葉瑞芳,武坦然,任翔宇
(中國人民解放軍63892部隊,河南 洛陽 471003)
在高新技術條件下,在陸、海、空、天、電磁等全維作戰空間中,電子戰無人機不僅可完成情報偵察、目標定位、戰場監視、雷達誘騙、電子干擾、反輻射攻擊、戰場目標毀傷效果評估等電子戰任務,而且還可攜帶導彈執行精確打擊、定點轟炸及巡航導彈攔截等作戰任務,甚至還能夠代替人員在核生化或其它特殊條件下執行特種作戰任務。因此,電子戰無人機越來越受到各軍事強國的重視,并成為其重點研發方向。
外軍在廣義上將無線電電子戰理解為:使用全部電磁頻譜,以提高己方兵力與兵器的作戰使用效能,削弱敵人控制其兵力與兵器的能力。無線電電子戰被發達國家武裝力量視為遂行作戰行動不可分割的組成部分。無線電電子戰措施具有防御、進攻和支援性質,在武裝對抗和非作戰行動中均可使用。
外軍將無線電電子戰任務主要賦予空基系統與裝備,與有人駕駛飛機相比,無人機在此方面具有一系列的優勢。首先是人員無須冒生命風險。此外,研制無人機時更便于運用隱身技術,從而使它們可以更加接近目標,并在預定區域根據所需時間進行停留。無人機抵近無線電電子壓制目標活動也減少了用于施放干擾的能量消耗,在進行無線電與無線電技術偵察時能確保截獲感興趣目標所發射的小功率信號。
目前,無人機主要用于遂行偵察、觀察和通信任務,如表1所示。

表1 無人機的任務能力
在戰略指揮層次上,無人機的主要功能是無線電與無線電技術偵察。在此過程中無人機將截獲、分析信號并生成無線電電子態勢圖。同時還要補充位于巡邏區域的無線電電子系統數據庫。在戰役層次上,無人機主要執行包括成像偵察在內的偵察任務,為武器系統提供目標指示,并對敵方無線電電子系統進行無線電電子攻擊。在戰術層次上,無人機借助于無線電與無線電技術偵察系統與裝備,收集和向用戶傳遞重要的無線電電子態勢情報,并根據司令部意圖生成對其壓制所需的目標指示信息。未來,部署在無人機上的無線電電子戰系統與裝備應在戰術層次上得到最大程度的普及,在這一層次上它們能得到最高效的使用,為距離目標較遠的成像偵察裝備和無線電電子壓制系統提供補充。
目前,有49個國家正在研制與生產250多種型號的無人機。當前,無人機是航空工業領域發展最快的一個領域。美國在該領域占據領先地位,如圖1所示。
現有和在研的無人機可分為三類:戰略無人機、戰術無人機和特種無人機。每一類都可按尺寸、航程、續航時間、飛行高度以及使用特點等進行細分。無人機類別如表2所示。

圖1 各國無人機產量占世界總產量的比例

表2 無人機類別
根據最大起飛質量,無人機還可分為小型、中型和大型無人機。其中,小型無人機的最大起飛質量為250kg,中型無人機為250~2300kg,大型無人機則在2300kg以上。用于遂行干擾的無線電電子戰設備適宜安裝在小型無人機上,它們可安裝在個別型號的無人機上執行特種任務。無線電電子防護設備則不適宜安裝在小型無人機上,原因是后者尺寸較小,成本相對較低。從裝備無線電電子戰系統與設備的角度來看,中型無人機前景最光明。相對不大的尺寸和高機動性,加上足夠的載質量,使中型無人機成為向敵縱深防區滲透并對敵無線電電子戰系統進行無線電電子攻擊的有效平臺。同時,為了提高作戰生存能力,還可為其安裝單機無線電電子防護設備。大型無人機由于成本高,應安裝單機無線電電子防護設備,在很多情況下可利用這些設備從相對安全的區域施放干擾。
另外,空中自主式假目標也占有一席之地??罩凶灾魇郊倌繕耸窃诶走_屏幕上顯示為類似攻擊機的一種無人機。空中自主式假目標的機體由復合材料制成。機載設備包括小型無線電電子壓制站,它能對敵雷達產生干擾信號并增加敵攻擊機的攔截和跟蹤難度??罩凶灾魇郊倌繕嗽谖磥韺⒌玫綇V泛使用。
從微型無人機到“全球鷹”戰略無人機,各種無人機的問世促進了新型無線電電子系統與設備的發展。生產無人機機載無線電電子戰設備的主要國家有:美國、以色列、法國和德國等。
在電子戰無人機機載設備的研制過程中,其主要限制是其尺寸、質量和所需功率。由于使用液冷系統的無線電電子戰設備需要額外的空間,且其質量也有所增加,所以目前的主要任務是為無人機研制氣冷設備。但對在無人機上使用液冷系統的可行性研究仍在繼續。例如,液冷機載信號情報有效載荷(ASIP)無線電與無線電技術偵察系統目前正在“全球鷹”Block 30戰略無人機上進行試驗。
諸如效費比等指標也會對使用無人機遂行無線電電子戰任務的前景產生巨大影響。無線電電子戰設備的成本相對較高。但由于無人機要經常在高風險情況下執行任務,所以所有的研制生產公司都在努力降低其成本。全壽命成本最終將決定哪些公司能立足于世界無人機機載無線電電子設備市場。
地面站與無人機之間的數據交換速度以及后者是否列入統一的信息網具有重要意義。各時期無人機在全球信息網中的配置狀況如圖2所示。

圖2 各時期無人機在全球信息網中的配置圖
通信設備通常是為具體平臺研制的??紤]到通用性原則,有關國家正在研究和研制模塊化和“即插即用”的通用通信設備。
電子戰無人機的最終目標是建成這樣一種結構,即在該結構中實現的不是無人機水平上的協同,而是部署在不同運載工具上的無線電電子戰系統與裝備水平上的直接協同。在這種情況下,各軍種和聯軍都能協同使用無人機。
決定無人機是否為獨立武器裝備的關鍵是其自主性。目前,計算機技術可使無人機在人的參與度最小化的情況下完成任務。
無人機所使用的計算機將首先遂行以下任務:分析所截獲信號的各種參數(頻率,發射方向,信號記錄時間等);轉換并精選所截獲信號,以評估無線電電子態勢,對信號分類并存儲到存儲設備中;根據為無線電電子戰系統開發的標準結構數據庫對信號加以識別。
據國外專家推測,如果自主式無人機的研制目標是使其具備與人相當的態勢評估和決策能力,那么無人機計算機的運算能力應不低于1014次/秒,而存儲設備容量為108Mbit。
據預測,大型計算機的數據處理速度和存儲器容量到2015年才有可能達到人的水平。據國外專家評估,到2030年,處理器的運算速度可達1.08億次/秒。至于無人機所需的小型計算機,則在計算機技術沒有質的飛躍的情況下,在2025~2030年前不會達到這一水平。
現代化的半導體硅酮處理器采用了紫外線電路印刷技術,其極限尺寸為1μm。有人認為,到2015~2020年有可能會采用諸如光學、生化學、分子和復合處理器這樣的新技術,甚至采用量子干涉轉換裝置。量子干涉轉換裝置可使計算機系統的運算能力比現在提高3次方,而分子處理器的處理能力要比現在提高9次方??傊陂_發無人機所用的計算機新技術的過程中,在很大程度上要汲取商業領域所獲得的經驗。
但確保所有無線電電子設備的可靠性還是個問題,該可靠性包括對放射性照射的高度穩定性。
目前,無人機機載無線電電子戰系統與裝備的研制人員主要面臨以下技術和任務要求:
1)研究有效進行無線電電子攻擊并確保無人機生存能力的最佳距離。
2)按照隱身要求為無人機裝備無線電電子設備。自身輻射是暴露的主要因素,這也加大了無人機的損毀概率。
3)在進行無線電電子攻擊過程中,確保與遠方用戶之間的穩定聯系(無人機自身的干擾有可能導致無法有效調整任務,甚至中斷向其他用戶傳遞情報)。措施之一是提高無人機的自主性。同時還應針對敵方的無線電電子壓制設備對通信線路進行保護。
4)確保實時傳遞大容量信息。實際上,針對所有作戰態勢的變化對無人機進行重新編程是不可能的。相關人員應在控制站做出調整任務的決策,但前提是必須獲得詳細的態勢情報。
5)確保機載系統具有高度的可靠性。因為有人駕駛平臺的安全取決于無人機的成功使用。此外,無人機應在很大程度上具有自主性,以在與控制站臨時失去聯系或聯系不穩定的情況下發揮作用。
6)產生所需功率的干擾。提高干擾信號功率將導致無人機尺寸及其成本的增加。
7)無人機的行動應與有人駕駛飛機的行動相協調。
8)確保發現目標和對其進行無線電電子壓制之間的時間間隔最短。
無人機(包括作為無線電電子戰裝備運載平臺的無人機)在外軍作戰行動中發揮著越來越重要的作用。無人機的使用效能將在很大程度上取決于其在復雜的、不斷變化的作戰態勢中遂行任務的自主性。網絡化作戰將是無人機作戰使用的特點。在無人機作戰網絡中,將有各種攜載有不同有效載荷的無人機。機載計算機系統計算找出壓制敵無線電電子系統的最佳方式。同時,還可在無人機上安裝干擾站、超高頻定向能武器系統以及電磁脈沖定向能武器系統??蓮V泛使用自主式空中假目標來突破未來的一體化防空系統。■
[1]КожушкоЯН,РезниченкоАИ,ОлейникЮА,МихайликАА.Tенденцииразвитияавиационных средстврадиоэлектронной борьбывоенно-воздушныхсилсоединенных Штатовамерики[J].Наука и техника Повитряних Сил Збройних Сил Украини,2011,2(6):44-48.
[2]Евграфов В.Перспективы использованиязарубежными вооружёнными силами беспилотных летательных аппаратов для решениязадач РЭБ [J].Зарубежное военноеобозрение,2009,10:53-58.
[3]張欣,嚴俊,吳雪松.電子戰無人機航電系統及其發展[J].航空電子技術,2012,43(2):8-12.
[4]羅守貴.電子戰無人機的發展現狀及趨勢[J].艦船電子對抗,2009,32(2):26-28.
[5]鄧有訓.電子戰無人機作戰使用及其防御對策分析[J].空軍雷達學院學報,2010,24(3):196-199.