揭開“天蝎座”的神秘面紗

去年11月，以色列航空航天工業(yè)公司(IAI)公布了被稱作“天蝎座”(Scorpius)組合的多個新成員，并稱“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)具有干擾、對抗包括敵方無人機、艦船、導彈和雷達系統(tǒng)等多樣化目標的能力，可以同時對不同方向、具有不同頻譜特征的敵方電子目標實施干擾。

按以色列相關研發(fā)公司的說法，在世界各國現(xiàn)有的電子戰(zhàn)系統(tǒng)、平臺和裝備中，以色列“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)“第一次實現(xiàn)了在時間、空間、頻域上的多功能自主調適和自適應變化，堪稱突破性進展”。那么，這究竟是一款什么樣的電子戰(zhàn)系統(tǒng)？又預示著電子戰(zhàn)系統(tǒng)怎樣的發(fā)展方向？請看相關解讀。

電子戰(zhàn)是指使用電磁和定向能技術來控制電磁頻譜或攻擊對手的軍事手段或行動。

隨著電磁器件及裝備越來越多地應用于作戰(zhàn)感知、通信和導航環(huán)節(jié)，電子戰(zhàn)的地位作用日益凸顯。

1982年的貝卡谷地之戰(zhàn)中，以色列用電子偵察無人機獲取敘利亞防空導彈陣地雷達數(shù)據，又安排預警機、電子戰(zhàn)飛機與戰(zhàn)斗機群一起作戰(zhàn)。這是典型的電子戰(zhàn)。

2020年亞美尼亞與阿塞拜疆在納卡地區(qū)爆發(fā)的沖突中，久姆里基地的“克拉蘇哈”電子戰(zhàn)系統(tǒng)至少擊落了9架“貝拉克塔”無人機，電子戰(zhàn)裝備的威力再次顯現(xiàn)。

近年來，隨著網絡和電子信息技術高速發(fā)展，武器系統(tǒng)對網絡信息的依賴程度加深。適應這種變化，電子戰(zhàn)裝備的發(fā)展也呈現(xiàn)出新變化。以色列的“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)，就體現(xiàn)著這種變化。

四位一體的新形態(tài)

去年11月，以色列航空航天工業(yè)公司宣布了新的“天蝎座”-G(陸基型)和“天蝎座”-N(艦載型)系統(tǒng)的存在。這兩個最新產品應用了“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)前期推出的兩個機載吊艙——“天蝎座”-SP(自衛(wèi)防護型)和“天蝎座”-SJ(防區(qū)外干擾型)的相關技術，并與“天蝎座”-SP、“天蝎座”-T(訓練型)共同構成了四位一體的“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)。

“天蝎座”-G(陸基型)主要用來探測和干擾來自地面和空中的威脅，在野戰(zhàn)防空和要地防空中提供電子掩護。

由于引入了新型有源相控陣技術，“天蝎座”-G可以同時干擾不同方向多個來襲目標的電子偵察、定位和制導系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)相比，它的反應速度更快，靈敏度更高，干擾距離更遠。人工智能技術和數(shù)字化設備的使用，使它能對不同目標進行長時間探測、跟蹤，顯示電子戰(zhàn)斗序列，進而通過自動運行或操作員控制，有針對性地對目標實施精確干擾。

由于采用模塊化設計，它能以不同尺寸、重量和復雜程度安裝在不同平臺上。多個“天蝎座”-G電子戰(zhàn)系統(tǒng)組網時，可以覆蓋更大、更復雜的區(qū)域，形成對己方目標的電子防護，同時干擾、破壞敵方的感知、通信、制導系統(tǒng)。

“天蝎座”-N(艦載型)由4個共形安裝在中央桅桿上的面板組成，能獨立運行或與其他船舶上的電子戰(zhàn)系統(tǒng)聯(lián)網運行。針對海上作戰(zhàn)，“天蝎座”-N進行了優(yōu)化，能保護己方軍艦免受包括對手艦載系統(tǒng)、反艦導彈、無人機和有人機所搭載電磁感知手段的探測威脅。

“天蝎座”-N同樣引入了新型有源相控陣技術，發(fā)現(xiàn)目標更快、更多，看得更遠、更清晰。

氮化鎵固態(tài)放大器的應用，使“天蝎座”-N能夠更好地感知、獲取敵方電磁裝置的運行信息，甚至能跟蹤和攔截低截獲概率雷達的探測，為在更遠距離上干擾目標提供信息支撐。

“天蝎座”-SP及其衍生型號“天蝎座”-SJ推出時間稍早一些。兩者同為機載吊艙式，能搭載的平臺多，干擾頻段范圍較寬?！疤煨?SP可干擾敵方空中和地面電子系統(tǒng)，為己方作戰(zhàn)飛機提供電子掩護?！疤煨?SJ側重提供防區(qū)外干擾，它的干擾距離更遠、范圍更大，可搭載在運輸機、空中加油機上，在一些安全空域遂行護航和干擾任務。

“天蝎座”-T是其訓練型。研發(fā)出訓練型，是“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)的創(chuàng)新，一方面避免了直接用電子戰(zhàn)飛機訓練形成資源浪費，另一方面也可避免因為訓練導致電子戰(zhàn)系統(tǒng)作戰(zhàn)特性、電磁頻譜特征等信息泄露。據稱，這個平臺可用于“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)所有組成型號的模擬訓練。

突出鮮明的新特點

和以往一些電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展模式和功能多寡不同，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)總體上呈現(xiàn)出“批處理”的鮮明特點。

一是電子戰(zhàn)系統(tǒng)裝備的系列化。電子戰(zhàn)能力來自電子戰(zhàn)系統(tǒng)和裝備。陸、海、空作戰(zhàn)平臺由于活動空間特性、形體特征、容納能力和機動特性不同，對電子戰(zhàn)系統(tǒng)的外形和功能要求也不同。這就導致了以前的一些電子戰(zhàn)系統(tǒng)，雖然也有技術上的相互借鑒關系，但大都各有側重，瞄準一個方向發(fā)展，在一定程度上甚至自成體系。而且，這些電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展路徑大都是“研發(fā)一個、成熟一個、列裝一個”?！疤煨彪娮討?zhàn)系統(tǒng)各組成型號的現(xiàn)身接近于“批處理”模式，即在很短時間內先后推出4個型號，用這些不同的裝備型號來滿足不同軍兵種、不同作戰(zhàn)空間、不同作戰(zhàn)平臺的需要。

二是可同時應對和處理多個方向的不同目標。以往的一些電子戰(zhàn)系統(tǒng)只能干擾一定頻段和方向角度的目標，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)則可以同時對周邊作戰(zhàn)空間進行全方位掃描，尋找、定位目標，進而聚焦電磁波束，對包括無人機、艦船、導彈、通信鏈路、低截獲概率雷達等相關的多個敵方電子目標進行干擾，具有“批處理”對抗、干擾敵方多種不同目標的特點。

這主要是因為，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)引入了有源相控陣技術。

和有源相控陣雷達的原理類似，融入有源相控陣技術的電子戰(zhàn)系統(tǒng)可使用一個天線陣列，同時向多個方向發(fā)送波束。該天線陣列由許多能夠輻射和接收電磁信號的單元有規(guī)則地排列而成，各單元能按照一定規(guī)律組合并相對獨立地完成任務。

尤其是第二代有源電子掃描陣列的發(fā)射/接收模塊開始采用氮化鎵基器件，這類器件功率密度和帶寬容量更大。因此，使用氮化鎵基器件的電子掃描陣列不僅掃描性能更加優(yōu)異，在探測距離和峰值輸出功率方面也今非昔比。

憑借此類技術上的突破，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)探測的距離更遠、目標更多，且可同時探測多種類型的多個威脅，通過定制響應，向不同目標精確發(fā)送專用的狹窄干擾波束。

當然，將有源相控陣技術應用于電子戰(zhàn)系統(tǒng)并不是以色列航空航天工業(yè)公司的創(chuàng)舉。其他一些國家如美國，也在這個方面取得了一些進步。

三是感知與干擾帶有一定自適應性?！疤煨彪娮討?zhàn)系統(tǒng)被設計為同時針對多個威脅，能適應復雜戰(zhàn)場電磁環(huán)境。形成這種能力的前提，是要能及時、精準地獲取敵方電磁信號，分析出這些電磁信號的特征，根據各類技術參數(shù)調制出對應的干擾信號。這一過程，顯然離不開智能化信息處理系統(tǒng)的“加盟”。同時全方位應對多種威脅，在一定程度上證明，“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)對目標的感知與干擾帶有自適應性，即能根據實際狀況和需求有選擇、有針對性地確定對策加以干擾。

這一點也可從另一方面得到證明。“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)的4個型號，其數(shù)據庫都可通過編程進行更新，加入最新的威脅目標數(shù)據。其地面訓練型也具備訓練應對當前和未來更多威脅的功能——據說其模擬訓練內容中還包括第四代和第五代戰(zhàn)斗機的相關訓練場景。

不同以往的新趨勢

“天蝎座”電子戰(zhàn)系統(tǒng)的現(xiàn)身，反映出一些事實：一是電磁頻譜正成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中各方激烈爭奪的又一個核心領域；二是電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展逐漸呈現(xiàn)出不同以往的新趨勢。

一是一體化。這一方面是指將功能相近的各型電子戰(zhàn)設備組合成一個體系，在簡化系統(tǒng)基礎上實現(xiàn)信息更優(yōu)交互，提高電子戰(zhàn)效能。較為典型的做法，是將陸基、空基、?；入娮討?zhàn)系統(tǒng)整合為一個既相對獨立又相輔相成的綜合性電子戰(zhàn)系統(tǒng)，使其發(fā)揮更大效用。另一方面，則指網絡攻防與電子戰(zhàn)的一體化。以往，電子戰(zhàn)通過對射頻截獲和干擾來進行，網絡戰(zhàn)則重在對代碼的干預與處理。隨著科技的發(fā)展，電磁空間與網絡空間的界限逐漸變得模糊起來。網絡攻防可以借助電磁信號的接收、處理和發(fā)射來更好地實現(xiàn)，而電子對抗的延伸又必定與網絡攻防息息相關。尤其是賽博空間作戰(zhàn)概念的提出，使網絡攻防與電子戰(zhàn)的一體化需求變得更加現(xiàn)實而緊迫。2007年，以色列就曾采用“舒特”系統(tǒng)壓制敘利亞防空體系并摧毀敘利亞核設施，昭示了網電一體化作戰(zhàn)的潛力與前景。2019年，美陸軍與諾斯羅普·格魯曼公司簽訂了一份價值9億多美元的合同，旨在支持后者進行網絡和電子戰(zhàn)的研發(fā)、集成、測試等活動。

二是智能化。隨著無人機、艦船、導彈所搭載電子信息設備的升級、通信鏈路加密手段的改進，以及其反干擾能力的提升，在日益密集和復雜的電磁環(huán)境中，電子戰(zhàn)系統(tǒng)要發(fā)揮作用，必須在智能化方面更進一步。簡要地講，一方面要繼續(xù)借力數(shù)據建模、智能算法、大數(shù)據技術等，優(yōu)化電子戰(zhàn)系統(tǒng)運行效能；另一方面，要通過運用機器學習、深度學習等智能技術，在電子對抗實踐中持續(xù)改進和升級電子戰(zhàn)信息處理系統(tǒng)，使電子戰(zhàn)系統(tǒng)更高效地對目標進行分析判別，制訂應對策略，達成作戰(zhàn)目的。近年來，一些國家提出了“認知電子戰(zhàn)”概念，其中的“認知”指的正是應用人工智能技術，即通過將電子戰(zhàn)系統(tǒng)的頻譜接收傳感器和機器學習工具、人工神經網絡等算法結合在一起，使電子戰(zhàn)系統(tǒng)具有自動發(fā)現(xiàn)、分析、判別敵方電磁輻射的能力。

三是模塊化與開放性。借助標準化的模塊結構和彈性系統(tǒng)骨架，通過對模塊種類、數(shù)量等進行調整，就能根據戰(zhàn)斗需要快速組合成功能各異的電子戰(zhàn)系統(tǒng)。這一直是電子戰(zhàn)系統(tǒng)研制者追求的目標。如此，不僅能有效提高電子對抗系統(tǒng)的反應速度和作戰(zhàn)效能，還能避免設備的重復研制，降低成本造價，簡化后勤保障和技術維護?！疤煨彪娮討?zhàn)系統(tǒng)的研制成功證明了這種做法的可行性。單純地體現(xiàn)在外觀上，憑借模塊化設計，不同的“天蝎座”型號可以在尺寸、復雜性和效能方面進行調整。這也為今后其他國家研制電子戰(zhàn)系統(tǒng)提供了思路。此外，開放性或將成為今后電子戰(zhàn)系統(tǒng)發(fā)展的一大特征。在反干擾設備不斷迭代及新威脅目標不斷出現(xiàn)的大背景下，電子戰(zhàn)系統(tǒng)只有采用開放式架構，才能不斷吸納像有源相控陣技術這樣的新“營養(yǎng)”。

吳敏文 楊楊