漫谈海空电子战——“咆哮者”南海吃瘪？

作者：兰顺正

首发自：《航空知识》

在2024年6月，网上有消息称美军EA-18G“咆哮者”电子战飞机闯入南海并施放干扰，结果在与中国055D型驱逐舰“南昌”号的电子对抗中败下阵来，该消息的真实性虽然未被官方证实，但也让相关电子战的内容成为各方的焦点。

电子战是以电磁波为能量载体和中介的军事对抗，无形无相、看不见摸不着却往往就在身边。1904年4月15日，日军舰队进攻停靠在旅顺的俄罗斯舰队。俄军舰队一名电报员故意发射电磁波干扰日军用于校正炮弹弹着点的无线电通信，使得当天日军的炮击未对俄军舰造成毫发之损。该事件堪称是人类历史上首次电子战，因此俄罗斯把4月15日定为“电子战专家日”。一战中，英、德两军的无线电通信干扰变得炽热化。二战中，无线电通信对抗、导航对抗和雷达对抗全面展开。越南战争中，美军通过给战斗机加装电子干扰吊舱来对付地空导弹的搜索、瞄准雷达，大大提高了战斗机的生存概率。1982年6月9日，贝卡谷地之战中以色列对叙利亚的优势电子战；海湾战争中，以美国为首的多国部队在大规模空袭之前，对伊拉克防空和电子通信系统进行的代号为“白雪”的高强度电子压制。时至今日，随着各种电子系统在军队中的大规模普及和运用，电子战已经成为了大国军事博弈的重点和前沿。

目前电子战几乎已经渗透到不同战场的各个角落，不论是中东、俄乌等地都可以看到不同形式的电子战不断发生。而如果网上所传的南海电子战真实存在的话，那么就是典型的电子战飞机与水面舰艇电子战设备之间的海空电子对抗，以下我们就对两者进行详细的阐述。

徘徊天空的“电子魔咒”

电子战飞机是一种专门对敌方雷达、电子制导系统和无线电通信设备进行电子侦察、干扰和攻击的飞机。相较于地面电子战平台，电子战飞机这类空中平台具有显著的优势。比如电子战飞机可以迅速移动到需要执行任务的位置，能够覆盖更广泛的地理区域，这为战场上的灵活部署提供了保障；而且还能对敌方的突然袭击做出快速响应，这对于紧急情况下的战术决策至关重要。同时由于飞机位于高空，其信号传播具有明显优势，高空作业使得信号受地形、建筑物等障碍物的影响较小，从而在干扰敌方通信和雷达系统时更加高效。

专用电子战飞机大致分为两大类：第一类是电子侦察飞机，也称为电子支援飞机。这类飞机有的是通过民用客机、商务机或军用运输机等大中型平台改装，有的是使用大中型无人机平台，所以往往留空时间长、航程远，主要用于侦察敌方雷达、无线电通信等电子信号，往往属于“幕后监听者”。

而常常处于风口浪尖的则是第二类电子干扰机。电子干扰飞机具备电子侦察能力，同时也具备对敌方雷达、通信系统进行电子干扰的能力。电子干扰机又大致分为两类，一类是基于大中型长航时平台的防区外支援干扰飞机，另一类就是基于小型高速飞机平台的干扰机。

前者中比较知名的是美军EC-37B“罗盘呼叫”电子战飞机，后者的代表则是经常在南海露面的美海军EA-18G“咆哮者”电子战飞机。

EC-37B采用了民用公务机机身

具体而言，EC-37B“罗盘呼叫”是美国空军新一代电子战飞机，是已经老旧的EC-130H“罗盘呼叫”电子战飞机的继任者。在2017年，美国空军与L3科技公司（L3 Technologies）签署了一份改装合同，下一代“罗盘呼叫”项目开始启动。该合同的主要内容，就是将EC-130电子战机上相应的电子战设备取出，并安装到湾流G550公务机的机身内部，最终改装出EC-37B“罗盘呼叫”电子战机。据悉该项目此前还启动了一项耗资 4500万美元的升级，称为“航空电子可行性计划”，使机队符合美国联邦航空管理局和国际航班信息规定，以在驾驶舱内提供“玻璃化”液晶信息显示套件。这些套件于2016年8月开始安装时，美军相关人员表示这些升级有助于“将飞行员的态势感知能力提高十倍”。

数据表明，和EC-130电子战机相比，配备了双发涡扇发动机的EC-37B电子战机不但提升了燃油经济性，而且飞得更高更快。EC-130H电子战机的巡航速度只有0.5马赫左右，最大飞行高度在7600米左右。而EC-37B电子战机的巡航速度为0.85马赫，最大飞行高度可以达到15500米左右。这意味着EC-37B电子战机能够在更短的时间内进行更大范围的电磁干扰，而且安全性也更高。同时其民机外形还具有一定的“欺骗性”，可降低对方雷达识别准确度，增加其查证难度。另外，湾流G550作为高端公务机还可以在执行电子战任务时提供安静舒适的舱内作业环境，从而有效延长机组人员的连续工作时间。

各种视频与照片显示，EC-37B电子战机机身的两侧各有一个巨大的鼓包，而在这样的鼓包内收纳了大量的电子干扰设备。有报道指出，EC-130H电子战系统的主要任务设备，是英国BAE系统公司开发的“机载战术电子攻击武器系统”，而其硬件主体的70%将原封不动地集成到EC-37B的机载设备中，其余30%设备将进行升级。在此基础上，该公司还开发了采用开放式软件架构的“小型自适应电子资源库”技术。这种技术允许在不对硬件配置进行重大调整的情况下实现电子战系统的更新，从而大幅提升EC-37B基于软件的电子战能力。

据悉，EC-37B电子战机还将配备旨在破坏敌方传感器和通信设备的附加技术，而更新的电子战能力对于五角大楼正在推行的全域作战概念至关重要。在2023年5月，有报道称美方已经完成了EC-37B首次任务飞行。未来，EC-37B预计装备10架，将主要执行干扰敌方的指挥与控制通信、雷达以及导航系统任务，并压制敌方防空网络，同时辅助情报收集系统能够发现、跟踪和定位敌方信号发射器。

而EA-18G“咆哮者”是目前小型高速干扰机中的佼佼者。该机属于F/A-18F“超级大黄蜂”战斗机的衍生型号，其最初型号的电子战能力主要源自以EA-6B ICAP-3为基础改进的电子战系统，包括：AN/ALQ-218（V）2电子战接收机、AN/ALQ-99F（V）干扰吊舱以及AN/ALQ-227（V）1通信对抗系统等。雷声公司正在为美国海军研制下一代干扰机（NGJ），计划于2021年装备EA-18G，从而使该机的电子战性能再上一个台阶。

EA-18G“咆哮者”电子战飞机

其中AN/ALQ-218（V）2电子战接收机由安装在翼尖挂架的天线阵列吊舱、安装在前机身两侧和机翼后缘内侧的干涉仪天线、以及安装在原机炮舱内的处理设备组成，其主要任务是对敌方辐射源进行测向和定位，为有源干扰机和机载任务传感器（AN/APG-79有源相控阵雷达）提供目标指示，并为AGM-88“哈姆”反辐射导弹提供目标瞄准。而AN/ALQ-99F（V）干扰吊舱分为低频和高频两种，均利用头部的空气冲压涡轮独立产生电力，可以摆脱对载机供电系统的依赖，能够覆盖10个波段（0.064～18GHz），主要用于对敌方雷达设备实施压制干扰。AN/ALQ-227（V）1通信对抗系统则主要对敌方通信设备实施阻塞式干扰，其处理单元也安装在原机炮舱内，发射部分直接使用AN/ALQ-99F（V）低频干扰吊舱，覆盖频段更宽，干扰能力更强。

EA-18G电子战系统能够实现对敌方辐射源的精确定位以及瞄准干扰，即只向敌方雷达设备所在的方位发射干扰波，而不是像以往那样大范围发射干扰波。这样做既可以将能量集中在一定的区域内，增强了干扰强度，同时也减少了因大范围辐射而被敌方其他作战平台发现的概率。此外，AN/ALQ-218（V）2电子战接收机与AN/ALQ-99F（V）干扰吊舱、AN/ALQ-227（V）1通信对抗系统配合使用时，前者可以通过监测接收到的敌方电磁波频率变化，向后两者发出干扰波频率调整指令，从而有效对付频率捷变雷达和通信系统。

同时，EA-18G电子战系统的电磁兼容设计做的比较出色，通过分时技术能够保证AN/ALQ-218（V）2、AN/ALQ-99F（V）和AN/ALQ-227（V）1同时工作，并且在机载通信系统中采用了干扰对消技术，从而保证在对敌方实施干扰时，本机依然可以与外界进行超高频段通信。2015年，美国海军还采用罗克韦尔-柯林斯公司开发的战术定位网络技术，利用3架EA-18G挂载的AN/ALQ-218（V）2电子战接收机，实现了空基无源精确定位。根据美国海军的说法，甚至连手机这种非常微弱的辐射源，3架EA-18G都能够接收到信号并且定位。

而EA-18G不仅可以实现全面的电磁压制“软”打击,使得防区内空载或舰载预警引导雷达无法发挥最大效能,还可以携带攻击性武器对目标实施“硬毁伤”打击,如对舰载防空雷达采用AGM-88反辐射导弹进行打击；对空中目标采用AIM-120空空导弹进行打击；对海面目标采用防区外精确制导武器进行攻击。

NGJ-MB吊舱

另外随着技术的发展，美军认为ALQ-99已经服役近50年，虽然经过了多次改进，但总体性能已经逐渐无法满足美军对未来电子战提出的要求。为此美国海军提出下一代干扰机ALQ-249的研制计划（简称NGJ），以取代ALQ-99干扰吊舱，为EA-18G提供新能力，获取防区外干扰主动权。美国海军对NGJ电子干扰吊舱的性能要求包括：雷达和通信频率全覆盖、360°全向干扰、增加有效辐射功率、改进极化能力、减少自相干扰等。在具体研制中，NGJ 系列包括三种吊舱：一种低频段（NGJ-LB）、一种中频段（NGJ-MB）和一种拟议的高频段。

相关资料显示，NGJ-MB吊舱不仅能快速、精确地分配干扰频带，而且干扰频带间还能进行互操作、自动增加带宽容量，从而大幅度提高对付中频段先进电子威胁的机载电子攻击(AEA)能力。雷神公司NGJ-MB采用了冲压空气涡轮发电机，从而使其干扰能力达到前所未有的水平，使EA-18G可在更理想的位置作战，为打击飞机和武器提供支持。雷神公司于2019年8月5日宣布已向美海军交付了首个工程与制造发展型NGJ-MB吊舱。2021年7月，雷声公司获得了一份价值 1.71亿美元的合同，开始生产首批NGJ-MB装置。而NGJ-LB将用于干扰作用距离更远、工作频率更低的雷达，这些雷达可能能够探测隐身飞机。有分析认为，NGJ-LB干扰系统很可能使用有源电扫阵列（AESA）技术而非以前的定向天线，AESA所提供的高精度将为EA-18G提供更大的灵活性和能力，可以在更远的距离上、更精确地同时干扰多个辐射源，而不需要EA-18G过于深入敌方空域。

水面舰艇的电磁“保护伞”

介绍过了电子战飞机，再来说说水面舰艇的电子战系统。水面舰艇电子战系统一开始的任务是应对反舰导弹。1967年第三次中东战争中，埃及海军“蚊子”级导弹艇利用“冥河”反舰导弹击沉了以色列“埃拉特”号驱逐舰，从而让反舰导弹一举成名。1973年第四次中东战争中，以色列舰艇实施电子干扰，使来袭的数十枚“冥河”反舰导弹无一命中，首次验证了舰载电子战反导的有效性。现在电子战已经成为了舰艇编队对抗反舰导弹的主要手段之一，力求实现降低反舰导弹对舰艇编队打击的成本交换优势。

舰艇电子战大致可分为无源干扰和有源干扰两大类。

无源干扰技术不主动发射或产生信号，利用被动技术改变雷达电磁波、红外、激光的正常传播条件以达到干扰目的。对于雷达的无源干扰经常采用的是箔条弹和角反射体。箔条弹在一定高度炸开后抛出箔条块，箔条块随之裂开将箔条散布成云状并低速降落，对敌方雷达信号产生散射，使其不能正常工作。如美军“超级箔条星”干扰弹有效频段覆盖8GHz～18GHz范围，最大射程4.5千米，引爆后能生成大面积的箔条假目标云团，可以对雷达制导的反舰导弹起到迷惑作用。

角反射体则大多为充气样式，以金属织物作为反射面，投放后能快速形成在海面漂浮或空中悬浮的雷达假目标，充当舰艇的“替身”，干扰、欺骗来袭导弹末制导系统。以英制DLF-3型充气式角反射体为例，其采用类似球形的六十面体，共构造出20个角反射器，可模拟的雷达有效截面积超过了50万平方米。

而针对红外和激光的无源干扰主要是烟幕干扰,通过在空中释放大量气溶胶微粒,以改变红外波段或激光在大气中的传输特性来实施对光电探测、瞄准、制导系统的干扰。

有源干扰技术通过主动发射信号以达到干扰的目的。主要采用转发或应答方式对末制导雷达等威胁目标进行干扰,其过程是侦察告警设备截获雷达信号,分选、识别、获取雷达信号特征参数,对有源干扰设备进行引导；有源干扰设备根据引导信息中的脉冲重复间隔特征参数对雷达脉冲到达时间进行预测、跟踪,并对应开设干扰窗转发雷达脉冲或辐射预制干扰信号,对雷达信号进行逐脉冲覆盖。

AN/SLQ-32电子战系统

美军AN/SLQ-32电子战系统是此类装备的代表，该系统普遍装备美国海军各种水面舰艇，主要用于雷达告警、电子干扰和信号截获，可防御飞航或反舰导弹的攻击。据悉，AN/SLQ-32具备截获概率高和总反应时间短的特点，系统采用晶体视频接收测向和瞬时测频相结合的方案，采用介质透镜馈电多波束天线阵，用于接收的阵列共有16个波束，用于发射的每个阵列有35个阵元，共有140个50W功率的行波管，整个天线辐射的合成脉冲功率可达1MW。作战时AN/SLQ-32可以发出大量杂波迷惑来袭导弹的雷达导引头，也能够制造类似目标回波的假回波误导反舰导弹，还可以控制MK-36干扰弹发射系统对目标投射各式诱饵与箔条。

同时，针对越来越多的反舰导弹采用干扰源寻的等作战方式，为实现导弹末制导段全程有效对抗，舷外电子战系统也得到发展。以美军Nulka舷外有源诱饵为例，其任务载荷包括天线组件、宽带喇叭、最先进的隔离和模块化接收机组件以及混合微波电路，另外该诱饵还拥有自主信号处理、内置高功率输入保护和高增益以及最先进的增益稳定。发射前，Nulka利用这些信息结合母舰的航速、航向以及风向等参数，计算诱饵弹的最佳发射时间和最佳飞行航线，并将这些弹道数据编程输入诱饵弹飞行控制器，诱饵弹发射之后，载舰与诱饵弹不再进行通信联系，在使用干扰机天线对准威胁目标方位后，干扰机开始发射干扰信号以求使反舰导弹导引头的“视线”从不断远离的载舰平台上转移。

另外，红外有源干扰技术主要包括红外干扰弹技术、红外干扰机技术、定向红外对抗技术和激光致盲技术等；激光有源干扰主要有激光有源欺骗式干扰、激光有源抑制式干扰；对INS/GPS制导的干扰主要为通过发射电磁信号压制或欺骗导弹上的GPS接收机。

据网上的消息称，在南海发生的电子对抗中，中国军舰是依靠人工智能辅助雷达系统让美军EA-18G铩羽而归的，而这可能就涉及到了舰载雷达“主动性”反电子对抗以及认知电子战领域。

美军AN/SPY-1相控阵雷达

众所周知，舰载雷达担负着探测、搜索、跟踪多目标及制导导弹等多种任务，其性能的优劣直接影响着舰艇的作战能力，因此舰载雷达自然成为了敌方电子战飞机针对的重点。在未来作战过程中，舰载雷达将面临综合电子干扰、高速反辐射导弹等威胁，因此必须提升舰载雷达对电子战装备的对抗能力，以维持舰载雷达在未来海战中的作战能力。

之前舰载雷达反电子对抗的一个重要手段是采用低截获概率雷达技术，即捷变频技术、复杂重频设计技术（包括重频参差、重频抖动、重频滑变等）、宽带高增益脉冲压缩技术、低副瓣天线技术以及发射功率控制等，以降低被对方电子侦察系统的侦收概率。但上述技术措施都属于“防御性”的反电子侦察技术，近年来很多学者提出了可以采取“主动性”的反电子战措施，比如向敌方电子侦察系统发射密集的载频、重频、信号形式多变的假雷达信号，以破坏电子侦察系统正常的信号分选工作；也可以在被保护雷达的发射信号中，附加一些专门设计的特殊调制信号，使电子侦察系统在信号解调过程中出错或解调出特殊的调制信号，以干扰正常的信号处理工作等。

而认知电子战就是加入了人工智能技术的电子战。相比于传统电子战，认知电子战优势更大。

首先认知电子战系统凭借动态学习能力，可在复杂电磁环境中进行精确态势感知，完成威胁信号的分选、识别和特征提取，区分出辐射源之间的细微差别，甚至分辨出伪装的射频信号，达到精准掌控电磁态势的效果。

其次，传统电子战系统由于对作战对象感知的深度精度不够，往往采取大功率压制，易暴露自身并招致反辐射打击，而认知电子战系统能够在复杂多变的磁环境中，实现对目标位置精确干扰，甚至还可以在信息层、网络层进行欺骗，而无须依靠大功率压制手段，同时还增强了自身电子干扰系统的隐蔽性、 抗毁性。

另外，认知电子战系统具备实时战场环境感知和学习能力，能够在复杂电磁环境下，针对电磁威胁实施实时有效的预测、发现、识别和对抗，且能自主做出决策，并对作战效果进行实时评估反馈，然后记忆存储对抗有效的解决方案，构建起动态知识库。因此能够在现有知识库的基础上实时、动态地进行学习和经验积累，不断更新知识库。

虽然舰载雷达与电子干扰飞机都可以使用认知电子战来强化自身（据称2016年美国海军就已经开始尝试让EA-18G融合认知电子战能力），但是一般认为在雷达和干扰飞机的认知电子对抗中，雷达方更容易占据主动，主要体现在以下4个方面：1雷达方掌握了发射的主动权，可以在空间、时间、频率、能量和极化等多个维度上设计发射策略，而干扰方只能被动地跟随雷达的变化而做出改变；2雷达方的优势在于其认知闭环，而干扰方则处于开环状态；3干扰方由于收发分时的限制，导致了一种盲目干扰模式，这为雷达方实施躲避、诱骗等发射 策略提供了可能；4干扰方在脉冲分选方面存在着无法避免的逻辑薄弱点。因此，理论上认知电子战能够使雷达在电子对抗领域取得先机。这里我们不妨做一个推测，或许当时是中方战舰通过具备认知电子战能力的舰载雷达采取了“主动性”反电子战，让一直以来都是干扰别人的“咆哮者”满屏雪花，最后只能灰溜溜的撤了。