美軍航母編隊電磁防御及導彈突防分析

齊 躍，張 磊

(1.解放軍91202部隊,遼寧 葫蘆島 125000；2.中國船舶重工集團公司第七二三研究所,江蘇 揚州 225101)

0 引 言

現代戰爭是海、陸、空、天、電多維一體的全天候、全方位、多層次的立體戰爭，其中電磁域是戰爭雙方爭奪的“制高點”，只有贏得制電磁權，才能在現代戰爭中實現綜合態勢感知和精準打擊，真正獲得制海權和制空權。

美國海軍作為具備多維作戰能力的綜合性軍種，其航母戰斗群是美國海軍主力艦隊的最基本編成方式，集海軍航空兵、水面艦艇和潛艇為一體，具有靈活機動、綜合作戰能力強、威懾效果好等特點，可以在陸、海、空、天、電磁多維域實施全天候、大范圍、高強度的連續作戰。同時美海軍持續發展多平臺、多手段的綜合電磁頻譜作戰能力，增強電子進攻和防護能力，以保持電磁頻譜的絕對優勢[1]。

在現代海戰中，反艦導彈普遍具有大射程、高精度、強突防等特點，成為航母戰斗群等大型水面艦艇的主要威脅。為了應對日益復雜的戰場環境和高效的反導系統，反艦導彈通過復合制導、態勢感知、分布式干擾、彈道控制等技術，不斷增強反艦導彈的突防和打擊能力。

1 美軍航母編隊兵力編成

航母戰斗群是美國海軍主力艦隊的最基本編成方式，如表1所示。它以大型航母為核心，集海軍航空兵、水面艦艇和潛艇為一體，具有靈活機動、綜合作戰能力強、威懾效果好等特點，可以在陸、海、空、天、電磁多維域實施全天候、大范圍、高強度的連續作戰。美國平時以航母戰斗群炫耀武力，進行威脅；戰時進行戰略機動，控制海空，為軍事干涉實施封鎖、攻擊。

表1 美國海軍航母戰斗群基本編成[2]

美國海軍目前擁有11艘航空母艦，10艘“尼米茲”級和1艘“福特”級核動力航空母艦。航母戰斗群標準編成為1艘航母、1艘“提康德羅加”級導彈巡洋艦、2～3艘“伯克”級導彈驅逐艦、1艘“洛杉磯”級攻擊性核潛艇和1艘“薩克拉門托”級快速戰斗支援艦。其中“提康德羅加級”導彈巡洋艦提供防空、反艦與反潛等多種作戰能力；“伯克”級導彈驅逐艦協助巡洋艦擴展防衛圈范圍，同時執行防空、反艦與反潛作戰；“洛杉磯”級攻擊型潛艇支持艦隊對水面或水下目標的警戒和作戰。同時，每艘航母配備1個母艦航空兵聯隊,其編成因作戰任務、敵情及航母類型而異。

2 美軍航母編隊電子戰力量編成

美軍航母編隊電子戰力量包括艦載AN/SLQ-32(V)電子對抗系統和舷外有源/無源對抗設備。

2.1 艦載電子戰系統

AN/SLQ-32(V)系統最早由雷聲公司開發，該系統從20世紀70年代后期開始部署，為其水面艦只提供自衛和末端威脅防御能力，先后衍生出5個型號，不同的型號提供不同等級/組合的信號探測、分析、威脅告警、電子攻擊(EA)功能——(V)3、(V)4和(V)5版本具備EA功能。然而，隨著新型威脅的不斷發展以及作戰環境變得愈發復雜，SLQ-32逐漸無法滿足新的需求，在“先進綜合電子戰系統”AIEWS計劃流產后，美國海軍通過“水面電子戰改進項目”(SEWIP)對SLQ-32進行升級。SEWIP采用“螺旋改進”方式對已經停產的AN/SLQ-32(V)電子戰套件進行升級，旨在緩解系統的能力退化、提升可維護性、逐步引入先進的電子防護和電子攻擊能力，確保對先進反艦導彈的有效防御能力[3]。

SEWIP是一個分批次(Block)、多階段的項目，旨在為艦船作戰系統提供增強的反艦導彈防御能力，同時提供抗目標瞄準與反監視能力以及增強的戰場態勢感知能力。2002年，SEWIPBlock1正式啟動，到目前為止，共實施了3個批次的SEWIP升級項目，第4批次(Block4)項目正處于計劃階段。

SEWIP Block 1計劃從2002年開始，針對現役“提康德羅加”級巡洋艦和“阿利伯克”級驅逐艦裝備AN/SLQ-32(V)3型、“尼米茲”級核動力航母AN/SLQ-32(V)4型進行了升級，“提康德羅加”級巡洋艦和“阿利伯克”級驅逐艦如圖1和圖2所示。升級后的AN/SLQ-32(V)3型系統提升了態勢感知能力，能夠實現對低截獲概率信號的偵察、識別和歸類。

圖1 “提康德羅加”級巡洋艦(CG-52)及電子戰裝備圖

圖2 “伯克”級驅逐艦(DDG108)及電子戰裝備圖

SEWIP Block2計劃從2010年開始，以洛馬公司的“綜合通用電子戰系統”樣機為基礎，最大的變化是將原本SLQ-32(V)3/4的多個接收和干擾天線陣面統一用一個天線陣面取代，服役后的裝備代號為AN/SLQ-32(V)6型。

洛馬公司從13年開始，共獲得62套AN/SLQ-32(V)6型電子對抗系統生產合同，陸續對現役“阿利伯克”級驅逐艦和“尼米茲”航空母艦進行升級換裝。2014年7月，美國海軍為“班布里奇”號驅逐艦(DDG 96)裝備了Block 2系統，該艦成為首艘配AN/SLQ-32(V)6的艦船。“班布里奇”號驅逐艦如圖3所示。

圖3 “班布里奇”號驅逐艦(DDG 96)及電子戰裝備圖

2.2 舷外電子戰設備

隨著更先進威脅的出現，傳統對抗措施已不能有效地對抗這些新型導彈，美國海軍重新審視其對付射頻導彈的策略，將舷外誘餌作為美國海軍一個主要的發展路線。美國海軍“伯克”級導彈驅逐艦在大量裝備MK 234“納爾卡”有源導彈誘餌后，不斷致力于研究新型技術和系統，以提供更好的防護來應對新威脅。同時，作為基于“先進舷外電子戰”AOEW項目的初次嘗試，“伯克”級驅逐艦引入了基于無源快速充氣角反射器的漂浮式射頻誘餌MK59 Mod 0。

(1) “納爾卡”/MK234系列有源誘餌

“納爾卡”系統由英國航空航天公司澳大利亞有限公司和美國斯皮肯公司聯合研制，2001年正式大量列裝美國、澳大利亞等國海軍“伯克”級導彈驅逐艦。“伯克”級導彈驅逐艦每艦裝4座獨立的盒式(MK53)誘餌發射裝置，每座裝4枚誘餌彈，“納爾卡”/MK234系列有源誘餌如圖4所示。誘餌彈飛離艦艇后就自主工作，按預先編程的高度(達100 m)、速度和飛行路線飛行。

圖4 “納爾卡”/MK234系列有源誘餌

“納爾卡”系統經SEWIP Block計劃整合進入AN/SLQ-32(V)系統，作為艦艇多層防御系統的一部分，根據艦上的AN/SLQ-32(V)電子戰支援(ESM)系統提供的輻射源信息，計算誘餌彈的最佳發射時間和最佳彈道，MK53誘餌發射裝置根據發射指令進行發射，根據預先編程的高度(達100 m)、速度和飛行路線進行懸停和定位，從而為威脅導彈提供了一個更具吸引力的假目標。“納爾卡”誘餌彈的核心是一個8～18 GHz轉發式有源干擾機，通過大功率轉發來自反艦導彈導引頭雷達的信號，以引誘來襲導彈。有源干擾機寬扇區覆蓋的天線可使單發彈能同時對付多個威脅目標，同時馬達驅動的四葉片旋轉翼使彈體轉動從而將天線指向威脅方向。

(2) MK 59漂浮式射頻誘餌

隨著更先進反艦導彈的出現，越來越多的傳統箔條對抗措施已不能有效地對抗這些新型導彈。針對現代反艦導彈的舷外無源快速對抗需求，美國海軍傾向選擇由基于角反射器的射頻誘餌來提供快速響應能力。“阿利·伯克”級導彈驅逐艦于2013年開始裝備由英國機載系統公司開發和制造的基于角反射器漂浮式射頻誘餌MK 59，該型誘餌配置了一個快速膨脹的雷達反射陣列(由懸浮在海面上的多個射頻角反射器組成，如圖5所示)。

圖5 Mk59漂浮式射頻誘餌

3 美軍航母編隊防空反導策略

隨著以信息化為核心的新軍事革命的興起，出現了各種裝備了先進電子信息設備的精確制導打擊武器。 “反介入/區域拒止”能力使美國航母戰斗群面臨著更大的威脅，改變了美國海軍傳統的“火力對火力”的機械化防空斗爭模式，強調以信息為主導的電子防空。

美軍航母編隊單元級和編隊級的戰斗管理系統根據戰場綜合態勢感知信息，提供綜合軟殺傷/硬殺傷的反導方案，通過協同交戰，創造更大的自衛交戰窗口、更好的預置響應措施以及更多的選項來占據先機，提升防御效能，以有效對應多方向、多類型、多威脅的作戰需求。

目前，航母編隊主戰防空反導作戰系統包括宙斯盾系統(Aegis)和艦艇自防御系統(SSDS)，宙斯盾系統(Aegis)主要裝備阿利伯克級驅逐艦和提康德羅加巡洋艦，艦艇自防御系統(SSDS)適用于航母、兩棲艦和其它非宙斯盾水面艦船。兩者性能差異主要體現在防空反導雷達系統上，相較于Aegis系統的防空反導功能，SSDS系統的AMDR艦載雷達實現了防空反導一體、反艦/反潛/對路多功能集成，同時提升了探測威力和精度，克服宙斯盾系統(Aegis)對3 Ma以上高速目標難以發現的難題。

宙斯盾系統(Aegis)和艦艇自防御系統(SSDS)均通過集成AN/SLQ-32系列電子戰系統，為艦船作戰系統提供戰場態勢感知能力、反艦導彈電磁防御能力和電子進攻能力。

根據公開的資料，“宙斯盾”系統AN/SPY-1D對空搜索最大作用距離約450 km，對典型彈道導彈彈頭(0.03 m2)目標的探測范圍為310 km，反艦彈道導彈作戰流程如圖6所示。按目前美國海軍艦載對空反導雷達探測能力，“宙斯盾”系統具備對我反艦導彈末制導雷達開機前發現的能力。盡管我反艦導彈攜帶了突防干擾裝置，本著量敵從寬原則，以下分析假定干擾失效或防御艦通過編隊其他雷達獲得來襲導彈位置預警，并可根據反艦導彈彈道、速度特征自動識別為反艦導彈攻擊威脅。

圖6 反艦彈道導彈作戰流程

“宙斯盾”系統是基于目標距離驅動的對空作戰系統，其典型對空作戰預案如圖7所示。圖中表示俄羅斯“飛魚”反艦導彈當前位置的白線貫穿防空區域側視圖和作戰動作條狀圖，條狀圖的橫坐標是目標與本艦的距離，那些動作條就是各種軟硬對抗手段了。實戰時根據目標距離遠近，自動/半自動執行，梯次采取各種應對。

圖7 “宙斯盾”系統的防空作戰預案

“宙斯盾”系統據說有90多套這樣的作戰預案，這些作戰預案和預案選取基于海軍編隊裝備技術特點和多年防空作戰經驗總結而成。戰前，就根據當前的任務、周遭環境、本艦角色、可能威脅類型、既定戰術、交戰規則等要素，選擇1套或多套作戰預案來加載，屆時自動/半自動運行，中間人只進行必要的重要決策或者“否決”式干預。這樣就兼顧了防空作戰的復雜性和決策的快速性。

3.1 艦載防空反導對抗分析

根據美國海軍主戰艦艇自防御系統(SSDS)電子對抗使用特點及干擾資源，典型電子戰干擾程序如圖8所示。

圖8 電子戰干擾程序流程

艦艇自防御系統(SSDS)啟動電子戰對抗程序始于艦載雷達傳感器發現并確認來襲目標為反艦導彈，一經確認即進入第1階段，施放MK-36沖淡箔條云和MK-59漂浮式充氣角反，以便在反艦導彈末制導系統開機搜索時在視場內形成多目標，增加末制導系統捕錯概率。同時艦載AN/SLQ-32(V)電子戰系統按艦載雷達目指信息形成方位濾波機制和截獲波束指向(或波束指向掃描范圍)，艦艇進行航線規避(RCS入射縮減規避)。

第2階段始于末制導系統開機輻射，此時由AN/SLQ-32(V)電子戰系統按照濾波機制截獲該方位目標輻射信號后，即開始反射式多假目標干擾，在導引頭雷達視場內形成多假目標，迷惑和欺騙反艦導彈導引頭雷達，增加其掃描搜索時的捕錯概率。

第3階段，“宙斯盾”作戰系統將AN/SLQ-32(V)系統分選識別輻射源類型和雷達觀測的彈頭信號關聯起來，區分突入彈頭和誘餌或碎片。如果反導雷達確認導彈導引頭再入之前指向了虛假的目標，導彈防御系統將避免使用攔截彈對抗反艦導彈彈頭。反之，電子戰系統按反導作戰干擾程序啟動各干擾樣式包(有源無源組合、舷內舷外組合)。

第4階段，艦載有源干擾的發射，誘餌、箔條、煙幕等欺騙措施的有效釋放，以及電子戰技術的選擇和定時，很大程度上取決于艦載雷達對突入彈頭的速度、高度的測量以及相對于防御艦的方位和距離。在保持第3階段干擾程序的基礎上，啟動質心箔條和/或舷外有源誘餌干擾，并調整干擾程序進行艦載干擾機和舷外配合對反艦導彈實施誘偏，施放偽裝遮蔽煙幕彈干擾敵光電探測器和光電目標指示器，艦艇視情進行航線規避；在導彈攻擊末段，艦載干擾機停止可能引起反艦導彈進行干擾尋的的大功率壓制樣式，結合舷外干擾進行脈沖性干擾，同時啟動近防武器系統進行攔截。

3.2 編隊協同防御對抗分析

美國海軍航母編隊利用作戰區域地理特征，通過合理的部署陣形實現反偵察，在重點探測區域內部署傳感器，規避威脅或者提供足夠的海上空間來優化本艦和編隊防御，通過編隊協同創造更大的自衛交戰窗口、更好的預置響應措施以及更多的選項來占據先機，提升系統的效能，擊敗反艦導彈。電子戰作戰區域劃分如圖9所示。

圖9 電子戰作戰區域劃分

按美軍航母編隊防空航區和海上航行安全規則，一般航母與承擔防空哨艦的距離在40 km左右進行海天線接力，擴大對掠海目標或低攻角目標的預警探測距離。承擔內層點防御任務的艦艇，一般也在航母外圍20 km內圈，而即使在編隊進行航渡時，艦艦之間也應保證約10 km左右的安全航行距離。航母戰斗群的主要威脅來自空中，包括為來襲水面艦艇、潛艇和陸基發射的反艦導彈、來襲飛機發射的反艦導彈和投擲的炸彈。為對付這些來自海、陸、空和電磁多維空間的威脅，美軍航母編隊構建了“軟”抗擊與“硬”摧毀相結合的區域縱深防空體系。電子防空體系中電子戰力量主要負責航母編隊0～50 km近區防護，在此區域內各艦載和舷外有源/無源電子戰系統與密集陣等近距防空武器系統構成航母的最后一道反導防線，“軟”抗擊主要依靠艦載平臺干擾和舷外干擾，對來襲彈道導彈目標進行電子干擾和末端攔截。

3.3 防空反導技術發展

隨著更先進威脅的出現，傳統對抗措施已不能有效地對抗這些新型導彈，美國海軍重新審視其對付射頻導彈的策略。美國海軍認為攻擊方擁有對其航母編隊不利的成本交換優勢，而與新型導引頭威脅“相匹配”的軟殺傷應對措施能夠以低很多的成本來滿足防空需求。目前，美國海軍通過 “水面電子戰改進”(SEWIP)和“先進舷外電子戰”(AOEW)項目，以漸進的方式獲取戰區全方位戰術電子戰優勢，最終實現利用舷內/外干擾資源干擾一切敵方威脅的能力，以獲得戰場的主導。針對反艦彈道導彈的防御思路的改變，促使美國海軍不斷升級其艦載電子戰系統，改進了箔條系統、快速反應的角反射器誘餌，裝備新型的主動舷外對抗裝備。SEWIP和AOEW項目反映了美國海軍高層對優先功能進行投資的愿望，試圖在電磁頻譜中保持領先于敵方威脅的能力。

4 反艦導彈突防策略

為了有效應對美國海軍防空反導力量的發展，新型反艦導彈的突防技術發展需要與時俱進。在現代戰爭中，電子情報是對抗的基礎，在反艦導彈突防過程中，只有掌握了敵反導系統的部署位置及技術參數后，采取有效的電子對抗手段來降低對方反導系統的綜合效能，為導彈突防提供必要條件，或采用火力打擊手段徹底摧毀敵方的敵反導系統[4]。

發展彈載綜合電子戰設備實現偵察、干擾、制導功能，可以極大地增強反艦導彈突防能力，可以用來偵察敵反導系統的戰時參數，精確測定其位置，為火力摧毀敵反導系統以及后續打擊創造條件[5]；同時，可以利用電磁、光學或綜合干擾、迷惑、誘騙、壓制敵

反導探測識別系統或攔截導引頭，使其探測識別系統或攔截導引頭失誤，以達到保護自己、消滅敵人的目的。

為了實現對編隊組網雷達的干擾，更好地掩護反艦導彈突防，多干擾機集群協同的電子干擾技術成為導彈突防中雷達對抗技術的重要發展方向[6]。反艦導彈或先遣突防彈加裝一定數量的有源電子干擾機，通過彈射拋灑的方式在不同的地域、空域對敵雷達系統形成分布式干擾。通過分布式干擾機的多方向干擾扇面組合可形成大區域的壓制性干擾，直接導致多功能制導雷達的諸多空域抗干擾效能下降，通過網絡化智能協同，可有效提升對分布式陣列雷達的干擾效能。通過多彈載干擾機集群協同作戰，可有效彌補單干擾機干擾能力不足的問題，通過相互的能力互補和行動協調，可實現任務能力的擴展以及整體作戰效能的提升。

5 結束語

本文對美國海軍航母編隊兵力及電子戰力量進行了探討，研究分析了美國海軍艦艇及編隊防空反導策略及其發展方向。隨著更先進威脅的出現，美國海軍不斷升級其艦載電子戰系統，重點增強新型主動舷外對抗裝備，實現編隊協同、舷內/外組合干擾，以獲得戰場的主導。為了有效應對美國海軍防空反導力量的發展，本文對反艦導彈的突防技術發展進行了分析，可以預見，分布式協同干擾將成為反艦導彈突防研究的重要發展方向。