美军电磁频谱作战装备及其作战应用分析

于晓华，郭 涛

（1.中国电子科技集团公司第五十一研究所，上海 201802；2.中国航天科工集团8511 研究所，江苏 南京 210007）

0 引言

近年来，美军为应对中俄等大国的竞争，将电磁空间确定为继海、陆、空、天、网之后的第六维作战空间，提出电磁战、电磁频谱管理、电磁频谱作战等许多新概念。随着大国博弈不断升级，电磁频谱成为大国对抗的主要前沿，美军不断加大在电磁频谱作战领域的投入，积极谋划重塑电子频谱优势；随着电磁频谱作战理论不断完善，电子战持续转型提升，美军成立面向电磁频谱作战的新机构和新部队，加快电磁频谱作战体系的构建；随着人工智能、无人蜂群等技术的不断发展，电磁频谱作战新技术新装备持续涌现，电磁频谱作战演习和作战应用不断加强。美军在“英勇盾牌-2022”和“ 环太平洋-2022”等演习中，利用EA-18G 电子战飞机、F-35 战斗机和E-3 预警机等组成攻击机群，对目标雷达开展远距离侦测定位，并对假想敌防空系统进行有效干扰、压制和摧毁，实施了高效的电磁频谱作战。2022 年2 月爆发的俄乌冲突中，乌克兰已成为电磁频谱作战的试验场。

1 美军电磁频谱作战概念的发展

美军电磁频谱作战概念的发展经历了一个逐步深化的过程。美国国防部于2014 年、2017 年和2022 年先后颁布了《电磁频谱战略》、《电子战战略》和《电磁频谱优势战略》。美国参联会于2012 年和2020 年先后颁布了《联合电子战》、《联合电磁频谱管理行动》和《联合电磁频谱作战》条令。美国战略与预算评估中心（CSBA）分别于2015 年、2017 年、2019 年发布了非常有名的“决胜三部曲”，接着在2021 年又发布了《无形战场：美国电磁频谱优势技术战略》。详见图1 所示。

图1 美军电磁频谱作战概念演进过程

2021 年7 月美国国防部长签署发布了《电磁频谱优势战略实施方案》，标志着美军《电磁频谱优势战略》的正式启动。2022 年6 月美国国防部发布电磁频谱作战技术信息征询书旨在确定有助于在2030—2035 年实现电磁频谱优势的颠覆性技术或概念。在国防部电磁频谱优势战略的指导下，美国各军种纷纷加快推进本军种的电磁频谱作战规划。2021 年4 月美国空军发布了其首部电磁频谱优势战略，对空军和太空军提供指导。2021 年6 月正式成立第350 频谱战联队，2022 年6 月宣布第350 频谱战联队将致力于开发使命任务软件，2022 年美国海军对其电磁频谱战略进行更新，开展电子战与赛博战融合研究。2022 年6 月美陆军发布《野战手册3-0》多域作战条令，以应对大国竞争及与陆、海、空、太空、网络和电磁空间各作战域的均势对手的潜在冲突。

2 美军典型电磁频谱作战装备

随着电子战向电磁频谱作战转型发展，控制电磁频谱进而获得电磁频谱优势成为核心的作战目标。传统电子战纵向烟囱式发展受到物理极限限制，美军正在发展分布式、网络化，采用开放式体系架构可在电磁战斗管理系统的指导下进行频谱感知、通信和机动，并通过自己的信号特征和机动能力来规避威胁和实现反检测的多功能电磁频谱作战装备。

2022 年3 月美军举办海、陆、空三军互操作性开放架构演示（TSOA-ID）技术交流会议，重点讨论未来机载能力环境（FACE）、硬件开放系统技术（HOST）、传感器开放系统架构（SOSA）和指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察（C4ISR）/电子战模块化开放式标准架构（CMOSS），强调开放标准的互操作性、可重用性和可移植性，以实现更快速的系统转化和创新整合，以及交付能力的快速形成。2022 年5 月美国“老乌鸦”协会召开了“电磁战能力差距与使能技术”会议，本次会议的主题是“军种层面的电磁战”，即如何在所有军种中实现电磁战与电磁频谱作战，包括作战需求、支持联合作战的创新技术等，以在电磁频谱中获取持久优势。2022 年6 月，美国防部在美国智库哈德逊研究所主办的线上活动中就美军未来如何发展电子战能力以实现电磁频谱优势阐述了观点，希望各军种采用共同架构开发电子战装备，利用软件化能力提升电磁频谱作战的适应性。下面介绍美军典型的电磁频谱作战装备。

2.1 美空军典型电磁频谱作战装备

美空军正在大力发展机载电磁频谱作战装备，赢取电磁频谱作战优势。

2.1.1 开启“怪兽”认知电子战项目

2022 年5 月，美空军研究实验室发布了“怪兽”电子战项目广泛机构公告。公告称，“怪兽”项目旨在研究、开发先进电子战技术，并实现技术转化，确保美国及其盟国未来在电磁频谱所有领域中占据主导地位。项目涵盖以下技术领域：数据采集、人工智能与机器学习、建模与仿真、算法设计与开发、硬件开发、实验室试验与外场试验、以及分析等。“怪兽”项目的五年总预算预计达3 亿美元，分8 次征集提案，首个提案征集书的标题是“应用于飞行、现场和飞行中队的认知电子战软件开发项目，即‘金刚’项目”。

2.1.2 推进EC-37B“罗盘呼叫”项目

2022 年8 月，美空军发布了下一代EC-37B“罗盘呼叫”电子战飞机的最新照片。该机以“湾流”G550 公务机为基础，配备有大量先进的电子战设备，用于替换原有的EC-130H 电子战飞机。“罗盘呼叫”项目由BAE 系统公司负责开发，它是一种作战指挥官需求量很高的机载电子战系统，可以干扰敌方指挥和控制通信、雷达和导航系统，以限制敌方在战场上的协调能力。2021 年4 月BAE 系统公司与美空军合作成功测试了EC-37B 的小型自适应电子资源库（SABER）技术，这种技术将早期基于硬件的电子战系统转换为基于软件的电子战能力，采用了开放式的软件架构，不需要对系统进行任何重大的改变即可实现干扰能力升级，在试飞中成功地对3 个第三方软件应用程序进行了飞行测试。美空军计划采购14 架EC-37B 飞机，分别替换现有的14 架EC-130H 电子战飞机，首批5 架飞机计划于2023 年开始服役。

2.1.3 为B-21 轰炸机举行揭幕仪式

2022 年12 月，美空军为B-21“突袭者”隐形轰炸机举行了揭幕仪式。B-21 的主要作用将是提供打击能力，能够在一定范围内穿透敌人的防空系统。B-21的设计体现了杀伤力、可持续性、韧性、生存能力、敏捷性和反应能力。B-21 的模块化、开放式架构的任务系统将有助于确保B-21 在未来30 到50 年内仍然是世界上最先进的隐形飞机。目前B-21 正在进行地面测试，并将于2023 年首飞。目前已知有6 架B-21 处于不同的生产阶段。

2.1.4 为F-15E 集成EPAWSS 系统

AN/ALQ-250“鹰”无源/有源告警与生存能力系统（EPAWSS）是一种全数字化自卫系统，旨在取代F-15 上现有AN/ALQ-135 战术电子战系统（TEWS），提高F-15 战斗机效能和生存能力。EPAWSS 由BAE系统公司研制，包括新型数字雷达告警接收机、改进的箔条和曳光弹投放器、新型光纤拖曳式诱饵，并应用了先进的数字射频存储技术和协同干扰技术，采用了最新的计算、接收机和发射机技术，能高度自动化工作，兼具电子攻击和电子防御能力，使F-15 有能力应对更先进的区域拒止威胁。2022 年7 月波音公司开始为2 架美国空军F-15E 战斗机集成EPAWSS 系统。EPAWSS 的初始作战试验与鉴定定于2023 年开始，2025 年实现初始作战能力。EPAWSS 最终将成为美空军218 架F-15E 和144 架F-15EX 的标准配置。未来F-15EX 的电子战能力可能超越F-35 战斗机。

2.1.5 为F-16 提供下一代电子战套件

2022 年3 月，美空军授予诺斯罗普·格鲁曼公司一份修订版未定价变更单，用于采办F-16 战机的AN/ALQ-257 一体化“蝰蛇”电子战套件（IVEWS）。该套件是一种安装在F-16 内可与机载APG-83 有源相控阵雷达互操作的系统。该系统设计满足开放式任务系统要求，为长期能力提升预留了空间，可支持未来升级，如增加光纤拖曳式诱饵和自适应/认知处理能力等。2021 年6 月，美空军选定诺·格公司为F-16 提供新型AN/ALQ-131C 系统。该系统是一个全数字化系统，采用开放式、超带宽架构，拥有高灵敏的数字接收机、高速处理器和数字射频存储器，具有雷达告警、威胁识别及先进对抗等功能。AN/ALQ-131C 吊舱可靠性高、便于维护且经济可承受，能为第四代战斗机提供第五代战斗机的电子战能力与性能。

2.1.6 联合测试新型高功率微波武器

2022 年8 月美军完成为期五年的“高功率联合电磁非动能攻击武器”（HiJENKS）项目，HiJENKS 系统主要利用微波技术瘫痪敌方电子系统，是以反电子高功率微波先进导弹项目（CHAMP）为基础开展的最新研究，运用了新技术，系统尺寸更小，能更好地适应作战环境。

2.2 美海军典型电磁频谱作战装备

美海军积极开展电子战与赛博战融合研究，大力发展电磁频谱作战装备。

2.2.1 开展电子战与赛博战融合研究

2022 年2 月美海军完成了一项旨在探索电子战与赛博战融合的重大基础性研究。此项研究制定了电子战与赛博战融合的未来发展路线图，以应对美国在确保电磁频谱优势时所面临的技术与采办的挑战，通过构建通用的技术参考架构以形成高集成和强互操作能力，引入一种更加模块化的方式来形成可互操作能力，这些能力可被整合起来以实现综合效果。

2.2.2 研发“复仇女神”项目提升网络化协同能力

美海军对抗综合传感器的多元素信号特征网络仿真项目，即“复仇女神”（NEMESIS），可对各种分布式平台上的电子战行为进行同步，形成连贯和一致的电子战效果。该项目的重点是在多种场景中协调、同步电子战能力和战术以对抗敌方传感器。“复仇女神”是一个电子战“系统之系统”项目，它使用网络化的协同电子战系统对敌传感器网实施大规模电子攻击，不仅能对作战空间的传感器实施欺骗，而且还能在指挥与控制环节干扰敌军，将实现利用电子战能力达成电磁空间控制的一次质的飞跃。“复仇女神”项目多年来一直在开发和集成多种类型的无人平台、舰载和潜艇载系统、对抗措施、电子战载荷以及通信技术，旨在通过电磁手段和声学手段投射出由虚假的飞机、舰船和潜艇目标组成的“幽灵舰队”。分布式诱饵与干扰机蜂群是“复仇女神”的核心组成。

2.2.3 推进EA-18G 飞机电磁频谱作战能力

2016 年，美海军率先利用3 架EA-18G 机载AN/ALQ-218（V）2 接收机实现无源定位引导武器打击的能力，基于这种能力，EA-18G 成为美海军一体化火控-防空系统的重要支柱。同年美海军启动“响应式电子攻击措施”（REAM）项目，旨在将“自适应雷达对抗”（ARC）项目机器学习算法转移到EA-18G 上，增强EA-18G 对抗敏捷、自适应和未知的雷达及雷达模式的能力。2020 年2 月波音公司宣布与美海军一起完成EA-18G 无人飞行试验。2021 年3 月EA-18G 开始Block2 升级，任务系统部分的升级工作包括采用下一代干扰机与改进的电子攻击传感器、AN/ALQ-218（V）4 接收系统和AN/ALQ-227（V）2 通信对抗系统等。2022 年，美海军为F/A-18E/F 和EA-18G 寻求开放式系统架构最佳数据融合方案。同年5 月，美海军派遣EA-18G 飞机前往东欧临近乌克兰地区，以强化北约空中巡逻任务。

2.2.4 推进下一代干扰机吊舱的开发

美海军下一代干扰机（NGJ）项目于2009 年启动，旨在取代EA-18G 上的AN/ALQ-99 干扰吊舱，下一代干扰机将由一系列低波段、中波段和高波段干扰吊舱组成，用于对抗越来越先进的敌方搜索、跟踪和火控雷达及通信系统，阻止敌方在战时有效使用电磁频谱。中波段吊舱（2～6 GHz）由雷声公司负责研发，2022 年7 月美海军接收首批中波段生产型吊舱，同年8 月美海军计划扩展中波段吊舱中波段2（4～6 GHz）频率覆盖范围，10 月美海军将该频段扩展合同授予雷声公司，将其中波段2 频段扩展成果迁移至中波段吊舱中。低波段吊舱（100 MHz～2 GHz）吊舱由L3 哈里斯公司于2021 年10 月开始研发，目前处于工程制造开发阶段，预计2024 年形成初始作战能力。高波段（6～18 GHz）目前尚未确定承包商，美《2023 财年国防授权法案》将高波段吊舱视为优先项目，并认为扩展中波段吊舱阵列是实现高波段作战能力的最快途径，预计2026 年形成初始作战能力。另外美空军正在考虑将下一代干扰机集成到F-15EX 战机上。

2.2.5 推进AOEW 项目制电磁权能力

AN/ALQ-248 先进舷外电子战（AOEW）项目于2016 年启动，旨在研发安装在MH-60R/S 直升机上的AOEW。AOEW 载荷包含高灵敏度接收机和电子攻击系统，它既可独立工作，也可通过Link16 数据链和软杀伤协同软件与AN/SLQ-32（V）6/7 舰载电子战系统协同工作。AOEW 采用左右收发分置的阵列，是首个综合电子战、电磁频谱作战能力的系统，2021 年9 月由洛克希德·马丁公司负责开始低速初始生产，2022年8 月已向美海军交付首批低速初始生产样机。

2.2.6 推进舰载电子战系统轻量和小型化

Block3 电子战系统进行升级，以使其轻量和小型化，能够快速、有效地部署到小型水面舰艇上，为舰艇提供先进的射频威胁无源探测能力及同时对多目标的精确电子攻击能力，从而应对来自反舰导弹、无人驾驶飞行器、掠海飞行的飞机及其他船只的威胁。

2.3 美陆军电磁频谱作战装备

美陆军的多项电磁频谱作战装备将在2023 年投入部署或进入原型开发阶段。

2.3.1 开发模块化电磁频谱欺骗套件

2020 年11 月，据报导美陆军正在开发一种新的电磁频谱欺骗套件（MEDS），该套件将设法在无形但高度动态的电磁频谱机动空间内迷惑敌人。MEDS 的目的之一是从小单位水平一直复制到整个兵团指挥所，这可导致敌人大量浪费其时间和资源，弄清楚它是否是真实的实体。除了复制友好信号之外，MEDS还可在频谱内产生更多的“噪声”，以减慢敌人的决策速度。在频谱范围内进行欺骗已经成为美军高度优选事项，美陆军可能在未来几年内部署MEDS 的某些能力，一些相关技术已经参与了原型设计和实验活动。

2.3.2 将于2023 财年部署电磁频谱作战装备

美陆军正在开发的电子战规划与管理工具（EWPMT）、多功能电子战系统（MFEW）和地面层系统（TLS）是陆军实现电磁频谱优势的支柱项目。EWPMT 旨在帮助指挥官在作战期间更好地了解和可视化战场上的电磁频谱，将于2023 财年开始初始部署。TLS 将为战场上的士兵提供综合电子战和赛博能力。扩展型TLS 是师、军级资产（简称TLS-EAB），大型TLS 是旅级资产（简称TLS-BCT），安装在斯特瑞克装甲战车上。 美陆军将首先开发部署TLS-BCT，2021 年9 月美陆军选择洛·马公司研制TLS-BCT 样机，计划在2023 财年年底进行作战评估，该评估将提供有关该项目过渡到生产和部署的数据。项目办公室还在考虑步兵旅的士兵是需要车载式系统还是背负式系统。

2.3.3 在“利刃”2022 演习中验证无人机狼群概念

2022 年4—5 月，美陆军举行了为期19 天的“利刃”2022 演习，投入了史上最大规模的交互式空射效（ALE）无人机群，并加大电子战的测试力度。美陆军在“利刃”2022 演习中实现超过50 项技术目标，其中有7 个关键的优先目标，包括与盟军互操作能力、联合部队所需的改善网络、电子战、多智能传感器和交互式无人机集群等。

3 美军电磁频谱作战装备发展趋势

美军为获取电磁频谱优势，未来将持续重点发展以下多种能力。

1）通过开放式体系架构设计快速插入新技术。

美军未来研发和应用的开放式体系架构可将电子战系统与平台剥离开，以实现灵活性。这样电子战系统能够根据特定平台的尺寸、质量、功率快速适配。其开放式体系架构的关键是构建传感器与平台的接口并加强与地面的通信能力，提升系统、子系统、平台等的经济可承受性、可重构和升级能力，实现软件、硬件、固件的“即插即用”并缩短应对新威胁时的反应周期。

2）结合认知电子战技术提升对抗能力。

美军未来高端战场作战中所面临的威胁具有自适应性和敏捷性，且威胁特征不明确，具有随机性。认知电子战技术可有效简化程序，对威胁进行优先排序，快速检测、分类和定位各种电磁辐射。目前，美军已开始结合认知电子战技术来提升其空中对抗能力。认知电子战技术将在未来赋予美军战机近乎实时的认知干扰能力，对难以发现的敌方防空系统进行探测，在飞行中对敌方探测信号分析并寻求干扰压制方法。

3）开发低成本无人平台执行电磁频谱作战任务。

现代有人载机平台价格昂贵，研发周期长，不利于美军在面对对手时取得绝对优势。采用无人机突入对手防区内执行电磁频谱作战任务，可有效降低战损成本，且无论进行电磁支援还是电磁攻击，都因距离优势而更加精准。因此未来美军将继续稳步推进无人机载电子战能力的研发，并通过有人-无人协同实现空中电磁频谱优势的获取。

4）通过作战试验提升电磁频谱作战装备效能。

在装备能力建设过程中，作战试验对于美军提升装备效能至关重要。美军通过作战试验检验新型装备效能并提出改进意见，同时加强对电磁频谱作战新战术的探索。2021 年3 月的“黑旗”军演中，美军测试了F-35 电磁干扰释放控制战术改进提案等。2022 年美军在“英勇盾牌-2022”和“环太平洋-2022”等演习中，EA-18G 飞机、F-35 战斗机和E-3 预警机等组成攻击机群，对目标雷达开展远距离侦测定位，并对假想敌防空系统进行电磁干扰，为战机开展对地攻击扫除电磁频谱空间障碍，很好地实施了电磁频谱作战。美军电磁频谱作战装备的体系战斗力不断提升。

4 电磁频谱作战装备的作战应用

美军联合电磁频谱作战理论强调在不同作战阶段，必须根据战场形势和变化规律，灵活运用不同战法，以充分发挥电磁频谱作战武器平台的效能。

1）情报侦察阶段，灵活运用信号探测方式，获取广域战场态势。

美军电磁频谱作战概念下的情报侦察，充分利用有源无源探测平台和新型探测手段，以更加高效和隐蔽的方式，感知作战对象，确定对方目标类型与位置，为后续打击提供指引。

2）部队机动阶段，重视无人平台运用，加强对敌欺骗伪装。

美军认为，在组织兵力进入作战地域的过程中，可以预见部队将会面临对方海上、空中各类有源或无源探测设备的侦察。为防止暴露行踪，需要采用电磁频谱作战手段，干扰对方探测设备，或制造假目标进行电子欺骗。但传统大型空中电子战平台造价昂贵且尺寸较大，使用风险过高，难以在对方区域拒止范围内秘密抵近实施干扰。因此，美军强调使用易于大量投放和使用的小型低功率无人电子战平台，利用其雷达特征不明显的优势，实施聚能式干扰，以降低对方接收传感器灵敏度，或利用低功率激光设备，迷惑对方光电/红外传感器。

3）空中突袭阶段，防区内外多法并举，致盲对方防空系统。

美军认为，对手防空系统守护着重要价值目标，是空袭阶段作战的重点与难点。而随着有源、无源雷达性能持续提升及集成程度不断提高，对手一体化防空系统能力已实现了质的飞跃，传统的防空压制方式已难以在齐射规模上与对方防空系统进行对抗。因此，美军正一方面大力发展新型高功率电磁能武器以提升远距离防区外干扰能力，另一方面正不断加强小型电磁频谱作战平台在防区内的运用。

5 结束语

电磁频谱作战是基于电子战逐步发展而来的更高阶作战形式，美军电磁频谱作战理论强调在不同作战阶段，必须根据战场形势和变化规律，灵活运用不同战法，以充分发挥电磁频谱作战装备的效能。了解和掌握美军正在大力发展的典型电磁频谱作战装备及其发展趋势和作战应用，可为推动电磁频谱作战装备的研制和相关技术发展提供借鉴和帮助。■