2019年预测:美军在电子战领域将面临艰难选择
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转自:雷达通信电子战(RadarCommEW)
作者:雷达通信电子战
尽管电子战确实有复兴的迹象。美国现在面临的难题是:如何将新的战略和概念转化为适用于该领域的条例、需求和系统。
在经过冷战后20多年来对电子战的忽视后,美国国防部再一次认真看待电子战:探测、破坏和欺骗敌方无线电和雷达的技术。
但是,电子战的较量在视觉上并不可见,必须要对一些目前投入力度大的一些计划(如高超音速导弹、导弹防御)保持关注,并考虑从喷气式战斗机到核潜艇等所有武器平台的战备应对措施。
美国国防部需要继续保持对电磁频谱以及外太空和网络空间的的重视,它决定了指挥官是否能获取战斗制胜的关键信息。
中国已认识到这一趋势,于2015年进行军队改革,将空间、计算机网络运营和电子战机构合并,聚焦于赢得信息竞争(优势)。
事实上,由于俄罗斯和中国都热衷于破解网络、干扰传输、甚至测试反卫星武器。这三个领域都已成为大国竞争的活跃领域和所谓的“灰色地带”冲突。如果美国军方想要在预算持平或削减的情况下对这三个领域都进行必要的投资,那么就需要削减在传统军事力量上的投资预算。
电子战确实有复苏的迹象。自2017年初以来,美国国防部发布了一项新的电子战战略,空军启动了一项全军范围内的未来电子战需求研究,电磁作战管理(EMBM)被列为联合作战优先发展方向,海军加强了电子战训练,陆军和海军陆战队开始重建其电子战队伍。国防部还考虑将电磁频谱设立为与空中、陆地、太空、海洋和网络空间并列的作战域(目前尚并未最终决定)。
现在面临的难题是:如何将新的战略和概念转化为适用于该领域的条例、需求和系统。2019年,美国国防部将对其电子战战略进行验证,确定其战略是否体现了作战方式的改变,还是仅仅只是对俄罗斯和中国在电磁频谱控制方面的应对。
国防部提出的一个关键衡量标准是:这些战略在多大程度上能从传统作战概念和能力转变为可以利用美国电磁频谱根本优势的新方法和手段,并能定位敌方的薄弱之处。
在预算不足的情况下国防部不太可能获得更多资金来改善美国的网络、太空和电子战能力。随着美国对网络司令部和太空部队的关注,恢复美国电磁频谱优势的相关行动最终可能会被最后再考虑。国防部需要减少在其他领域的投资,才能为这些“隐形领域”的能力开发提供所需资金。因此,预计2019年,美军在电子战领域将面临艰难的选择。
第一个艰难的选择是:是提升技术、培训和组织方面的能力,以支持一些创新型项目的开展,还是保持执行大规模任务所需的人员、船舶、飞机和车辆方面的数量(规模)。
相比之下,新的大国竞争很可能是一场长期过程。在这场新的竞争中,军事对抗可能会更加频繁的发生,但与中国或俄罗斯发生冲突的规模将比国防部以往所预测的规模要小,不会是世界大战。与此同时,在人工智能、网络行动、高超音速武器、定向能和机器人等领域的新技术则使小规模交战变得短暂、激烈且具有破坏性。
战争规模和强度的这种转变对能力的需求超过了对规模的要求,至少短期内如此。美国国防部高层领导最近表示,这是他们在2020年预算中所倾向的方向,尤其是在这些能力要求低于预期的情况下。如果国防部要为新的可用于太空、网络空间和电磁频谱领域的作战系统、专家以及培训提供资源,那么首要之举将是必须要强调对能力的需求。
第二个艰难选择将是:军方将如何装备并运用其作战力量。今天,国防部在执行任务中大量采用无线电台和雷达,它们可以在大范围内发射大功率 -其功能强大,但也很容易被对手探测和瞄准。
为了在执行协同行动和搜捕敌人时避免被敌方探测到,国防部需要在低拦截概率/低探测(LPI / LPD)通信系统和无源或多基地传感器上增加投资并实验。
而更具挑战性的是,美国军方还需要降低对以全向方式工作的大功率通信系统(如北约标准Link-16)以及有源单基地(monostatic)传感器(如SPY系列舰载雷达和新的低层空中和导弹防御传感器)的依赖。已有证据表明,2019年,国防部将在技术和应用方面实现这一转变。
敌方对美国和盟国通信的干扰日益受到关注,特别是考虑到国防部对传统无线电和数据链的大量依赖。保护通信免受干扰通常需要使用复杂的波形、跳频(或者提前规划,或者由“ 认知 ”软件即时应对)、高功率等级和/或定向波束。
国防部将在2019年对Link-16进行改进,其中包含部分或全部这些能力。但是,避免被干扰的根本方法是让敌人不要在第一时间探测到我方通信。这就需要LPI / LPD通信系统,与那些niche能力相比其重要性与日俱增,且越来越被多的被认定为新型国防部通信网络系统和作战概念的基线。
传感器也在不断发展,变得不易被敌人察觉。无源射频(RF)传感器应用的时间与无线电台和雷达一样久,并且长期以来测向(DF)一直都是确定辐射物大致方位的方法。在这方面,新的且可能是革命性的变化是,现代计算能力的提升使移动平台可以快速地定位并瞄准对手的无线电台或雷达。
美国海军一直在试验将E / A-18G“咆哮者”的AN / WLR-218雷达接收机用于对辐射源的无源定位,并将在MQ-4C Triton无人机上部署新的无源射频传感器。通用原子公司还在其MQ-9 Reaper 上集成了一个新的RF传感器执行无源瞄准。
传统测向和先进地理定位的缺点是目标需要发射射频能量以进行探测和跟踪。可见光-电(EO)和红外(IR)传感器可以通过探测目标反射或发射的可见光或热能来解决这一问题 ,而EO / IR传感器本质上是无源(或被动)的。
由于这类传感器的尺寸和功率要求相对较小,长期以来,地面部队和无人机都通过EO和IR传感器来寻找敌军和其他目标。现在EO / IR对有人驾驶飞机也越来越重要:海军和空军利用F-35升级后的EO / IR 分布式孔径系统和新的红外搜索和跟踪(IRST)吊舱将提升其发现并与目标交战的能力,而不需要使用雷达或无线电台。
2019年,国防部还有可能增加对多基地雷达的重视:“多”指的是利用多个站点或车辆,其中只有一个会主动发射射频能量来照射目标。其他平台上的雷达接收器则进行被动探测,不必发射能量。
如海军正在尝试利用无人水面舰艇作为多基地目标探测的发射器,通过驱逐舰或未来护卫舰上的雷达阵列进行多目标探测,从而将敌方火力从昂贵的有人平台上移开(有人平台不再辐射射频信号,风险由消耗性的无人船承担)。
空军也在寻求无源雷达, 其需求将是多基地雷达的终极形式:无源雷达不使用有源发射器,而是利用无处不在的民用电视和手机信号塔的背景射频辐射来照射目标。
即使这些手段能够躲开敌方干扰和无源探测,但美国军队仍然需要可以回避和混淆敌方雷达并阻断敌方通信的能力。随着美国竞争对手掌握了自适应、频率捷变雷达和电台技术,越来越需要能够在更宽RF频谱范围内工作的干扰系统,这些系统可以通过认知和机器学习算法来探测并破坏敌方的传输。
国防部已在推进这些新的EW能力发展,2019年,将继续对这些能力进行改进,采用新的数字化控制的电子扫描阵列取代传统的模拟系统。
突出的案例包括海军的SLQ-32水面战电子战改进计划(SEWIP)Block 2和Block 3以及下一代干扰机(NGJ)Block 1和Block 2,陆军多功能电子战(MFEW)地面和空中部分,以及海军陆战队的“ 无畏虎”(Intrepid Tiger)计划。
这些电子战系统现在正在引入来自DARPA两个项目的认知和机器学习算法:自适应雷达对策和自适应电子战行为学习(BLADE)。
最令人鼓舞的是,去年,国防部在实施其电子战战略培训和人员方面取得了显著进展。每个军兵种都为所有人员提供有关电子战频谱重要性和使用方面的培训,并对其电子战专家队伍进行专业化培养。
陆军和海军陆战队除了保留对抗无线电遥控简易爆炸装置(RCIEDs)的能力外,基本上剥离了电子战任务,现在正在部署一系列新的电子战系统并增加专业操作人员。联军则正在开发电磁频谱行动的管理概念,以寻求新的方式对抗下一代能力。
然而,除非国防部能接受削弱在陆地、空中或海上已部署的传统能力,释放出人员和资金来提升其在外层空间、网络空间和在电磁频谱领域的能力,否则,下一代能力不可能到来。
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