來源：高端裝備產業研究中心
導讀
本文在對美國未來電子戰頂層設計以及電磁頻譜管理(EMBM)架構進行分析的基礎上，調研了美國重要電子戰系統的網絡化、智能化最新升級進展，並進一步對引領網絡化、智能化發展方向的NEMESIS復仇女神項目、認知型電子戰重大相關計劃/項目等進行了分析。可以看出：未來EMBM將更具前瞻性態勢感知能力，使得整個軍事梯隊能夠對敵方是否使用電磁頻譜迅速作出決策，並實現有效機動，從而掌握主動權;AN/ALQ-217電子戰支援系統的最新升級將提升戰鬥識別聯網電子戰能力，從而與其他航母艦載機聯隊飛機實現多站地理空間定位並探測先進的威脅雷達系統;SEWIP項目將在完成Block 3、Block 4升級之後將更為先進的電子監視與電子攻擊能力引入美海軍艦隊，以大幅增強艦載電子戰能力;NEMESIS復仇女神項目則將基於網絡化協同電子戰概念，將不同系統集成，利用無人分布式電子戰平臺/誘餌的集群實現大規模協同電子戰;自適應雷達對抗(ARC)項目、自適應電子戰行為學習(BLADE)、「破壞者SRx」認知電子戰系統以及「反應式電子攻擊措施」(REAM)項目等側重點各不相同，將從不同層面對電子戰的自適應、自動化以及智能化能力進行提升。
美國未來電子戰的頂層設計及EMBM架構
2020年5月22日美國國防部籤署了《JP 3-85：聯合電磁頻譜作戰》條令，該新版條令中最大的亮點是將「電子戰」相關術語替換為「電磁戰」，這不僅僅是美國這一條令的重大變化，更透露了美軍電子戰發展的重要風向標。該條令主要包括四部分內容，如下表所示。
圖表：《JP 3-85：聯合電磁頻譜作戰》主要內容
由該條令可以看出，美軍不斷迭代發展電子戰概念與理論，正致力於突破電子裝備/系統的局限性，從電磁頻譜的角度，加快構建新型「電子戰」體系——電磁頻譜作戰體系。而電磁頻譜是成功實施指控、機動與動態交戰的重要因素所在，電磁戰鬥管理(EMBM)架構則是協助聯合部隊指揮官進行電磁頻譜作戰計劃的擬定與行動指揮的關鍵。
與電磁頻譜作戰相關的EMBM概念
隨著電磁環境的日益複雜化，美軍方也對EMBM提出了更高要求：
EMBM在能夠判斷靜態頻譜計劃合理與否的同時，還需能夠實時、動態地調整電磁頻譜的機動性；
用於執行EMBM的方法必須能夠突破高級別指揮工具的限制，能夠與軍種的次級別能力進行集成，從而使得各級司令部均可以做出指揮控制的相關決策;
能夠實現可視化電磁頻譜，使得指揮官能夠主動發起行動，目前美國已經設計了多種新型EMBM相關工具提高電磁頻譜的可視化能力;
EMBM能夠對頻譜管理與電子戰規划進行最優整合，並能夠實現動態機動;
為EMBM建立能夠同步電磁頻譜中所有工作的接口與標準，從而使得EMBM能夠控制各種分布式系統，實現有效機動;
建立EMBM體系架構以應對連接間斷，或者傳感器處於不利位置等不利情況下，利用可視化工具實現戰場態勢感知，從而使指揮官能夠迅速做出決策並掌握主動權;
利用成熟的現有數據、模型以及算法等，使得EMBM能夠支持及時乃至實時的決策與執行。
總而言之，未來EMBM將更具前瞻性態勢感知能力，使得整個軍事梯隊能夠對敵方是否使用電磁頻譜迅速作出決策，並實現有效機動，從而掌握主動權。
除了頒布聯合條令，建立EMBM架構之外，美國還對AN/ALQ-217電子戰支援系統和水面戰長期改進計劃(SEWIP)進行了升級，並開展了「對抗綜合傳感器的多元素信號特徵網絡仿真」(NEMESIS)項目，以及自適應雷達對抗(ARC)項目、自適應電子戰行為學習(BLADE)、「破壞者SRx」認知電子戰系統、「反應式電子攻擊措施」(REAM)項目等認知型電子戰技術研究，以確保改善電子戰任務規劃與控制、作戰指揮官頻譜管理軟體等的能力提升，最終實現網絡化、智能化聯合電子戰。
重要電子戰系統的網絡化、智能化升級
AN/ALQ-217電子戰支援系統
2020年1月，美國海軍授予洛克希德·馬丁公司一份金額為4300萬美元的合同，用於升級E-2D艦載預警機的AN/ALQ-217電子支援設備(ESM)，包括改進戰鬥識別聯網電子戰，從而與其他航母艦載機聯隊飛機實現多站地理空間定位並探測先進的威脅雷達系統。
E-2D艦載預警機
E-2D艦載預警機是美國海軍航空兵現役最先進的艦載固定翼預警機，而AN/ALQ-217電子戰支援系統作為無源傳感器系統，則能夠自動掃描環境，通過探測、攔截和定位射頻信號為E-2D提供廣域態勢感知，並識別武器系統，能夠在低、中、高三個頻段實現360°完整採集。
此次升級將為E-2D當前配裝的AN/ALQ-217D電子支援設備採用洛克希德·馬丁公司提供的高級數字式接收機/處理機、有源前端和天線等武器可更換組件，以增強E-2D在信號密集的沿海與開放海洋環境中的態勢感知能力，並實現完全自主性，美軍計劃於2023年9月前完成發展和試驗，於2021年～2024年交付。
AN/SLQ-32電子戰系統——Block3/Block4/AOEW升級
「水面戰改進項目」(SEWIP)基於AN/SLQ-32電子戰系統，多年來持續進行增量升級，旨在通過Block1、Block2、Block3與Block4四個不同增量逐步將更為先進的電子監視與電子攻擊能力引入美海軍艦隊，以大幅增強艦載電子戰能力，在此分別對SEWIP的歷次升級以及最新升級進展情況進行梳理。
圖表：SEWIP歷次升級
由上表可以看出，SEWIP的歷次升級主要針對過時的關鍵器件以及電子監視能力的進一步提升；Block2適用於各型艦船，並且修改後的軟體能夠與現有的艦船作戰系統建立一個統一的界面;SEWIP Block1B3與Block2共同組成的AN/SLQ-32(V)6系統，則已經在DDG-51驅逐艦上投入使用，並將逐步用於裝備巡洋艦以及瀕海戰鬥艦等。
在不斷升級提高AN/SLQ-32電子戰系統電子監視能力的基礎上，SEWIP的下一個增量Block3將由諾斯羅普 格魯曼公司進行設計和開發，旨在採用集成的電子攻擊子系統，結合SEWIP Block 1B3與Block 2構成AN/SLQ-32(V)7系統，以使艦船免受射頻制導飛彈的威脅。
SEWIP Block4則將為所有裝備AN/LQ-32(V)6和AN/LQ-32(V)7的水面戰人員和非戰鬥人員提供通用的EO/IR監視和對抗能力，以及選擇新的硬體平臺;計劃中還包括直升機主動舷外電子戰(AOEW)主動任務有效載荷(AMP)舷外電子攻擊系統的開發。
其中：
諾斯羅普·格魯曼公司計劃於2020年將SEWIP Block3系統運送到瓦勒普斯島，由美國政府進行測試，於2020～2024年展開SEWIP Block3 EA子系統和輔助設備的全速生產，屆時會將每個EA子系統與政府提供的AN/SLQ-32(V)6集成為AN/SLQ-32(V)7系統進行交付。
SEWIP Block4將於2021年開始設計與開發。
美海軍還計劃為AN/SLQ-32(V)7系統嵌入一個軟殺傷協調系統(SKCS)，SKCS通過link16能夠提供一種提示和控制AOEM計劃中AMP舷外電子攻擊系統的方法，從而為艦載和非艦載軟殺傷效應器提供指導與調度。
AOEW計劃中的AMP系統通過射頻對抗措施用以提供對抗空對面飛彈的監視和電子戰能力，預計AMP系統將於2021年實現初始運營能力，
電子戰網絡化、智能化項目概況
網絡化協同電子戰的先行者——NEMESIS(復仇女神)項目
「對抗綜合傳感器的多元素信號特徵網絡仿真」(NEMESIS，復仇女神)項目是美海軍近五年致力於完善的一個重要項目，不同於傳統電子戰訴求的個別或局部電子戰能力的實現，該項目將致力於將多種前沿電子戰概念予以融合，即基於網絡化協同電子戰概念，將不同系統集成，利用無人分布式電子戰平臺/誘餌的集群實現大規模協同電子戰。在此從項目主旨、系統主要組成、系統能力等幾方面對該項目進行梳理，如下表所示。
圖表：「復仇女神」項目梳理
當然，「復仇女神」系統的電子戰技術與能力構建方是該項目的重中之重，未來該系統將具備如下能力：
能夠提供火力和通信支持，還能夠構造逼真的假目標，增加敵軍必須交戰的潛在目標數量;
可模擬真實平臺的射頻輻射和雷達回波，包含紅外誘餌和模擬部署部隊計算機網絡活動的概念和能力;
還包括水下高保真聲學誘餌，生成敵軍必須識別或攻擊的額外目標，水聲誘餌包括無線電模擬器，將被用於模擬螺旋槳或其他推進系統以及水面/水下平臺特定裝備的噪聲。
然而，截至目前「復仇女神」系統的確切構成尚無詳情披露，僅從涉及「復仇女神」的官方文件可以獲悉分布式誘餌和幹擾機蜂群是該項目的核心組成，其中的分布式誘餌可以快速部署，能提供無人化、持久的電子戰能力。據此推斷美海軍研究實驗室開發的「網絡化舷外微型有源誘餌」(NOMAD)低成本旋翼無人機有可能是NEMESIS的組成之一。
總之，「復仇女神」將突破傳統電子戰系統的局限，融合多種前沿電子戰概念，形成創新型聯合電子戰系統，不僅能在指揮與控制環節幹擾敵軍能力，還能針對戰鬥空間的敵方傳感器實施欺騙，實現大規模網絡化、智能化的聯合電子戰。
智能化電子戰探索——認知型電子戰技術研究
現代戰場的電磁環境日趨複雜，美軍針對電子戰領域對自適應、自動化、智能化日逾提高的要求，針對認知電子戰作戰開展了大量相關研究，其中較具代表性的研究主要包括自適應雷達對抗(ARC)項目、自適應電子戰行為學習(BLADE)、「破壞者SRx」認知電子戰系統以及「反應式電子攻擊措施」(REAM)項目等，每個項目各有側重點，在此將各個項目的主要技術特點進行梳理，如下表所示。
圖表：典型認知型電子戰技術相關項目技術特點梳理
自適應雷達對抗(ARC)項目
ARC項目由DARPA負責，其將基於軟體無線電技術，主旨在於開發能夠對抗敵方自適應雷達信號的電子戰系統。未來一旦部署，嵌入ARC技術的平臺既能獨立工作，也能在具備ARC能力的網絡化系統中工作。
ARC項目電子戰系統工作示意圖
ARC項目的主旨、作戰對象、主要要求等如下表所示。
圖表：ARC項目
總之，ARC項目的最終目標是建立具有信號分析與表徵、對抗措施綜合、對抗措施效能評估功能的閉環系統，其能夠針對新型、未知或自適應雷達信號，自動、近實時地生成有效對抗措施，不僅具備對抗新型雷達威脅的自我學習能力，還允許操作員接收系統的反饋，並且該系統將按照下圖所示的流程開展工作。
最終，該項目的相關技術將會被移植到現有的電子戰系統與下一代幹擾機中。
自適應電子戰行為學習(BLADE)項目
自適應電子戰行為學習(BLADE)項目由DARPA負責，旨在開發一種能夠在短時間內進行檢測、分析並對抗的自適應無線通信系統。
有關該項目的主要目標、核心技術以及所包含的3個功能模塊的具體內容，如下表所示。
圖表：BLADE項目
BLADE項目不僅僅強調實現自主幹擾功能，還強調了人機互動能力在系統中的重要性，即電子戰作戰人員應能夠控制整個系統並從中接收反饋信息，從而具備戰場態勢感知能力。
此外，DARPA稱BLADE項目的軟體程序將採用開放式標準進行編寫，其相關算法均能集成到現有電子戰設備中，其最終目標在於裝備了BLADE所開發的算法的系統不僅能夠獨立工作，還能夠成為BLADE系統網絡的一部分，系統的性能會隨著網絡節點數量的增加而不斷提高，並將有望在多個電子戰節點之間實現信息共享。
目前BLADE項目已經進行了樣機演示，正逐步由對抗方法的實驗室開發階段向應用階段推進。
「破壞者SRx」認知電子戰系統
「破壞者SRx」電子戰系統是下一代電子戰技術之一，是目前唯一達到商用現貨成熟條件的認知電子戰系統。
「破壞者SRx」電子戰系統由美國Exelis公司開發，基於軟體無線電技術，十分注重認知偵察環節，能夠適應複雜多變的電磁環境，具備自適應、可編程功能，具備多功能電子戰的特點，並且能夠實現在各功能之間進行實時切換，使系統面對不斷變化的任務需求能夠立即做出響應，其主要特點的相關描述如下表所示。
圖表：「破壞者SRx」認知電子戰系統的主要特點
此外，該系統由於採用了微機電系統而具備小型化特點，非常適用於小型無人平臺電子戰載荷，並且能夠在複雜、爭奪激烈的電子環境中做出響應和調整。
「反應式電子攻擊措施」(REAM)項目
「反應式電子攻擊措施」(REAM)項目是美國海軍未來海軍能力(FNC)項目之一，於2016年啟動，旨在開發信號探測和分類技術，用於識別敏捷雷達威脅，並改造DARPA的「自適應雷達對抗(ARC)」項目的機器學習算法，支持電子戰支援、電子攻擊能力。
REAM項目還開展了獲取頻譜知識的技術、滿足尺寸/重量/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，以及執行電子攻擊措施的頻譜攻擊技術的相關研究。自2018年以來該項目更是針對機器學習算法、相關軟體套件以及應用等開展了相關研究，其主要研究內容如下表所示。
圖表：REAM項目2018年以來的主要研究內容
由上表可知，目前認知電子戰技術正逐步轉入工程應用的研製階段。美國海軍還將繼續為認知型電子戰技術的相關項目提供支持，以開展3～5年的持續性基礎研究，以將技術成熟度提高到6作為最終目標，預計REAM系統將於2021年進入應用階段，並有望於2025年投入海軍艦隊中隊應用。
未來該技術中的機器學習算法將應用於EA-18G艦載電子戰機上，以對抗敏捷、自適應和未知的敵對雷達，將補足目前美海軍電子偵察裝備的能力短板，並提升海軍裝備自主作戰的水平，大幅提高電子戰裝備的作戰效率，尤其是在複雜電磁環境中，能及時調整幹擾措施，充分發揮電子戰裝備的能力。
小結
加快構建電磁頻譜作戰體系，實現電子戰智能化將是美軍電子戰的發展方向所在。美軍致力於通過電子戰系統升級提高E-2D艦載預警機在信號密集海洋環境中的態勢感知能力與完全自主性;將更為先進的電子監視與電子攻擊能力引入美海軍艦隊，大幅提升艦載電子戰能力;致力於基於網絡化協同電子戰概念，集成不同系統，利用無人分布式電子戰平臺/誘餌的集群實現大規模協同電子戰;對電子頻譜戰中自適應化/認知化技術與能力格外重視，深入研究有關在傳統電子戰系統中增加目標認知、智能決策、自主學習等功能的研發項目，部分項目已經進入試驗驗證階段，這都將進一步提高美國未來電子戰的多功能、網絡化與智能化能力。