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水面舰艇的自卫任务

战略前沿技术  · 公众号  · 军事  · 2024-10-05 19:57

正文


  

 

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来源：电波之矛

作者：Bombastic


自卫任务作为电子攻击任务的一部分，旨在通过降低或抵消平台易受攻击性来提高平台免疫力（或平台生存力），以确保在整个交战期间在战场上充分发挥作战能力。该任务是通过赋予平台干扰对手武器系统杀伤链的能力来完成的，具体步骤如下：
a.不被发现：不被对方武器系统发现的能力。
b.不被跟踪：不被对方武器系统分类、识别和跟踪的能力。
c.不被攻击：不被发射的武器（终端威胁）探测、识别、跟踪的能力。
d.不被击中：规避被终端武器击中的能力（距离/速度/角度欺骗和平台机动的组合）。
e.不被损毁：这不包括在 EA 任务中。
按照上述方法，可以将 EA 的任务看作是进攻型和防御型 EA 的组合，其总体任务可分为两个阶段：
第 1 阶段由进攻型 EA 执行，也即上述步骤 a 和 b。

图 1：平台生存力

第 2 阶段由自卫系统（防御型 EA）执行，也即上述步骤 c 和 d：在尽可能小的距离（烧穿距离）内，不让对方雷达或导弹导引头（终端威胁）对目标实施探测和跟踪。
这一阶段在平台机动的配合下，通过距离/速度/角度波门拖引，来诱导/欺骗目标跟踪器 (TT)、火控雷达 (FCR) 和导弹导引头的距离、多普勒和角度跟踪。

图 2：作战场景

电子战在反舰导弹防御（SMD）中的作用


       


主动雷达导引头在导弹制导的末段得到广泛应用，以提供命中摧毁能力。除了其固有的全天候能力外，主动雷达导引头还具有设计和实施的灵活性，几乎能满足所有任务要求，因此在当前所有导弹项目（北约、非北约）中最受欢迎。
这主要归功于波形设计的选择、接收机的优化以及流行的数字信号处理技术所提供的适应性和灵活性。
随着 ECM 技术、隐形技术和现代舰艇性能（如机动性和速度）的进步，对导引头设计提出了新的要求：
  • 低峰值功率，可降低探测的脆弱性并降低对电源的要求
  • 高功率孔径，可增加探测距离
  • 最佳波形设计，可实现先进的 ECCM 功能
  • 宽带工作，可提供频率捷变（脉冲到脉冲、脉组到脉组、伪随机方式）
  • 复合制导（即雷达和红外/电视）/双波段制导（即 Ku 和 Ka）/数据链/INS-GPS 实现多传感器数据融合
  • 更快的信号处理速度，可处理海量数据和成像
  • 低雷达截面探测和跟踪能力，以满足隐身技术发展的需要
  • 低重量/小体积/高密度封装和高效热管理，实现小型化
  • 使用商用现货（COTS）部件开发低成本导引头（因为导引头成本占导弹的 70%）。
上述要求推动了雷达导引头技术采用全新的概念，并导致了新架构的发展，如毫米波（MMW）伪随机码导引头。

电子战的重要地位


       


为一艘舰艇或舰艇编队提供导弹防御涉及多种技能和能力，这些技能和能力通常需要在高度威胁警戒期间在相对较短的时间内完成，人员和系统性能因素将对结果产生重大影响。协调这些技能和能力以及洞察威胁是成功的关键，只有通过全面的分析、建模、模拟和训练，以及制定强有力的战术、技术和程序 (TTP)，才能综合硬杀伤和软杀伤效应器，高效地协调主动和被动防御。所有这些必须考虑到作战环境，包括气象和地理对武器和传感器系统的影响。良好的反舰导弹防御（ASMD）旨在以一种有分寸和连贯的方式将所有这些因素结合起来，在一个或多个阶段打破反舰导弹杀伤链（发现、定位、瞄准、跟踪、交战和评估过程，F2T2EA）。
舷内和舷外（被动和主动）对抗措施的联合协调使用正在成为实现这一目标的途径：
  • 舷内主动对抗措施专用于对抗武器系统，致力于 (a) 阻止对频谱的获取 (b) 降低对频谱的使用 (c) 延迟多个武器系统的发射和/或协同 (d) 将目标指向虚假目标
  • 舷外被动/主动对抗措施对终端威胁进行诱骗和角度欺骗
尽管现有的软杀伤提供了针对大部分现役反舰导弹的解决方案，但还需要进一步开发现有诱饵以外的解决方案，特别是针对多波段导引头的解决方案。
美国水面电子战改进计划（SEWIP）等项目正在推进这项工作，其中也包括洛克希德-马丁公司开发的先进舷外电子战（AOEW）系统。AOEW 系统将为 MH-60 直升机提供更强的电子战监视和对抗反舰导弹 (ASM) 威胁的能力。
AOEW AMP AN/ALQ-248 可以独立工作，也可以与舰载电子监视传感器 SEWIP Block 2 AN/SLQ-32(V) 6 配合使用，探测来袭导弹，然后评估导弹的去向。然后，AOEW 使用射频对抗技术来阻止导弹。
其他国家正在开发先进的角反射器和 K 波段箔条弹，以对抗毫米波导引头。
诱饵对付导引头的性能（以逃逸概率（PEH）表示）将取决于其有效载荷的持续作用、具体尺寸和类型，并且以经济实惠的方式做到这一点。（是否有足够的有效载荷保护特定类型的舰船？
优化诱饵载荷的 PEH 与来袭威胁的位置关系直接相关，而且很可能会日益成为击败导引头反制逻辑的关键。在 MMW 波段，导引头的视场非常窄，这就增强了其分辨目标和诱饵的能力。此外，在非常接近目标的地方导引头开机，可以大大压缩部署诱饵本身所需的时间。
同样，操纵舰艇以优化诱饵的发射，可能会影响其他可用的反舰导弹防御系统解决方案（例如，要优化射频诱饵的欺骗效果，就必须最大限度地减小舰船雷达截面），并影响在多重威胁环境中对 AMD 和其他战争领域的其他效应器的使用。
战术无人机在交战阶段围绕舰艇飞行，配备有主动对抗系统，并由舰载电子战管理系统进行提示，似乎提供了必要的多功能，可以有效地为反舰导弹防御系统 (ASMD) 做出贡献，以应对上述新兴威胁。
最近，这些新出现的战术被称为 “有人-无人协同作战”（MUT），也即“协同 EW”。
以下是一个可能的反舰导弹（ASM）杀伤链（F2T2EA）交战示例

图 3：可能的反舰导弹（ASM）杀伤链（F2T2EA）软交战示例

电子战在对抗非对称红外制导威胁中的作用


       


现代舰艇所需的多用途能力增加了它们在非对称场景中的暴露概率，特别是当护航或人道主义支援等角色使这些资产成为现代海盗的目标时。
红外制导导弹是近期所有冲突中最致命的威胁之一。它们主要是空对空导弹和地对空导弹，包括小型肩扛式武器。单兵携带防空系统已被广泛用于对付飞机和直升机。
平台发动机和废气具有高温和随之而来的强红外辐射。飞机的外壳与天空背景形成鲜明对比，它能反射来自太阳和地球的辐射。这些直接辐射和反射使探测和跟踪成为可能，使飞机和直升机容易受到红外制导导弹和搜索/跟踪系统的攻击。
目前，先进的红外制导导弹（所谓的第四代和第五代导弹）正在研发中，并已部署到战区，可供北约国家武装部队使用。然而，金砖五国正在开发自己的先进武器系统，并将很快将其纳入国防政策。
与此同时，便携式防空导弹（MANPADS）对军用和民用航空都构成了重大威胁，因为 “非国家 ”组织也可以使用它们。
平台防御的基本要素（也是渐进要素）包括：
  • 抑制平台的红外特征，以缩小导弹捕获范围
  • 态势感知和确定适当的防御策略
  • 机动
  • 启动对抗措施：诱饵（如照明弹）和主动干扰机。
  • 美国、以色列、英国和意大利都已开发出主动对抗解决方案，并在试验中证明了其在保护直升机和大型飞机免受便携式防空导弹袭击方面的有效性。
最近有消息称，海盗在海上环境中有效地使用了便携式防空系统，攻击人道主义护航船队和商船。

图 4：水面舰艇红外制导威胁示例

利用在防御空中平台方面积累的成熟经验，对海上环境进行了研究。在海上环境中有效使用主动红外对抗措施的挑战包括：
  • 平台特征，远远超过直升机甚至飞机，这可能需要巨大的发电量
  • 海面反射，太阳效应的增强
  • 海面产生的传播和其他大气效应

电子战在对抗微型无人机中的作用


       


小型、微型、微小型无人机在过去几年中得到了广泛普及，其性能和整体功能将继续提高。电力储存、航空电子设备微型化、材料和设计方法等方面的技术进步，以及 SW 应用程序在开放市场上的可用性，将使越来越小、成本越来越低的平台能够执行新的任务。
在海上环境中，需要具备反无人机能力，以防范 I 级微型和小型无人机（手动控制或自主）：
用于探测、分类和识别敌方无人机的多传感器和多域架构
  • 使用基于库的技术，通过传统和智能干扰来解除无人机的威胁
  • 干扰无线电链路和/或导航系统
  • 全天候运行，由人工监督/决策
捕获的运行模式有：

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