【决胜电磁波】新的技术与能力

第三章 新的技术与能力

向电磁频谱战第三阶段转型需要美军扩展并发展其电磁频谱能力组合。特别是新一代电磁频谱战系统必须是网络化的、捷变的、小型的、多功能的，并具有自适应能力。本章将对这些能力特性进行评估，并描述其如何帮助未来的美国兵力投送力量在低-零功率电磁频谱战模式下有效作战。

网络化

第二章概述的作战概念要求传感器与对抗措施之间有效联网，并且与分散部署的射手以及指挥控制中心联网。将平台、传感器与诱饵和干扰机进行联网，将有助于共享对威胁的感知，并协调其运动和辐射，以提高突防平台的生存能力。如图16所示，多基地雷达、无源定位、无源相干探测等技术都依赖于来自多个传感器的输入。

图16、网络化的电磁频谱战

网络化电磁频谱战行动依赖两个关键的技术要素：控制系统以及保密的低截获概率/低探测概率数据链。前者对分布式参与方的行动进行管理和协调，后者对在对抗区域作战的己方部队和能力进行互连。美国防部和工业界正在推进几个项目，旨在对分布式电磁频谱战系统进行指挥与控制，其中包括美国海军研究办公室的"复仇女神" （NEMESIS）定向红外对抗项目以及联合反无线电控制简易爆炸装置电子战（JCREW）项目，它们可能会部署到联合部队。美国国防部的几个大带宽低截获概率/低探测概率通信链路正在开发或将于近期部署，如F-35的多功能先进数据链（MADL）、F-22的机间数据链（IFDL）、E-2D的战术目标瞄准网络技术（TTNT）。将低截获概率/低探测概率通信链路纳入更广泛的国防部部队中，所面临的问题并不是缺乏技术，而是缺乏联合标准。因此，对于这些将使能新的电磁频谱战作战概念的数据链，美国防部必须向系统开发商提供统一的数据链规范，同时要避免开发新的保密数据链，因为这样可能会使美军的通信协同工作能力面临更加复杂的挑战。

捷变性

美军未来的电磁频谱战系统应该能够改变频率、波束方向、方向图、功率电平，并能够定时进行，这样才能有效作战、有效对抗敌方的电磁频谱行动。频谱（或频率）捷变使美军传感器和通信系统通过在未被敌方监视的电磁频谱区域行动或者在当前的环境条件下更加有效，具备在敌方的无源探测系统周边机动的能力。如图17所示，整个频谱中只有一小部分在技术上和法律上是可供美军在和平时期使用的。将美军的传感器和通信限制在这些频谱部分可能为敌电磁频谱部队搜索它们提供便利。未来的美军系统将能够在更大的电磁频谱范围进行机动，这样就会延长敌方发现、干扰、诱骗或对抗它们的时间。

图17、频谱捷变

对美军的对抗能力来说，频谱的捷变性同样重要，它们必须能更加敏捷地对抗敌方的传感器或通信系统。尤其要关注的是必须增强电磁频谱红外频段的捷变能力。当代的红外对抗系统大多着重于对抗近程红外导弹导引头，而未来的红外对抗系统则必须能有效对抗在低红外频谱工作的远距离传感器，特别是在新型焦平面技术和强大的计算机处理能力提高了无源红外传感器的精度和探测距离的情况下。

捷变性还能够降低敌无源传感器对美军有源传感器、通信和对抗系统的探测概率。美国国防部正开始将那些能够使电磁频谱战系统改变波束大小、形状和方向的特性进行综合，如图18所示。美军的传感器和通信系统还应该具备改变其工作模式的能力，以阻止敌方拦截、分类和利用预定信号。如果传感器或通信系统能够将其功率调节到所需的最小值，那么就能够降低被敌方利用的风险。

图18、空域捷变

美国国防部正在部署几种利用了有源电扫阵列技术来增强其射频敏捷性的系统。有源电扫阵列系统由可升级的阵列组成，这些阵列包含了成百数千个用计算机处理器以电子方式控制的小型收发模块。这就使有源电扫阵列系统不需要使用旋转天线就能够进行扫描，可形成多个大小和功率可变的波束，比老式系统的工作频率范围更广，老式系统的物理结构限制了其在频域、时域和空域的捷变。

有源电扫阵列系统已经在F-22的APG-77雷达和F-35的APG-81雷达上使用，并将成为AN/SPY-6防空与反导雷达（AMDR）、EA-18G"咆哮者"的"下一代干扰机"（NJG）、改进SLQ-32舰载电子战系统的"水面电子战改进项目"（SEWIP）等新系统的组成部分，如图19所示。有源电扫阵列系统可以足够小且廉价，能装载在导弹和小型无人机上，并且还能安装在大型有人或无人平台的多个位置。采用氮化镓（GaN）放大器技术，有源电扫阵列能够为有源和无源系统提供较高增益，这就带来了更大的功率捷变性，同时提高了其无源灵敏度。如果联网，这些分布式阵列作为一个整体即可在多个方向、更宽的频率范围发射和接收