【美军电磁频谱作战专辑】美军网络化协同电子战系统与项目综述

20年来，美军致力于充分挖掘网络化协同电子战装备技术发展潜力，并采取了一系列举措，包括增量式开发“舒特”计划、致力于EA-18G网络化发展等。美军近年来开发了一系列网络化协同电子战系统与项目，并取得了一系列突破。

一、美海军“复仇女神”项目

美海军将对抗综合传感器的多元素信号特征网络仿真（NEMESIS，“复仇女神”）定义为“可以对各种分布式平台上的电子战行为进行同步，形成连贯和一致的电子战效果”。该项目的重点是在多种场景中协调和同步电子战能力和战术对抗敌方传感器。从现有资料判断，“复仇女神”作为一个系统之系统，主要通过协调分布式电子战资源应对敌方分布式传感器系统，对敌方监视与目标瞄准系统实施干扰和欺骗，对抗敌方多种监视与目标瞄准传感器，无缝跨域协同对抗措施为战场上己方平台提供防护，如图1所示。

图1 “复仇女神”作战应用示意图

“复仇女神”覆盖海战区域，以更具弹性和去中心化的方式分布电子战能力，包括模块化可重构电子战载荷、分布式诱饵和干扰机蜂群、声学对抗措施、多输入/多输出传感器/对抗措施，对水面和水下传感器生成虚假兵力目标。所涉及的技术包含蜂群平台作战、分布式资源任务控制、多域协调作战和先进射频组件子系统技术，具备在分布式电子战系统中实施协同电子战作战能力。

美海军在2014财年预算项目文件中明确指出：“'复仇女神’满足同时对多个敌方监视与目标瞄准传感器生成逼真海军力量的需求”。

多传感器组网可提高战场态势感知能力，对战场中各个区域各个波段的雷达，各种光学/红外传感器以及水下的声纳所搜集到的数据信息进行汇总融合，将战场目标的探测感知变为多种探测方式的总结。部分传统的针对某类传感器的单一欺骗干扰手段将被撕破伪装、原形毕露。为了能同时欺骗敌方各种各样的传感器，制造不易被识破的欺骗干扰手段，“复仇女神”项目应运而生。

二、 美空军“舒特”项目

舒特计划（Project Suter）是美空军为弥补对敌防空压制（SEAD）能力的不足而提出的一个演示验证项目。舒特计划由美空军专门负责绝密项目的“大狩猎场”（big Safari）负责，由此可知其密级必然非常高，进而导致有关该项目的描述非常少。

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。美军自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”进行了试验，其中“舒特3”是美空军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“联合铆钉”电子侦察机的组网实现网络化、高精度、细粒度战场电子侦察，并由EC-130H电子对抗飞机、EA-6B电子战飞机、F-16战斗机等实现包括电子攻击、战场网络攻击、火力打击等作战能力。

通过综合分析舒特计划，可得出如下两个结论：①美军“舒特”系统实现各类功能的前提、核心是网络中心环境，该环境通过“三网一体”的方式实现，即地面深度信息融合网、前沿部署的无人机侦察网络、网络中心协同目标瞄准技术（NCCT）网络，如图2所示；②从舒特计划所能实现的“终端功能”来看，可概括为侦察、攻击两部分，其中侦察功能主要通过“平战结合”的侦察方式实现；攻击功能则通过软硬兼施的方式实现。

图2 舒特“三网一体”的网络中心环境

三、DARPA“小精灵”项目

“小精灵”项目不是美军第一个网络化电子战项目，但无疑是第一个将“网络化”、“电子战”要素发挥到极致的项目。网络化方面，可实现快速发射后的即时组网能力；电子战方面，可实现对敌防空压制、通信干扰、网络攻击等多方面能力。

2015年9月16日，DARPA发布 “小精灵”电子战无人机项目征集书，旨在开发一种小型、网络化、集群作战电子战无人机。该无人机属于 “半一次性”（semi-expendable，即尽可能回收并重复使用）侦察与电子战无人机，可由C-130运输机携带至防区外发射，无人机之间通过网络化实现压制敌方导弹防御系统、切断敌方通信乃至向敌方数据网络中注入恶意代码等功能。

“小精灵”具有 “防区外发射与回收、分布式网络化”的新型工作方式，是对传统作战方式的颠覆（如图3所示），可大幅降低飞行员风险，进而降低作战成本。

图3 “小精灵”带来作战应用方式的转型

四、美空军小型空射诱饵（MALD）项目

MALD是一种由飞机在防区外发射到敌方地对空导弹阵地上空实施电子干扰的飞行器。由于它贴近敌方雷达实施欺骗干扰，其干扰距离大幅缩短，理论上对于获得同样干扰效果所需的发射功率，随距离的缩短呈指数减小。MALD可以模拟F-16或F-15战斗机的雷达特征，进而欺骗来袭导弹。近期美军开始尝试实现MALD的组网运用。

在1991年的海湾战争中，美空军急需一种电子战诱饵来引诱伊拉克防空系统暴露目标并对其实施干扰，但当时缺少相关装备。因此，美军只得采取临时性措施。为解决该问题，DARPA开始研发MALD，具体由诺斯罗普·格鲁曼公司和TRA公司进行研制。它可作为美空军和海军的一种新型电子战装备，以取代滑翔机假目标和撒布干扰丝的巡航导弹等干扰器材。

MALD的研发主要为满足美军在如下几方面的军事需求，填补能力空白：对敌防空压制能力，由多个装有电子放大系统的MALD小型空中发射诱饵到战区上空巡航几个小时，甚至几天，通过饱和干扰压制敌防空能力；情报收集，将MADL飞行器置于高危险地区上空巡航，截获低功率电子信号和通信情报，这种用途需要在其电子战有效载荷中配备不同的传感器，并要求能维持较长的飞行时间；巡航导弹拦截，将MALD的电子载荷改换成高爆装药战斗部用以拦截亚音速的巡航导弹；实施干扰，美军已开发出干扰型MALD-J，即用干扰机取代MALD的电子欺骗有效载荷，可以使敌方雷达暂时致盲或使敌通信中断。

五、美陆军“空射效应”项目

2020年8月，美陆军作战能力开发司令部（CCDC）发布采购“空射效应”（ALE）的信息征询，旨在帮助陆军在复杂空域和拒止环境中作战。

ALE是一系列的小型（不超过100磅）和大型（不超过225磅）无人机，可由美陆军先进的未来攻击侦察机（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（DILR）敌方防空系统中的威胁，并实施致命和非致命打击。ALE的具体功能包括：有源侦察、无源侦察、诱饵、电子攻击以及自杀式攻击。

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态势信息。ALE还可充当诱饵迷惑敌方防空系统，并发动电子战、网络战和导航战等多种攻击。美陆军目前致力于对ALE的能力进行开发，以在整个电光、红外和射频频谱上进行分布式协同感知和电子战。

在未来多域作战环境中，将出现一系列高致命性的传统和非传统对抗目标，例如扩大了射程的网络化机动防空系统、拒止自由机动能力的中远程火力系统等。面对建立了强大反介入/区域拒止功能的对手，美陆军航空兵的重要任务之一是联合其他部队一起寻找或制造突破口，消除对手的能力。为了取得作战胜利，美军必须渗透和分解反介入/区域拒止系统，达到机动自由，击溃对手的系统、编队，从而实现战略目标。

根据2020年8月发布的信息征询书，美陆军提出对大型和小型两类空射效应器无人机的需求。同时还在重量、飞行速度、航程、续航时间、冲刺速度等方面给出了大小型空射效应器无人机的最低标准和理想指标。表1对美陆军需要的两类空射效应器无人机的规格做了简单的梳理。

表1 美陆军需要的两类空射效应器无人机的规格

信息征询书中还提到空射效应器无人机的主要任务有效载荷包括硬件探测、识别、定位和报告、诱饵和干扰。另外，还需要用于实现分布式协同作战功能的软件、硬件与技术，包括指挥、控制与通信处理技术、数据链接、平台主要功能以及网络保护。空射效应器需要应用算法来实现传感器数据的处理，并且能够自动响应和适应环境变化。空射效应器所需的传感器、效应器和使能器如表2所示。

表2 空射效应器所需的传感器、效应器和使能器

六、美军其他网络化协同电子战项目最新进展

美海军开展EA-18G无人集群飞行试验

2020年2月4日，波音公司宣布与美海军完成了EA-18G无人飞行试验。这次试验所演示的技术和战法或将对美军未来空战样式以及机载电子战的发展。

此次试验是美海军2019年度“舰队试验演习”（FLEX）的一部分。2019年度舰队试验被称为FLEX-19有人-无人编组（MUM-T）试验。FLEX-19突出了F/A－18“超级大黄蜂”战斗机和EA-18G电子战飞机的有人无人编组能力，验证了F/A-18和EA-18G与无人系统一起完成作战任务的效能。在过去几年的舰队试验演习中曾多次对EA-18G进行过演示试验。舰队试验演习一直是美海军演示验证其网络化电子战能力的重要舞台：2013年的FLEX-13中，2架EA-18G和1架E-2D分别使用ALQ-218和ALQ-217 ESM系统对舰载辐射源进行精确跟踪，引导导弹攻击，如图4所示；2015年的FLEX-15舰队演习中，演示了3架EA-18G的协同定位；2017年的FLEX-17中，进行了EA-18G和F/A-18“联网传感器”的演示。

图4 FLEX-13演习配置示意图

FLEX-19演习中，美海军与波音公司采用了3架EA-18G在帕图森河海军航空站进行了EA-18G的无人飞行演示。其中2架EA-18G作为无人驾驶的代理飞机，由其后的第三架有人驾驶的EA-18G进行控制。3架飞机共进行了4次飞行，完成了21项不同的任务演示。参试的EA-18G飞机装备了被称为人工推理和认知（ARC）的控制系统以及分布式战术处理器网络（DTPN）、战术目标瞄准组网技术（TTNT）样机。人工推理和认知控制系统包括可以模仿人类大脑推理和认知能力的人工智能机器（计算机）。分布式战术处理器网络是一种开放式体系架构、多层安全处理器系统。TTNT采用了高吞吐量、低时延的数据链技术。这三个系统使两架EA-18G作为无人驾驶的自主控制飞机，而第三架作为控制站，形成有人-无人编组。通过分布式战术处理器网络和战术目标瞄准组网技术，无人驾驶飞行的2架EA-18G能够对平台内外传感器数据进行融合，生成战场通用战术图并传输给有人驾驶的EA-18G，未来EA-18G将根据传输获得的数据自主进行电子攻击。

波音公司认为，此次试验模拟了EA-18G与美海军在研无人系统以及与其他军种无人系统之间的融合；该技术使海军能够扩大传感器的作用距离，确保有人驾驶飞机处于敌方威胁之外；该技术是兵力倍增器，能使一个飞行机组对多架飞机进行控制；演示使波音公司和海军能对所收集的数据进行分析并决定未来技术投资方向。

2017年12月6日，诺斯罗普·格鲁曼公司高层透露，美海军可能会在EA-18G“咆哮者”电子战飞机block II升级过程中为其配备无人机。该无人机将由诺斯罗普·格鲁曼公司和VX航空公司共同开发，代号“冲锋X”（Dash X），采用发射筒发射（如图5所示），主要作为一次性情报监视与侦察（ISR）资产使用，并通过与EA-18G飞机组网的方式作为飞机侦察能力的扩展与延伸。

图5 装在发射筒内的“冲锋X”无人机

2017年10月26日，诺斯罗普·格鲁曼公司和VX航空公司进行了一次飞行测试。测试结果表明，“冲锋X”无人机可很好地实现与有人飞机的协同工作，并主要承担电子战与信号情报数据的收集、共享等职责。演示过程中采用的有人飞机是庞巴迪公司的“冲锋8”民用飞机。

美海军继续推进“先进舷外电子战”项目

2017年1月16日，洛克希德·马丁公司获得美海军一份18套先进舰外电子战（AOEW）主动任务载荷（AMP）AN/ALQ-248电子攻击吊舱研发生产合同。此次订购的AN/ALQ-248将装备于MH-60R和MH-60S舰载直升机，未来经改装后可能装备在远程长航时无人机上。该吊舱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相对较高的雷达频段侦察来袭导弹并对其进行测向定位，最终通过射频对抗措施系统对导弹实施干扰。此外，该吊舱还能与美海军部署的雷声公司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。

AN/ALQ-248是“先进舷外电子战”（AOEW）项目的有源任务载荷系统。AN/ALQ-248系统是独立的电子战吊舱，可挂载于MH-60R和MH-60S直升机上，具备先进的反舰导弹探测及应对能力，能通过射频对抗措施拦截导弹。AN/ALQ-248系统既可独立工作，也可通过Link-16数据链和软杀伤协同系统（SKCS）与AN/SLQ-32系统协同工作。AN/SLQ-32同样能检测来袭导弹并确定其方向，两者通过信息共享，实现舰-机协同电子战作战，为舰船提供分层的整体防护能力，如图6所示。

图6 AN/ALQ-248作战场景示意图

美陆军开发多域作战中的电子战基础研究（FREEDOM）项目

2020年7月，美陆军作战能力开发司令部制定了多域作战中的电子战基础研究（FREEDOM，“自由”）项目。

“自由”项目将电子战能力视为成功进行大规模战斗和多域作战的必要条件。项目总体目标是彻底变革陆军使用电子战的方式，将单一的精巧平台转化为分布式、去耦合、异构的进攻和防御能力集。“自由”项目还计划将电子战与网络技术进行整合，改变当前电子战和网络技术在运营、研究和系统开发方面处于各自为战的状态。“自由”项目旨在提供基础研究和应用研究，从而使陆军在网络电磁行动（CEMA）中实现战术优势。具体的研究内容包括：消除对手的威胁能力、监视电磁和网络太空环境以及增强战场和网络太空内的机动性等。

“自由”项目有3个核心的研究领域：自适应/认知：发展能够有效碾压对手决策和技术选项的能力；分布式/协同：实现对密集和复杂威胁环境的空时响应；抢先/主动：防止或破坏对手发现、识别、跟踪、瞄准我国部队并进行交战的能力。

七、结语

美军认为，在电磁频谱中遂行机动战所需最重要的技术是网络化的电子战和电磁频谱作战系统。网络化在电子战领域可带来诸多优势，包括可让一组无源射频或红外接收机获得环境和敌方部队描绘方面的增益和精确度；可使传统的单基地雷达通过利用无源传感器来获取潜在目标的方位或近似距离，使雷达能够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；网络化对于未来电子攻击行动至关重要，将有助于确保平台外系统的电子攻击与受保护平台的机动保持协调，并评估威胁的特点和意图。

总之，网络化协同能够为电子战领域带来非常多的能力“增益”，而这些增益目前还远远没有发掘出来。

作者：36所王一星，吕立可，张春磊

点一点前情回顾

Ⅰ-卷首语：美军电磁频谱作战：新瓶？新酒

电磁频谱作战这一作战模式的提出，并未在理念层面带来更多的“透明度”，反而带来了更多的“迷雾”。这些“迷雾”可归结为一个问题：电磁频谱作战究竟是“新瓶装旧酒”、“旧瓶装新酒”，还是“新瓶装新酒”？

卷首语：美军电磁频谱作战：新瓶？新酒？

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Ⅱ-美军电磁频谱领域转型综述

近几年，美军电子战领域乃至整个电磁频谱领域都经历了全面且深刻地转型，主要表现在：正式承认电磁频谱是一个作战空间；正式确立了电磁频谱作战这一新型作战样式；明确了实现电磁频谱内行动自由的愿景与目标。

美军电磁频谱领域转型综述

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Ⅲ-美军联合电磁频谱作战特点分析