科普中國(guó)公眾號(hào)
科普中國(guó)微博
幫助作者：劉靂宇
制作：光明網(wǎng)軍事科技前沿
出品：科普中國(guó)
電子戰(zhàn)起源于二戰(zhàn)時(shí)期，當(dāng)時(shí)只有些最基本的干擾手段，如箔條和初步噪聲干擾等。越南戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期，現(xiàn)代電子戰(zhàn)尤其是機(jī)載電子攻擊得到了極大的發(fā)展。雖然新干擾技術(shù)大量涌現(xiàn)，但電子戰(zhàn)學(xué)說(shuō)仍處于起步階段。所以盡管當(dāng)時(shí)的電子戰(zhàn)平臺(tái)在越戰(zhàn)中表現(xiàn)搶眼，但由于任務(wù)制定者們?nèi)狈﹄娮討?zhàn)知識(shí)和標(biāo)準(zhǔn)化程序，阻礙了電子戰(zhàn)平臺(tái)戰(zhàn)斗力的進(jìn)一步發(fā)揮。而機(jī)載電子攻擊實(shí)際上在第一次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間才真正成熟起來(lái)，在戰(zhàn)爭(zhēng)中起到了主導(dǎo)作用。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，一個(gè)國(guó)家想要有制海權(quán)，必須得有制空權(quán)。想要有制空權(quán)，則必須要有制電磁權(quán)。
電子戰(zhàn)涵蓋偵察和干擾兩大機(jī)制
偵察裝備包括專(zhuān)用電子偵察船和作戰(zhàn)艦艇上電子偵察設(shè)備。前者專(zhuān)用于對(duì)海戰(zhàn)區(qū)內(nèi)敵雷達(dá)、通信等電磁輻射源進(jìn)行截獲、識(shí)別、測(cè)向、定位并測(cè)出技術(shù)參數(shù)，獲取敵方戰(zhàn)術(shù)情報(bào)，判斷敵方上兵力部署、行動(dòng)意圖和對(duì)己方的威脅程度；后者用于搜索、截獲、識(shí)別敵海上威脅程度最高的電磁輻射源，及時(shí)向艦艇指揮員發(fā)出警報(bào)，或引導(dǎo)火力實(shí)施攻擊。
電子干擾設(shè)備又包括有源干擾裝備和無(wú)源干擾裝備。有源干擾裝備包括大功率雷達(dá)噪聲干擾機(jī)、通信聲干擾機(jī)或拖曳式有源雷達(dá)誘餌等，以干擾壓制敵軍海上預(yù)警、引導(dǎo)、炮瞄雷達(dá)，航對(duì)空、對(duì)岸、對(duì)艦通信設(shè)備，以及艦載、機(jī)載或岸基反艦導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)；無(wú)源干擾裝備包括箔條、紅外誘餌彈和各種反射體，他們與有源雷達(dá)誘餌一樣，可部署到離真實(shí)艦艇一定距離，形成假目標(biāo)，以引誘敵雷達(dá)和反般導(dǎo)彈跟蹤假目標(biāo)，達(dá)到保護(hù)自己的目的。
“己所不欲，且施于人”已成為電子干擾戰(zhàn)機(jī)核心特質(zhì)
飛機(jī)上電磁探測(cè)，包括雷達(dá)和通訊的系統(tǒng)必須能夠不受對(duì)方干擾的同時(shí)，卻又能夠干擾對(duì)方，使得其雷達(dá)癱瘓。這種“己所不欲，且施于人”的飛機(jī)就是美國(guó)最新研制的一種電子戰(zhàn)飛機(jī)。這類(lèi)戰(zhàn)斗機(jī)的編號(hào)后面都加了“G”，且老美給它起了個(gè)特別形象的名字——野鼬鼠。野鼬鼠是種體積不大的食肉動(dòng)物。讓飛機(jī)叫這個(gè)名字可不是“反差萌”，這是指電子戰(zhàn)飛機(jī)就像黃鼠狼一樣，見(jiàn)縫就鉆，在空中非常靈活，異常兇狠。
圖一 波音EA-18G“咆哮者”電子攻擊機(jī)
該飛機(jī)在美軍的超級(jí)大黃蜂戰(zhàn)機(jī)基礎(chǔ)之上研制而成，不僅保留了原飛機(jī)超強(qiáng)的性能，還加入了新一代電子對(duì)抗設(shè)備，使得飛機(jī)能夠很好地完成電子對(duì)抗任務(wù)。專(zhuān)家們?cè)u(píng)價(jià)說(shuō)，“咆哮者”既是當(dāng)今戰(zhàn)斗力最強(qiáng)的電子干擾機(jī)，又是電子干擾能力最強(qiáng)的戰(zhàn)斗機(jī)。
作為一款名副其實(shí)的電子戰(zhàn)機(jī)，美國(guó)的EA-18G戰(zhàn)機(jī)擁有十分強(qiáng)大的電磁攻擊能力和寬頻信號(hào)感知和識(shí)別功能。以往的電子干擾往往采用覆蓋某頻段的梳狀波，也就是較寬頻率的覆蓋，但敵方雷達(dá)僅僅工作在若干特定頻率。這樣的干擾方式雖然能夠干擾不同頻率，但將能量分散在較寬的頻帶上，就如同對(duì)電磁頻譜進(jìn)行了“地毯式轟炸”，浪費(fèi)彈藥太多，付出功率的代價(jià)太大。
隨著技術(shù)發(fā)展，跳頻能力的抗干擾系統(tǒng)出現(xiàn)之后，傳統(tǒng)干擾方式無(wú)法有效應(yīng)對(duì)每秒鐘發(fā)射頻率都要跳動(dòng)數(shù)次的電臺(tái)和雷達(dá)，干擾效果便大打折扣。此時(shí)對(duì)手的信號(hào)恰似神出鬼沒(méi)的“游擊隊(duì)”，“地毯式轟炸”就顯得不甚明智。與以往這些攔阻式干擾不同,電子戰(zhàn)機(jī)具有的普遍特點(diǎn)是它可以通過(guò)主動(dòng)分析干擾對(duì)象的跳頻圖譜自動(dòng)追蹤其發(fā)射頻率，并采用“長(zhǎng)基線(xiàn)干涉測(cè)量法”對(duì)輻射源進(jìn)行更精確的定位以實(shí)現(xiàn)“跟蹤-瞄準(zhǔn)式干擾”。此舉大大集中了干擾能量，首度實(shí)現(xiàn)了電磁頻譜領(lǐng)域的“精確打擊”。采用上述技術(shù)的EA-18戰(zhàn)機(jī)可以有效干擾160千米外的雷達(dá)和其它電子設(shè)施，超過(guò)了任何現(xiàn)役防空火力的打擊范圍。
圖二 戰(zhàn)爭(zhēng)中的電磁頻譜應(yīng)用
這套系統(tǒng)目的是保護(hù)己使用電磁頻譜，防止敵方使用電磁頻譜的斗爭(zhēng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的第四維戰(zhàn)場(chǎng)，大規(guī)模電子戰(zhàn)將貫穿于戰(zhàn)爭(zhēng)的始終。未來(lái)的高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)，電子戰(zhàn)將發(fā)揮巨大作用，沒(méi)有制電磁權(quán)就談不上制天、制空、制海、制陸權(quán)。
所以電子戰(zhàn)機(jī)的利器就是雷達(dá)。它是電掃的相控陣?yán)走_(dá)，具有非常強(qiáng)大的電子干擾功能，即瞄準(zhǔn)式干擾。瞄準(zhǔn)式干擾系統(tǒng)測(cè)對(duì)方的頻率非常迅速，而且既能測(cè)又能瞄準(zhǔn)，一邊測(cè)，一邊瞄著你干擾。另外，它的通訊干擾也很厲害。一般我們說(shuō)的通訊干擾等于兩人談話(huà)，干擾的人拿著一個(gè)大喇叭放著噪音，兩人誰(shuí)也聽(tīng)不見(jiàn)誰(shuí)。但是這個(gè)通訊干擾就是兩人說(shuō)你聽(tīng)不見(jiàn)我，我聽(tīng)不見(jiàn)你的時(shí)候，他可以聽(tīng)見(jiàn)你的，還能聽(tīng)見(jiàn)我的，這不僅能干擾，還能繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)。它還有一個(gè)干擾對(duì)消技術(shù)，放出干擾波段，即在對(duì)外實(shí)施干擾的同時(shí)，采用主動(dòng)干擾對(duì)消技術(shù)保證己方高頻話(huà)音通信的暢通,這項(xiàng)技術(shù)在美軍中也是首次應(yīng)用。
圖三 相控陣?yán)走_(dá)
相控陣?yán)走_(dá)有相當(dāng)密集的天線(xiàn)陣列，在傳統(tǒng)雷達(dá)天線(xiàn)面的面積上可安裝上千個(gè)相控陣天線(xiàn)，任何一個(gè)天線(xiàn)都可收發(fā)雷達(dá)波，而相鄰的數(shù)個(gè)天線(xiàn)即具有一個(gè)雷達(dá)的功能。掃描時(shí)，選定其中一個(gè)區(qū)塊或數(shù)個(gè)區(qū)塊對(duì)單一目標(biāo)或區(qū)域進(jìn)行掃描，因此整個(gè)雷達(dá)可同時(shí)對(duì)許多目標(biāo)或區(qū)域進(jìn)行掃描追蹤，具有多個(gè)雷達(dá)的功能，具有無(wú)慣性快速掃描，數(shù)據(jù)率高，跟蹤多目標(biāo)，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
此外，作為部隊(duì)網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，EA-18G戰(zhàn)機(jī)裝備了基16號(hào)數(shù)據(jù)鏈的JTIDS聯(lián)合戰(zhàn)術(shù)信息分發(fā)系統(tǒng)。JTIDS采用了高速跳頻、跳時(shí)、直接序列擴(kuò)頻和糾錯(cuò)編碼等多種反偵察和抗干擾措施，是當(dāng)今世界最為“堅(jiān)固”的無(wú)線(xiàn)戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)。時(shí)至今日，除了核電磁脈沖武器，連美軍自己也沒(méi)有干擾JTIDS的有效手段。因而,“咆哮者”的抗干擾能力不可小視。
如果說(shuō)戰(zhàn)斗機(jī)是刀光火影的戰(zhàn)斗；那么電子戰(zhàn)機(jī)就是無(wú)聲無(wú)息無(wú)色的電磁波和電子信號(hào)的斗爭(zhēng)。能夠兵不刃血，以最少代價(jià)取得戰(zhàn)場(chǎng)上的主動(dòng)權(quán)，這是世界任何軍事強(qiáng)國(guó)強(qiáng)烈追求的目標(biāo)。當(dāng)前，中國(guó)正在軍事現(xiàn)代化的道路上穩(wěn)步前進(jìn)，也開(kāi)發(fā)出了屬于自己的電子戰(zhàn)機(jī)。殲16戰(zhàn)機(jī)即采用了類(lèi)似美國(guó)EA-18G裝備的新型有源相控陣?yán)走_(dá)，具備了電子戰(zhàn)能力。隨著我國(guó)電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，無(wú)論是硬件還是軟件控制上面的領(lǐng)先甚至突破，并將為我們的未來(lái)電子戰(zhàn)機(jī)注入強(qiáng)大的體魄和戰(zhàn)斗力。
（劉靂宇：重慶大學(xué)物理學(xué)院教授，青年“千人計(jì)劃”電子信息組組長(zhǎng)，青年“973”計(jì)劃首席科學(xué)家）
京公網(wǎng)安備11010202008423號(hào) 京ICP備 16016202號(hào)-1