美海軍重點電子戰裝備技術項目發展概述

劉 麗，汪 濤，張宇涵

（1.光電對抗測試評估技術重點實驗室，河南洛陽471003；2.信息工程大學，河南 洛陽471003）

0 引言

美軍作為世界上電子戰能力最先進的國家，一直保持著對電子戰建設發展的高度關注。在所有軍種中，美國海軍作為兼具空天和陸上作戰能力的一支執行多樣化任務的綜合性軍種，為了保持電磁頻譜的絕對優勢，將持續發展多平臺、多手段的持久全譜電子偵察，強化全面的電子進攻和保持領先的水面電子防護能力作為電子戰能力躍升的重點。美國海軍表示，未來幾年海軍電子戰發展計劃將獲得穩定的資金，到2030年，美國海軍將在電子戰發展計劃上投資11億美元。在此背景下，近年來美國海軍全力將人工智能、分布式網絡化指揮控制通信、量子技術等重點高新技術，集成應用于新型電子戰裝備技術項目，其建設取得了重大進展。

1 美海軍電子戰裝備能力需求

2017年2月初，美國戰略與預算評估中心（CSBA）發布了《復興美國海上力量：為美海軍打造一種新型艦隊體系》研究報告，從中體現出美海軍諸多電磁頻譜戰理念。美海軍電磁頻譜戰主要理念包括“低功率到零功率”作戰和“電磁機動戰”，二者側重點不同：“低功率到零功率”作戰側重從隱蔽性（電磁靜默戰）角度來解讀電磁頻譜內的沖突；而電磁機動戰則側重從動態性（動態博弈）角度來解讀電磁頻譜內的沖突。

電磁機動戰是“電磁頻譜內的一種分布式網絡化機動活動”。電磁機動戰既是美海軍在未來作戰中保持信息優勢的一種重要作戰方式，也是推動美海軍變革與發展的一種戰略舉措。電磁機動戰作戰方式的實現，需要對通信、指控、信號情報、頻譜管理、電子戰、賽博作戰進行無縫集成，才能提高美軍多方面戰術需求。美海軍近年來的研究項目推動了電磁機動戰概念的發展并為其打下了良好的基礎。這些項目包括“水面電子戰改進項目”（SEWIP）、“下一代干擾機”（NGJ）、“復仇女神”（NEMESIS）項目等。

美海軍認為，電磁機動戰應研發具有電磁域敏捷機動能力的電子設備，要能及時探測到威脅，并能夠在電磁作戰環境中快速調整工作參數，并動態地實施重構。綜合所有設備的電磁機動能力則需要從靜態作戰模式轉變為動態作戰模式，具體包括：

1）提高電磁感知能力，擴展感知帶寬，并提高接收靈敏度；

2）多傳感器的信息融合，綜合現有的地基、空基、天基平臺上的射頻、紅外、光電等多種傳感器，構建完善的電磁域信息采集能力，能夠實時對電磁作戰環境進行態勢感知，為電磁機動的實施提供決策支持信息；

3）開發軟件化的功能可重構平臺，發展認知技術和基于人工智能的決策支持技術等軟件使能能力，進一步提高電子設備的電磁機動能力。

2 美海軍重點電子戰裝備技術項目進展情況

2.1“復仇女神”（NEMESIS）項目

2013年，美國海軍批準了在2014財年創新海軍原型中開始“對抗綜合傳感器的多元素信號特征網絡仿真”，即“復仇女神”）項目的研究工作。該項目旨在開發一個分布式體系，能同步多種分布式平臺的電子戰效果，創建一種相干、一致的電子戰響應，目的是干擾和迷惑敵軍的監視和目標瞄準系統。

“復仇女神”項目于2014財年開始研發，2016財年完成硬件開發、技術和軟件遷移、子系統級外場試驗。2017財年啟動綜合系統級飛行試驗和海上試驗，2018財年底進行最終演示。“復仇女神”是對傳統電子戰戰術的革新。傳統電子戰是多個單獨系統對多個傳感器實施的電子攻擊，只能實現個別或局部效果，而“復仇女神”采用網絡化協同電子戰系統，能對敵方傳感器網絡實施大規模電子攻擊。據有限的公開資料顯示，“復仇女神”針對分布式傳感器系統，對敵軍監視與目標瞄準系統進行擾亂與欺騙；能夠快速嵌入先進技術和能力以應對新興威脅，具備快速改進和升級的能力，以對抗處于發展中的最新能力；突破了傳統電子戰系統的局限，解決了美國太平洋司令部綜合優先事項清單的多個事項；由模塊化可重構電子戰載荷組成，包括美國海軍研究辦公室的誘餌和無人空中/水面平臺；綜合了三個領域的能力：信息、賽博和頻譜優勢，海上平臺任務能力、持久能力和生存能力以及航空兵投送和綜合防御。

美海軍研究實驗室開發的“網絡化舷外微型有源誘餌”（NOMAD，“流浪者”）低成本旋翼無人機是“復仇女神”的一個組成部分。該誘餌可以快速部署，能提供無人化、持久的電子戰能力。聯合使用成群的小型消耗性無人平臺和大型高價值平臺，使“復仇女神”能夠以更彈性和去中心化的方式執行電子戰任務。

2016年年中，作為美國主辦“2016環太平洋軍演”的一部分，美國海軍“平克尼”號導彈驅逐艦在夏威夷沿岸發射了“流浪者”，這是該誘餌首次從海上發射。在測試中，飛行器飛行了30 min，跟隨驅逐艦進行超過8海里，且部分時段速度到達20節。演習中，還對電磁干擾等問題進行了測試。2017年8月，美國海軍在科羅納多號濱海戰斗艦上對“流浪者”開展了進一步測試。在本輪測試中，多個“流浪者”誘餌相繼快速發射后組成了飛行作戰編隊，然后又在艦上依次回收。這標志著美國海軍首次在艦上完成“流浪者”多次發射/回收試驗。

2.2“反應式電子攻擊措施”（REAM）項目

基于DARPA“行為學習自適應電子戰”（BLADE）、“自適應雷達對抗”（ARC）等認知電子戰技術的成果，美海軍研究署于2016財年啟動“反應式電子攻擊措施”（REAM）項目，目標是在海軍電子戰裝備上應用認知電子戰技術。2018年，美海軍分別授出2份認知電子戰技術研發合同，表明該技術在海軍已轉入工程研發階段。

REAM項目是美國海軍“未來海軍能力”（FNC）計劃之一，旨在將DARPA研發的認知電子戰技術轉移到海軍的EA-18G電子戰飛機上，增強EA-18G對抗敏捷、自適應和未知的雷達、雷達模式的能力。

2018年5月，美海軍空戰中心飛機分部授予諾·格公司725萬美元合同，為REAM項目開發機器學習算法，應用于EA-18G的電子攻擊裝備中。美海軍研究署在發布的廣泛機構公告中列出了4方面的研究內容，包括獲取頻譜知識的技術、滿足尺寸/質量/功耗限制的頻譜學習技術、生成電子攻擊方案的頻譜推理技術、執行電子攻擊措施的頻譜攻擊技術。為進一步支持REAM項目實施，海軍水面作戰中心發布信息征詢書，為REAM項目尋找信號檢測和分類技術解決方案。在2019財年的預算申請中，美海軍透露將開展“反應式電子攻擊措施”項目的技術轉移，將這些技術應用于EA-18G電子戰飛機的電子攻擊單元，并將其作為EA-18G的Block II升級。預計REAM系統將于2021年進入應用階段，并有望于2025年投入海軍艦隊應用。

2.3“下一代干擾機”（NGJ）項目

美海軍于2008年啟動了“下一代干擾機”（NGJ）項目，用于替代EA-18G電子戰飛機上的AN/ALQ-99戰術電子干擾系統。NGJ項目將是新一代氮化鎵（GaN）驅動的基于有源電子掃描陣列電子戰系統的一個重要項目。NGJ項目由3個增量組成。第一個增量提供中頻段電子戰能力，以前被稱為“增量1”，現在被稱為AN/ALQ-249系統或“下一代干擾機-中頻段”（NGJ-MB）；第二個增量提供低頻段電子戰能力，以前被稱為“增量2”，現在被稱為“下一代干擾機-低頻段”（NGJ-LB）；第三個增量，目前被稱為“增量3”，將提供高頻段電子戰能力。

2020年3月，美國海軍在帕圖森特河海軍航空站的空戰環境試驗鑒定設施中，完成NGJ-MB吊艙部分研制試驗。NGJ-MB吊艙的結構和設計具備以下能力：能夠在擴大的頻段上工作，能同時攻擊多個目標，具備先進干擾能力；其沖壓空氣渦輪發動機能提供巨大功率；能夠應用于其他平臺和任務。

2020年6月22日，美國海軍按計劃完成NGJ-LB項目的競爭原型測試。此次測試是為期22個月的低頻段現有技術演示驗證（DET）合同的最后階段測試，利用帕圖森特河海軍航空站的空戰環境試驗鑒定設施（ACETEF）和天線與RCS測量設施（FARM）完成，之后，美國海軍將從L3哈里斯公司和諾·格公司中選擇一家作為主承包商。NGJ-LB搭載在飛機中心線或機翼下，以干擾、拒止、削弱和欺騙使用較低無線電頻率的敵人防空系統和地面通信系統。該干擾機可為隱身飛機提供極其重要的掩護。

2020年8月7日，美海軍航空系統司令部宣布，NGJ-MB吊艙完成了完全集成到EA-18G“咆哮者”電子戰飛機的首飛。NGJ-MB吊艙系統由兩種吊艙構成，作為一個吊艙組合用于EA-18G“咆哮者”電子戰飛機。在執行干擾任務時，利用增強的敏捷性和精準度，系統能夠對抗中頻段威脅；在對抗敵方射頻輻射源時，其增強的互操作性和增加的寬帶容量，能提供更大的威脅覆蓋范圍。NGJ-MB吊艙可提高EA-18G飛機現有AN/ALQ-99戰術干擾系統的能力，當其低頻段和高頻段吊艙開始部署后才會完全替代ALQ-99。

2020年12月8日，NGJ-LB項目獲準進入工程與制造開發（EMD）階段。在EMD階段，NGJ-LB將進一步開展研發和測試，確保美海軍和澳大利亞皇家空軍獲得滿足作戰需求的能力。美海軍與澳大利亞國防部于2020年7月簽署了國際合作發展項目協議。

2.4 小型空射誘餌（M ALD）

小型空射誘餌（MALD）實際上是一種有人駕駛飛機投放的無人機，由一個非常小的渦噴發動機提供動力，能夠模擬美國及其盟國戰斗機、轟炸機、攻擊機的作戰飛行特征和信號，誘騙和擾亂敵防空系統，為作戰飛機提供保護。

美國雷聲公司導彈系統部于2003年開發出了MALD，美國空軍后來又決定在基本型基礎上增加多種干擾能力，即發展成“小型空射誘餌干擾機”（MALD-J）系統。MALD-J是在基礎型MALD上加裝一部小型雷達干擾機，先引誘敵方雷達開機，然后迅速將其定位，接著在接近敵防空系統的區域對其實施防區內干擾，為有人駕駛飛機提供支持。

此外，美軍還開發了美國空軍ADM-160C MALD-J系統的海軍改型，即“小型空射誘餌-海軍型”（MALD-N），該系統2018年9月進入技術成熟與風險降低階段，2019年12月進入EMD階段。2020年3月，美國海軍航空系統司令部發布了雷聲公司獲得獨家合同，開始進行MALD-N低速率初始生產（LRIP）。F/A-18E/F“超級大黃蜂”和F-35C“閃電”Ⅱ飛機能攜載MALD-N。

2.5“水面電子戰改進項目”（SEWIP）

“水面電子戰改進項目”（SEWIP）源于2002年4月取消的AN/SLY-2（V）“先進綜合電子戰系統”（AIEWS）項目。AIEWS項目的初衷是在海軍全艦范圍內取代AN/SLQ-32（V）電子戰系統，然而由于項目的狀態不穩定、成本不斷增長且進度滯后，美國防部宣布取消該項目。之后，美國海軍重新調整了其未來水面戰艦電子戰能力的發展路線，于2002年7月啟動SEWIP項目。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。

SEWIP的增量1，即Block 1，包含了一系列的提升措施，聚焦于可快速研發和部署的低風險升級舉措。這些升級不僅使現有SLQ-32的性能得到提升，同時還解決了關鍵硬件的退化問題。SEWIP Block 2對AN/SLQ-32系統的無源探測能力進行了更多的重要升級，包括擴展頻率覆蓋范圍、提升靈敏度、增加精確到達角測量，同時重新搭建系統架構以使未來的升級更加簡單，該增量的正式型號為AN/SLQ-32（V）6。SEWIP Block 3以Block 2為基礎，著眼于電子攻擊與主動干擾能力的改進，正式型號為AN/SLQ-32（V）7。按照規劃，后續的SEWIP Block 4項目將為AN/SLQ-32（V）系統引入先進的光電/紅外對抗能力。

2020年1月，美海軍宣布授予洛·馬公司價值1 390萬美元的合同，繼續支持SEWIP Block 2系統的工程制造與部署。合同要求洛·馬公司提供工程設計和分析，改進用于測試和鑒定的系統、子系統和組件。AN/SLQ-32（V）6可提供信號探測、分析、威脅告警，保護艦船不受反艦導彈的攻擊。系統集成了電子支援接收機、天線和作戰系統接口，增加了高增益高靈敏度（HGHS）和輻射源個體識別（SEI）輔助傳感器、AN/SLA-10D脈沖延遲發生器和液冷裝置。

2020年3月，美海軍海上系統司令部宣布授予洛·馬公司“旋翼與任務系統分部”一份價值880萬美元的合同，為美國海軍的航空母艦、兩棲攻擊艦、巡洋艦和驅逐艦等水面艦艇追加采購SEWIP Block 2電子戰系統。根據合同，洛·馬公司將增加AN/SLQ-32（V）6系統全速率生產的數量，全部工作將于2022年4月完成。

2020年9月，美海軍授予諾·格公司價值1億美元的SEWIP Block 3系統后續生產合同，該系統用于水面作戰，利用非動能/電子攻擊方法打擊傳統與新興的反艦威脅。AN/SLQ-32（V）7作為該公司長期運行的AN/SLQ-32 SEWIP系列電子戰系統的最新版本，旨在為美國海軍導彈驅逐艦、兩棲攻擊艦和航母提供能夠對抗目標瞄準雷達和導彈導引頭的先進電子攻擊能力。2021年5月，諾·格公司獲得美海軍海上系統司令部一份價值7 480萬美元的合同，旨在為航母和兩棲攻擊艦建造SEWIP Block 3系統，并改進相關硬件設計。2021年6月，據報道，諾·格公司已向美國海軍交付了AN/SLQ-32（V）7 SEWIP Block 3工程制造與開發模型，用于將要正式開展的陸基測試。

2.6“電磁機動戰資源分配管理”（EMW RAM）項目

2019年7月，美國海軍研究辦公室信息、賽博與頻譜優勢部發布了“電磁機動戰資源分配管理”（EMW RAM）項目的提案征集公告。該項目是“未來海軍能力”計劃的一部分，它基于平臺內多個系統之間以及多個平臺之間的戰術需求，為下一代電子戰系統開發先進的算法和軟件，使系統具有自適應資源和任務管理能力，從而優化電子支援和電子攻擊能力，以實現自主分布式機載電子戰作戰。

項目將要開發的算法和實時原型代碼主要包括3個技術領域：用于平臺內協調和平臺間協同作戰的電子戰戰斗管理架構；用于電子支援和電子攻擊資源和任務管理的先進電子自適應系統管理架構；具有人工智能輔助決策功能的平臺內人機界面。

項目將開發2種版本的原型系統：第一個是通用型，可用于海軍所有機載平臺和系統中，例如固定翼和/或旋轉翼平臺、電子戰接收機和/或分布式處理器系統等，而且平臺可以是有人的，也可以是無人的；第二個原型系統是在第一個通用型系統的基礎上派生出來的，將安裝到指定的飛機平臺或硬件在回路組件中，并在相關的威脅環境中進行演示。項目的技術成熟度目標是在2020財年第四季度達到技術成熟度6級。項目開發的技術可應用于單平臺的“一對多”和多平臺協同的“多對多”電子戰場景，并適用于所有的干擾距離。

3 美海軍電子戰系統的未來發展

3.1 強調多維構建海上立體電子戰體系

美國海軍非常重視電子戰系統的體系化發展和建設，多年來構建了包括艦載電子戰系統、舷外電子戰系統、艦載機電子戰系統和潛艇電子戰系統在內的立體電子戰體系。在艦載電子戰系統方面，AN/SLQ-32經過多年的發展已經形成了7種主要型號且部分型號已形成裝備；在舷外電子戰系統方面，美海軍研究辦公室于2019年底披露了支持“長航時先進舷外電子戰誘餌”有效載荷的初步概念開發設計合同，該項目將用于反艦導彈防御的長航時軟殺傷；在艦載機電子戰系統方面，EA-18G“咆哮者”作為美海軍現役的艦載電子戰飛機，能夠提供對敵防空壓制、防區外干擾、隨隊干擾以及在聯合作戰時提供目標識別等能力。其主要機載電子戰裝備包括AN/APG-79有源電子掃描陣列雷達、AN/ALQ-218(V)2戰術干擾接收機、AN/ALQ-99F(V)戰術電子干擾系統、AN/ALQ-227通信干擾設備（CCS）、干擾對消系統（INCANS）、AGM-88高速反輻射導彈等；在潛艇電子戰系統方面，美海軍的AN/BLQ-10系統可自動探測、分類、定位及識別海上潛在的敵方雷達和通信信號，該系統適用于“弗吉尼亞”級、“洛杉磯”級和“海狼”級快速攻擊潛艇，以及“俄亥俄”級常規導彈潛艇和未來的“哥倫比亞”級彈道導彈潛艇。

3.2 注重認知電子戰技術的轉化應用

美海軍認為，隨著相控陣、數字波束成形、自適應算法等技術的應用，潛在對手的雷達抗干擾能力顯著提高，其雷達、通信系統的信號變得越來越靈活、敏捷，采用傳統的應對已知特征信號的手冊式電子攻擊方法無法達到作戰效果。針對電子戰能力優勢縮減，作戰手段不能滿足當前戰場需求的問題，近年來美海軍基于DARPA認知電子戰項目取得的成果，大力推進認知電子戰技術的轉化應用，如美海軍啟動了“未來海軍能力”計劃，能夠為相關認知電子戰技術轉化項目提供3～5年的資金支持。2020年8月，美海軍航空系統司令部授予美國雷杜斯公司一份價值5 890萬美元的合同，為海軍F/A-18戰斗轟炸機上的AN/ALQ-214A電子戰系統開發自適應雷達對抗軟硬件，使該電子戰系統具備自適應雷達對抗能力，幫助F/A-18在敵方先進雷達制導地空導彈環境下生存。一系列項目的啟動表明美海軍的認識電子戰技術已經開始轉入工程應用的研制階段。

3.3 重視新型艦載定向能武器的研發測試

美海軍艦載電子戰除改進和完善現有裝備外，還大力發展新型艦載定向能武器，不斷提高主戰艦艇的電子偵察和電子干擾能力。近年來，美海軍定向能領域的大部分工作都集中在開發固態源、化學激光器以及高功率微波方面，主要用于實現對抗小型無人機和小型艦艇等非常規威脅，以及應對反艦導彈的光電對抗。“固態激光技術孵化”（SSL-TM）項目是美國海軍目前正在開展的四大激光武器項目之一，未來有可能分階段服役。“阿利·伯克”級驅逐艦“杜威”號已經裝備了初級版的“光學致眩攔截器”（ODIN）系統，這是美國海軍的一款激光武器系統。2014年至2017年間，美國海軍在“龐塞”號運輸艦上安裝了AN/SEQ-3“激光武器系統”（LaWS）并部署于中東海域。2020年5月，美國海軍太平洋艦隊在太平洋海域對“波特蘭”號運輸艦上的“激光武器系統樣機”（LWSD）MK 2 Mod0進行了試驗。美國海軍宣稱這是高能固態激光的首次系統級運用。隨著美海軍高度重視高功率微波項目的發展，高功率微波將有助于下一代定向能武器系統在短期內實現突破。

4 結束語

在“大國競爭”的背景下，美海軍越來越清醒地認識到，電子戰是潛在的非常重要的關鍵賦能器，在支持戰略情報搜集、戰術態勢感知、指示與告警、部隊防御和平臺自衛方面發揮著至關重要的作用。因此，近年來美海軍大力開展電子戰裝備技術項目研發建設，并將其最新研發成果廣泛應用于訓練演練實踐中，不斷加快電子戰能力建設的步伐。