数；采用固态阵列天线技术，标准化模块化设计，具有现场重编程能力，能为特定飞机和各种电子战任务进行最佳的组配，达到最佳效能。除了F－22以外，该系统还将广泛用于美国空/海军的下一代空中优势战斗机和攻击机上。也可用于陆军的新一代轻型多用途直升机上。该系统还能与ICNIA（综合通信、导航、敌我识别系统）综合在一起构成一体化的机载航空电子系统。目前，一些作战雷达通过采用电控相控阵和先进的信号处理技术，也具备了电子干扰的功能。如F－22先进战斗机上的APG－77雷达，不仅具有高性能的目标探测能力，还能在相应的频段内对敌方雷达进行干扰，综合了雷达与电子战两种功能。在F－22飞机上，APG－77雷达在ALR－94的控制下以最少的发射时间取得最大的作战效果，既可精确探测目标，又可对敌雷达进行有效的干扰，真正实现了雷达与电子战功能的一体化。美国的另一个综合电子战项目是为“联合攻击战斗机”（JSF），即F－35战斗机研制的航空电子系统“多功能综合射频系统”（MIFRS）。该系统集雷达、通信、导航和射频电子战功能于一身，共享天线和处理器等硬件，使JSF飞机成为美国21世纪真正具有全频谱自卫能力的、全天候隐身攻击平台。MIRFS系统工作于8～12MHz频段，采用有源阵列低雷达截面积的天线。能完成空对空搜索与跟踪、空对地攻击作战、合成孔径雷达测绘、单脉冲地面测绘、电子干扰、空中交通管制及一些通信功能。高增益ESM该系统可把航空电子设备的成本减少30％，重量减少50％。MIFRS代表了将来航空电子设备的发展方向。美国海军正在从事AN/SLY－2(V)（SLQ-54）先进综合电子战系统（AIEWS）的研制工作。该系统工作频率范围从2.5～18GHz，并向上扩展到红外、光电范围，采用先进的计算机把侦察告警和干扰各部分有机地结合起来，能迅速截获威胁信号，准确测定参数并加以识别，能同时对许多个不同的威胁进行多种形式的干扰，该系统适应未来高密度和异常复杂的电磁环境，可为军舰提供所需的多层电子防御。英、法、意和以色列都在积极研制新一代机载/舰载综合电子战系统。法国正在为欧洲新一代“狂风”（Rafale）战斗机研制“频谱”（Spectra）一体化电子战系统。英、德、意和西班牙正在为共同开发的“欧洲战斗机”研制模块化的综合一体化电子战系统。目前有关国家还在进行多平台综合电子对抗系统的研制。典型的系统，如英国研制的电子战作战指挥系统，它由高速计算机、大屏幕显示器、各种微机、软件和接口部件组成。该系统能综合处理来自电子侦察卫星、遥控飞行器获取的情报，区域性地面情报以及雷达、通信等侦察设备获取的情报，并在威胁数据库的支持下，实时地对所有威胁目标进行检测、分析、识别、显示、数据融合与评估，统一控制雷达干扰机，有源雷达诱饵、无源箔条干扰弹、红外弹、漂浮式假目标等有源和无源电子战武器以及抗反辐射导弹诱饵，近程武器系统（CIWS）、点目标防御导弹（PPMS）等硬杀伤武器协同作战。因此，该系统具有指挥控制多个平台电子战系统和硬杀伤武器系统协同行动的能力，装在旗舰上能综合控制海上编队的电子战能力。法国汤姆逊公司也研制一种类似的系统，称为ESC3I（电子战作战指挥情报系统）。因此，一体化设计概念已成为世界各国研制新一代电子战系统的新动向。2发展平台外一次性使用的有源雷达诱饵在隐身对抗环境中，为了避免暴露平台本身，除了尽可能应用小功率雷达干扰机外，更注重于采用平台外一次性使用有源雷达诱饵，以对付导弹的末制导系统，而不是利用复杂而昂贵的机载雷达干扰机对导弹攻击的全过程实施干扰。因此，平台外自卫干扰新概念为对抗导弹攻击开辟了一种极有希望的自我保护手段。它与平台内的自卫雷达干扰机相配合，既可减轻对平台内雷达干扰机的要求，简化干扰机的结构，又可更有效地提高平台的隐身能力和对抗特殊威胁雷达（如单脉冲雷达）的自卫能力。?目前，国外正在研制或装备的一次性使用有源雷达诱饵有自由飞行式和拖曳式两类。自由飞行式有源雷达诱饵有投放式、伞挂式和空中悬停式三种形式。投放式有源雷达诱饵，如美国海军研制的“通用一次性使用有源雷达诱饵”Gen-X，由海军战斗机上的标准AN/ALE－39和AN/ALE－47无源干扰发射器发射到离飞机危险区外一定距离后，按指令搜索雷达目标。如搜索到目标信号，便发射与雷达信号特征非常相似的干扰信号，欺骗各种雷达制导导弹的攻击。伞挂式有源雷达诱饵，如英国的“海妖”，该诱饵在软件控制下可产生复杂的干扰波形，对导弹末制导雷达实施最佳干扰。空中悬停式有源雷达诱饵，如澳大利亚和美国联合研制的“纳尔卡”系统，在截获到来袭反舰导弹的末制导雷达信号后，对信号进行放大，增大功率并转发回去，以欺骗导弹的攻击。拖曳式雷达诱饵是利用绳缆或光纤等把投放出去的有源雷达诱饵拖曳在离飞机或舰艇一定距离处实施欺骗。典型的机载绳缆“拖曳”式雷达诱饵，如美国的“先进机载一次性使用诱饵”ALE－50，主要用于对抗地空导弹和控制高炮的单脉冲及脉冲多普勒雷达威胁；机载光纤拖曳式诱饵有美空、海军正在研制的“综合防御电子对抗系统”中射频对抗子系统采用的“更灵巧”的大功率有源雷达透饵ALE－55光纤拖曳式诱饵（FOTD），它不仅能转发威胁雷达的信号，而且能利用飞机上的各种干扰技术产生器产生欺骗信号来诱骗威胁导弹。英国国防部于20世纪80年代中期就投资GEC-马可尼公司，研制“瞪羚（Ariel）”拖曳式诱饵，工作于E-J波段，能够有效地对付单脉冲型、半主动型雷达制导的以及寻干扰源的导弹威胁。将装备于英国的“阵风”战斗机，“欧洲战斗机2000”。国外还在研制和使用军舰拖挂的舰外有源雷达诱饵，如美国海军的TOAD有源雷达诱饵，安装在一艘离舰艇约300多米处的小型船只上。当诱饵截获到威胁导弹的雷达制导信号后，立即自动转发一个合适的回波信号，把来袭导弹引偏。在新世纪，拖曳式诱饵必将在电子战中发挥越来越重要的作用，并得到广泛应用。3加速发展升空的无人机电子战平台近年来，随着微电子、计算机、人工智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展，以及各种小型化、灵巧的电子战设备的研制成功，当代的无人机已发展成为能够遂行电子侦察、电子干扰、反辐射攻击以及战场目标毁伤效果评估等多种电子战任务的多用途电子战平台，受到军事部门的高度重视。与有人驾驶电子战飞机相比，无人机具有许多独特的优势：雷达截面积小，不易被敌方雷达发现，因而可飞临敌目标区或危险地区上空实施近距离的电子战任务。操作简单，部署快捷灵活，实时性强，可回收以及效费比高和避免飞行员伤亡等优点。因此，在未来信息化战场上，无人机是战场信息获取和信息压制的一种理想电子战平台。20世纪80年代末特别是海湾战争以后，世界上已掀起一股发展军用无人机的热潮，重点研制和装备电子战用的无人机。3.1战场侦察、监视无人机这类无人机是今后一段时间的重点发展方向。该无人机通常可装备雷达情报和通信情报侦察设备、合成孔径成像雷达以及红外照相机等侦察设备，主要用于在战场纵深地区遂行电子情报侦察、目标监视和战场目标毁伤效果评估任务。典型的装备有美国在波黑战争和阿富汗战争中使用的“全球鹰”、“蚋蚊”、“捕食者”等侦察无人机等。预计在今后5～10年内美国将逐步淘汰U－2、SR－71之类的高空侦察机，而用“全坏鹰”侦察无人机取代。侦察无人机将成为21世纪的主要侦察力量和战场侦察主角，它将与电子侦察、照相卫星一起担负全球的侦察与监视任务。3.2电子干扰型无人机这类无人机主要是装备雷达对抗、通信对抗和光电对抗等电子战设备，飞临目标区上空执行对敌方雷达、通信、光电等军用电子设备实施近距离压制性干扰或欺骗性干扰的任务，以掩护己方攻击机群的安全突防。典型的电子干扰型无人机有美国的“先锋”干扰型无人机、美国陆军的“苍鹰”无人机以及德国与法国合作研制的“杜肯”无人机等。预计干扰型无人机将成为21世纪信息化战场上实施先期防空压制，掩护攻击机群安全突防的重要手段之一。3.3诱饵型无人机这类无人机的作用是在战区前沿利用有源雷达转发器或无源箔条、角反射体等模拟攻击飞机，以引诱敌方雷达开机和发射导弹攻击，为己方情报搜集、确认已查明的雷达辐射源的配置情况和位置，发现潜在的新威胁雷达辐射源等以提供目标指示；模拟大型机群或舰艇编队进行佯攻，以迷惑敌人，使其防空雷达无法判明敌情；在攻击机群到达之前，撒放大量无源干扰箔条，使作战空域饱和，干扰和压制敌防空系统。因此，诱饵无人机在未来高密度电磁信号环境中，支援攻击机群安全突防有十分重要的作用。典型的诱饵无人机有美国的BQM－74和ADM－141。以色列和其它一些国家也在大力研制各种类型的一次性使用诱饵无人机。3.4反辐射无人机反辐射无人机是未来信息化战场上用于对敌防空电子系统进行先期攻击，以压制敌防空，掩护己方攻击机群实施空中打击的一种重要电子战硬摧毁武器装备。反辐射无人机主要由无人机平台、高灵敏度无源探测导引头、飞行控制设备和引信战斗部等组成。反辐射无人机为了遂行作战任务，还需要有雷达侦察设备、作战任务规划系统以及地面控制站等予以配合。其中,雷达侦察设备获取敌防空雷达的类型、特征参数和部署等情报，确定反辐射无人机需要攻击的敌防空雷达及其位置。任务规划设备主要用于完成反辐射无人机的作战任务规划、态势显示、回收控制、导引头参数装订等。地面控制站用于反辐射无人机的发射和飞行状态的遥控。反辐射无人机发射后，其前段和中段飞行，一般由装有目标区坐标参数的GPS和简易的惯性导航设备导航，按预定编程航线自主飞行。反辐射无人机上的导引