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美军机载电子战使能技术发展
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来源：电科小氙
当前，机载电子战发展方向趋于多样化。美国空军、海军、陆军与海军陆战队纷纷提出了各自的方法、设备需求以及战术、技术与程序和作战概念，以适应相关技术的大量涌现和快速发展。
美国空军目前已经放弃大型专用有人电子战飞机。美国海军重点关注EA-18G“咆哮者”飞机。美国海军陆战队则转而支持机载赛博电子战能力。而美国陆军正在建造“多功能电子战（Multi-Function Electronic Warfare，MFEW）”系统族。各军种都在拓展对机载电子战领域的认知，包括电子战、赛博战和信号情报（Signal Intelligence，SIGINT）。这些领域发展快慢不一，但美军正考虑将其都纳入“电磁频谱战”范畴。
美国国防高级研究计划局（DARPA）“马赛克战执行机构”项目经理美国空军Dan Javorsek中校表示，在电磁频谱中，机动是所有作战的基本要素。通信和电子战可以在相同的频谱部分相处融洽，而这也正是美军需要操控的部分。另一方面，数字世界在给予美军大量新能力的同时，也有很多问题需要解决。大多时候，系统用户通过调制、控制，可以将电子战用于进攻和防御。而如果数字系统能提供最大限度的灵活性，美军对电磁频谱的控制和利用也就会更加得心应手。
电磁频谱已经被视为一个主要的作战域来管控，而电子战就是其中的一部分。
电子战由模拟向数字多功能能力的成熟化发展是一个过程。二十年前，美军使用的还主要是“烟囱式”技术，对电子战只是稍感兴趣，第一选择仍是雷达。在向数字化转变中，多功能电子战系统开始走向前沿，改变了作战人员看待作战空间的方式。与此同时，随着无人机开始发挥越来越重要的作用，机载电子战也在不断扩展。此前，无人机主要用于情报、监视和侦察（Intelligence，Surveillance and Reconnaissance，ISR）与猎杀任务。现在，美军正考虑将所有尺寸的无人机用作电子战平台。
无人机能够完成一些原来有人驾驶飞机无法完成的任务。无人机也可以用于平台网络之间，作为计算基础设施进行处理和存储工作。美军无人装置上的能力水平也在持续提升——以更小平台提供同等能力。这意味着，美军可以将更多的电子战能力延伸至不同平台，甚至包括那些无法携带老旧沉重设备的小型飞机。而电子战无人机的发展，源于美军具备一定水平的机器学习和自主技术。随着机载数据分析工具以及轻量级机器学习技术的发展，无人机的数据处理能力将会进一步提高，从而可以更适合电子战——这一点也适用于有人驾驶飞机。
美军各军种正积极探索机载电子战的未来发展出路，尤其是开放标准、互操作性和共性这些重要方面。
标准化对于机载电子战（有人驾驶和无人驾驶飞机）十分重要。开放式标准无论在技术或战略上都带动了机载电子战的发展。由于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Arrays，FPGA）的使用越来越多，模-数/数-模转换器的性能也持续提升。通用性更强的处理器可以利用“FPGA+”或通过与特定处理器耦合，为异构计算提供新的推动力——具备机载处理能力的FPGA和通用处理器可以放到同一硅片上，其规模也更具灵活性。
开放系统标准为电子战带来了重大变化。过去，电子战更像是一种“附加物”；现在，它已成为最显眼且必不可少的需求。2019年初，美国空军、海军和陆军部长“十分罕见”地发布了一份联合备忘录，要求遵守开放标准。这反映了持续使用开放标准对美军的重要性，也彰显了电子战对现代军事作战的支撑作用。
开放系统新技术进步带来的另一个变化就是对商业市场的认可——即便是像电子战这样的特定军事领域。商业技术的进步使其得以进入美国防部的市场空间，从而减少系统数量，也降低了重量、功率以及价格，增强了作战人员的能力。商业市场也有助于美国国防工业的发展，无论是找到解决方案，还是节省研发资金。采用开放标准并与工业界保持紧密关系还能有效缩短装备升级所需的研发时间——洛克希德·马丁公司表示，某系统5年前24个月的研发周期现在可以缩短至30天。
对于美国空军作战而言，电子战毫无疑问至关重要。美国空军的EF-111“渡鸦”电子战飞机已于1998年退役。目前，美国空军还在维护一支由12架EC-130H“罗盘呼叫”飞机组成的小型编队。该机型于1983年开始服役，一直用于亚洲西南部和叙利亚，其使用时间要长于美国空军在阿富汗所使用的任一资产。目前，该机型正逐渐被EC-37B“罗盘呼叫新载机”所取代，首批两架飞机计划将于2023年实现初始作战能力（Initial Operational Capability，IOC）。
在EC-37B“罗盘呼叫新载机”中，70%的主要任务设备来自退役的EC-130H飞机且未做修改，而剩下的30%将采用新设备或加以改进。根据美国空军计划，新型“罗盘呼叫”电子战飞机将提升航程、速度、续航能力和作战高度，以提升防区外距离和生存能力，确保美国空军能更好地在反介入/区域拒止环境中进行电子攻击。
美国空军新型F-35A联合攻击战斗机不会单纯地用于电子战任务。但它拥有足够的建制电子战能力，无需再依靠专门电子战飞机的支持。F-35的AN/ASQ-239电子战系统是一种信号收集系统，由英国BAE系统公司制造，能够进行雷达预警、确认电子发射器的地理位置和同步跟踪多架飞机，并通过雷达提供较高增益（即高集成度无线天线）、高增益对抗措施与高增益电子攻击。这些电子战能力将提供较宽的频率覆盖范围、快速反应时间、高灵敏度和截获概率、精准定向、多机跟踪、自我保护对抗措施与干扰等功能。同时，该系统也向飞行员提供了强大的态势感知能力，能帮助其识别、监控、分析潜在威胁，并及时做出响应。其先进的航电设备和传感器能360°实时提供作战空间场景，最大程度提升探测距离，能在飞行员规避、锁定、反制或干扰威胁时提供更多选项。这些能力也将在美国海军陆战队短距垂直起降（Short Take-Off/Vertical Landing，STOVL）型F-35B飞机和美国海军F-35C舰载机上使用。
DARPA将在未来电子战技术和飞机集成方面发挥关键作用。DARPA希望能有更多的软件定义系统，以增强整体灵活性。这有望打破供应商的束缚，引入第三方研发者，从而也保存了未来技术发展的优势。例如，DARPA“射频任务操作中综合合作式单元”项目就关注了更为先进的阵列、传感器和系统。未来，随着资产的多样化以及多功能化，美国空军需要解决更高复杂度的管理问题，以最大限度地为对手制造挑战而不增加自身负担。
全世界范围内的技术进步及“以软件为中心”的作战方式使得当前局面与过去有很大不同。电磁频谱更拥挤，竞争也更激烈——不仅仅因为有恶意行动者，同时也包括各种手机、无线路由器和商业安全系统。
考虑到电子战的传统定义——电子防护、攻击和支援——以及现在的美国空军飞机，单一平台或军种无法承担全面电子战任务。在研究未来部队架构时，无论是更为先进的平台还是传统的F-15系列、F-16系列和B-52系列及其他编队，美国空军都希望能找到适合在当前拥挤、对抗的电磁环境中作战的途径，以及维持美军竞争优势的新方法。
从某种意义上，无人机适应电子战作战是未来部队架构的核心内容之一。目前，远程遥控飞机（Remotely Piloted Aircraft，RPA）已经成为美国空军作战的重要部分。电磁频谱作战也不仅仅是电子战。和过去相比，美国空军现在能在多种不同距离范围内作战。
新兴的5G技术就是一个很好的例子。在向“软件中心”作战空间迈进中，美军可以利用5G技术在多个频段和频率上作战。还有智能手机，它只需更新软件，而不会对新能力有过多要求。对于美国空军来说，关键的一点是向现有平台添加这些能力，提升现有武器系统的生存能力，使其更加胜任现在的作战环境。美国空军已建立相应的战略、要求和设计并向前推进，以确保在新平台架构中纳入电子战。这是从僵化的硬件解决方案向更为灵活敏捷的软件定义系统转型的一部分，美国空军正在努力适应这种“软件为中心”的变化。
此外，据透露，美国空军相关机载电子战和电磁频谱工作也和新成立的太空军有密切关系。
美国海军也在努力主导电磁频谱并研究机载电子战，一项重要措施就是为非专用电子战飞机配备电子战能力。除了专用的EA-18G“咆哮者”电子战飞机，美国海军也为其所有战斗机配备了一定的电子战能力，为这些传统意义上未被视作电子战平台的平台提供自身电子防护能力。旋翼机可以节省空间和能源，目前已经得到较好应用。在无人机方面，美国海军需要解决数据和控制链路的干扰问题，以及电子战组件的可扩展性问题。另外，美国海军也在扩大商用技术的工作范围。
商业技术极大地促进了潜在对手的进步。这也倒逼美国海军放弃过去数十年来沿用的军事研发和采购周期。美国海军在将关注点放到未来数年、未来10年发展的同时，正在承受更多当前风险挑战，需要更快的反应速度。
进入21世纪以来，机载电子战领域研发的基础使能技术并没有太大变化，但先进技术带来了更多的能力与机遇。小型化的持续发展要求美国海军在更小的空间中能容纳更多计算能力，并处理好散热问题。自动化与人工智能是近期研发的另一个重点，它们所带来的自主行为是美国海军迫切关注的方向，需要更多探索和尝试以便发挥其最大价值。随着美国海军对电磁频谱复杂度及集成难度有了更深入的认识，如何在研发周期早期考虑集成问题也值得关注。互操作性是美国海军产品的支柱，电子战也是其中一部分，未来，美国海军需要在系统协作方面有重大飞跃。此外，多功能技术也同时吸引了多个军种的兴趣。
美国空军和美国海军的机载电子战的关注点都在远距离上，美国海军陆战队则更加关注近在眼前的作战空间——虽然海军陆战队对其F-35B联合攻击战斗机也有远距离需求。
在最后一架EA-6B“徘徊者”雷达干扰机2019年3月退役之后，美国海军陆战队也决定不从美国海军的EA-18G“咆哮者”飞机中寻找替代者，而是将电子战任务融入几乎所有海军陆战队飞机，尤其是F-35B和无人机。
根据《美国海军陆战队2018年航空计划》，美国海军陆战队采取了一种分布式、与平台无关的战略作为电磁频谱作战的航空途径。美国海军陆战队将在飞机平台上集成电子战系统和“猛虎”II型有效载荷，向指挥官提供持久的建制机载电子战能力。F-35将电子战、武器、传感器强有力地结合到了一起，从而可提供发射机地理定位、识别以及数据共享（通过Link 16）等能力。
“猛虎”II是一种无线电雷达干扰吊舱，能够与大多数直升机和固定翼飞机兼容。目前，美国海军陆战队正在开发该吊舱，将其集成在美国海军陆战队的AV-8B垂直起降战斗机、UH-1Y运输直升机、KC-130J空中加油机和MV-22B倾转旋翼机上，提供通信电子战支援和电子攻击能力。美国海军陆战队也计划将“猛虎”II吊舱添加到现有RQ-21无人侦察机和未来美国海军陆战队无人远征机（Marine Unmanned Expeditionary，MUX）中，“提供长距离、持久、穿透性、响应性的机载电子战能力”。
美国陆军尽管通常并不被认为是航空作战的一部分，但它却是世界上拥有最多旋翼机和无人机操作员的部队之一。
2019年1月，美国陆军与洛克希德·马丁公司签订合同，设计、研发和测试用于美国陆军多功能电子战系统族“空中”（Air Large）部分的赛博/电子战吊舱系统。这一吊舱采用了一种“Silent CROW”开放架构系统，可轻松配置用于多种机载和地面平台，包括MQ-1C“灰鹰”无人机机翼挂架上的吊舱。“Silent CROW”可通过电子支援、电子攻击和赛博技术帮助美军士兵实现对敌方电子系统的干扰、拒绝、降级、欺骗和破坏。
美国陆军的新电子战战略要求提高战术边缘地带的电子战和赛博战能力，在所有层级重建电子战，以应对俄罗斯展现出的电子战能力。这些能力十分关键，因为美国陆军必须要面对电子战无处不在的新战场。
和有人驾驶飞机相比，无人机面临不同的问题——尺寸较小、续航时间较长以及不同的尺寸、重量与功率（Size，Weight and Power，SWaP）限制条件。而软件定义性更强的电子战能力可以为小型系统提供更多方便，能引入更多以前无法想象的能力。
在DARPA描述的“马赛克战”中，美军将逐渐远离昂贵的单体系统，转而使用更多分布式系统。无人机恰好适合这种分布式架构。如有需要，无人机可以完成电子战、情报、侦察与监视或其他作战任务。每一架无人机都是独立的联合系统，而美军最需要的，则是一种协作系统。
新技术和新应用改变了美军对现代作战空间的认识。从条令的角度看，将电磁频谱整体上视为一种作战空间，而不仅是一个不同作战空间中的元素，无疑将是一种重要的改变——这不仅改变了美军的思维方式，也改变了其使用方式。电磁频谱不再只是支援机载作战空间那么简单，它本身就是一种作战空间。
一些技术性思维也会发生变化。依托商业现货（Commercial Off-the-Shelf，COTS）和开放标准架构，美军不用再为某一特定飞机制造电子战配件，其他飞机同样也可以使用。
电磁频谱优势是21世纪战争中的兵家必争之地，而机载电子战在其中发挥着尤为重要的作用。未来，美军还需要更好地感知和理解周围的作战环境，理解作战空间布局。
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