賈宇飛

（海軍裝備部西安軍事代表局 西安 710054）

1 引言

機載電子戰(zhàn)是利用、干擾和破壞敵方對電磁波的使用而保持己方電子系統(tǒng)正常飛行的一種作戰(zhàn)方式。這一定義意味著它能盡量降低敵方作戰(zhàn)效能，提高已方飛機的作戰(zhàn)能力。因此，它是軍事力量的“倍增器”，增強己方生存能力的關鍵。本文就航空電子系統(tǒng)、發(fā)展動向、發(fā)展分析等，作進一步的研究和探討［1］。

2 航空電子系統(tǒng)

目前，電子戰(zhàn)頻譜從甚低頻一直跨越到紅外和可見光。無論通信、導航、雷達和導彈制導系統(tǒng)工作在哪一個頻段，電子戰(zhàn)系統(tǒng)都必須能夠截獲，并對其進行分析和對抗［2］。

1）電子支援措施。搜索、截獲、定位、記錄和分析敵方電子設備所輻射的電磁信息，為己方實施威脅告警、回避、導彈尋的和電子干擾提供依據(jù)的技術措施，稱為電子支援措施（ESM），通常又稱為電子偵察。

2）電子對抗措施。ECM通常被定義為對敵方電子裝備進行干擾、欺騙、破壞或降低其性能，使之不能有效利用電磁頻譜的各種措施。對雷達進行對抗的方法，是把足夠強度的干擾信號饋入敵方雷達接收機中，使其喪失工作能力，或使導彈的制導系統(tǒng)失效。裝備機載干擾機的目的，是使飛機在敵方半主動或主動雷達制導導彈及航炮的射程范圍內(nèi)得到充分的保護。干擾機參數(shù)的選擇（如干擾功率、頻率和天線方向圖覆蓋范圍及干擾式樣）和飛機的類型及威脅環(huán)境有關。

機載ECM系統(tǒng)可分為兩大類：用于各類飛機進行自衛(wèi)的干擾系統(tǒng)和用于專門進行電子戰(zhàn)飛機的干擾系統(tǒng)。

3）光電和紅外對抗。利用光電和紅外技術的機載探測系統(tǒng)和導彈制導系統(tǒng)，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中正在發(fā)揮著越來越重要的作用。

激光在軍事上的應用已相當廣泛，而且還處于快速增長中。激光可用于高精度測距、角度跟蹤、目標識別和為激光制導武器提供末制導，還可用于迷惑、欺騙和摧毀敵方的光學傳感器。此外，大功率激光器也可直接作為殺傷武器摧毀目標。激光輻射的重要特征是，它為單一頻率光源，在時間和空間上都是同步的，因而高能定向光源和武器系統(tǒng)結合是很自然的。為了對付這種新的電子戰(zhàn)威脅，很多國家都在致力于激光威脅告警和對抗措施的研究。

4）導彈逼近告警。開發(fā)導彈逼近告警系統(tǒng)，對于提高作戰(zhàn)飛機的生存能力是至關重要的。紅外技術已經(jīng)廣泛用于機載無源探測系統(tǒng)和空空導彈制導系統(tǒng)。它不需要像雷達那樣依靠發(fā)射強大的電波來探測目標，而是根據(jù)目標本身的熱特征來確定目標的存在，所以它極具隱蔽性，很難發(fā)現(xiàn)這種威脅的存在。最常用的紅外對抗措施，是一次性使用的曳光彈假目標。這種迅速點火的曳光彈從飛機上發(fā)射出去，用來吸引導彈跟蹤，使其偏離目標。但是，紅外導彈的發(fā)射和向目標飛行的過程中，被攻擊的目標是很難覺察的，所以難以確定曳光彈的發(fā)射時間。目前正在研究用多普勒雷達來探測導彈的接近或用熱傳感器（如紫外或紅外）來探測導彈的高溫尾氣等方法，實現(xiàn)導彈來襲的報警。

3 發(fā)展動向

1）貝爾和波音合作為V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機設計新的綜合航空電子處理器。美國《軍用航宇電子》2010年4月18日報道：貝爾和波音聯(lián)合工作組上周四贏得美國海軍航空系統(tǒng)指揮部一項價值4210萬美元的合同，為美國海軍陸戰(zhàn)隊和空軍的V-22“魚鷹”傾轉(zhuǎn)旋翼機開發(fā)、認證、測試和集成新的航空電子處理器［3］。

新的綜合航空電子系統(tǒng)處理器將解決電子器件過時問題，增加新功能，提高“魚鷹”Mil-STD-1553航空電子數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)吞吐量，重新宿駐任務計算機功能，美海軍官員稱貝爾和波音公司的工程技術人員將在2014年前完成該項工作。

2）首架MH-60R航空電子維護教練機進入美國海軍服役。德國《防務專家》網(wǎng)站2010年7月12日報道：美國CAE公司7月12日宣布，其為美國海軍制造的首架MH-60R航空電子維護教練機（AMT）已經(jīng)準備好進行訓練使用，并已開始在美國航空技術訓練裝備中心（CNATTU）服役［4］。

這架MH-60RAMT將為MH-60R航空電子技術員提供過渡和戰(zhàn)備訓練。這種維護訓練設備將主要演示、指導和提供有關 MH-60R直升機維護的實際操作經(jīng)驗，MH-60R直升機主要用于執(zhí)行反潛作戰(zhàn)和水面攻擊等任務。CAE公司目前正在設計第二架 MH-60RAMT，這架飛機將于今年年底交付位于美國加州的海軍航空站。

美國CAE公司同時還負責美國海軍MH-60R戰(zhàn)術作戰(zhàn)飛行訓練器（TOFT）的設計和制造的大部分工作。MH-60RTOFT包括一套用于訓練飛行員的MH-60R作戰(zhàn)飛行訓練器以及一套用于訓練傳感器操作員和空中戰(zhàn)術官的MH-60R武器戰(zhàn)術訓練器。這兩套訓練設備均能夠獨立或聯(lián)網(wǎng)操控，可提供一套全部機組成員的訓練系統(tǒng)。CAE公司目前已經(jīng)向美國海軍交付了兩套MH-60RTOFT，今年年底將交付第三套。

3）航空電子用光纖市場至2013年將翻番。美國《軍事航空航天與電子學》網(wǎng)站2010年8月7日報道：美國IGI咨詢公司的分析家們在一份新研究報告中稱，到2013年軍用與航空航天用航空電子市場對光纖部件、子系統(tǒng)和系統(tǒng)的需求將翻一番。IGI公司的這份新報告名為《軍用與航空航天用航空電子系統(tǒng)中的光纖》，報告包含了戰(zhàn)斗機、運輸機、無人機（UAV）和商用飛機等在內(nèi)的軍、民用飛機［5］。

IGI公司的分析家們稱他們估計軍用與航空航天用航空電子系統(tǒng)這兩個市場中的光纖總銷售額2009年為3.06億美元，至2013年將增長到7.03億美元。增長因素主要有對新技術的接受度提高（源于在電信行業(yè)得到快速接受和發(fā)展）、對減少體積、重量和功耗的需求、對寬帶寬的更高需求以及UAV市場的開放等。

盡管飛機上希望更多地使用光纖，但軍用與航空航天的特殊要求成為主要的障礙，如：沒有商用貨架光纖技術、缺乏適應軍用與航空航天環(huán)境的堅固部件、缺乏現(xiàn)成的測試和維護步驟、缺乏低成本、易于使用的測試和測量設備等。

IGI的分析家還稱：市場對“靈巧”布線系統(tǒng)提出了更多的靈活性需求，以便通過使用帶自檢測的設備降低翻新、升級和維護的成本；還需在標準、測試設備、集成光學部件、制造技術和光纖系統(tǒng)的可測試性和堅固性方面繼續(xù)進行更多的研究。

4）美海軍航空系統(tǒng)司令部開放航空電子診斷實驗室。NAVAIR網(wǎng)站2010年4月20日報道：4月20日上午10：30，美海軍航空系統(tǒng)司令部（NAVAIR）將在Lakehurst舉行剪彩儀式，宣布綜合診斷和自動測試系統(tǒng)（IDATS）實驗室正式開幕［6］。

IDATS是作為一個現(xiàn)代化航空電子設備診斷的戰(zhàn)略舉措，以支持航空電子設備工程領域。IDATS的任務是研發(fā)和測試產(chǎn)品，以提高航空武器系統(tǒng)的保障性和可測試性。

目前美國海軍和海軍陸戰(zhàn)隊的飛機維修業(yè)務存在一些問題，缺乏先進的航空電子設備診斷和故障預測能力。海軍和海軍陸戰(zhàn)隊總共大約72%的維修業(yè)務是與航空電子設備相關的。如果沒有先進的診斷功能，將浪費大量的維修工時，增加飛機的停機時間，提高物流和測試成本。如果飛機出現(xiàn)故障時，組件可以更加快速準確地查明、修理或更換，這些都可以隨時減輕和降低成本。IDATS實驗室的創(chuàng)建將大大有助于解決這些問題。

NAVAIR工作小組投入了大量資金，在Lakehurst創(chuàng)建航空電子實驗室，以提供航空電子設備的診斷能力。這筆資金可以用于創(chuàng)建單獨的軟硬件實驗室。

這些實驗室將支持NAVAIR發(fā)展利用新技術的研發(fā)、測試及產(chǎn)品維修，增加飛機診斷能力，從而使機隊能夠更高效地測試、排查和維修飛機。該實驗室也將復制美國國防部的數(shù)據(jù)流環(huán)境，將網(wǎng)絡中心納入連接全國所有的各級維修，以及納入飛行和維護數(shù)據(jù)庫。

5）美國洛馬公司將基于三核處理器對C-5貨機航空電子統(tǒng)一標準。美國《軍用航空航天電子學》2011年1月中旬報道：根據(jù)1月12日授予的1940萬美元合同條款，位于美國喬治亞州瑪麗埃塔的美國洛克希德·馬丁航空有限公司的航空電子設計師將用新的處理器和軟件升級50架美國空軍C-5“銀河”貨機的航空電子設備。該計劃是“C-5批次升級計劃01”的一部分，以把最近的C-5航電升級到一個統(tǒng)一的體系架構［7］。

該C-5“批次升級計劃01”要求洛克希德 馬丁公司把在“C-5航電現(xiàn)代化計劃”（AMP）飛機型號中的雙核處理模塊和軟件更換為“C-5可靠性增強和更換發(fā)動機計劃”（RERP）中采用的三核處理模塊和軟件。

授予該合同的是位于喬治亞州羅賓斯空軍基地的美國空軍華納羅賓斯空軍后勤保障中心的官員。

美國空軍和洛克希德·馬丁公司近年來對該國家中處于兩個階段C-5機隊中的的111架飛機進行了升級。第一階段包括AMP及其雙核處理器升級，第二階段是采用三核處理器的RERP升級。但不幸這種方法以其在保障、維護和升級中導致的差異造成了兩種C-5布局。

該“C-5批次升級計劃01”尋求在一個通用布局中協(xié)調(diào)C-5AMP和RERP航電處理器和軟件中的差異。隨著AMP和RERP升級，C-5已轉(zhuǎn)型為航電－增強和軟件－依賴平臺，且空軍官員想轉(zhuǎn)移到針對兩種布局的通用硬件計算處理子系統(tǒng)。

空軍官員說，構建一個針對所有C-5飛機的通用航電布局將有助于空軍從現(xiàn)在起到2040年間有效管理C-5航電使之順利抵達該飛機預期壽命。穩(wěn)定為一種航電布局將在未來軟件升級方面降低維持費用、風險，以及較少的后勤覆蓋面。

6）美國空軍授予波音公司A-10攻擊機航空電子改進合同。空中打擊網(wǎng)站2011年9月6日報道：波音公司宣布該公司從美國空軍獲得一項為期1年，價值290萬美元的合同，開發(fā)并驗證A-10飛機的數(shù)字式視頻音頻數(shù)據(jù)記錄儀（DVADR）的一種改進方案。該改進方案將對DVADR系統(tǒng)中一個主要子部件的保障性問題提供一種短期解決方案。該合同是美國空軍授予波音公司的第六個A-10雷電壽命周期項目保障（TLPS）合同，按照該合同，波音公司將采用各種創(chuàng)新和省錢的方法，繼續(xù)增強A-10的性能［8］。

7）波音公司獲得美國空軍B-1飛機航空電子軟件合同。美國《軍事與航空航天電子學》2011年11月1日報道：波音公司已贏得美國空軍為其B-1轟炸機隊航空電子軟件再次升級的一份價值5700萬美元后繼合同［9］。

該合同繼續(xù)了自1989年該飛機服役起升級和改進B-1飛機可維護性和作戰(zhàn)能力的軟件支持項目，即通常情況下，一個航電軟件模塊正在開發(fā)的同時，另一個軟件模塊正在測試，而第三個軟件模塊正在該66架B-1機組成機隊中服役。該新合同授權波音公司啟動維護模塊16A（SB 16A）工作。

該SB 16A工作包含修改飛機的導航、武器投放、雷達、診斷、電子多路復用、通信／導航管理系統(tǒng)軟件以及控制／顯示軟件。該設計和開發(fā)工作將立即啟動。此外，波音公司的SB 16A將利用新近獲得生產(chǎn)合同引入的新彩色座艙顯示器、數(shù)據(jù)鏈和傳感器性能進一步改進B-1飛機的機組人員態(tài)勢感知。該多任務B-1飛機一直使用著一組大型組合精確武器支持聯(lián)合部隊的行動，其低雷達橫截面積、可變幾何外形的機翼、先進的航空電子系統(tǒng)以及二次燃燒的發(fā)動機組合使其具有遠作用距離、高機動性能、高空速和高可生存性。

4 發(fā)展分析

未來的航空電子將向更加綜合化、模塊化、通用化和智能化的方向發(fā)展。這四化是緊密相關的，既互相制約，又互相推動［10］。

1）綜合化。航空電子系統(tǒng)通過綜合，其性能可以達到更高水平，它能最佳和最充分地利用各子系統(tǒng)的信息資源，最有效地完成設計者所賦予的任務。隨著綜合水平的提高，系統(tǒng)將具有更強的功能、更好的容錯能力和對各種不同需求的適應能力。實際上，目前正在服役的航空電子系統(tǒng)只是在數(shù)據(jù)顯示部分實現(xiàn)了較高程度的綜合，21世紀前10年進入服役的航空電子系統(tǒng)將把綜合的范圍擴大到各種傳感器的射頻部分，它將把雷達、電子戰(zhàn)、通信、導航和識別等多種傳感器進行分類綜合，共享某些射頻部件，甚至共享天線。還可能使用先進的光子器件把射頻信號直接在接收機前端進行模／數(shù)轉(zhuǎn)換，從而省掉了變頻和中頻放大級，對傳感器的傳統(tǒng)結構進行徹底的變革。

2）模塊化。模塊化是綜合化的基礎，更高程度的模塊化將帶來更高程度的綜合化。由于集成電路發(fā)展很快，集成度已達到很高水平，各種完整的功能已能濃縮在一個標準電子模塊封裝內(nèi)。最近出現(xiàn)的晶片集成電路（WSI）有可能提供更大的吞吐能力及更小的尺寸和功耗。航空電子系統(tǒng)的三級維修體制將演變成二級維修體制，外場可更換組件（LRU）將被外場可更換模塊（LRM）代替。這將為提高飛機的后勤保障能力和出勤率起到重要作用。

3）通用化。通用化是在系統(tǒng)中最大限度地使用相同類型的模塊，以達到提高系統(tǒng)的重構能力、后勤保障能力和降低費用的目的。模塊通用化工作20世紀80年代即已開始，但在軍用飛機上的應用遠比民用飛機落后。進入20世紀90年代、情況有了很大的變化，這期間航空電子技術進步最快，飛機作戰(zhàn)性能對航空電子系統(tǒng)性能的依賴也越加緊密。同時，它在飛機總價格中所占比例也日益增加。因此，為了降低費用，尋求航空電子系統(tǒng)在不同軍種中使用的共性，建立一些通用的軟件和硬件標準，變得更有吸引力。軟件的非通用化是使費用不斷增加的另—重要因素。通過計算機輔助軟件工程等手段，開發(fā)可重用的通用軟件，將有助于提高軟件的生產(chǎn)效率。

4）智能化。人工智能技術將大量進入21世紀的航空電子系統(tǒng)。21世紀的軍機，不僅要求具有巨型計算機的能力，而且應該是個巨型機網(wǎng)絡（可能多達15臺巨型機），對系統(tǒng)要求的處理能力超過每秒2000億次，系統(tǒng)應能實現(xiàn)：為駕駛員提供實時決策咨詢；對各種目標進行自動分類和識別；極低的可觀測性，即最大限度地減少電磁能量的輻射，降低被敵方截獲的概率；對各種威脅的告警，并能實施有效的電子對抗；為各種進攻武器提供所需目標參數(shù)，發(fā)射控制計算和引導控制。

5 結語

隨著航空電子系統(tǒng)的綜合化、模塊化、通用化、智能化的快速發(fā)展，在未來現(xiàn)代化戰(zhàn)爭或局部戰(zhàn)爭中，它將發(fā)揮更大的作用［11］。

［1］何志強.綜合化航空電子系統(tǒng)發(fā)展歷程及重要支撐技術［J］.電訊技術，2004（04）：1-5.

［2］涂澤中，雷迅，胡蓉.對新一代綜合航電系統(tǒng)發(fā)展的探討［J］.航空電子技術，2001（04）：11-18.

［3］貝爾和波音合作為V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機設計新的綜合航空電子處理器［J］.每日防務快訊，2010，4（22）.

［4］首架MH-60R航空電子維護教練機進入美國海軍服役［J］.每日防務快訊，2010，7（15）.

［5］航空電子用光纖市場至2013年將翻番［J］.每日防務快訊，2010，8（13）.

［6］美海軍航空系統(tǒng)司令部開放航空電子診斷實驗室［J］.每日防務快訊，2010，11（12）.

［7］美國洛馬公司將基于三核處理器對C-5貨機航空電子統(tǒng)一標準［J］.每日防務快訊，2011，2（9）.

［8］美國空軍授予波音公司A-10攻擊機航空電子改進合同［J］.每日防務快訊，2011，9（14）.

［9］波音公司獲得美國空軍B-1飛機航空電子軟件合同［J］.每日防務快訊，2011，11（18）.

［10］王海青.航空電子系統(tǒng)綜合技術分析［J］.飛機設計，2007（01）：55-61，68.

［11］姚拱元，吳建民，陳若玉，航空電子系統(tǒng)綜合技術的發(fā)展與模塊化趨勢［J］.航空電子技術.2002（01）1-10，44.