美国海军水面电子战随着SEWIP的发展逐步发展

来源：Journal of Electronic Defense (JEDM) - January 2020 - Block by Block – Surface Navy EW Evolves Under SEWIP

作者：Richard Scott

随着电磁机动战（EMW）的概念越来越深植于美国海军作战和条令之中，新型水面舰艇电子战能力的重要性再次凸显，这反映了监视和了解电磁环境（EME）下的对EME控制的潜在需求，以便在所有任务空间实现战术优势行动，并防止竞争对手的跟进。

因此，随着海军准备在有争议的反介入/区域拒止（A2/AD）作战空间中更有效地开展行动，EMW成为了在电磁战场上重新激发和调整海军战术和能力的工具。它还提高了装备采购的知名度，尤其是海军水面电子战改进计划（SEWIP）的不断发展，以及在先进舷外电子战（AOEW）计划的保护下，提供了新的长滞空时间的软杀伤/主动电子对抗系统。

起源

SEWIP源于2002年4月取消的AN/SLY-2（V）高级综合电子战系统（AIEWS）计划。该项目的初衷是在海军全舰范围内取代AN/SLQ-32（V）电子战系统，然而雄心勃勃的AIEWS开发工作由于项目不稳定、成本增长和进度延误而被取消。相反，美国海军重新调整了其未来水面舰艇电子作战能力的发展路线，并于2002年7月将SEWIP确立为ACAT II采办项目。这一次，海军海上系统司令部（NAVSEA）的项目执行办公室-综合作战系统（IWS 2.0）选择在SLQ-32的基础上螺旋式发展和增量升级，以减少过时，提高可持续性，而不是“一目了然”的新发展，并通过四个不同的增量逐步将先进的电子支援和电子攻击能力引入美国舰队。这一新的采办模式还为IWS 2.0提供了采用开放竞争流程来获得持续增量的机会。

第一个增量称为SEWIP Block 1，聚焦于快速开发和部署低风险的升级产品，以增强当前AN/SLQ-32的作战能力，同时解决遗留在旧系统中的关键硬件过时的问题。这个项目又被分成多个子阶段：

Block 1A通过使用商用现货(COTS)技术对控制台显示器和显示/脉冲处理计算机来解决SLQ-32的持续保障问题；

Block 1B1增加了独立的辐射源个体识别（SEI）装置（利用海军研究实验室（NRL）开发的AN/SSX-1“小型舰船电子支援措施”（SSESM）模块），并能显示作战系统的轨迹，提升了威胁关联和态势感知能力；

Block 1B2将SEI功能、网络中心和任务规划能力综合到ICAD环境中；

Block 1B3将高增益高灵敏度（HGHS）能力引入SEI（再次利用NRL开发的高级开发模型），并允许操作人员向作战系统的路径上发射“纳尔卡”（Nulka）有源诱饵和无源对抗措施。

通用动力任务系统公司（GDMS）作为SEWIP Block 1的主要集成商，其任务涵盖了系统管理、架构设计、软件的设计开发集成和测试。参研单位还有洛克希德马丁公司（对Q-70控制台进行改进，以支持“改进型控制和显示”（ICAD）子系统）、海军水面作战中心（NSWC）达尔格伦分部（电子监视增强[ESE]和测试支持的场景/库测试）和NRL。海军水面作战中心克兰分部（NSWC Crane）作为AN/SLQ-32的服务工程支持单位，在弗吉尼亚州沃洛普斯岛的地面作战系统中心进行了SEWIP Block 1A的开发测试。HGHS升级基于NRL开发的高级开发模型。

SEWIP Block 1B1增加了用于SEI的AN/SSX-1 SSESM（AN/SSX-1包括AS-1200A天线、AN/UYX-4处理器单元、L3 Harris的CS-5020C接收器/调谐器和一台用于显示的独立笔记本电脑）。SEWIP Block 1B2 将SEI集成到ICAD架构中。通用动力公司已经完成了121个Block 1A 系统、148个Block 1B1和Block 1B2系统的交付。

Block 1B3的重点是缓解系统功能过时的问题，并引入高增益高灵敏度（HGHS）辅助探测能力，用于对低截获概率信号进行探测和分类。

编者按：HGHS使用最先进的数字波束形成器和快速傅立叶变换处理器，将在整个相控阵中收集的雷达脉冲转换为时域和频域数字数据流。将时域中的雷达脉冲转换为脉冲描述字。处理频域数据以检测LPI雷达。

作为通用动力公司的子承包商，洛克希德·马丁公司在2008年获得HGHS模块的研发合同，包括了桅杆天线系统、安装在甲板下的信号处理器及其处理算法。尽管洛克希德·马丁公司交付了少量的HGHS系统，但通用动力公司最终选择自研，并开展了低速率和全速生产的工作。

Block 2 生产

SEWIP Block 2对AN/SLQ-32系统的无源探测能力进行了更为实质性的升级：扩展了频率覆盖范围、提高了灵敏度、增加了精确的到达角测量，同时重新搭建系统架构，以简化未来的升级。SEWIP Block 1B3和Block 2共同组成AN/SLQ-32（V）6系统。

洛克希德·马丁公司于2009年9月获得SEWIP Block 2的工程和制造开发（EMD）。洛克希德马丁公司电子战主管Joe Ottaviano表示，“SEWIP Block 2是一种电子监视系统，为美国海军提供电磁作战空间完备的态势感知，通过SEWIP Block 2系统，海军将继续扩展并提供能够应对不断变化的威胁并获得完整战术图像的能力。”

SEWIP Block 2 引入了升级的天线、新的数字接收机和开放的作战系统接口。Block 2还包括SLA-10D匿影器、通用处理系统、通用显示系统、液体调节单元和数据自适应处理器。采用“企业解决方案”，来促进最大限度地使用COTS技术，Block 2的架构是基于Mercury公司的微波调谐器和数字接收机，该公司还参与了信号处理子系统的设计。

SEWIP Block 2的另一个重要子承包商是Cobham集成电子解决方案公司，该公司为AN/SLQ-32（V）6提供基于干涉仪的天线阵列面板组件。除了提供精细的角度分辨率，SEWIP块2还能够进行高度测量。

据洛马公司SEWIP项目主管Joe Ottaviano介绍，“电磁环境密度和复杂性的不断提高，已经影响到对SEWIP Block 2的性能要求，但Block 2性能的提升主要体现在探测距离和分辨率。雷达界正试图改变物理定律，我们看到扩频信号和LPI雷达进入市场。更重要的是，现在接收处理非常便宜。”他补充说“SEWIP Block 2将成为'传感器之选'，因为它提供了令人惊叹的性能，通过它能找到特别感兴趣的东西。”

2013年1月，Block2通过了里程碑C节点，此后，系统开始了陆上测试，为装舰做准备。2014年7月，美国海军为“班布里奇”号驱逐舰（DDG 96）装备了Block 2系统，该舰成为首艘配备AN/SLQ-32(V)6的舰船。2014年8月到11月，指挥官测试和作战评估测试部队在弗吉尼亚州海角作战区对SEWIP Block 2进行了第一阶段初步作战测试和评估。

继SEWIP Block 2开发和低速率初期生产（LRIP）之后，洛克希德马丁公司目前正在签订第四年全速生产（FRP）合同。“（我们）正在生产Block2和Block2 Lite系统，以每月两艘舰艇的速度交付给美国海军，”Ottaviano说，“迄今为止，我们已经从纽约州锡拉丘兹的海军电子战卓越中心设施交付了80多套系统

精简版

AN/SLQ-32（V）6系统目前已在多艘DDG-51导弹驱逐舰上投入使用，并正在向两栖舰艇和DDG-1000驱逐舰装备。此外，洛克希德马丁公司还交付了第一批小型SEWIP Block 2系统AN/SLQ-32（V）6C（也被称为SEWIP Lite），这种规模化、低成本的版本，最初是为了满足滨海战斗舰（LCS）的适装性要求而设计的。

在完成架构研究后，洛克希德·马丁公司于2013年9月获得进行缩小规模的SEWIP Lite变型的舰船验证工作，洛克希德·马丁公司与Cobham，ACIT，海军研究办公室（ONR）以及NSWC的Crane和Dahlgren部门合作进行了加速的开发和部署。

奥塔维亚诺说：“这是为适合LCS而打包的SEWIP Block 2架构，它具有与大型船只上使用的AN / SLQ-32（V）6 SEWIP系统相同的功能。它与大型系统使用相同的硬件，但主要针对LCS等小型平台。”经过合理化改进和重新设计的SEWIP Lite架构在八个月内开发完成，并于2014年9月向“自由”号濒海战斗舰提供评估。该系统已在2014年第四季度和2015年第一季度成功完成了海上测试。

尽管NAVSEA是SEWIP Lite的客户，但第一个最终用户是美国海岸警卫队的海上巡逻切割机计划。

电子攻击

SEWIP的下一个增量（称为Block 3）将高级EA功能集成到AN/SLQ-32（V）6系统中。经过长时间的竞争，2015年2月，NAVSEA选择诺斯罗普·格鲁曼公司进行SEWIP Block 3的设计和开发。

SEWIP Block 3将采用集成的EA子系统，结合SEWIP Block 1B3和Block 2后构成AN/SLQ-32（V）7系统，从而使舰船免受射频制导导弹的威胁。计划采用两种配置：半球配置，用于安装在DDG-51阿利伯克级驱逐舰上，而象限配置用于尼米兹级和福特级核动力航母和黄蜂级两栖攻击舰。

诺斯罗普·格鲁曼公司负责海上电子信息战的副总裁迈克·梅尼说：“像 Block 3这样的EA系统的优势在于，它可以为您提供无限的非动力弹匣来击败入侵威胁。如果你试图用导弹来解决，那么导弹耗尽只是时间问题。使用像SEWIP Block 3这样的电子战系统，您只需不断发射电磁波，而不用担心其用完耗尽。”

诺斯罗普·格鲁曼公司的SEWIP Block 3技术解决方案采用了基于氮化镓发射/接收模块的有源电子扫描阵列（AESA）技术，并利用海军研究办公室（ONR）的集成桅杆（InTop）创新海军原型（INP）计划中的成熟技术，降低风险。作为INP的承研单位，诺斯罗普·格鲁曼公司研制并交付了集成的EW / IO / Comms原型，该原型现已安装在NRL的切萨皮克湾分队设施中。Meaney说：“ InTop旨在探索多功能多孔径技术的优势。如何将电子战、信息战和通信等任务综合，它为我们提供了一个机会，为SEWIP的许多功能和架构方法进行原型设计。我们吸取了很多经验教训，并将体系架构（几乎与实际情况一样）纳入了Block 3项目。”

诺斯罗普·格鲁曼公司和NAVSEA在为期6个月的初步设计阶段之后，于2015年8月成功完成了SEWIP Block 3的性能设计评审（PDR）。审查评估了系统架构和初步设计的状态，以验证技术成熟度和技术开发计划。

“系统的每个象限都有四个AESA，每艘船上有四个象限，”Meaney说， “因此，这16个AESA可以无缝地协同工作，以提供全方位的舰船自卫，不受任何角度的RF威胁。”

2015年10月，NAVSEA向诺斯罗普·格鲁曼公司授予了9170万美元的目标成本和EMD阶段费用。在该奖项的授予下，该公司已使系统设计成熟，完成了集成，并生产了两个具有代表性的实验室和现场测试EDM产品。

众所周知，开发计划遇到了成本和进度超支的情况，从而导致EMD阶段的基线调整，EDM的延迟交付以及SEWIP Block 3服务投入的延误。Meaney承认有一些工程挑战需要克服。他解释说：“当我们完成InTop体系架构，以及那些AESA的研制时，我们都是基于陆基（演示）安装环境做的。我们认为我们已经满足了舰载需求。但当我们真正进入SEWIP Block 3系统的详细设计时，我们才清楚船上作业需要做的全部工作，这导致我们在完成这些不同元素的设计时有些延迟。这很大程度上导致了该项目的延迟。值得高兴的是，我们正在及时完成所有需要完成的AESA，它们正在测试中，这是一个非常令人印象深刻的系统，我们目前正在进行整合。”

目前，诺斯罗普·格鲁曼公司的EMD阶段已结束。去年10月，该公司透露，其制造团队已经完成了EMD硬件的研制，并且在微波暗室进行测试，进展顺利。Meaney说：“我们正在进行一系列的测试，2020年我们将把该系统运送到瓦勒普斯岛，这样它就可以开始政府测试。”同时，前两个低速率初始生产（LRIP）系统的材料采购和制造工作正在进行中。“我们在2018年12月通过了里程碑C节点，并收到了这两个LRIP生产单元的订单，” Meanyy说。“这些设备计划在2021年交付（用于DDG-51驱逐舰）安装。

尽管诺斯罗普·格鲁曼公司已签署SEWIP Block 3的开发和LRIP的生产，但SEWIP Block 3生产和AN/SLQ-32（V）7集成仍追求开放的“赢家通吃”竞争。这包括20-24财年SEWIP Block 3 EA子系统和辅助设备的全速生产，包括将每个EA子系统与政府提供的AN / SLQ-32（V）6集成，以形成并交付完整的AN / SLQ-32（V）7系统。

11月19日，NAVSEA发布了SEWIP Block 3生产和AN / SLQ-32（V）7集成的提案请求（RFP）。Meneyy认为，诺斯罗普·格鲁曼公司处于有利地位。他说：“我们正在积极研究我们的建议。过去几年来，我们一直在大力提高运营效率，以确保我们能够以最低的成本，在最快的时间内生产SEWIP Bock 3系统。我们将在2020年1月底前向海军提交我们的建议。我们从海军获得的迹象表明，他们希望在2020年底做出决定，并为第一轮生产授予合同。”

临时的TEWN模块

在SEWIP Block 3交付之前，美国海军已着手进行“临时补缺” EA计划，该计划引入了NRL的“便携式电子战模块”（TEWM），用以解决美国第六舰队（欧洲）和第七舰队（太平洋）提出的紧急作战需求（UONS）。由NRL的战术电子战部门（TEWD）构想为一个模块化、便携式和平台化的试验台，包括一种集成了基于宽带DRFM的EA能力的ES接收机，TEWM可以产生高分辨率、逼真幅度和多普勒调制特征的假目标，具备同时多目标对抗能力，并能产生假目标与压制干扰相结合的多分量波形。

根据所谓的“TEWM快速到达舰队”（TEWM STF）计划，AN / SLQ-62系统已经开发出来以满足第六舰队UON的机密需求。TEWM STF系统工程已由NRL和NSWC 克兰分部进行。2017财年开发了AN/SLQ-62的功能增强升级。

TEWM的另一项开发被称为SEWIP Block 3T，它引入了AN / SLQ-59系统来应对第7舰队的需求。哈里斯（当时的Exelis）在2013年与NRL签约，负责支持SEWIP Block 3T的生产和安装活动。

在许多太平洋舰队DDG-51导弹驱逐舰上可以看到AN/SLQ-59系统。AN/SLQ-59的另一种型号也已安装在CG-47巡洋舰上。在CVN USS罗纳德·里根（CVN-76）上也能观察到AN / SLQ-59系统。

CESARS牵引下的SEWIP Block 4

SEWIP Block 4的资金计划从21财年开始，将为所有装备AN / SLQ-32（V）6和（V）7的水面战人员和非战斗人员提供通用的EO/IR监视和对抗能力，以及选择新的硬件平台。ONR受监管的EO / IR监视和响应系统（CESARS）的未来评估能力工作正在牵引SEWIP Block 4的需求和降低风险的技术。

CESARS包含两个不同的功能组件：舰载全景EO/IR提示与监视系统（SPECSS）以及多谱光电/红外先进威胁对抗措施（MEIRCAT）。SPECSS旨在实现宽视场目标探测和跟踪，并能为MEIRCAT系统的高分辨率传感器提供指示，从而实现目标的再捕获、跟踪、分类/识别、3D测距、威胁评估、对抗措施的实施以及效能监测。MEIRCAT需要具备多频带能力，能够同时对抗多个目标。

CESARS由五个子系统组成：SPECSS摄像机、SPECSS处理、MEIRCAT高分辨率相机（产品1）、 MEIRCAT激光源（产品2）和MEIRCAT波束控制、瞄准和处理（产品3）。NRL的目标是开发一个TRL 6成熟度水平系统，适用于海军舰船上的有限测试。

L-3辛辛那提电子公司于2016年2月获得了NRL的890万美元合同，用于与CESARS的SPECSS功能相关的工作。在此合同下，L-3将设计、开发和测试中波红外和可见光谱全景成像仪。2016年4月，第二笔价值390万美元的SPECSS合同，NRL授予了BAE Systems信息与电子系统集成公司。

NRL为支持CESARS的MEIRCAT部分已经签订了三份合同：2016年2月，BAE系统信息与电子系统集成获得490万美元的合同：2016年3月，洛克希德·马丁公司的Aculight激光业务获得了1,060万美元的合同；L-3辛辛那提电子公司于2016年4月获得了690万美元的合同。

舷外电子战AOEW

除了提供先进的舰载EA能力外，AN/SLQ-32（V）7系统还将嵌入一个软杀伤协调系统（SKCS），为舰载和非舰载软杀伤效应器提供指导和调度。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室正在领导SKCS的工程设计、算法开发和原型设计，通过link16，它将提供一种提示和控制计划中的直升机主动舷外电子战（AOEW）主动任务有效载荷（AMP）舷外EA系统的方法。交战期间，SLQ-32 / SKCS将结合其他软杀伤RF对抗来协调AOEW AMP效果。

洛克希德·马丁公司正在签订开发和交付AMP的合同，已获得编号AN / ALQ-248。该系统将集成在MH-60R和MH-60S多用途直升机上，是一个独立的吊舱，可同时容纳高灵敏度接收器和EA子系统。旨在在2021年实现初始运营能力，AMP旨在能够独立运行，或与AN / SLQ-32（V）6/7系统进行协同。

洛克希德·马丁的奥塔维亚诺说：“ AOEW计划对美国海军的水面舰队至关重要，因为它将扩展指挥官的电子战能力，使其超出舰艇视线对电磁频谱的限制。” “它不仅提高了导弹防御能力，而且还提供反ISR能力。”

他补充说：“该项目目前处于工程开发模型（EDM）生产阶段，并将在2020年5月完成里程碑C节点。”

据Ottaviano称，现在有两个EDM已完成组装。“此外，洛克希德·马丁公司的AOEW团队已成功完成了由美国海军见证和验证的一系列工厂资格测试中的第一项。”

展望未来，ONR目前正在资助小规模概念设计活动，以支持预计的长航时AOEW平台（LEAP），为未来潜在的海军能力项目提供需求信息。LEAP设想开发一种消耗性航母飞行器和兼容对抗有效载荷，可以在2026-2027年期间实现LRIP。

LEAP的概述要求包括：在提供与船舶安全稳定分离的同时，能够部署和过渡到稳定控制飞行；自主飞行控制能力，包括避免碰撞，能够在发射时接受任务，并从船上控制站更新航路点，能够重新定位和重新对准，以保持对威胁的关注；具有空中和海上平台意识的船舶相对导航，能够在GPS拒止的环境下运行；至少飞行一小时；在主要射频和光电/红外领域使用模块化电子战有效载荷的能力；在海况达5级的条件下运行；诱饵和控制站之间的安全双向通信。

ONR将LEAP RF有效载荷描述为一种封装的模块化RF系统，能够在电磁频谱中保持态势感知，与主机平台通信，并在主机船指挥系统的指导下自主运行。2019年9月，ONR授予BAE系统信息与电子系统集成公司一份合同，以使称为LURE 的有效载荷概念成熟。

关于EO / IR有效载荷，ONR设想的组件包括可见光和红外接收器，内部精确指向控制，控制电子设备，处理器和本地惯性导航系统。位于亚利桑那州图森和马萨诸塞州图克斯伯里的雷神公司已经获得了紧凑型光电/红外有效载荷的研发合同。

ONR尚未指定特定的运载工具，但一个候选方案是网络化舷外微型有源诱饵(NOMAD)低成本旋翼微型UAV，之前已作为ONR的NEMESIS一部分进行了海军原型计划。由NRL开发并在海上成功演示的管状发射NOMAD,在纵向延伸主体的任一端均具有可翻转的反向旋转同轴转子（在发射后展开）。NOMAD可以单独部署，也可以在多个诱饵的协调中部署。

可以看出，美国海军正在对其水面舰艇电子战能力进行重大改革。这些项目对于赢得与潜在对手的电磁竞赛至关重要，这些潜在对手正在建立自己的远程传感器-射手网络，并学习如何更熟练地操作EME。

翻译：Sky张