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硝烟吸收器制造技术(2022年外军电子战发展综述)

发布时间:2024-01-22 03:13:46 制造技术 203次 作者:装备制造资讯网

电磁空间主动权决定信息化战场的先机,现代军队通过电子战控制电磁频谱,电子战是现代战争的核心内容之一,有效使用的电子战系统是战场上的力量倍增器。俄乌冲突几乎贯穿了2022年始末,在乌克兰战场上,俄罗斯与乌克兰及其背后的西方阵营在电子战领域展开了激烈交锋,俄乌冲突是近年来首次大规模部署和应用先进电子战装备和技术,电子战能力及其运用影响甚至决定着这场冲突的未来走向。自冲突爆发以来,电子战(特别是俄罗斯电子战能力)就成为全球关注的焦点,通过俄乌战场上激烈的电子战博弈,不仅检验了参战双方的电子战装备及其作战运用能力,更为全世界提供了宝贵的经验和教训,让我们深刻认识到,只有体系化协调运用电子战能力才能夺取电磁空间主动权,赢得战场先机,进一步打赢现代信息化战争。2022年,俄罗斯及欧美各国更加重视对电子战实际作战应用的研究,以期在这场没有硝烟的对决中胜出。

1美军电子战能力建设

硝烟吸收器制造技术(2022年外军电子战发展综述)

2022年,美军各军种继续为各平台和作战系统开发和升级电子战能力,努力实现电子战能力现代化。美军积极推进电子战能力建设,很大程度上还是因为看到了电子战和网络战的强大作战能力在现代战争中的重要性,因此,2022年,美军继续积极探索网络战与电子战整合。美国参议院在《2023财年国防授权法案》中要求美国防部制定一项战略,以在射频领域整合网络战与电子战,为作战指挥官提供战略、战役和战术支持。发展协同/认知电子战能力,为多域作战提供支持,仍是美军2022年不懈努力的重点方向。

1.1美国陆军:继续探索网络战与电子战整合,支持多域作战

2022年,美陆军继续将电子战/网络战融合摆在多域作战构想的重要位置,依托美陆军地面层系统(TLS)、多功能电子战(MFEW)空中部分两个重要多功能电子战项目,积极探索电子战/网络战融合。美陆军特别重视先进信号情报能力对多域作战的支持作用,重组了第103情报与电子战营,旨在为多域作战提供情报支持。此外,美陆军还开展了无人机蜂群组网协同遂行电子战演习,体现了美陆军发展无人机网络化、智能化协同电子战能力为多域作战赋能的发展方向。

(1)美陆军继续推进“地面层系统”发展

2022年7月,美国陆军选择洛马公司为其“旅战斗队地面层系统”(TLS-BCT)项目提供原型。洛马公司将提供安装在斯特赖克战车上的TLS-BCT原型,为作战评估做好准备,并发放给初始部队。TLS-BCT系统包含一套安装在车辆上的传感器,可以提供更强的态势感知、部队保护能力以及进攻性电子战和网络战工具。TLS-BCT被认为是美国陆军的下一代平台,它使该军种更接近于满足联合全域作战理念。

2022年8月,美国陆军授予洛马公司和通用动力公司合同,开展“旅以上梯队地面层系统”(TLS-EAB)第一阶段工作。该系统将为美国陆军旅级以上编队提供新型远程电子战平台,寻求开发新型远程火力系统,并致力于电子战工具集现代化。TLS-EAB将作为一种远程地面感知、收集和电磁攻击系统,提供综合的信号情报、电子战和网络战能力。最终设计预计将安装在卡车上,作为远程感知和干扰平台,帮助美陆军跨太平洋作战。该项目第一阶段为期11个月。在第一阶段,洛马公司和通用动力公司将进行竞争性开发,包括进行“概念设计、系统设计评审和软件架构演示”。TLS-EAB系统将提高美国陆军在战场上的信息优势、目标定位和远程火力能力,这是联合全域作战的关键部分。

美陆军表示,TLS-EAB与TLS-BCT相结合后,各级士兵将有能力通过电子战态势感知和效果选择,为多域作战提供支持。

(2)美陆军计划拓展无人机载多功能电子战系统

2022年8月,美国陆军在马里兰州阿伯丁试验场对其“多功能电子战空中大型系统”(MFEW-AL)进行了演示验证。MFEW-AL项目计划研发无人机载电子战吊舱系统,为美陆军提供一种进攻性电子战(包括网络攻击)能力,并帮助塑造电磁作战环境。MFEW-AL吊舱可以安装在MQ-1C“灰鹰”无人机上,这两者的组合可以提升美军随队一体化电子对抗和察打一体作战能力。MFEW-AL应用了洛马公司开发的“沉默乌鸦”网络战和电子战平台构架,拥有电子侦察、传感、攻击和干扰等多种功能。该吊舱还采用开放式结构设计,可以快速更换各种天线和功能模块,并做到即插即用。

目前,MFEW-AL正进入第二阶段研发,并计划于2023年夏天进行初步测试。同时,美陆军也在计划将该项目拓展成为一个可在空中为地面作战人员提供各种网络战/电子战能力的系统家族,通过各种小型无人机吊舱,打造“多功能电子战空中小型系统”(MFEW-AS)。再将MFEW-AL与MFEW-AS这两个系统与美陆军陆基电子战系统整合起来,为美陆军部队提供持久电子战能力。一旦该项计划得以实现,美陆军的整体电子战和网络战能力将获得极大提升,助力美军牢牢掌握电子战和网络空间统治权。

(3)美陆军组建第103情报与电子战营

2022年9月16日,美陆军第3步兵师在佐治亚州斯图尔特堡基地举行第103情报与电子战营成立仪式,该营旨在为第3步兵师提供多域作战情报收集工作,并增强该师的情报相关能力。第103情报与电子战营前身为第103军事情报营,2004年由于美陆军进行模块化部队建设而解散。美陆军表示,重组第103情报与电子战营是美陆军现代化工作的一部分,旨在确保第3步兵师能够在现代战场上与均势对手作战。第103情报与电子战营拥有一套全新的情报收集与分析能力,能更好了解对手全貌,同时能够利用击败对手后获取的情报资源发挥作用。

(4)美陆军开展无人机蜂群组网协同遂行电子战演习

美国陆军2022年4月25日至5月12日举行了“实验演示网关演习22”(EDGE22),意大利、德国、荷兰、澳大利亚、法国、加拿大和英国等国参加。为试验多域作战和全域指挥控制关键能力,美陆军每年都要举行规模庞大的“会聚工程”演习,实验检验“传感器到射手”互通互联有效性,EDGE22是“会聚工程”演习前的降低风险预演实验。

EDGE22实施大规模电子战,形成高烈度的电子感知与攻击能力,生成决策优势,为空中突击以及地面行动创造条件。在试验靶场,EDGE22采用30架左右的“空中发射效应”(ALTIUS)微小无人机蜂群,演示多情报感知能力和电子战反无人机能力。ALTIUS无人机携带电子战能力载荷,并协同猎寻电子战目标。

1.2美国海军:开发/升级电子战系统技术,发展智能化协同电子战能力

近年来,美海军致力于通过大数据系统构建跨域、跨兵种的海上军事物联网,并基于人工智能和机器学习工具的运用,实现作战平台的互联、互通、互操,构建美海军的智能化分布式协同作战能力。开发/升级电子战系统技术,发展智能化协同电子战能力是美海军提升海上作战优势的关键所在。2022年,“水面电子战改进计划”(SEWIP)Block3进入生产阶段,美海军还开发了SEWIP小型化版本,将SEWIP能力拓展到小型水面舰艇上。在构建舰舰电子战协同能力的同时,美海军继续推进“下一代干扰机”(NGJ)、“先进舷外电子战系统”(AOEW)项目发展,致力于构建舰机协同电子战能力。此外,美海军还开发了模块化、可扩展的移动式“电磁机动战模块套件”,可根据需要灵活部署。

(1)美海军将SEWIP能力拓展到小型水面舰艇上,进一步增加联网密度

2022年1月,诺格公司表示,其正在对“水面电子战改进计划”(SEWIP)系统进行裁剪,使得该系统能够快速、有效地部署到小型水面舰艇上,令这些小型水面舰艇也能具备电子攻击能力。相关设计工作预计将于2022年完成,后续美国海军有可能采购这些面向小型水面舰艇的电子战系统。

据军事透露网站2022年6月1日报道,诺格公司获得美国海军2.54亿美元的SEWIPBlock3半球系统生产合同。SEWIPBlock3是对传统AN/SLQ-32系统的升级,将为其增加电子攻击能力。SEWIPBlock3集成了机器学习和人工智能工具,可以分析新的或此前不熟悉的波形,而其采用开放式软件和硬件架构使其可在新威胁出现时升级系统,从而跟上海上威胁形势的快速变化。

经验证,先进的SEWIP系统能够与其他平台的SEWIP系统以及天基节点和机载传感器联网,实现协同电子战,有效应对来自对手的射频威胁。

(2)美海军首批下一代干扰机-中波段(NGJ-MB)吊舱交付

2022年7月7日,美国海军首批下一代干扰机中波段吊舱(NGJ-MB)AN/ALQ-249的量产抽样测试样机运达马里兰州帕塔克森特河海军空战中心飞机分部(NAWCAD)。组成NGJ-MB机队的两个代表性测试样品已交付给机载电子攻击系统项目办公室(PMA-234)吊舱车间,用于完成软硬件开发测试(DT)/运行测试(OT)。美国海军将从设备制造商雷神情报与太空公司获得六套NGJ-MB系统。一旦飞行测试项目完成,这些吊舱将于2023年秋季与第一批低速初始生产(LRIP)产品一起交付给舰队,以形成初始作战能力(IOC)。

(3)美海军将接收先进舷外电子战系统,构建舰机协同电子战能力

2022年1月11日,洛马公司表示,该公司研制的首批直升机载电子战吊舱,即ALQ-248先进舷外电子战(AOEW)吊舱已完成飞行测试,并计划2022年7月或8月向美国海军交付首批低速初始生产样机。但截至目前尚未见相关信息披露。AOEW是一种独立干扰吊舱,可挂载在MH-60R或MH-60S直升机两侧,充当对抗反舰巡航导弹的舷外电子攻击系统,提供增强的电子战监视与对抗能力。该吊舱拥有独立与协同两种运用模式,可独立执行作战任务,也能与SLQ-32(V)6舰载电子战系统SEWIPBlock2协同工作。未来,AOEW吊舱将与SLQ-32(V)7舰载电子战系统SEWIPBlock3连接。

(4)美海军开发模块化、可扩展的移动式“电磁机动战模块套件”

2022年10月,美海军研究办公室授予SEACORP公司“电磁机动战模块套件”频谱战系统开发合同,旨在帮助美军及其盟军使用电磁频谱执行指挥控制、通信和情报任务,并拒止对手的电磁频谱使用能力。该系统是一种移动式配置系统,可利用先进的传感器、数字信号处理以及先进技术和软件监测电磁频谱,并干扰对手的通信、传感器和监测系统;可内置于集装箱中,满足可扩展性、模块化、可靠性、可维护性和安全性等要求;可部署于固定地点长期使用,或部署于有人/无人机、地面车辆、水面舰艇和潜艇上。

1.3美国空军:升级电子战系统,发展认知电子战能力

2022年,美国空军继续升级EC-37B和F-16的机载电子战系统,新型电子战系统均采用开放式架构,便于及时升级,可感知和应对新兴威胁。在2022年3月举行的美国空军部未来部队能力发展战略交流会上,美国空军研究实验室(AFRL)公布了五个美国空军能力优先事项,其中之一便是认知电子战。2022年,美国空军为“怪兽”认知电子战项目征求建议,并完成“愤怒的小猫”战斗吊舱测试,旨在借助人工智能/机器学习等技术全面提升美空军认知电子战能力。此外,美空军成功演示了“212工程”,推进“用于异构电子系统的系统之系统集成工具链”(STITCHES)在电子战对抗方面的应用,旨在实现跨域异构系统快速数据交互,提升美空军多域作战能力。

(1)美空军下一代电子战飞机EC-37B正式亮相

2022年8月17日,美空军下一代电子战飞机EC-37B“罗盘呼叫”在戴维斯-蒙森空军基地首次公开亮相。据悉,在取代当前服役的EC-130H机型后,EC-37B将成为美军唯一的远程、全频谱、防区外电子战干扰平台。EC-37B主要执行敌方指挥控制、通信、雷达及导航系统干扰任务,并压制敌方防空网络。其辅助情报收集系统能够发现、跟踪和定位敌方信号发射器。此外,EC-37B电子战机将配备能够摧毁敌方传感器和通信设备的辅助技术。EC-37B的新型电子战系统采用开放式架构,可及时升级和修改应用程序,同时允许新研制的电子战设备在需要时插入。改进后的电子战系统将可有效应对防区外复杂电磁环境。

2022年9月21日,BAE系统公司宣布,该公司已经完成了美空军EC-37B电子战飞机的“罗盘呼叫”机载电子战干扰机基线3版硬件组件的最终交付工作。在交付该版系统后,BAE系统公司计划2023年1月进行EC-37B的首次试飞。基线3版本将增强EC-37B的电子战能力,但该版本只是一个过渡方案,预计将在2024年中期进行部署,同期BAE系统公司将继续开展基线4的相关研发工作。基线4是EC-37B的“关键升级”版本,基于BAE系统公司的小型自适应电子资源库(SABER)技术所打造,将采用具有开放系统架构的软件定义无线电台,从而将“罗盘呼叫”系统的电磁频谱战能力从原本的硬件形式转换为软件形式。

(2)美空军F-16战斗机将换装下一代电子战系统

2022年3月10日,美国空军选择诺格公司继续推进AN/ALQ-257“蝰蛇”综合电子战套件(IVEWS)在F-16战斗机上的开发集成测试和全面软硬件认证工作。IVEWS采用开放式系统、超宽带架构,可提供应对新型威胁所需的瞬时带宽。诺格公司计划2022年末在多架F-16飞机上测试IVEWS软硬件,IVEWS的投产和部署工作预计于2024年启动。

(3)美国空军研究实验室为“怪兽”认知电子战项目征求建议

2022年5月,美国空军研究实验室发布广泛机构公告,为潜在价值3亿美元的“怪兽”(Kaiju)项目征求建议,该项目涉及跨域电子战系统的研发和转化。“怪兽”项目旨在提升大飞机的认知电子战能力。该公告列出了“怪兽”项目下多个技术领域,包括人工智能和机器学习、数据收集以及建模和仿真。该公告感兴趣的领域包括算法设计和开发、硬件开发、实验室和现场测试以及分析。美空军研究实验室将通过该项目授出8份合同,征询截止日期为2027年5月12日。

“怪兽”项目更多的是在现有技术的基础上识别并开发新技术,实现对多种类型威胁的对抗,更像是对现有认知电子战技术的综合集成,以实现认知电子战更广泛、更高阶的应用。“怪兽”项目可以被视为一个从研发到应用的纵向流程的项目群,覆盖了从大数据生成、算法开发、仿真模拟、演示验证、能力生成等各个方面。“怪兽”项目的开发不仅将全面提升美军当前认知电子战能力水平,也便于对现役系统进行升级改进。

(4)美国空军完成“愤怒的小猫”战斗吊舱测试

在2022年4月进行的为期两周的测试中,美国空军对“愤怒的小猫”吊舱进行了30次飞行评估,并在加利福尼亚州中国湖成功通过了最终测试。美国空军认为,“愤怒的小猫”电子战系统足够强大,这个原本用于模拟敌方威胁的吊舱将有可能用于作战,该电子战系统将重塑电子战的未来。

“愤怒的小猫”吊舱最早于10年前由美国乔治亚理工学院开始研制,可以通过机器学习和软件升级,更快适应新威胁。该吊舱采用认知电子战技术,这意味着它使用机器学习选择干扰技术、评估干扰效果,并根据敌方采用的电子攻击技术做出反应。“愤怒的小猫”软件及工具都是采用开放标准设计的,数据文件使用开源编程语言编写,能够进行快速开发和现场更新。美空军表示,未来,有可能进一步测试“愤怒的小猫”战斗吊舱,也有可能直接用于作战。

(5)美空军成功演示212工程,实现跨域异构系统快速集成

2022年9月,美国空军在亚利桑那州戴维斯?蒙森空军基地成功通过飞行试验演示了212工程的效果,该工程包括“用于异构电子系统的系统之系统集成工具链”(STITCHES)及其相关附属工具(Missionware)。STITCHES旨在实现电子战各作战平台不同应用程序框架之间的相互理解,并创建新功能以保障美空军在电磁作战领域的优势。STITCHES最早是DARPA的体系类集成研究项目,是一个软件构建的工具链,无需软硬件升级即可在系统间自动生成低延迟、高容量的中间代码,快速集成跨域异构系统,其最大特点是无需强制推行通用接口标准,仅根据现有部署能力便可快速创建可靠链接,实现跨域平台数据交互。STITCHES对联合全域作战打通各个军兵种的信息交互和共享至关重要,因此被美空军认为是实现联合全域指挥控制(JADC2)的有力工具,美空军空中作战司令部(ACC)强烈支持其在空军的普及。

STITCHES的电子战应用有助于美空军作战能力的提升,因此美空军设置“212工程”推进STITCHES在电子战对抗方面的应用。美空军希望STITCHES可结合软件效果应用程序和量身定制的任务数据,彻底颠覆美空军过往的电子战作战方式。“212工程”演示由美空军第16航空队、美国防部及政府和行业伙伴合作实施,在2022年6~8月间举行了三次不同规模的飞行试验:第一次飞行试验主要验证了STITCHES和现役平台战术应用商店(TAC