宋 燦 謝佑波朱 智

（1.海參某保障大隊(duì) 北京 100036）（2.海軍指揮學(xué)院 南京 210016）

1 引言

隨著以信息化、智能化為代表的新技術(shù)的快速發(fā)展，大大影響了戰(zhàn)爭(zhēng)的形態(tài)和作戰(zhàn)指揮方式。未來(lái)海戰(zhàn)場(chǎng)基于無(wú)人船（Unmanned Surface Vehicle:USV）的分布式電子對(duì)抗系統(tǒng)或?qū)⒊蔀閼?yīng)對(duì)“分布式殺傷”的有效途徑；水面艦艇是在海戰(zhàn)場(chǎng)上重要的作戰(zhàn)平臺(tái)之一，無(wú)人艦艇的出現(xiàn)將分擔(dān)大型有人艦艇的部分作戰(zhàn)任務(wù)如電子對(duì)抗、信息偵察等，降低有人艦艇的任務(wù)強(qiáng)度并且提高其抗毀能力，對(duì)于水面艦艇編隊(duì)形成體系作戰(zhàn)能力具有重要的意義。因此，開展電子對(duì)抗無(wú)人船（ECUSV）的應(yīng)用研究十分重要。本文分析了ECUSV發(fā)展現(xiàn)狀與優(yōu)勢(shì)，針對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)特點(diǎn)，研究了ECUSV的作戰(zhàn)應(yīng)用模式，并給出了未來(lái)發(fā)展方向。

2 電子對(duì)抗無(wú)人船（ECUSV）的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)

電子對(duì)抗無(wú)人船（ECUSV）是除具備一般無(wú)人船吃水淺、機(jī)動(dòng)靈活、雷達(dá)輻射面小、行動(dòng)隱蔽、電磁噪聲低等特點(diǎn)外，在海戰(zhàn)場(chǎng)電子對(duì)抗作戰(zhàn)領(lǐng)域還具備如下優(yōu)勢(shì)。

2.1 信息偵察優(yōu)勢(shì)

一是偵察距離優(yōu)勢(shì)。由于地球曲率限制，?；鶄刹炱脚_(tái)對(duì)海電子偵察距離主要在視距范疇，偵察目標(biāo)范圍較小。電子對(duì)抗無(wú)人船可作為艦載偵察平臺(tái)，對(duì)目標(biāo)實(shí)施抵近偵察，與母艦指揮中心通過(guò)衛(wèi)星、數(shù)據(jù)鏈通信手段等建鏈，將偵察數(shù)據(jù)回傳，大大拓展了海基作戰(zhàn)力量的偵察范圍。同時(shí)，可采用多艘電子對(duì)抗無(wú)人船協(xié)同組網(wǎng)，形成區(qū)域覆蓋，大大提高海戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力。二是平臺(tái)優(yōu)勢(shì)。ECUSV可對(duì)目標(biāo)近距離偵察，通過(guò)減小偵察距離來(lái)提高檢測(cè)概率，增強(qiáng)接收信號(hào)強(qiáng)度，這種優(yōu)勢(shì)一定程度上降低傳統(tǒng)的電子偵察設(shè)備對(duì)檢測(cè)設(shè)備靈敏度要求。比如使用拖曳式探測(cè)裝備對(duì)搜潛行動(dòng)中，由于新型潛艇輻射噪聲較小，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離搜潛，必需使聲納基陣孔徑更大，增加空間處理增益，從而獲得較高輸出信噪比。采用ECUSV對(duì)目標(biāo)近距離偵察，可使用小孔徑基陣。ECUSV可同時(shí)裝備拖曳式聲吶和吊放主動(dòng)聲吶，實(shí)現(xiàn)協(xié)同探測(cè)、信息融合，將大大提高對(duì)潛艇的搜索定位能力。

2.2 信息對(duì)抗優(yōu)勢(shì)

海戰(zhàn)場(chǎng)中為應(yīng)對(duì)敵方不同體制的電子信息系統(tǒng)，對(duì)艦載電子對(duì)抗干擾設(shè)備復(fù)雜度要求較高：一是要求干擾設(shè)備具備對(duì)多頻段干擾實(shí)時(shí)干擾，二是要求干擾設(shè)備具備多種干擾工作樣式。使用ECUSV可對(duì)電子對(duì)抗目標(biāo)實(shí)施抵近干擾，一方面可以使用較低干擾功率獲得較好的干擾效果從而獲得理想的干擾增益；此外，現(xiàn)代海戰(zhàn)中隨著對(duì)抗雙方電子信息設(shè)備的大量使用，水面艦艇面臨著日益復(fù)雜的電磁環(huán)境，電磁兼容問(wèn)題急需解決。ECUSV將電子干擾功能從母艦分離遠(yuǎn)離母艦對(duì)己方電子設(shè)備影響大大降低，可以取得對(duì)敵方最佳的干擾效果，同時(shí)降低了對(duì)己方水面艦艇的雷達(dá)、通信、導(dǎo)航等電子設(shè)備的自擾。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水面艦艇作戰(zhàn)的“偵中通、偵中擾”，獲得海戰(zhàn)場(chǎng)信息對(duì)抗優(yōu)勢(shì)。

此外ECUSV的抵近干擾模式對(duì)高速跳頻電臺(tái)有較好的干擾效果。跳頻電臺(tái)由于具有較強(qiáng)的抗干擾能力，對(duì)其干擾難度較大，已成為電子對(duì)抗系統(tǒng)重要的作戰(zhàn)目標(biāo)。而ECUSV可實(shí)施抵近偵察干擾，有效降低了跳頻電臺(tái)所具有的傳輸時(shí)延優(yōu)勢(shì)。一旦對(duì)準(zhǔn)其跳頻頻率，就能產(chǎn)生較好的干擾效果。

2.3 作戰(zhàn)持久力優(yōu)勢(shì)

隨著電池技術(shù)的快速發(fā)展，ECUSV可通過(guò)裝備太陽(yáng)能電池和新型鋰電池等方式，大大提高其續(xù)航能力，同時(shí)又可降低自身電磁輻射，提高隱身能力。戰(zhàn)時(shí)ECUSV可預(yù)置在主要作戰(zhàn)海域，對(duì)主要作戰(zhàn)目標(biāo)實(shí)施長(zhǎng)時(shí)間偵察。平時(shí)根據(jù)任務(wù)需要ECUSV可快速機(jī)動(dòng)至行動(dòng)海域，對(duì)作戰(zhàn)目標(biāo)實(shí)施偵察和干擾，如對(duì)在我周邊海域進(jìn)行情報(bào)搜集的敵潛艇、無(wú)人艇和電子偵察船進(jìn)行干擾和驅(qū)離。與傳統(tǒng)電子對(duì)抗手段相比，ECUSV有長(zhǎng)時(shí)間的偵察干擾能力，能夠解決海上電子對(duì)抗作戰(zhàn)持久力差的難題，從而提高海戰(zhàn)場(chǎng)制信息權(quán)。

3 外軍電子對(duì)抗無(wú)人船（ECUSV）發(fā)展現(xiàn)狀

美國(guó)是研究無(wú)人船技術(shù)最早的國(guó)家，早在二戰(zhàn)時(shí)期，美軍就在無(wú)人船上架設(shè)了槍炮和導(dǎo)彈，通過(guò)遠(yuǎn)程操控來(lái)對(duì)敵人進(jìn)行攻擊[1]。在20世紀(jì)60年代的越南戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍使用內(nèi)燃?xì)鈩?dòng)力的無(wú)人船隊(duì)通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)執(zhí)行掃雷任務(wù)。在20世紀(jì)90年代后期，美國(guó)海軍研發(fā)了具有防御功能的“Roboski”號(hào)噴射性無(wú)人船，并于2000年初期開始在無(wú)人船上裝載偵察監(jiān)視類傳感器，在沿海形成具有戰(zhàn)斗力的無(wú)人船隊(duì)[2]。2007年，美國(guó)海軍海上系統(tǒng)司令部（NAVSEA）所屬的瀕海水雷戰(zhàn)項(xiàng)目執(zhí)行辦公室基于美國(guó)海軍無(wú)人船作戰(zhàn)需求和美國(guó)國(guó)防部2020年關(guān)于轉(zhuǎn)變軍事結(jié)構(gòu)的發(fā)展目標(biāo)出臺(tái)了《海軍USV總體規(guī)劃》，該規(guī)劃闡述了無(wú)人船的應(yīng)用模式：反雷戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)、反水面艦艇戰(zhàn)、電子戰(zhàn)、特種作戰(zhàn)和海上反恐等。世界其它國(guó)家如以色列也研制了無(wú)人船，世界主要電子對(duì)抗無(wú)人船發(fā)展?fàn)顩r如表1所示。

4 電子對(duì)抗無(wú)人船（ECUSV）典型運(yùn)用模式

電子對(duì)抗無(wú)人船（ECUSV）可單艘或編隊(duì)執(zhí)行各類作戰(zhàn)任務(wù)。通過(guò)對(duì)ECUSV進(jìn)行任務(wù)、航路規(guī)劃，提高協(xié)同能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)的電子偵察與干擾，進(jìn)而提升水面艦艇編隊(duì)的整體作戰(zhàn)效能。ECUSV與水面艦艇協(xié)同作戰(zhàn)時(shí)，可通過(guò)對(duì)各類信號(hào)信息融合實(shí)現(xiàn)對(duì)重要目標(biāo)的精確識(shí)別與定位，為使用反輻射武器、導(dǎo)彈、魚雷等對(duì)重要目標(biāo)進(jìn)行火力打擊行動(dòng)提供目標(biāo)情報(bào)支援。

4.1 單艘ECUSV作戰(zhàn)

單艘ECUSV作戰(zhàn)主要用于對(duì)重點(diǎn)電子目標(biāo)的跟蹤、監(jiān)視與干擾，其電子對(duì)抗載荷組成如圖1所示。ECUSV偵察干擾系統(tǒng)主要對(duì)行動(dòng)海區(qū)的重點(diǎn)目標(biāo)信號(hào)如導(dǎo)航、電臺(tái)、數(shù)據(jù)鏈、水下目標(biāo)（如潛艇、航行器）等目標(biāo)進(jìn)行偵察與識(shí)別，并將獲取目標(biāo)信息傳回情報(bào)處理中心進(jìn)行分析融合，進(jìn)而形成戰(zhàn)場(chǎng)通用態(tài)勢(shì)圖；可根據(jù)作戰(zhàn)行動(dòng)的需要組織電子干擾；ECUSV還可用于對(duì)作戰(zhàn)海區(qū)的電磁頻譜進(jìn)行管理與監(jiān)視，保證己方作戰(zhàn)行動(dòng)頻率的正常使用?？傊畣嗡褽CUSV可為海上作戰(zhàn)行動(dòng)中指揮員決策與火力打擊提供強(qiáng)大支援。

表1 世界主要電子對(duì)抗無(wú)人船現(xiàn)狀

圖1 USV遠(yuǎn)程偵察干擾系統(tǒng)組成框圖

4.2 ECUSV編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)

將多艘ECUSV進(jìn)行組網(wǎng)配置，協(xié)同行動(dòng)將是ECUSV作戰(zhàn)應(yīng)用的一個(gè)重要發(fā)展方向。ECUSV組網(wǎng)使用可迅速、精確確定作戰(zhàn)海區(qū)內(nèi)電子目標(biāo)的位置，為對(duì)目標(biāo)實(shí)施電子干擾或精確打擊提供目標(biāo)情報(bào)支援［5～6］。

一是多艘ECUSV組網(wǎng)偵察。使用多艘ECUSV組網(wǎng)，可大大提高對(duì)電子目標(biāo)輻射源的發(fā)現(xiàn)概率，將多ECUSV獲取的多源異類和同類傳感器的各類目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，形成海戰(zhàn)場(chǎng)區(qū)域?qū)崟r(shí)統(tǒng)一態(tài)勢(shì)圖，可用于重點(diǎn)目標(biāo)跟蹤、監(jiān)視、對(duì)抗和火力打擊等作戰(zhàn)行動(dòng)。通過(guò)ECUSV編隊(duì)組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)作戰(zhàn)目標(biāo)的高精度定位［7］，解決海戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)定位難、辨不清的難題。ECUSV編隊(duì)組網(wǎng)高精度定位系統(tǒng)主要包括ECUSV單站（3個(gè)以上）、測(cè)控ECUSV及艦載情報(bào)綜合處理中心，如圖2所示。各ECUSV站通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路與測(cè)控?zé)o人船相連，利用上行鏈路接收艦載情報(bào)綜合處理中心發(fā)送的測(cè)控指令和偵察指令，并對(duì)接收信號(hào)數(shù)據(jù)、導(dǎo)航數(shù)據(jù)和時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)一整理打包，利用寬帶下行鏈路傳送至艦載情報(bào)綜合處理中心。站間存在測(cè)距授時(shí)鏈路，可精確實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。艦載情報(bào)綜合處理中心將站點(diǎn)回傳數(shù)據(jù)發(fā)送至綜合控制計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的偵察、測(cè)向、時(shí)差估計(jì)、時(shí)差頻差聯(lián)合估計(jì)、定位和系統(tǒng)標(biāo)校等。艦載情報(bào)綜合處理中心具有對(duì)ECUSV編隊(duì)的指揮、控制和數(shù)據(jù)分析處理等功能［8］。

圖2 ECUSV編隊(duì)協(xié)同偵察系統(tǒng)構(gòu)成圖

二是多艘ECUSV協(xié)同干擾。多艘ECUSV按照預(yù)先航跡對(duì)作戰(zhàn)區(qū)域進(jìn)行協(xié)同組網(wǎng)偵察［9～10］，掌握敵整個(gè)作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)的電磁及水聲環(huán)境、通信網(wǎng)絡(luò)組成和戰(zhàn)場(chǎng)雷達(dá)屬性判別，經(jīng)過(guò)艦載指揮中心處理后得到作戰(zhàn)區(qū)域電磁態(tài)勢(shì)及目標(biāo)的分布情況；利用網(wǎng)絡(luò)信息攻擊載荷對(duì)敵方微波通信鏈路、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)和敵我識(shí)別系統(tǒng)實(shí)施信息攻擊，主要包括對(duì)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的信息欺騙，使敵誤判戰(zhàn)情；微波通信網(wǎng)實(shí)施高效網(wǎng)絡(luò)攻擊，使敵無(wú)法通聯(lián)［11］；對(duì)敵重要輻射源目標(biāo)進(jìn)行高精度定位，尋找敵方海面大型艦只、潛艇的位置，引導(dǎo)反輻射武器和導(dǎo)彈對(duì)其進(jìn)行火力摧毀，為有人作戰(zhàn)開辟安全突防通道。

5 ECUSV發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)海戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)網(wǎng)電空間斗爭(zhēng)日趨激烈，為了更好的滿足未來(lái)海戰(zhàn)的需求，ECUSV正呈智能化、一體化和小型化方向發(fā)展。

5.1 擾打一體化

ECUSV需具備偵察、干擾一體化與軟、硬殺傷一體化的綜合作戰(zhàn)能力。察擾打一體的ECUSV將具備對(duì)重要目標(biāo)的快速指揮控制、靈敏的偵察干擾和精確的火力打擊能力。ECUSV不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行偵察干擾，隨著精確制導(dǎo)武器的發(fā)展，根據(jù)作戰(zhàn)需要，還可攜帶一定的硬摧毀武器，對(duì)敵方的重要目標(biāo)實(shí)施打擊。ECUSV可以應(yīng)對(duì)未來(lái)海戰(zhàn)精、快、準(zhǔn)的要求，將成為未來(lái)海上作戰(zhàn)中重要的信息化、智能化作戰(zhàn)裝備。

5.2 水上水下多域一體化

ECUSV可以編入水面艦艇編隊(duì)，用于獲取作戰(zhàn)海區(qū)各類信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)水聲電磁信號(hào)的偵察與干擾一體。ECUSV可配備覆蓋電磁波和水聲波的綜合偵察/干擾系統(tǒng)，構(gòu)建新型水聲電磁信號(hào)綜合處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)海戰(zhàn)場(chǎng)水上水下、多模、多域、多平臺(tái)的態(tài)勢(shì)感知與信息處理。

5.3 信息化與智能化

目前的無(wú)人平臺(tái)工作方式以遠(yuǎn)程控制為主，許多戰(zhàn)術(shù)決策和行動(dòng)均通過(guò)母艦或控制中心的指揮控制系統(tǒng)完成，主要是由人操控，無(wú)人平臺(tái)自身不具有決策能力［12］。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展，海戰(zhàn)場(chǎng)武器裝備的信息化、智能化程度將大大提高。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的在無(wú)人船/機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展及應(yīng)用，ECUSV將具備自動(dòng)航行、主動(dòng)偵察、智能決策、自動(dòng)干擾智能處理等能力，可極大地提高ECUSV系統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)適應(yīng)性和作戰(zhàn)效能［13～14］。

5.4 載荷設(shè)備小型化

現(xiàn)有的電子對(duì)抗載荷，由于元器件和功率等限制，體積大、功耗高，已成為制約ECUSV遠(yuǎn)程長(zhǎng)時(shí)作戰(zhàn)的重要因素［15］。在遠(yuǎn)距離和長(zhǎng)時(shí)間行動(dòng)中，ECUSV無(wú)法搭載多種、大型、大功率電子對(duì)抗載荷對(duì)敵重點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行有效偵察和干擾。因此，電子對(duì)抗載荷設(shè)備的小型化是實(shí)現(xiàn)ECUSV高效完成多用途電子對(duì)抗任務(wù)的前提。

6 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人作戰(zhàn)由于具備成本低、隱身好、傷亡小等優(yōu)勢(shì)，受到了世界各國(guó)軍隊(duì)的青睞。近年來(lái)，隨著信息化、智能化技術(shù)的不斷提高，無(wú)人平臺(tái)及相關(guān)制造技術(shù)得到了重大突破，使得ECUSV的裝備與作戰(zhàn)應(yīng)用正成為現(xiàn)實(shí)。因此，在未來(lái)海戰(zhàn)場(chǎng)，ECUSV必將發(fā)揮更重要的作用。