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杀人于无形--美军网络化协同电子战项目最新进展

 铁马冰河雄关 2024-01-03 发布于北京

图片美军认为,支持电磁频谱机动最重要的技术是网络化协同电子战技术。网络化在电子战领域可带来诸多优势,例如可使传统的单基地雷达利用无源传感器获取目标方位或距离,使雷达能将波束宽度和功率降低到检测或跟踪目标的最小值,从而实现低截获概率/低检测概率特性。当前,美军致力于充分挖掘网络化协同电子战技术潜力,研制了一系列网络化协同电子战系统,典型项目有美国空军的舒特计划、小型空射诱饵项目,海军的EA-18G网络化协同电子战能力计划、先进舷外电子战系统,陆军的空射效应器等。

一、美国空军

(一)舒特计划(Suter)

舒特计划(Project Suter)是美国空军为进一步强化对敌防空压制(SEAD)作战能力而提出的一项绝密研制计划。舒特计划最早见于2001年美国防部递交国会的《网络中心战》报告附件部分。美军从2000年起开始实施舒特计划,以实现电子战平台之间、电子战平台与火力打击平台之间、电子战平台与预警指挥平台之间的无缝组网与数据共享。美军分别于2000年、2002年、2004年、2006年、2008年在各种演习中对“舒特1”到“舒特5”进行试验,其中“舒特3”是美国空军EC-130H“罗盘呼叫”飞机Block 35升级计划的一部分,演示了通过网络中心协同目标瞄准(NCCT)网络来构建网络中心环境,并通过RC-135V/W“联合铆钉”电子侦察飞机的组网,实现网络化、细粒度、高精度的电子侦察,并由EC-130H电子战飞机、EA-6B电子战飞机、F-16战斗机等实施电子攻击、网络攻击和火力打击。

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图1  舒特系统

NCCT具有强大的协同探测和交叉提示功能。例如一架RC-135V/W发现、识别目标需要数十分钟,而且无法准确定位空中目标。在NCCT支持下,多架RC-135V/W形成的网络化协同探测体系能够在秒级发现、识别目标并准确定位,即使目标出现时间很短,也能准确定位。又如从RC-135V/W获得的电子情报可以将一部雷达定位精度确定在一个足球场大小范围内,然后向E-8C提示这个地区有一部雷达正在工作,于是E-8C对这部雷达正在旋转的天线做进一步辨识,就可以将这部雷达定位精度提高到足球场的1/40。

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图2  单平台下探测能力(左)与NCCT支持下协同探测能力(右)差异

2019-2024财年,舒特计划更名为“赛博空间目标瞄准智能建模和预测分析”(Intelligent Modeling and Predictive Analysis of Cyberspace Targeting,IMPACT),并转移到分布式通用地面系统(Distributed Common Ground System,DCGS)项目下,将舒特作为DCGS一个任务应用进行开发和集成。

(二)小型空射诱饵(MALD)

海湾战争中,美国空军急需一种电子战诱饵来引诱伊拉克防空系统暴露并对其实施干扰,但当时缺少相关装备。为解决该问题,美国空军开始研制小型空射诱饵(Miniature Air Launched Decoy,MALD)。

MALD是一种由飞机在防区外发射到敌方防空导弹阵地上空实施电子战的小型飞行器。MALD可模拟F-15、F-16、F-117、B-52等各型飞机的雷达特征,由于它贴近敌方雷达实施欺骗干扰,干扰距离大幅缩短(理论上对于获得同样干扰效果所需要的发射功率,随距离的缩短呈指数减小)。

1996年,美国空军和诺斯罗普ž格鲁曼公司签订合同,研制小型空射诱饵MALD——ADM-160A。1999年,ADM-160A完成首次试飞,ADM-160A采用TJ-50涡喷发动机、折叠弹翼、GPS+INS组合导航系统,航程460公里,可设置256个航路点。

2002年,美国空军与雷神公司签订合同,研制ADM-160B。ADM-160B射程920公里,是ADM-160A两倍,速度0.91马赫。重量控制在135公斤,价格不超过32万美元/枚。通过信号特征增强系统可在防空雷达3种主要频段工作,拥有更强的欺骗能力。

ADM-160C(MALD-J)于2012年开始交付,和ADM-160B相比,ADM-160C要先进得多,增加了电子干扰系统,具备了干扰能力;通过软件升级,ADM-160C具备了编队飞行能力,可模拟各种编队,诱骗效果更逼真;通过加装双向数据链,ADM-160C可在发射后回传各种信息,可根据战场情况调整ADM-160C任务,作战灵活性有极大提升。

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图3  小型空射诱饵

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图4  2023年5月乌克兰卢甘斯克市发现ADM-160B MALD Decoy残骸

二、美国海军

(一)验证EA-18G网络化协同电子战能力

舰队试验演习(FLEX)一直是美国海军演示验证其网络化协同电子战能力的重要舞台:

2013年,美国海军与波音公司共同演示了EA-18G“咆哮者”电子战飞机和E-2D“高级鹰眼”预警指挥飞机的网络化精确无源定位能力。演习过程中,2架EA-18G电子战飞机和1架E-2D预警指挥飞机分别利用机载无源侦察系统,通过多平台到达时差定位技术(Time Difference Of Arrival,TDOA)对低速目标(舰船)进行精确定位,并直接引导导弹实施火力打击。美国海军称,整个演习过程中没有使用任何主动发射射频信号的有源设备。

2015年,在美国海军协会“海空天”博览会上,美军表示,“3架EA-18G电子战飞机协同工作可获得武器级目标轨迹,定位时间也很短,可成为游戏规则改变者”。此次演示实现了仅通过无源系统对高速目标的精确火力打击,无源系统火力引导能力得到充分验证。

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图5  EA-18G“咆哮者”电子战飞机

2019年,美国海军在舰队试验演习(FLEX-19)期间,与波音公司使用3架EA-18G在帕图森特河海军航空站验证有人无人编组能力(MUM-T)。其中2架EA-18G作为无人驾驶的代理飞机,由其后的第3架有人驾驶的EA-18G进行控制。3架飞机共进行了4次飞行,完成了21项任务演示。

参试的EA-18G电子战飞机装备了被称为“人工推理和认知”(Artificial Reasoning and Cognition,ARC)的控制系统,以及分布式战术处理器网络(Distributed Tactical Processor-Network,DTP-N)、战术目标瞄准网络技术(Tactical Targeting Network Technology,TTNT)样机。控制系统的名称意味着它是一种人工智能(AI)机器(计算机),可模拟人类大脑的推理和认知功能。分布式战术处理器网络(DTP-N)是一种具有开放架构、多级安全的处理器系统。TTNT是一种高吞吐量、低时延的数据链,并有卫星通信能力。这3个系统使前2架EA-18G作为无人驾驶的自主控制飞机,而第3架作为控制站,形成有人无人编组。通过分布式战术处理器网络(DTP-N)和TTNT,无人驾驶飞行的2架EA-18G能对平台内外传感器数据进行融合,生成共用战术图(common tactical picture)并传递给有人驾驶的EA-18G,未来EA-18G将根据获得的数据自主进行电子攻击。

图片图6  战术目标瞄准网络技术TTNT

(二)先进舷外电子战系统

2017年1月16日,洛克希德ž马丁公司获得美国海军一份18套先进舷外电子战(Advanced Off-Board Electronic Warfare,AOEW)主动任务载荷(Active Mission Payload,AMP)AN/ALQ-248电子战吊舱研发生产合同。此次订购的AN/ALQ-248装备于MH-60R和MH-60S舰载直升机,主要利用射频对抗措施对抗反舰导弹:使用电子战支援措施在较高的雷达频段探测来袭导弹并对其进行测向定位,最终通过射频对抗措施对来袭导弹实施干扰。AN/ALQ-248既可独立工作,也可通过Link-16数据链和软杀伤协同系统(Soft Kill Coordination System,SKCS)与雷神公司AN/SLQ-32(V)6舰载电子战系统共享信息,实现舰机协同电子战能力。

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图7  先进舷外电子战AOEW系统

三、美国陆军

(一)空射效应器(ALE)

2020年8月,美国陆军战斗能力开发司令部(Combat Capabilities Development Command,CCDC)发布采购“空射效应器”(Air Launched Effects,ALE)信息征询文件,旨在帮助陆军航空兵在复杂空域和复杂电磁环境中战斗。

ALE是一系列的小型(不超过100磅)和大型(不超过225磅)无人机,可由美国陆军未来攻击侦察飞机(Future Attack Reconnaissance Aircraft,FARA)和突击运输直升机从空中发射,与其他有人和无人平台协同工作,以探测、识别、定位和报告(Detect,Identify,Locate,Report)敌方防空系统,并实施致命和非致命打击。

信息征询文件提到空射效应器无人机能搭载有源侦察、无源侦察、诱饵、电子攻击等任务载荷。还搭载实现分布式协同作战的软件、硬件与技术,包括指挥控制与通信技术、数据链接、赛博安全等。ALE通过抗干扰数据链路和网络,将侦察信息发送到区域内的其他平台或后方的指挥所,进行进一步的处理和利用,或直接向指挥官提供更多的战场信息。ALE还可充当诱饵迷惑敌方防空系统,并发动电子战、网络战等多种攻击。美国陆军目前致力于开发ALE的各项能力,以在整个光电/红外、射频频谱上进行分布式协同电子战。

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图8  美国陆军从UH-60L黑鹰直升机上发射ALE无人机

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