俄羅斯新一代電子戰系統發展

方麗

俄羅斯電子戰系統的主要生產商KRET集團是一個綜合俄羅斯主要無線電科技研發單位、生產廠商的大集團，現擁有128家相關企業，幾乎所有俄羅斯知名的無線電系統公司，如開發MiG-35飛機上使用的Zhuk-AE主動相位列陣雷達的Phazotron-NIIR公司、研究電子戰系統的KNIRTI公司，乃至研究衛星導航系統的拉緬斯基儀器設計局（RPKB）等，都在KRET旗下。

俄羅斯的電子戰科技可追溯至1905年，當時其策略是追趕強國，每當強國推出新的電子戰系統，俄羅斯就做出相應系統，并取得樣本進行逆向研究。而如今俄羅斯已擁有相當多的研究廠家，在電子戰各領域、各維度，包括航空、陸地、海上等，都有專門的單位從事研究。除了研究單位外，KRET旗下也有系統研發單位、生產工廠等，是一個垂直與橫向都高度整合的集團。

電子戰系統的研發是持續不斷的互動過程，從理論層次到應用端環環相扣。KRET人員指出：“我們采用超前設計概念，在研發新系統時，將潛在對手的技術發展也考慮進去：如果研發2025年的計劃，就必須考慮2030年時潛在對手的能力。這有許多種預測方法，我們會模擬2030年時對手的技術能力，然后針對這個潛在能力去設計電子戰系統。當然這當中也有很大的不確定性，但系統在設計時保有彈性，可以修正這些不確定性。”

一般而言，設計上的不確定性靠經驗和試驗加以修正。科研人員在做出系統后對其加以測試、修改，其中實務測試相當重要，這些測試必須在各種不同地域進行，因為遍布各地的潛在對手的地理條件是重要的變因。

此外，與使用者（軍隊）的互動也相當重要。研究人員向他們提供研發的科技，但系統畢竟是軍方在操作，所以研究人員必須知道他們使用上是否有其他問題。很多時候軍方的意見是希望系統只通過一個按鈕就可以打開或關閉，而研究人員接納這些意見并朝這方向發展。換言之，很多時候在系統發展時，使用者的經驗和意見促使系統的性能更加完善，使得其在研發方向的多樣性和演算法方面獲得很好的成果。

目前，俄羅斯電子戰科技與西方國家比較，可謂各有千秋。電子戰強國不只是美國，英、法、以色列、意大利等也都有特長，他們各自有專精的領域，例如以色列在引導頭干擾技術方面是佼佼者。俄羅斯的優越性是產品在實戰中獲得驗證，許多外國客戶在使用其電子戰設備后取得了良好的效果。

因2014年初俄烏沖突造成外購部件短缺，但這對俄羅斯電子戰系統領域造成的影響并沒有想像中那么大。電子戰系統是相對封閉、機密的領域，用到的科技都非常尖端，許多都無法在市面上找到，因此主要零部件當然是俄羅斯國產的。至于俄羅斯是否在微電子技術方面落后，這也并不能一概而論。

在技術發展上，現代電子戰系統的重要特征是數位化。以前主要針對每一個要干擾的頻率范圍、特定的用途（例如通信或探測）發展特定的干擾系統，干擾措施往往只是簡單而粗暴地在要干擾的頻率范圍內施加高能量噪聲，或是發出特定信號來干擾。而數位化以后，可以將系統微型化，就可以輕易地用很小的系統干擾所有頻率范圍的無線電系統。數位化后可精準測量對方信號的特征并對其加以復制，以用小功率就實現干擾。

具體地說，目前的數位化電子戰系統有三大主要技術方向：通用元件庫、寬頻譜主動陣列天線、數位射頻記憶體。

以往的電子戰系統因為用途及研發者不同，各用各的硬件，因此研發周期和成本都很高。最新的方法是制造通用元件，所有研發者都根據通用元件進行設計，這樣一來用一樣的量產元件，經過不同的組合及軟件，就可以制出一系列不同功能的產品。

此外，也考慮到電子戰系統的更新周期遠小于硬件的壽命，因此可將其界面標準化，只用軟件更新做小幅升級（像發動機控制系統、飛控系統升級一樣），也可用更換硬件模組的方式做大幅升級。

目前，俄羅斯KRET已經基本完成了電子戰系統基本元件庫的建設，由旗下的電子公司統一對相關企業供應量測器、轉接頭、纜線等基本元件。在使用通用元件與模組的情況下，電子戰系統的質量尺寸指標提升30～40%，可靠性提升2～3倍，耗能降至1/4，工作成本降至1/5～1/4，研發周期降至1/3。

以前沒有通用元件的年代，俄羅斯國防部對電子戰系統的使用年限要求為15～20年，然而電子戰系統汰換周期太短，數年后其實就過時了。而使用通用元件及模組化后，基本硬件架構可以用20年，期間再通過軟件或個別模組的更新就可以擁有新功能。

事實上，除了電子戰系統外，第五代戰機的航電系統也朝通用元件庫方向發展。例如俄新一代T-50戰機的多用途整合式無線電系統（MIRES）也是在一開始就先規劃通用元件，要求次系統承包商依據通用元件進行開發。航空電腦也一樣。例如2009年RPKB展出的BVS-1機載電腦，該電腦由通用處理模組、信號處理模組、影像模組、資料交換模組、永久記憶模組等組成，可以自行進行數位-類比互換、資料處理、信號處理、影像處理等，僅資料處理能力就高達每秒120億次。而Su-35戰機的導航電腦Baget-53-31M，其原型Baget-53早在1990年代末期就問世，但Baget-53-31M的硬件大幅更新，例如GMK-8影像模組就是取自前述的BVS-1。除此之外，在RPKB的諸多改良型電腦中，也都可以看到BVS-1的模組。

基于主動相位陣列天線超寬頻天線系統的工作范圍能涵蓋1～18GHz，目前這些天線使用GaAs或GaN，質量可以減輕1.5～2倍，可靠性及效率可以提升2～3倍。

目前，KRET也準備生產基于數位射頻記憶體的信號處理模組。這種模組可以在幾納秒的時間內記錄并復制對方的信號，甚至在其中加上幾乎任意波形的干擾信號，然后送還對方。有別于以前的噪聲干擾以及事先設計好的干擾信號與被干擾信號不同，因此很容易被發現，現在用數位射頻記憶體復制或制作出來的干擾信號是量身定做，因此對方相當難區別。

美軍對通信的依賴程度似乎也是俄羅斯研發人員的關注點。在癱瘓先進國家數位化作戰管制系統的可能性方面，KRET認為所謂的管制系統不外乎是一系列通信措施的結合。所以電子戰系統要做的就是找到這些通信信號，有些不管它，有些就施加干擾信號進去，迷惑對方。

當然，電子戰系統也要避免資源浪費在不必要的地方，因此要從不同來源取得信號，不管是探測信號、通信信號還是其他用途，必須能從中找出需要干擾的信號并加以干擾。

KRET集團認為現代電子系統的弱點在于越來越復雜，那么，外界就越容易透過干擾讓其局部功能出現問題，然后系統會覺察問題。接著用大量的資源去除錯，有時候絕大多數資源就因此用在除錯上。KRET也十分注重這樣的干擾與反干擾。

Su-34戰機所用的希比內山電子戰系統是早先問世的L-175系統的改型，這套系統近期名聲大噪的原因是傳聞其癱瘓了美軍神盾艦的系統。2014年4月12日，Su-24戰機在黑海飛過美軍神盾艦附近12次，有報道指出當時Su-24戰機與神盾艦發生一段暗斗，期間，Su-24上的希比內山電子戰系統干擾了神盾的系統。對此俄羅斯獨立軍事觀察節目親自造訪電子戰系統的研制單位一探究竟。記者被帶去參觀量測電磁兼容的無回聲室，這種腔室本來就要隔絕外來的電磁波，記者打開手機沒有任何信號，工廠的人員意有所指地說：“這就是美國軍艦上的雷達所看到的樣子。”報道也提到，希比內山電子戰系統是Su-34戰機專用的，應該不可能用在Su-24戰機上。該電子戰系統的前期型L-175V系統早在1995年1月就在Su-24戰機上試驗，所以如果Su-24戰機上有電子戰系統，也是早期款L-175V系統。

KRET方面也提到，希比內山電子戰系統仍持續進行模組更新，借由模組的微型化技術，使其在尺寸、質量、耗能不變的情況下能擁有更多功能。

2012年的國際安全展覽期間，為MiG-29及Su-35戰機研制新一代電子戰夾倉的CNIRTI（俄羅斯航空電子戰系統研發單位）發言人表示：“CNIRTI新研制的產品已經準備好讓MiG及Su系列戰機變成隱形。”他們研制的是新型電子戰系統以及納米吸波涂料，電子戰系統有供MiG-29戰機所用的MSP-418K小型尺寸電子戰夾倉以及供Su-35戰機所用的Omul夾倉。

這些電子戰系統都采用數位射頻記憶體，除了保護自己外，也可將戰場環境中所有海上、陸地、空中、太空電子戰系統整合在一個網絡運作，當任一個目標遭受攻擊時，網絡內的所有電子戰系統會協同生產假信號以干擾敵方。

2013年CNIRTI進一步公開這些新型電子戰系統的細節。據相關信息，這些系統使用基于數位射頻記憶體的同調數位接收及發射器，能指向輻射源并發出干擾信號。以此接收及發射器為核心，可以同時具備電子偵察、電子戰、探測、威脅分析、同時多目標干擾等功能。這些數位射頻記憶體與同調數位接收及發射器都是通用性的，可以視需要用在其他用途的系統。MiG-29戰機所用的MSP-418K夾倉是采用這種最新通用技術的原型，其技術已經運用到敵我識別、探測雷達、訓練器與模擬器、量測儀器、無線電通信等領域。MSP-418K夾倉可靠性很高，不需要特殊的校準儀器加以輔助。

CNIRTI也在研制基于不同長度的納米碳管的吸波涂料，能大幅吸收雷達波，不止能對雷達波隱形，對光電系統也有效果。這種吸波涂料具有絲狀構造，尺寸在微米級與納米級之間（視用途而定），能以噴霧方式作為吸波涂料，或是在受防護物體周圍形成吸波云，用于降低雷達探測特征。

T-50喜馬拉雅山電子戰系統由卡魯加無線電科技公司研發，Signal無線電工廠生產，將來也會用于研發中的第六代無人戰機。KRET稱，喜馬拉雅山與希比內山系統在架構上的重大差異在于，喜馬拉雅山用于匿蹤戰機，所以功率可以不用太大，可以更進一步微型化。

2014年4月24日，Signal無線電工廠表示，工廠正在制造第一批喜馬拉雅山電子戰系統，并將在短期內交貨。比起上一代系統，喜馬拉雅山采用若干新的設計思想，尺寸顯著減小。

2014年10月20日，無線電科技集團宣布，已經交付第一批喜馬拉雅山電子戰系統供T-50戰機使用，且T-50原型機已載著該系統試飛。這是一種高度整合的系統，有別于上一代電子戰系統是安裝在飛機上的個別系統，喜馬拉雅山的天線與其他航電系統一起整合在機身及機翼各處，實現所謂的智慧蒙皮功能，能增強飛機的抗干擾能力和戰場生存性，并顯著抵消潛在對手的匿蹤優勢。

由此可見，在T-50戰機上所謂的指揮蒙皮不只是像Su-35戰機那樣，蒙皮上散布各種感測器，而是在制造時就將感測器與機身部件整合在一起出廠。比較直接的例子是分布式光電感測器，裝在機身后還要包覆整流罩以與機身融合。其在設計時本身已考慮飛機的外型及安裝點，因此直接裝上飛機就可以跟機身表面融合，仿佛就是飛機上的零部件之一。

類似地，在不久前公開的一份T-50戰機匿蹤設計專利說明書上提到一項匿蹤設計：“盡可能減少個別天線的數量，其措施之一是使用機體結構或部件充當天線，例如以垂尾充當通信天線。”這與上述設計有異曲同工之妙。