2019電子戰的機遇與挑戰

2019電子戰的機遇與挑戰

美國從未像現在一樣面臨僅僅由射頻和微波技術就形成的多樣性和多層級的威脅。比如,以前只有美國和少數北約國家才擁有有源電掃陣列(AESA)雷達,但現在俄羅斯和中國都已演示了其自研的AESA系統。對雷達告警接收機而言,這是個壞消息。而且即使發達國家使用了十多年的相控陣雷達,但中俄可以利用信號處理上的新發展取得更好的性能而後來居上。

冷戰結束後,美國國防部忽略了電子戰能力的發展,尤其是美國陸軍,除了最近裝備了少量IED干擾機外,在電子戰領域幾乎就沒有投入。西方國家最近對電子戰重新高度關注,很大程度上要“感謝”俄羅斯。俄羅斯在烏克蘭和敘利亞展示了其在電子戰領域和“反進入/區域拒止”上的發展,另外美國也受到中國在南中國海地區行動的刺激,自冷戰結束以來前所未有地關注電子戰。美國國防部正在各軍種中“重新發現”電子戰。

有效的電子戰從來都是不容易的,而現在比過去更加困難,需要具備模塊化、可擴展、自適應的能力,能在更寬的頻段中採用更具選擇性和更精確的措施,同時對己方的自擾和敵方的干擾都更加抗干擾。當前頻譜充滿了多種輻射源,電子戰系統必須能夠獲取大量數據,進行處理並做出近實時的響應。由於各國各地區的電磁環境變化很大,所以並不存在一個統一而放之四海皆準的解決方案。

要達成美國國防部希望的目標,需要採用嚴格的管理措施,使電子戰系統成為戰鬥空間密不可分的一部分。一個途徑就是讓AESA系統既具備雷達功能又能實施電子戰,這需要達到目前尚不具備的一體化程度。要實現這樣的目標很困難,因為電子戰系統的帶寬通常是雷達系統的12~16倍,這對於天線設計者而言是極大的挑戰,在最低頻段,這兩項任務基本上是不兼容的。不過,目前美國國防部正在考慮採取一種措施,能極大地減少對硬件的需求。

電子戰的另一發展趨勢就是認知和機器學習。人工智能能夠讓射頻系統近實時地改變其特徵以適應其所在的環境。目前電子戰系統還是使用查表的方式對所獲取的信息進行分類和整理,採用一種基於準則的方法來確定應該採取的應對策略。隨著數字信號處理和雷達系統的發展,未來的電子戰系統必須採用作戰時實時蒐集的信息對當前的威脅數據庫進行補充。這不僅解決了對更廣泛態勢感知的需求,而且讓電子戰能夠立即適應新的威脅特徵。

2019電子戰的機遇與挑戰

當前這方面最新的發展就是響應式電子攻擊措施(REAM)項目,其中諾斯羅普·格魯曼公司獲得了720萬美元的合同用於開發算法,最終將用於EA-18G電子戰飛機。該項目設計用於生成探測和分類技術,用於識別波形捷變的雷達威脅並對其實施電子攻擊。

從長遠的角度看,對電子戰系統最大的威脅來自量子技術的發展及其在雷達系統中的應用。量子技術具有多種優勢,最先應用該技術的一方將獲得巨大的優勢,它可能導致電子戰系統和隱身技術無用。中國看起來會首先應用量子技術,目前已展示了全球首部“單光子量子雷達系統”,不過外界對此還存在很大的疑惑。該項成就歸因於單光子探測器的發展,它能高效地捕獲返回的光子。中國稱已在室外環境中對系統進行了測試,能在62英里距離外探測到隱身飛機,精度能夠引導導彈攻擊。當前DARPA也在資助滑鐵盧大學、洛克希德·馬丁公司以及其他幾家公司開展對量子雷達系統的研究。


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