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【智库报告】俄乌冲突中的频谱对抗

 乐爸爸 2023-01-20 发布于浙江

如果乌克兰希望通过先进武器击败俄罗斯火力,那么就需要一条可识别并传输俄军目标位置的杀伤链。虽然无人机、侦察小队或电子测向装备能够提供目标位置,但上述手段会被俄电子战系统拒止。因此,有必要对俄军电子战系统的运用、局限性以及给乌军带来的战术挑战进行评估。

在冲突初期,俄罗斯武装部队由于缺乏规划导致自扰、指挥协调能力差,所以几乎看不到电子战能力的运用。但随后几个月,俄军开始系统地运用电子战。6月6日,俄军的战场评估报告指出,乌军的无人机、高精度巡飞弹及炮弹、通信设备均依靠卫星无线电导航系统的信号进行定位。

为保护俄军,有建议认为继续通过“波列-21”(Pole-21)和R-330Zh“居民”(Zhitel)来压制卫星导航信号,以最大功率进行全向干扰。不过,该报告指出,这两种系统在使用时可能会干扰俄军的“海雕-10”无人机,影响俄军指挥控制的效果。

为此,俄军采取的对策是为指挥所铺设地下通信光缆。乌军观察到俄军目前在建立新阵地后的数小时内将光缆部署到位。当炮兵可能需要精确的卫星定位时,俄军就会关闭这两种电子战系统。不过,实际情况是,虽然这两种系统的作用范围很大,但干扰时间并不稳定,系统需要大量的燃料供应。

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乌军发射侦察无人机对俄军进行定位。

俄罗斯电子战防御体系中还有一个更突出的系统是“空中蔷薇”(Shipovnik-Aero)车载电子干扰系统。该系统不仅能够瞄准无人机,还能够压制通信网络信号。

“空中蔷薇”的作用距离是15公里,利用无人机的控制频率对其进行探测。对于新发现的无人机,系统需要25秒分析其控制频段,对于已知无人机,系统仅需约2秒就能确认,随后实施干扰。此外,系统还能够干扰无人机的定位信息,以“返回基地”的命令引导其降落在俄军指定的位置。“空中蔷薇”拥有两个工作站,一次可以应对两架无人机。系统的干扰扇区约为3度,可抑制该区域内的敌方、己方和民用信号。

虽然“空中蔷薇”没有在俄军编队中普遍使用,但其作用日益凸显,有效限制了乌军无人机的穿透和监控。不过,“空中蔷薇”的架设时间长达40分钟,因此与俄军其它多型电子战系统一样,一旦被定位就很容易遭受打击。

乌克兰武装部队面临的另一个挑战是,俄罗斯的测向能力很强。俄罗斯武装部队在电子战系统无法压制乌军无人机的情况下,通常能够对其无人机的地面控制站进行定位。俄军根据无人机的类型及其航程确定如何定位地面控制站,然后采用152毫米榴弹炮、300毫米多管火箭炮和“圆点-U”导弹对无人机操作员实施打击。

在导弹打击、电子战压制、防空系统拦截等手段下,乌军无人机的寿命周期平均约为7天。为避免无人机损失,乌军从以前的让无人机在目标上空盘旋进行实时侦察,改为让无人机按既定路线飞行,返回后再分析拍摄的图像。按照既定路线飞行时,无人机无需利用卫星信号进行定位,因此受到的干扰相对较少。

不过,这种先由无人机确定目标位置再出动火力的方式可能会造成时间上的严重延迟。乌军面临几个困难:无人机按预定路线飞行可能未侦察到目标,还需再次出动侦察;无人机返回后,还需要时间分析和确认图像;目前区域内的卫星导航信号受到干扰,很难确定目标确切位置。在实地调研期间,按既定路线飞行的一架乌军无人机并未受到俄军电子战的严重干扰,但随后一架装有控制链路的无人机一抵近就遭到电子攻击。据目前普遍观察,俄军一旦占据有利阵地后就很少改变位置。这可能说明乌军缺乏对俄军实施有效打击的能力,不过假设乌军获得西方援助,那么情况会有所改变。

俄罗斯在拒止乌克兰通信方面的效果非常有限。尽管俄军部署了1RL257“克拉苏哈-4”(Krasukha-4)等专门用于压制卫星的电子战综合体,但美国向乌克兰提供了“星链”(Starlink),其高密度的卫星架构使乌军战术编队能实时保持稳定的卫星连接。

俄军利用赛博攻击“星链”有一定效果,但是周期性的,且不能与俄军的其它作战行动相配合。事实证明,“克拉苏哈-4”电子战系统最有效的应用是在大规模炮击或空袭前对乌军的雷达和其他防御系统进行干扰。俄军还使用了“托恩-MDM”)信号情报车,能够对30~70公里半径范围内的战术通信系统进行测向和三角定位。系统还可以对通信进行记录和分析,并尝试破译。

尽管乌军使用的哈里斯公司的无线电具有强大的加密能力,在俄军电子干扰下仍能发挥作用,但乌军使用更广泛的摩托罗拉公司研制无线电很却很容易受到干扰,技术分析表明,信号能在2小时左右破译。这严重限制乌军安全传达作战名利的能力,是制约乌军成规模协调部队的一个因素。

此外,俄军还运用了基于“海雕-10”(Orlan-10)无人机的“里尔-3”(Leer-3)电子战系统,能够对手机网络进行定位。不过这些系统虽然被广泛运用,但效果有限,因为过去8年俄军一直在顿巴斯地区使用,乌军对其很熟悉并能采取有效对策。

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总之,虽然俄军电子战的运用并未拒止乌克兰通信以及接入电磁频谱,但其电子战正在降低乌军对目标定位的准确性,迟滞乌军重要的杀伤链,以及限制乌军的纵深侦察。由于远程打击依赖精确制导系统,俄军的电子战成为阻止乌军有效运用强大的西方武器的关键。西方提供的武器能够削弱俄军当前的作战优势,帮助乌军赢得战争。

因此,必须有一种有效对抗俄军电子战的手段,使乌军能够进行实时精确的侦察。实现这一效果的最佳方式是为自杀式无人机装备反辐射导引头。乌克兰工业部门拥有规模制造飞机机身的优势能力,能够开发让俄军更难探测、分类和摧毁的无人机。不过,西方国家成规模的提供强大、便宜和可靠的反辐射导引头是实现这一能力的关键。

即使反辐射无人机不能摧毁大量俄军电子战装备,但电子战系统都要辐射信号(除“托恩-MDM”等信号搜集系统外),因此所有系统均面临这一威胁。即使不能摧毁,反辐射无人机也能迫使俄军丢弃或者转移阵地。由于俄军大多数电子战综合体需要25~40分钟架设,迫使其转移也是一种有效的压制手段。这同时也为乌军的无人机和侦察小队提供了更多的时间和机会,能实时传输俄军系统的位置并确定高价值目标的准确坐标。

因此,研制一种能够成规模提供给乌克兰的廉价反辐射导引头是西方国家应立即考虑的优先事项。如果乌克兰能应对俄罗斯的电子战,就有可能利用精确火力来对抗俄军的大规模炮兵,从而为乌军地面机动创造有利情形,这是重夺失地的先决条件。

摘译自英国皇家联合军种研究所报告“Ukraine at War: Paving the Road from Survival to Victory

(不涉及本号任何观点与立场。)
你用或者不用,频谱都在那里,不来不去;
你战或者不战,交锋都在这里,不觉不知

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