吳 航 吳克剛 楊 旭 胡景博 /文
當(dāng)前,分布式協(xié)同已經(jīng)成為電子戰(zhàn)的一個重要發(fā)展趨勢,基于無人機(jī)平臺的電子戰(zhàn)能力是實(shí)現(xiàn)分布式協(xié)同電子戰(zhàn)能力的一個關(guān)鍵途徑。隨著載荷技術(shù)的發(fā)展,無人機(jī)可以搭載的電子載荷種類多樣,功能也更豐富,可以執(zhí)行更多任務(wù)。目前,世界軍事大國特別是美國都在紛紛加快研制裝備電子戰(zhàn)無人機(jī),并且逐步應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)來執(zhí)行電子對抗、電子干擾和電子支援等任務(wù)。
電子戰(zhàn)無人機(jī)已經(jīng)是美軍各軍種電子戰(zhàn)能力的重要組成部分,美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊已經(jīng)開始使用無人機(jī)執(zhí)行電子戰(zhàn)任務(wù),美國空軍和海軍也有相應(yīng)的基于無人平臺的電子戰(zhàn)能力計劃。
2018年8月,美國陸軍宣布MQ-1C“灰鷹”無人機(jī)將裝備“多功能電子-空中”(MFEW AIR)系統(tǒng),并于2019年進(jìn)行電子攻擊飛行測試。這種系統(tǒng)為旅級戰(zhàn)斗隊的指揮官提供成建制的進(jìn)攻性電子攻擊及支援能力。MFEW是美國陸軍“綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)”(IEWS)項目的一部分,將為美國陸軍提供電子攻擊和電子戰(zhàn)支援能力,并能夠與電子戰(zhàn)規(guī)劃與管理工具進(jìn)行動態(tài)交互。
美國海軍陸戰(zhàn)隊通過空地特遣部隊電子戰(zhàn)(MAGTF EW)項目來滿足EA-6B“徘徊者”電子戰(zhàn)飛機(jī)退役后的電子戰(zhàn)能力需求。MAGTF EW一體化、分布式系統(tǒng),可以裝備在各種有人和無人平臺上,并能夠完全聯(lián)網(wǎng)和協(xié)同工作。MAGTF EW主要組成部分是“猛虎”Ⅱ電子戰(zhàn)吊艙。美國海軍陸戰(zhàn)隊已經(jīng)在RQ-7B無人機(jī)上裝備“猛虎”Ⅱ電子戰(zhàn)吊艙,該吊艙能夠提供電磁頻譜全面控制能力,并可隨時隨地地擾亂敵方威脅和指控系統(tǒng)。
美國空軍計劃在2030-2035年時間框架內(nèi)部署一種“穿透型電子攻擊”(PEA)平臺。PEA是用于爭奪空中優(yōu)勢的“穿透型制空”(PCA)空中優(yōu)勢平臺的改型,也可能是無人機(jī)平臺。PEA可為美國空軍提供防區(qū)內(nèi)干擾能力。結(jié)合美國海軍提供的防區(qū)外干擾能力,可以使美軍聯(lián)合部隊獲得強(qiáng)大的空中電子攻擊能力。
美國海軍計劃為EA-18“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)配備Dash-X無人機(jī)。Dash-X無人機(jī)裝備有各種有效載荷,包括電子支援措施和電子攻擊干擾機(jī),并集成一種可將信息發(fā)回有人機(jī)的數(shù)據(jù)鏈,以便將信息立即用于戰(zhàn)術(shù)行動或用于后續(xù)任務(wù)的情報規(guī)劃。目前,Dash-X無人機(jī)已經(jīng)與“咆哮者”電子戰(zhàn)飛機(jī)進(jìn)行任務(wù)結(jié)合。2019年7月,美國海軍空中系統(tǒng)司令部要求諾斯羅普·格魯曼公司的航空系統(tǒng)分部開展一體化功能能力(IFC)4.0項目研究,旨在對“人魚海神”無人機(jī)開展包括信號情報在內(nèi)的多種情報能力升級,從而使“人魚海神”IFC4.0無人機(jī)能取代美國海軍EP-3E電子情報飛機(jī)。
目前,DARPA將“協(xié)奏曲”項目的部分階段合同授予了透視實(shí)驗室、L-3野馬技術(shù)集團(tuán)和諾·格公司任務(wù)系統(tǒng)分部等三家單位。“協(xié)奏曲”項目計劃研制一種多功能射頻系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)電子戰(zhàn)、雷達(dá)、通信模式之間自適應(yīng)和靈活切換。“協(xié)奏曲”系統(tǒng)適用于質(zhì)量小于1320磅的中型無人飛行器,如RQ-7“影子”或RQ-21“黑杰克”無人機(jī)。在“協(xié)奏曲”項目第二、三階段,三家單位專注于四個技術(shù)領(lǐng)域:融合、提取、控制和集成,以設(shè)計、集成、控制和測試中型無人機(jī)上有效載荷演示驗證。
2019年7月15日,美國海軍研究辦公室(ONR)發(fā)布了“電磁機(jī)動戰(zhàn)資源分配管理”(EMW RAM)項目的提案征集廣告。EMW RAM項目基于平臺內(nèi)多個系統(tǒng)之間和多個異構(gòu)平臺之間的戰(zhàn)術(shù)需求,開發(fā)先進(jìn)的算法和軟件,提供自適應(yīng)的資源管理和任務(wù)管理方法,并優(yōu)化電子支援(ES)和電子攻擊(EA)功能,以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)層面的自主分布式機(jī)載電子戰(zhàn)系統(tǒng)。
根據(jù)ONR發(fā)布的消息,EMW RAM項目開發(fā)的算法和軟件原型主要包括三個技術(shù)領(lǐng)域:電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理框架、高級電子戰(zhàn)自適應(yīng)系統(tǒng)管理框架和平臺內(nèi)人機(jī)界面。EMW RAM將開發(fā)兩種版本的原型系統(tǒng)。第一種原型系統(tǒng)是通用型,可以移植到海軍所有機(jī)載平臺和系統(tǒng)中,包括固定翼/旋轉(zhuǎn)翼平臺、電子戰(zhàn)接收機(jī)/分布式處理器系統(tǒng)等。第二種原型系統(tǒng)將在第一種原型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研發(fā),將安裝在指定的飛機(jī)平臺或系統(tǒng)中,并在相關(guān)威脅環(huán)境中進(jìn)行演示。
EMW RAM對基于無人平臺的電子戰(zhàn)能力具有非常大的意義。電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理(EWBM)框架具備平臺內(nèi)協(xié)調(diào)和平臺間協(xié)同能力,可以用于加強(qiáng)無人平臺與有人/無人平臺和系統(tǒng)間協(xié)同,實(shí)現(xiàn)分布式協(xié)同電子戰(zhàn)能力。高級電子戰(zhàn)自適應(yīng)系統(tǒng)管理框架具備自主的自適應(yīng)資源管理和任務(wù)管理功能,可以根據(jù)戰(zhàn)術(shù)需求,對平臺內(nèi)多個系統(tǒng)之間和多個平臺間的電磁資源進(jìn)行管理和協(xié)調(diào),以優(yōu)化電子支援和電子攻擊功能。
2020年8月,美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部(CCDC)發(fā)布了采購“空射效應(yīng)”(ALE)的信息征詢,C5ISR中心進(jìn)行ALE能力的開發(fā),致力于達(dá)到可以在整個電光、紅外和射頻頻譜上進(jìn)行分布式協(xié)同感知和電子戰(zhàn)。
ALE是一系列的小型(不超過100磅)和大型(不超過225磅)無人機(jī),可由美國陸軍未來先進(jìn)的武裝攻擊偵察直升機(jī)(FARA)和突擊運(yùn)輸直升機(jī)從空中發(fā)射,然后與其他有人和無人平臺協(xié)同工作,以探測、識別、定位和報告敵方防空系統(tǒng)中的威脅,并實(shí)施電子作戰(zhàn)及致命/非致命性打擊。
ALE具體功能主要包括:有源/無源偵察、電子攻擊和電子誘餌等,旨在幫助美國陸軍在中俄等對手制造的復(fù)雜空域和拒止環(huán)境中作戰(zhàn)。ALE可以通過抗干擾數(shù)據(jù)鏈路和網(wǎng)絡(luò)將偵察信息發(fā)送到區(qū)域內(nèi)的其他平臺或后方的指揮所,以進(jìn)行進(jìn)一步的處理和利用,或者給指揮官提供更多的態(tài)勢信息。ALE還可以充當(dāng)誘餌來迷惑敵方的防空系統(tǒng),并發(fā)動各種電子戰(zhàn)、賽博戰(zhàn)和導(dǎo)航戰(zhàn)攻擊。ALE使美陸軍航空兵的偵察、監(jiān)視、目標(biāo)獲取和殺傷更加現(xiàn)代化,并實(shí)現(xiàn)有人/無人協(xié)同,最終達(dá)到人在防區(qū)外,能夠使現(xiàn)有作戰(zhàn)平臺繼續(xù)在高威脅環(huán)境下安全高效作戰(zhàn)。
圖1 ALE的典型作戰(zhàn)場景構(gòu)想
2020年3月,美陸軍在亞利桑那州尤馬試驗場首次完成了UH-60“黑鷹”直升機(jī)空中發(fā)射ALE的演示;5月,美陸軍又基于UH-60“黑鷹”直升機(jī)投放ALTIUS無人機(jī)系統(tǒng),進(jìn)一步演示了空中釋放無人機(jī)概念,此次驗證主要解決了小型無人機(jī)在直升機(jī)旋翼下釋放時抵御氣流等問題;9月在融合計劃2020(Project Convergence 2020)中,由空中發(fā)射4個、地面發(fā)射2個,完成了62公里外的偵察、監(jiān)視和目標(biāo)獲?。≧AST)任務(wù)。2021年10月,在融合計劃2021中,實(shí)現(xiàn)了ALE與MEL(模塊化效應(yīng)發(fā)射器)、ALIAS(無人駕駛黑鷹)等的集成;2022年4月,在EDGE2022中,美軍實(shí)現(xiàn)了4波共28架ALE的“蜂群”進(jìn)攻。
圖1中搭載不同載荷的ALE組成了協(xié)同工作的無人機(jī)蜂群:偵察型的ALE可以發(fā)現(xiàn)并定位威脅,干擾型的ALE可以對威脅實(shí)施非動能攻擊,游蕩彈藥型的ALE可以對目標(biāo)發(fā)動俯沖攻擊。ALE蜂群的綜合效果是:迷惑敵方的防空系統(tǒng),擾亂敵方的通信聯(lián)絡(luò),瓦解敵方的防御,將敵方的注意力從己方部隊上轉(zhuǎn)移開。
美國空軍及智庫認(rèn)為,為了應(yīng)對中俄等國依托主場優(yōu)勢構(gòu)建的日益強(qiáng)大的反介入/區(qū)域拒止(A2/AD)能力,應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展消耗性/可重復(fù)使用的無人作戰(zhàn)平臺(A/R UAVs,簡稱“忠誠僚機(jī)”),作為F-35A和B-21等有人作戰(zhàn)平臺的補(bǔ)充,以提高美國空軍在A2/AD環(huán)境中的電子戰(zhàn)能力、致命性和生存能力,保持對中俄等對手的技術(shù)優(yōu)勢。
美國空軍智庫在2021年的一份報告中,詳細(xì)闡述了忠誠僚機(jī)的成本優(yōu)勢、適應(yīng)性優(yōu)勢和帶來的作戰(zhàn)優(yōu)勢,預(yù)示著未來空中戰(zhàn)場的電磁戰(zhàn)樣式可能會發(fā)生很大的變化。本文對幾個典型作戰(zhàn)場景進(jìn)行初步介紹:
?作戰(zhàn)場景一:忠誠僚機(jī)以無源模式探測威脅,作為有源誘餌消耗敵方防空導(dǎo)彈,并刺激敵方雷達(dá)開機(jī),以確定其位置。
?作戰(zhàn)場景二:忠誠僚機(jī)前出對敵防空系統(tǒng)實(shí)施電磁攻擊,以壓縮其探測距離。
?作戰(zhàn)場景三:忠誠僚機(jī)實(shí)施主動的電磁戰(zhàn),例如干擾敵方的傳感器和指控節(jié)點(diǎn),用反輻射武器實(shí)施硬摧毀,并發(fā)射高功率微波脈沖摧毀敵方防空系統(tǒng)中的電子部件。
目前,美軍各軍種都先后研制、列裝了多型無人機(jī)電子戰(zhàn)裝備,電子戰(zhàn)無人機(jī)已成為電磁戰(zhàn)能力的重要組成部分。未來制衡強(qiáng)敵,我們不僅要在戰(zhàn)略指導(dǎo)和戰(zhàn)法運(yùn)用上處于優(yōu)勢強(qiáng)勢,更要盡快告別武器裝備“以劣勝優(yōu)”的歷史階段,實(shí)現(xiàn)由“跟跑”、“并跑”向“領(lǐng)跑”的跨越,形成具有我軍特色的電磁戰(zhàn)的獨(dú)特優(yōu)勢,從而更好地應(yīng)對和打贏現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭。