揭開(kāi)“天蝎座”的神秘面紗

去年11月，以色列航空航天工業(yè)公司(IAI)公布了被稱作“天蝎座”(Scorpius)組合的多個(gè)新成員，并稱“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)具有干擾、對(duì)抗包括敵方無(wú)人機(jī)、艦船、導(dǎo)彈和雷達(dá)系統(tǒng)等多樣化目標(biāo)的能力，可以同時(shí)對(duì)不同方向、具有不同頻譜特征的敵方電子目標(biāo)實(shí)施干擾。

按以色列相關(guān)研發(fā)公司的說(shuō)法，在世界各國(guó)現(xiàn)有的電子戰(zhàn)系統(tǒng)、平臺(tái)和裝備中，以色列“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)“第一次實(shí)現(xiàn)了在時(shí)間、空間、頻域上的多功能自主調(diào)適和自適應(yīng)變化，堪稱突破性進(jìn)展”。那么，這究竟是一款什么樣的電子戰(zhàn)系統(tǒng)？又預(yù)示著電子戰(zhàn)系統(tǒng)怎樣的發(fā)展方向？請(qǐng)看相關(guān)解讀。

電子戰(zhàn)是指使用電磁和定向能技術(shù)來(lái)控制電磁頻譜或攻擊對(duì)手的軍事手段或行動(dòng)。

隨著電磁器件及裝備越來(lái)越多地應(yīng)用于作戰(zhàn)感知、通信和導(dǎo)航環(huán)節(jié)，電子戰(zhàn)的地位作用日益凸顯。

1982年的貝卡谷地之戰(zhàn)中，以色列用電子偵察無(wú)人機(jī)獲取敘利亞防空導(dǎo)彈陣地雷達(dá)數(shù)據(jù)，又安排預(yù)警機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)與戰(zhàn)斗機(jī)群一起作戰(zhàn)。這是典型的電子戰(zhàn)。

2020年亞美尼亞與阿塞拜疆在納卡地區(qū)爆發(fā)的沖突中，久姆里基地的“克拉蘇哈”電子戰(zhàn)系統(tǒng)至少擊落了9架“貝拉克塔”無(wú)人機(jī)，電子戰(zhàn)裝備的威力再次顯現(xiàn)。

近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)和電子信息技術(shù)高速發(fā)展，武器系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息的依賴程度加深。適應(yīng)這種變化，電子戰(zhàn)裝備的發(fā)展也呈現(xiàn)出新變化。以色列的“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)，就體現(xiàn)著這種變化。

四位一體的新形態(tài)

去年11月，以色列航空航天工業(yè)公司宣布了新的“天蝎座”-G(陸基型)和“天蝎座”-N(艦載型)系統(tǒng)的存在。這兩個(gè)最新產(chǎn)品應(yīng)用了“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)前期推出的兩個(gè)機(jī)載吊艙——“天蝎座”-SP(自衛(wèi)防護(hù)型)和“天蝎座”-SJ(防區(qū)外干擾型)的相關(guān)技術(shù)，并與“天蝎座”-SP、“天蝎座”-T(訓(xùn)練型)共同構(gòu)成了四位一體的“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)。

“天蝎座”-G(陸基型)主要用來(lái)探測(cè)和干擾來(lái)自地面和空中的威脅，在野戰(zhàn)防空和要地防空中提供電子掩護(hù)。

由于引入了新型有源相控陣技術(shù)，“天蝎座”-G可以同時(shí)干擾不同方向多個(gè)來(lái)襲目標(biāo)的電子偵察、定位和制導(dǎo)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)相比，它的反應(yīng)速度更快，靈敏度更高，干擾距離更遠(yuǎn)。人工智能技術(shù)和數(shù)字化設(shè)備的使用，使它能對(duì)不同目標(biāo)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間探測(cè)、跟蹤，顯示電子戰(zhàn)斗序列，進(jìn)而通過(guò)自動(dòng)運(yùn)行或操作員控制，有針對(duì)性地對(duì)目標(biāo)實(shí)施精確干擾。

由于采用模塊化設(shè)計(jì)，它能以不同尺寸、重量和復(fù)雜程度安裝在不同平臺(tái)上。多個(gè)“天蝎座”-G電子戰(zhàn)系統(tǒng)組網(wǎng)時(shí)，可以覆蓋更大、更復(fù)雜的區(qū)域，形成對(duì)己方目標(biāo)的電子防護(hù)，同時(shí)干擾、破壞敵方的感知、通信、制導(dǎo)系統(tǒng)。

“天蝎座”-N(艦載型)由4個(gè)共形安裝在中央桅桿上的面板組成，能獨(dú)立運(yùn)行或與其他船舶上的電子戰(zhàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。針對(duì)海上作戰(zhàn)，“天蝎座”-N進(jìn)行了優(yōu)化，能保護(hù)己方軍艦免受包括對(duì)手艦載系統(tǒng)、反艦導(dǎo)彈、無(wú)人機(jī)和有人機(jī)所搭載電磁感知手段的探測(cè)威脅。

“天蝎座”-N同樣引入了新型有源相控陣技術(shù)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)更快、更多，看得更遠(yuǎn)、更清晰。

氮化鎵固態(tài)放大器的應(yīng)用，使“天蝎座”-N能夠更好地感知、獲取敵方電磁裝置的運(yùn)行信息，甚至能跟蹤和攔截低截獲概率雷達(dá)的探測(cè)，為在更遠(yuǎn)距離上干擾目標(biāo)提供信息支撐。

“天蝎座”-SP及其衍生型號(hào)“天蝎座”-SJ推出時(shí)間稍早一些。兩者同為機(jī)載吊艙式，能搭載的平臺(tái)多，干擾頻段范圍較寬。“天蝎座”-SP可干擾敵方空中和地面電子系統(tǒng)，為己方作戰(zhàn)飛機(jī)提供電子掩護(hù)?！疤煨?SJ側(cè)重提供防區(qū)外干擾，它的干擾距離更遠(yuǎn)、范圍更大，可搭載在運(yùn)輸機(jī)、空中加油機(jī)上，在一些安全空域遂行護(hù)航和干擾任務(wù)。

“天蝎座”-T是其訓(xùn)練型。研發(fā)出訓(xùn)練型，是“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)的創(chuàng)新，一方面避免了直接用電子戰(zhàn)飛機(jī)訓(xùn)練形成資源浪費(fèi)，另一方面也可避免因?yàn)橛?xùn)練導(dǎo)致電子戰(zhàn)系統(tǒng)作戰(zhàn)特性、電磁頻譜特征等信息泄露。據(jù)稱，這個(gè)平臺(tái)可用于“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)所有組成型號(hào)的模擬訓(xùn)練。

突出鮮明的新特點(diǎn)

和以往一些電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展模式和功能多寡不同，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)總體上呈現(xiàn)出“批處理”的鮮明特點(diǎn)。

一是電子戰(zhàn)系統(tǒng)裝備的系列化。電子戰(zhàn)能力來(lái)自電子戰(zhàn)系統(tǒng)和裝備。陸、海、空作戰(zhàn)平臺(tái)由于活動(dòng)空間特性、形體特征、容納能力和機(jī)動(dòng)特性不同，對(duì)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的外形和功能要求也不同。這就導(dǎo)致了以前的一些電子戰(zhàn)系統(tǒng)，雖然也有技術(shù)上的相互借鑒關(guān)系，但大都各有側(cè)重，瞄準(zhǔn)一個(gè)方向發(fā)展，在一定程度上甚至自成體系。而且，這些電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展路徑大都是“研發(fā)一個(gè)、成熟一個(gè)、列裝一個(gè)”?！疤煨彪娮討?zhàn)系統(tǒng)各組成型號(hào)的現(xiàn)身接近于“批處理”模式，即在很短時(shí)間內(nèi)先后推出4個(gè)型號(hào)，用這些不同的裝備型號(hào)來(lái)滿足不同軍兵種、不同作戰(zhàn)空間、不同作戰(zhàn)平臺(tái)的需要。

二是可同時(shí)應(yīng)對(duì)和處理多個(gè)方向的不同目標(biāo)。以往的一些電子戰(zhàn)系統(tǒng)只能干擾一定頻段和方向角度的目標(biāo)，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)則可以同時(shí)對(duì)周邊作戰(zhàn)空間進(jìn)行全方位掃描，尋找、定位目標(biāo)，進(jìn)而聚焦電磁波束，對(duì)包括無(wú)人機(jī)、艦船、導(dǎo)彈、通信鏈路、低截獲概率雷達(dá)等相關(guān)的多個(gè)敵方電子目標(biāo)進(jìn)行干擾，具有“批處理”對(duì)抗、干擾敵方多種不同目標(biāo)的特點(diǎn)。

這主要是因?yàn)?，“天蝎座”電子?zhàn)系統(tǒng)引入了有源相控陣技術(shù)。

和有源相控陣?yán)走_(dá)的原理類似，融入有源相控陣技術(shù)的電子戰(zhàn)系統(tǒng)可使用一個(gè)天線陣列，同時(shí)向多個(gè)方向發(fā)送波束。該天線陣列由許多能夠輻射和接收電磁信號(hào)的單元有規(guī)則地排列而成，各單元能按照一定規(guī)律組合并相對(duì)獨(dú)立地完成任務(wù)。

尤其是第二代有源電子掃描陣列的發(fā)射/接收模塊開(kāi)始采用氮化鎵基器件，這類器件功率密度和帶寬容量更大。因此，使用氮化鎵基器件的電子掃描陣列不僅掃描性能更加優(yōu)異，在探測(cè)距離和峰值輸出功率方面也今非昔比。

憑借此類技術(shù)上的突破，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)探測(cè)的距離更遠(yuǎn)、目標(biāo)更多，且可同時(shí)探測(cè)多種類型的多個(gè)威脅，通過(guò)定制響應(yīng)，向不同目標(biāo)精確發(fā)送專用的狹窄干擾波束。

當(dāng)然，將有源相控陣技術(shù)應(yīng)用于電子戰(zhàn)系統(tǒng)并不是以色列航空航天工業(yè)公司的創(chuàng)舉。其他一些國(guó)家如美國(guó)，也在這個(gè)方面取得了一些進(jìn)步。

三是感知與干擾帶有一定自適應(yīng)性?！疤煨彪娮討?zhàn)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為同時(shí)針對(duì)多個(gè)威脅，能適應(yīng)復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境。形成這種能力的前提，是要能及時(shí)、精準(zhǔn)地獲取敵方電磁信號(hào)，分析出這些電磁信號(hào)的特征，根據(jù)各類技術(shù)參數(shù)調(diào)制出對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)。這一過(guò)程，顯然離不開(kāi)智能化信息處理系統(tǒng)的“加盟”。同時(shí)全方位應(yīng)對(duì)多種威脅，在一定程度上證明，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的感知與干擾帶有自適應(yīng)性，即能根據(jù)實(shí)際狀況和需求有選擇、有針對(duì)性地確定對(duì)策加以干擾。

這一點(diǎn)也可從另一方面得到證明?！疤煨彪娮討?zhàn)系統(tǒng)的4個(gè)型號(hào)，其數(shù)據(jù)庫(kù)都可通過(guò)編程進(jìn)行更新，加入最新的威脅目標(biāo)數(shù)據(jù)。其地面訓(xùn)練型也具備訓(xùn)練應(yīng)對(duì)當(dāng)前和未來(lái)更多威脅的功能——據(jù)說(shuō)其模擬訓(xùn)練內(nèi)容中還包括第四代和第五代戰(zhàn)斗機(jī)的相關(guān)訓(xùn)練場(chǎng)景。

不同以往的新趨勢(shì)

“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)的現(xiàn)身，反映出一些事實(shí)：一是電磁頻譜正成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中各方激烈爭(zhēng)奪的又一個(gè)核心領(lǐng)域；二是電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出不同以往的新趨勢(shì)。

一是一體化。這一方面是指將功能相近的各型電子戰(zhàn)設(shè)備組合成一個(gè)體系，在簡(jiǎn)化系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)信息更優(yōu)交互，提高電子戰(zhàn)效能。較為典型的做法，是將陸基、空基、海基等電子戰(zhàn)系統(tǒng)整合為一個(gè)既相對(duì)獨(dú)立又相輔相成的綜合性電子戰(zhàn)系統(tǒng)，使其發(fā)揮更大效用。另一方面，則指網(wǎng)絡(luò)攻防與電子戰(zhàn)的一體化。以往，電子戰(zhàn)通過(guò)對(duì)射頻截獲和干擾來(lái)進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)則重在對(duì)代碼的干預(yù)與處理。隨著科技的發(fā)展，電磁空間與網(wǎng)絡(luò)空間的界限逐漸變得模糊起來(lái)。網(wǎng)絡(luò)攻防可以借助電磁信號(hào)的接收、處理和發(fā)射來(lái)更好地實(shí)現(xiàn)，而電子對(duì)抗的延伸又必定與網(wǎng)絡(luò)攻防息息相關(guān)。尤其是賽博空間作戰(zhàn)概念的提出，使網(wǎng)絡(luò)攻防與電子戰(zhàn)的一體化需求變得更加現(xiàn)實(shí)而緊迫。2007年，以色列就曾采用“舒特”系統(tǒng)壓制敘利亞防空體系并摧毀敘利亞核設(shè)施，昭示了網(wǎng)電一體化作戰(zhàn)的潛力與前景。2019年，美陸軍與諾斯羅普·格魯曼公司簽訂了一份價(jià)值9億多美元的合同，旨在支持后者進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和電子戰(zhàn)的研發(fā)、集成、測(cè)試等活動(dòng)。

二是智能化。隨著無(wú)人機(jī)、艦船、導(dǎo)彈所搭載電子信息設(shè)備的升級(jí)、通信鏈路加密手段的改進(jìn)，以及其反干擾能力的提升，在日益密集和復(fù)雜的電磁環(huán)境中，電子戰(zhàn)系統(tǒng)要發(fā)揮作用，必須在智能化方面更進(jìn)一步。簡(jiǎn)要地講，一方面要繼續(xù)借力數(shù)據(jù)建模、智能算法、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，優(yōu)化電子戰(zhàn)系統(tǒng)運(yùn)行效能；另一方面，要通過(guò)運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等智能技術(shù)，在電子對(duì)抗實(shí)踐中持續(xù)改進(jìn)和升級(jí)電子戰(zhàn)信息處理系統(tǒng)，使電子戰(zhàn)系統(tǒng)更高效地對(duì)目標(biāo)進(jìn)行分析判別，制訂應(yīng)對(duì)策略，達(dá)成作戰(zhàn)目的。近年來(lái)，一些國(guó)家提出了“認(rèn)知電子戰(zhàn)”概念，其中的“認(rèn)知”指的正是應(yīng)用人工智能技術(shù)，即通過(guò)將電子戰(zhàn)系統(tǒng)的頻譜接收傳感器和機(jī)器學(xué)習(xí)工具、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法結(jié)合在一起，使電子戰(zhàn)系統(tǒng)具有自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、分析、判別敵方電磁輻射的能力。

三是模塊化與開(kāi)放性。借助標(biāo)準(zhǔn)化的模塊結(jié)構(gòu)和彈性系統(tǒng)骨架，通過(guò)對(duì)模塊種類、數(shù)量等進(jìn)行調(diào)整，就能根據(jù)戰(zhàn)斗需要快速組合成功能各異的電子戰(zhàn)系統(tǒng)。這一直是電子戰(zhàn)系統(tǒng)研制者追求的目標(biāo)。如此，不僅能有效提高電子對(duì)抗系統(tǒng)的反應(yīng)速度和作戰(zhàn)效能，還能避免設(shè)備的重復(fù)研制，降低成本造價(jià)，簡(jiǎn)化后勤保障和技術(shù)維護(hù)?！疤煨彪娮討?zhàn)系統(tǒng)的研制成功證明了這種做法的可行性。單純地體現(xiàn)在外觀上，憑借模塊化設(shè)計(jì)，不同的“天蝎座”型號(hào)可以在尺寸、復(fù)雜性和效能方面進(jìn)行調(diào)整。這也為今后其他國(guó)家研制電子戰(zhàn)系統(tǒng)提供了思路。此外，開(kāi)放性或?qū)⒊蔀榻窈箅娮討?zhàn)系統(tǒng)發(fā)展的一大特征。在反干擾設(shè)備不斷迭代及新威脅目標(biāo)不斷出現(xiàn)的大背景下，電子戰(zhàn)系統(tǒng)只有采用開(kāi)放式架構(gòu)，才能不斷吸納像有源相控陣技術(shù)這樣的新“營(yíng)養(yǎng)”。

吳敏文 楊楊

關(guān)鍵詞： 天蝎座 有源相控陣技術(shù) 低截獲概率雷達(dá) 電磁空間 有源相