近日,美军一名高级军官表示,美国海军计划在准备接收新的机载电子***时模糊传统电子战和网络作战之间的界限。网络空间和电磁频谱之间有着千丝万缕的联系,这有时引起人们争论,为什么将网络空间视为战争领域,而电磁频谱却并非如此。
大西洋海军海军司令约翰·迈耶上校4月13日在老乌鸦协会主办的虚拟活动上指出:“有了相控阵、先进的干扰技术的能力,我们真的开始模糊了我们认为是传统的网络战干扰之间的界限。”。他认为,干扰舱的固有功能将带来广泛的范围,不仅包括干扰技术、范围、有效辐射功率,而且还将我们带入我们从未真正拥有的能力的其他领域。迈耶(Meier)当时正在谈论美海军下一代干扰机,也是联合部队的首要空中电子攻击平台,该平台将安装在EA-18G咆哮者飞机上。干扰机被分为三个吊舱,覆盖中、低高电磁频谱。
EA-18G咆哮者电子战飞机
近年来,军事官员已开始探索对电子战系统(称为射频网络)中更多网络功能的需求。启用射频的网络(RF-enabled cyber)正在“成为我们网络运营中越来越大的组成部分,因为越来越多的对手变得越来越聪明,并将其系统置于经过防火墙保护或独立于Internet的有线网络上,因此访问的方便程度不那么。”传统上,电子攻击和干扰功能仅限于通过在错误的位置模拟一个友好系统,模拟另一个雷达或只是在频谱内产生大量噪声来发射电磁频谱中的信号来欺骗敌人的雷达。对手的雷达无法可靠地接收信号。
但是,当今的系统更加数字化,这意味着电子攻击技术必须能够干扰这些系统以及内部编码软件。
在陆军已经在这个领域进行了实验,并建设了新的战术网络设备对地面进行射频功能的操作。例如,在训练演习中,该服务使用启用了RF的技术来在计划的操作之前访问城市的闭路电视摄像机,以向指挥官提供有关可能遇到的力量以及目标的潜在位置的高级情报。近年来,美国网络司令部也寻求 电子战 工具来利用这些相同的途径。
从海军的角度来看,新一代干扰机将提供比传统的ALQ-99干扰吊舱更大的功率、干扰距离和任务能力。
ALQ-99干扰吊舱
新一代的干扰机具有更为强大的功能,干扰机采用了相控阵的体制、数字频率干扰、多波束能力和窄波束能力,这将能够以更灵活的方式将功率集中在更大的距离上,***可以更好地针对特定目标进行干扰。
***的第一个改进就是增加了中频段干扰,该合同于2016年授予雷神公司—计划于2022年获得初始作战能力。海军发言人说,虽然里程碑C(该决定将导致前期低产量初始生产的采购)原计划于今年春进行,但由于COVID-19大流行,该时间表被重新安排为2021年春末。低产量的初始生产定于2021年夏初进行。L3Harris Technologies于去年下半年获得了低频段合同。
美军“下一代干扰机-NGJ”项目用来取代传统的ALQ-99干扰吊舱,为美国海军的EA-18G“咆哮者”电子战飞机提供新能力,获取防区外干扰主动权。到该项目完成时,装配NGJ的EA-18G将向美军提供增强的能力,这种能力可以扰乱并使敌方丧失陆基通信和电子战能力。美国海军计划在2022年使该干扰机达到初始作战能力。
NGJ集成了电子对抗、网络作战和信号情报等功能,并在2014年10月开展的首次机载测试中表现良好。据悉,那次试验在加利福尼亚州的中国湖试验场举行,用于对抗类似于中国和俄罗斯所采用的先进雷达。
机载电子战系统对抗地面防空系统示意图
美国海军倾向于将NGJ建设成为一种全频谱的干扰机。可推测出NGJ系统期望的频谱覆盖范围是30MHz到40GHz。这个频率范围涵盖的频谱威胁包括:VHF和UHF通信系统、30MHz到1GHz的低频雷达系统、1GHz到40GHz的L、S、C、X、Ku、K和Ka频段雷达系统、C、X、Ku和Ka频段的卫星通信系统等。
干扰吊舱升级计划将根据需要压制的频段分为三步,以覆盖全部电磁频谱段。升级顺序是:增量1为中频段,现称为AN/ALQ-249系统或下一代干扰机-中频段(NGJ-MB);增量2为低频段,现称为下一代干扰机-低频段(NGJ-LB);增量3为高频段。该顺序是根据当前关键和紧急威胁所确定的,下一代干扰机的系统功能将有三个独立的项目构成,每个项目都涵盖不同的频段,以对抗不同的系统。
考虑美国海军及至整个美军当前最关注的射频威胁来自区域拒止/反介入环境中的一体化防空系统,则优先开发的NGJ增量1阶段吊舱应当具备对抗这种环境中的大部分监视雷达和火控雷达的能力,考虑到中国、俄罗斯和伊朗等国当前的防空系统中的海基雷达、陆基雷达和机载雷达的频段大部分集中在S波段〜Ku波段,可以合理的推测NGJ增量1阶段吊舱的工作频段为2GHz-18GHz。
NGJ中采用了大量的新技术。例如宽带有源相控阵,是NGJ设计的核心部分,可以聚焦形成高增益的干扰波束,可以更高效的放大干扰信号,显著提升对目标的电子攻击效能。此外可以针对多个不同频率上的威胁目标同时实施高效干扰,这在电子战的发展史上具有划时代的里程碑意义。
以前电子战系统主要使用电子管和行波管在宽频带内获得大功率。能够提供宽带大功率的固态电子战系统很少。主要原因是半导体技术无法在从高频到100GHz的宽频带范围内提供电子战应用的需的功率电平。氮化镓(GaN)技术的出现打破了电子战功率器领域内行波管一家独大的局面,可以提供灵活的波束控制和多波束能力,将从根本上改变电子战系统的形态。但氮化镓器件在工程应用中面临的主要困难是要解决散热问题,使用氮化镓器件的NGJ吊舱需要更精细的热管理技术。
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