一體化電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)研究

田 波

（空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院，陜西 西安 710051）

0 引言

電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)（EWMS）是近年來出現(xiàn)的一種平臺自衛(wèi)理念，它是單平臺級電子戰(zhàn)裝備一體化的一種具體形式，主要提高單個平臺的電子對抗總體性能，以模塊化結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)與計算機控制管理技術(shù)為基礎(chǔ)，把偵察告警、目標(biāo)探測、有源干擾、無源設(shè)備以及反輻射導(dǎo)彈等多種電子戰(zhàn)設(shè)備有機地集成到一起，構(gòu)成一個多功能互補、資源共享的電子戰(zhàn)綜合系統(tǒng)，以對付各種復(fù)雜威脅環(huán)境，已成為自衛(wèi)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向。

1 電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)需求分析

現(xiàn)代戰(zhàn)爭中軍用飛機首先要保證自身的生存才能很好地完成任務(wù)，為應(yīng)對空對空、地對空導(dǎo)彈和防空火炮等潛在攻擊威脅，現(xiàn)代飛機配備了多種功能的電子戰(zhàn)系統(tǒng)，包括雷達(dá)告警器、導(dǎo)彈逼近告警器、有源干擾設(shè)備、無源干擾器材、光電對抗設(shè)備和拖曳式誘餌等。在傳統(tǒng)作戰(zhàn)飛機中，各種電子戰(zhàn)手段的使用主要是靠飛機駕駛員完成，但隨著戰(zhàn)場電磁環(huán)境的日益復(fù)雜，作戰(zhàn)飛機面臨的威脅越來越多，所有的決策和操作命令必須在極短的時間內(nèi)完成，人的反應(yīng)、判斷可靠性已顯露出明顯不足；另一方面，彼此獨立、功能單一的電子戰(zhàn)設(shè)備也已無法滿足機載電子戰(zhàn)的需求，任一款設(shè)備如何與其它電子戰(zhàn)對抗手段密切配合，已成為機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容，任何單一的電子戰(zhàn)裝備或多種電子戰(zhàn)裝備的簡單疊加，已難以保障應(yīng)對復(fù)雜威脅。為確保有效對抗，必須把多種不同種類不同用途的電子戰(zhàn)設(shè)備和手段進(jìn)行有機結(jié)合，從而產(chǎn)生了EWMS。它代表了機載電子對抗系統(tǒng)的一次變革，解決了軍用飛機電子對抗功能管理的智能化，是一種全新的設(shè)計思想，該項技術(shù)對提高作戰(zhàn)飛機的生存和對抗能力具有重要意義，更重要的是，其設(shè)計思想對現(xiàn)役作戰(zhàn)飛機的改進(jìn)和作戰(zhàn)能力的提升提供了有益借鑒。

EWMS的典型代表就是美軍的AN/ALQ－213系統(tǒng)，該系統(tǒng)最初是由丹麥特勒馬（Terma）公司為丹麥空軍的F－16戰(zhàn)斗機研制的，目的是減少飛行員的工作量，并確保所有的機載電子戰(zhàn)系統(tǒng)得到迅速、協(xié)同和有效的利用。該系統(tǒng)研制成功后，很快其它軍用飛機都表現(xiàn)出對該系統(tǒng)的類似需求，這也從側(cè)面充分說明電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)設(shè)計理念的先進(jìn)性。目前AN/ALQ－213已被開發(fā)成一套通用系統(tǒng)，可作為電子戰(zhàn)套件集成平臺而廣泛用于戰(zhàn)斗機、運輸機和直升機，在美國、澳大利亞、比利時、丹麥、德國、挪威、葡萄牙和荷蘭等國獲得了廣泛應(yīng)用。2006年，巴基斯坦為提高F－16戰(zhàn)斗機的生存能力，在其中期升級計劃設(shè)備的購買清單中，也提出了要求美國軍售60部AN/ALQ－213電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)。在其它用途飛機上，美軍也考慮加裝，如最新研制的P－8A“海神”多任務(wù)海上飛機，諾斯羅普·格魯門公司也采用了AN/ALQ－213（V）電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)。采用電子戰(zhàn)管理控制的一體化電子戰(zhàn)裝備關(guān)系如圖1所示。

圖1 一體化電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)示意圖

2 典型電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)分析

2.1 法國“側(cè)風(fēng)”艦載電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)

“側(cè)風(fēng)”（Sidewind）電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)由一臺處理器、一個監(jiān)視器和字符鍵盤組成，其控制臺的航向時間顯示器可顯示已知威脅特征和類型、對抗措施和艦艇任何機動行動，還可以顯示誘餌部署的位置、艦載自衛(wèi)系統(tǒng)和干擾機的狀態(tài)以及其它有關(guān)信息，它可以同時處理不同方向的10個威脅。

“側(cè)風(fēng)”可與艦載誘餌發(fā)射器（如“達(dá)蓋－2”）連接，可顯示綜合電子對抗戰(zhàn)術(shù)信息，并管理電子戰(zhàn)行動，該系統(tǒng)與艦載電子戰(zhàn)支援系統(tǒng)綜合在一起，與艦艇指揮系統(tǒng)和其它傳感器連接，能夠?qū)崿F(xiàn)評估威脅，采取最佳行動，配置武器，并預(yù)測下一步應(yīng)采取的行動，它可以自動啟動自衛(wèi)系統(tǒng)，但電子戰(zhàn)協(xié)調(diào)軍官也可取消自動方式。

2.2 AN/ALQ－213（V）電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)

AN/ALQ－213電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)是Terma公司為丹麥皇家空軍F－16和C－130飛機研制的，系統(tǒng)主要包括三個部分：1）裝于座艙內(nèi)的電子戰(zhàn)管理單元EWMU；2）電子戰(zhàn)主顯示器；3）電子戰(zhàn)面板。AN/ALQ－213（V）是在AN/ALQ－213基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，綜合、管理和控制各種機載電子戰(zhàn)設(shè)備，用于替代原來作戰(zhàn)飛機的所有離散電子戰(zhàn)控制面板和指示器，其主要升級表現(xiàn)在四個方面：1）對導(dǎo)彈告警系統(tǒng)的綜合與管理；2）配備新型戰(zhàn)術(shù)威脅顯示器TTD；3）采用三維音頻告警器；4）增加戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)裝置TDU。美軍F－16裝備的電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)連接關(guān)系如圖2所示，它可控制的電子戰(zhàn)子系統(tǒng)如表1所示。

圖2 美軍F－16電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)ALQ－213（V）

表1 ALQ－213（V）可控制的電子戰(zhàn)設(shè)備

3 電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

從功能需求分析，電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)應(yīng)充分考慮防區(qū)突防、來自空中目標(biāo)攻擊、隨時可能遭遇的對空火力襲擊等威脅，實現(xiàn)模塊化、通用化、系列化，可適用于各種軍用飛機，如戰(zhàn)斗機、轟炸機、武裝直升機、運輸機或特種任務(wù)飛機，只需要按照不同的任務(wù)選用不同的配置，也可經(jīng)過改裝用于各種艦艇。

3.1 主要功能

EWMS要實現(xiàn)綜合、管理和控制各種電子戰(zhàn)系統(tǒng)，其主要功能如下：

1）具有依靠傳感器的威脅探測能力：在360°范圍內(nèi)對威脅輻射源和向飛機逼近的導(dǎo)彈、目標(biāo)發(fā)出告警，測定其坐標(biāo)、運動特征及輻射特征，具備多目標(biāo)探測和處理能力。

2）對威脅的歸納、分析及判斷能力：對來自多個傳感器的多個目標(biāo)信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，根據(jù)飛機的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實時分析和判斷，能夠確定威脅等級和屬性。

3）具有針對威脅的實時決策能力和對電子戰(zhàn)設(shè)備的控制能力：可實現(xiàn)多種決策，如釋放干擾、拋射誘餌、規(guī)劃安全突防航路等，或按一定時序?qū)嵤┒喾N對抗手段，另外，系統(tǒng)應(yīng)具有對決策執(zhí)行效果的評估能力，并以此作為進(jìn)一步?jīng)Q策的依據(jù)。

3.2 主要組成

為完成上述各種功能，EWMS應(yīng)包含或配備以下設(shè)備：

1）威脅探測設(shè)備，如飛機的多功能雷達(dá)、紅外探測器、雷達(dá)告警接收機、導(dǎo)彈逼近告警器、激光告警器，現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機通常都具有這些設(shè)備。

2）威脅對抗設(shè)備，如箔條/紅外彈投放器、內(nèi)置/吊艙干擾機、拖曳式誘餌、紅外干擾機、投放式誘餌、煙幕彈投射器、反輻射導(dǎo)彈等，現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機通常配備這些設(shè)備，但EWMS要求這些設(shè)備采用通用模塊化設(shè)計，可裝配不同的軟件模塊，以實現(xiàn)不同的配置方案。

3）電子戰(zhàn)管理單元（EWMU）、存儲器、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、座艙多功能顯示器和多維音頻告警器。核心是EWMU，EWMS的全部軟件、數(shù)據(jù)庫和知識庫都存儲在里面，完成數(shù)據(jù)采集、融合、分析、推理、檢索、決策等多種功能。EWMU通過各種接口和通信網(wǎng)絡(luò)，在系統(tǒng)及任務(wù)管理功能的控制下，完成一系列功能，包括大容量數(shù)據(jù)存儲、綜合多功能座艙顯示器顯示與控制、告警器告警、對抗設(shè)備及武器的啟用等。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)分析

實現(xiàn)一體化電子戰(zhàn)管理，必須充分考慮：多傳感器資源共享與信息融合；現(xiàn)場編程與軟件重組；智能化的決策與系統(tǒng)控制。涉及的關(guān)鍵技術(shù)分析如下：

1）電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)的頂層設(shè)計技術(shù)。電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)不是簡單的拼湊，它是一個多頻譜系統(tǒng)，需要協(xié)同、網(wǎng)絡(luò)化、自適應(yīng)，需要根據(jù)作戰(zhàn)需求進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，要把各子系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)及要素，進(jìn)行有機結(jié)合和組合，構(gòu)成一個彼此協(xié)調(diào)、整體優(yōu)化的綜合系統(tǒng)。

2）系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)融合技術(shù)。只有各個分系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)融合，才能真正實現(xiàn)功能互補、行動互聯(lián)、信息互通。只有從不同傳感器獲取的數(shù)據(jù)實現(xiàn)有效融合，才能在決策支持系統(tǒng)進(jìn)行態(tài)勢及威脅評估，并實現(xiàn)對數(shù)據(jù)融合的最后決策，做到先發(fā)制人和主動出擊。

3）綜合電子戰(zhàn)系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)。各分系統(tǒng)能夠兼容工作，需要合理配置各系統(tǒng)的位置，合理安排分系統(tǒng)的工作時間，降低各分系統(tǒng)的電磁輻射等。

4）電子戰(zhàn)系統(tǒng)的一體化和通用化技術(shù)。一體化設(shè)計要求不同系統(tǒng)中相同功能的軟、硬件采用相同的模塊，擴大射頻模塊共用范圍，簡化系統(tǒng)，實現(xiàn)資源共享；通用化技術(shù)是指電子對抗設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)化模塊結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)具有彈性系統(tǒng)骨架，使不同的系統(tǒng)、設(shè)備之間可能擁有相同的電子模塊，相互之間可以通用，根據(jù)不同的對抗對象快速組合，實現(xiàn)開放式、軟件可重構(gòu)的模塊化結(jié)構(gòu)。

電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)實現(xiàn)的核心設(shè)備是電子戰(zhàn)管理單元（EWMU），它應(yīng)包括多個硬件和軟件模塊，一種結(jié)構(gòu)設(shè)計和互聯(lián)關(guān)系如圖3所示。

圖3 EWMU組成及互聯(lián)關(guān)系

4 結(jié)束語

本文討論了當(dāng)前綜合電子戰(zhàn)裝備發(fā)展的一種趨勢——一體化電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)。隨著新型防空雷達(dá)和導(dǎo)彈的不斷發(fā)展，機載電子戰(zhàn)裝備設(shè)計理念還將不斷發(fā)生變化，應(yīng)該緊盯電子戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展前沿，轉(zhuǎn)變觀念，跟蹤電子戰(zhàn)裝備發(fā)展的基礎(chǔ)理論和最新動態(tài)，綜合考慮雷達(dá)、通信、導(dǎo)航和電子戰(zhàn)管理的關(guān)系，研究智能電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)與技術(shù)，不斷提高作戰(zhàn)平臺的電子戰(zhàn)對抗能力、生存能力和作戰(zhàn)能力。

［1］呂宗祺.智能電子戰(zhàn)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計［J］.電子對抗，1996（1）：34－39.

［2］張春磊，沈濤，陳鼎鼎.2011年美對臺軍事售相關(guān)電子信息系統(tǒng)及形成能力分析［J］.外軍信息戰(zhàn)，2011（3）.

［3］陳晶，毛毅，吳微露.臺軍F－16A/B（Block20）升級后的電子戰(zhàn)系統(tǒng)研究［J］.艦船電子工程，2012（11）：11－13.