美海軍協同電子戰能力建設發展脈絡剖析 |
送交者: 嵐少爺 2024年12月24日22:17:01 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
導讀:中國海軍面臨的電磁作戰環境嚴峻。在此從基於先進電子戰系統的協同電子戰能力構建、EA-18G協同無人機電子戰能力的提升與無人平台集群的智能化協同電子戰能力建設三個方面對美海軍協同電子戰能力建設發展脈絡進行剖析,以期為中國海軍相關能力的建設與發展提供借鑑。 基於先進電子戰系統的協同電子戰能力構建 艦艦分布式協同電子戰能力 “超越計劃”(Project Overmatch)是美海軍於2020年提出的計劃之一,該計劃旨在通過大數據系統構建跨域、跨兵種的海上軍事物聯網,實現“傳感器”與“射手”融合一體化的智能殺傷鏈,並基於人工智能與機器學習工具的運用,實現作戰平台的互聯、互通、互操,構建美國海軍的智能化分布式作戰能力。 升級電子戰系統技術,進一步發展多域海上網絡,提升美海軍的海上作戰優勢也是“超越計劃”的研究重點之一。美國海軍已經通過“水面電子戰改進計劃”(SEWIP) BlockⅠ、Block Ⅱ、Block Ⅲ與Block Ⅳ四個不同增量對AN/SLQ-32(V)系統進行了持續地階段性升級,以大幅增強艦載電子監視與電子攻擊能力,並使得AN/SLQ-32(V)成為現階段的主要電子戰系統。 諾斯羅普·格魯曼公司也是美海軍“超越計劃”的合作夥伴之一,近年來持續對如何實現SEWIP系統與其他SEWIP系統的連接,或與其他空基或天基平台的連接,以在美海軍的“超越計劃”(Project Overmatch)中發揮關鍵作用方面展開深入研究。 基於“水面電子戰改進計劃”(SEWIP)發展的艦載電子戰系統作戰運用示意圖 SEWIP BLOCK Ⅲ就是由諾斯羅普·格魯曼公司負責設計與開發,其將具有開放的軟件定義架構,可實現通信增強和信息操作,支持未來基於認知電子戰和人工智能/機器學習等的升級,並以增加AN/SLQ-32(V)系統的電子攻擊能力等為目標,將於2025年9月完成。 諾斯羅普·格魯曼公司一方面為融入了SEWIP Block Ⅲ的AN/SLQ-32(V)7系統嵌入一個軟殺傷協調器(SKCS),SKCS能夠通過Link16數據鏈提供一種提示和控制主動舷外電子戰主動任務有效載荷的方法,從而能夠為艦載和非艦載軟殺傷效應器提供指導與調度。 具備下一代有源相控陣技術的SEWIP Block Ⅲ與AN/SLQ-32(V)6所構建的AN/SLQ-32(V)7系統將具備一體化電子攻擊能力,能夠應對傳統與新型的反艦導彈的威脅,能夠干擾敵方通信、數據鏈路、無人機傳輸等,基於可拓展性設計還可快速升級,既能夠裝備“阿利·伯克”級導彈驅逐艦、航母與兩棲攻擊艦,乃至於新建平台,也具有裝備小型艦船的小型化版本,並且能夠為美國海軍的所有艦艇提供電子支援能力與通用的電子攻擊能力。 另一方面,諾斯羅普·格魯曼公司則通過創建新軟件,利用系統放置新的通信波形,並已於2020年12月創建了一組新的通信波形,還演示了使用SEWIP孔徑進行波形傳輸。由此表明裝備SEWIP系統的艦船未來具有實現通信,進行協同作戰的可能性。未來在作戰過程中: 美海軍可將裝備了部分AN/SLQ-32(V)7系統的艦船進行前沿的分布式部署,進行反艦導彈防禦,以大幅增加敵方進行情報、偵察和監視的難度; 其他裝備了該系統的艦船則被部署於對手的反艦導彈射程之外,若SEWIP系統之間實現了通信能力,將使多個裝備該系統的艦艇編隊實現協同電子戰,以有效應對來自對手的射頻威脅。 艦機協同電子戰能力 美海軍在升級艦載電子戰系統,構建艦艦電子戰協同能力的同時,還在致力於開發能夠集成於MH-60R和MH-60S多用途直升機上的先進的舷外電子戰系統,並致力於構建艦機協同電子戰能力。 洛克希德·馬丁公司早在2017年就被美海軍授予開發AN/ALQ-248主動舷外電子戰(AOEW)系統的合同,提升直升機的電子戰偵察與攻擊能力,同時擴展指揮官的電子戰能力。 AN/ALQ-248吊艙 該型電子戰系統相關性能參數等保密程度極高,洛克希德·馬丁公司僅披露其能夠同時容納高靈敏度接收器和電子攻擊子系統,可生成並發射複雜射頻,擁有獨立與協同兩種運用模式,即既可獨立運行,也可與廣泛裝備於美海軍艦船的電子監視傳感器 SEWIP Block Ⅱ進行協同,檢測來襲導彈與評估導彈的去向,為艦隊提供點防禦和區域防禦支持。未來該系統還將可能與融入了SEWIP Block Ⅲ的AN/SLQ-32(V)7系統產生關聯,並實現協同。 在此假設AN/ALQ-248系統已經能夠與AN/SLQ-32(V)7系統進行協同運用,對兩個系統的運用模式進行推測。在協同模式下: 艦載AN/ALQ-32(V)系統對來襲的反艦導彈威脅進行探測,再利用軟殺傷協調系統的功能通過Link16數據鏈指示和控制直升機所裝備的AN/ALQ-248系統; AN/ALQ-32(V)的軟殺傷協調系統將在交戰期間協調AN/ALQ-248系統與其他軟殺傷射頻對抗措施配合使用; 兩者通過信息共享,實現艦-機協同電子戰作戰,為艦船提供分層的整體防護能力。 總上分析,未來AN/ALQ-248系統的裝備將賦予MH-60直升機電子偵察/攻擊能力,並與SEWIP Block II,乃至SEWIP Block Ⅲ共同被整合到宙斯盾系統中,基於Link 16數據鏈共享信息,實現艦機協同電子戰,為艦船,乃至航母編隊提供分層的整體防護能力。 AOEW系統作戰運用構想示意圖 AN/ALQ-248系統早在2019年初就通過了美國海軍與MH-60直升機集成的初步設計審查,洛克希德·馬丁公司原計劃於2022年7月或8月向美海軍交付第一批低速初始生產樣機,但截至2022年11月尚未見相關信息披露。 EA-18G協同無人機電子戰能力的提升 EA-18G“咆哮者”電子戰機作為EA-6B的替代機型,基於F/A-18F發展而來,是現階段最為先進、綜合作戰能力最強的電子戰飛機。 賦予EA-18G管理無人僚機能力 早在2019年4月針對EA-18G的Block2升級中,美海軍就開始對其機載傳感器和電子攻擊裝備進行了升級,以為已有的AN/ALQ-218(V)2接收系統增加自適應和分布式處理能力,使該型電子戰機具備管理無人僚機的能力作為升級重點,並計劃於2025年完成升級,屆時美海軍將率先在EA-18G上部署認知電子戰能力,大大提升其電子干擾和欺騙效能。 EA-18G“咆哮者”電子戰機 美海軍計劃未來為EA-18G配備由諾斯羅普·格魯曼公司研製的Dash-X拋射滲透無人機,該類輕型無人機可以容納在集束炸彈的投放器內,由於體積小、速度慢且飛行高度低而容易躲過敵方防空火力、並深入敵方空域實施偵察。 這一概念與XQ-58A“忠誠僚機”項目主旨極其相似,若未來升級後的EA-18G的信息系統能夠與XQ-58A無縫交聯,EA-18G則能作為XQ-58A的指揮機,屆時無論XQ-58A掛載反輻射導彈執行攻擊任務,亦或是使用機載設備進行情報、監視和偵察或電子戰,均能夠顯著拓展EA-18G的作戰範圍。 基於管理無人僚機與無人化飛行能力的有人-無人協同能力構建 此外,美海軍還計劃賦予EA-18G較為完善的無人化飛行能力,即僅需由飛行員對起飛和降落階段以及需要進行複雜機動時進行控制,其餘時間則能讓飛行員也參與到電子戰系統的操作之中。 而無人化飛行能力與管理無人僚機能力的結合將有望實現基於EA-18G的有人-無人編隊協同。針對這一協同模式,美國海軍早在2020年2月4日聯合波音公司就在帕圖森河海軍航空站成功演示了EA-18G電子戰飛機的有人-無人編隊飛行能力。 該次測試主要驗證了有人-無人編隊飛行的部分相關技術,有望使美海軍在避免有人駕駛飛機遭到毀傷的同時擴大傳感器覆蓋範圍,從而提升美海軍的生存力和態勢感知能力。 波音公司與美海軍聲稱會對該次演示收集的數據進行分析,確定後續技術的投資方向,並希望能夠對海軍及其他軍種研發的多種無人系統產生協同效應。雖然波音公司和美國海軍並未就該次試驗飛行透露關鍵信息,但這一飛行測試無疑透露了EA-18G將進一步向無人化實戰運用發展,以及進行有人-無人協同電子戰的信號。 未來,一旦實現無人化,EA-18G的電子戰任務將有望被完全交由計算機控制,以確保機組成員能集中精神進行飛行操控,由此可保障該機型在高危作戰環境下的生存能力;無人化還能確保信息網絡內的多架EA-18G在機組之間進行交互操作,這不僅能減輕網絡內擔負較重份額任務的EA-18G機組成員的工作負擔,而且能確保任務信息的及時互聯互通,避免因機組成員專注於任務操作而錯過重要信息。 總之,由於無人化能提升EA-18G執行高風險任務的能力,未來該機將很有可能被更多地用於壓制先進防空系統、對抗高級分層防禦系統或反介入/區域拒止作戰等任務;與無人機協同作戰將有望進一步拓展EA-18G的作戰範圍。 無人平台集群的智能化協同電子戰能力建設 “對抗綜合傳感器的多元素信號特徵網絡仿真”(NEMESIS,復仇女神)項目是美海軍近五年秘密開展的重點協同電子戰項目,代表了美海軍未來協同電子戰模式的發展方向。 NEMESIS項目 該項目的研究重點在於實現多種作戰場景下的協同電子戰能力,以有效應對對手的傳感器。 美軍對該項目的詳情高度保密,尚且無從知曉“復仇女神”系統的確切構成,僅從涉及“復仇女神”的官方文件可以獲悉空中/水面/水下電子戰無人平台集群/誘餌群等將是該項目研究的三類作戰平台。 調研可知,美國海軍研究辦公室一直在測試一種名為 Nomad 的小型低成本消耗型旋翼無人機,無需確保其返回母艦即可部署,其可以使用安裝在各種平台上的二氧化碳噴射系統從管子發射,測試表明多架 Nomad 可在同一空域安全地運行並以協調的方式飛行。結合美海軍公開的NEMESIS相關文件中將“分布式誘餌和干擾群 (DDJS)”作為該系統不可分割的一部分這一信息推測,Nomad與其他小型無人機群大概率是構成NEMESIS系統高度複雜和網絡化電子戰能力的關鍵組成之一。 總之,未來“復仇女神”系統將融合多種前沿電子戰概念,將各種無人平台集群與誘餌集群,將其組網進行協同作戰,以在指揮與控制環節干擾敵軍能力,並針對戰鬥空間的敵方傳感器實施欺騙,實現大規模網絡化、智能化的聯合電子戰。 小結:開發/升級電子戰系統技術,發展協同電子戰能力是美軍提升海上作戰優勢的關鍵所在,美海軍已經圍繞基於先進電子戰系統的協同、先進電子戰機與無人機協同、無人平台集群的智能化協同三個方面對協同電子戰能力的建設展開多年研究。美海軍正致力於實現對裝備AN/SLQ-32(V)系統的艦船進行分布式部署,通過艦船編隊的協同電子戰,有效應對射頻威脅;將舷外AN/ALQ-248系統與SEWIP Block II,乃至SEWIP Block Ⅲ整合到宙斯盾系統中,基於Link 16數據鏈共享信息,實現艦機協同電子戰,為美海軍艦船編隊提供分層的整體防護能力;利用EA-18G與無人機協同,有效拓展EA-18G的作戰範圍,提升其執行壓制先進防空系統、對抗高級分層防禦系統或反介入/區域拒止作戰等高風險任務的能力;基於 “復仇女神”項目融合多種前沿電子戰概念,實現各種無人平台集群與誘餌集群的組網協同作戰,體現了美海軍實現大規模網絡化、智能化聯合電子戰的發展方向。 |
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