陈 亮 宫尚玉 王月悦

（中国船舶集团有限公司第七二三研究所 扬州 225101）

1 引言

现代海战中，新型反舰导弹攻击距离进一步增大，综合应用隐身、降高、增速、机动、多模复合制导、跟踪干扰源等多种手段提高突防能力，已发展成为射程远、威力大、命中精度高、生存能力和突防能力强的水面舰艇杀手［1～2］。应对此类先进导弹，最原始且最稳妥的方式是发射拦截导弹予以摧毁。但是，采用拦截手段成本高昂，一般需要多枚拦截弹去拦截一枚来袭导弹。而且，导弹一旦采用新技术升级，反导系统拦截的成本会成倍增长。除拦截外，还可采用电磁手段干扰或欺骗导弹，达到舰艇防御目的。此种电磁手段经过几十年发展，已非常成熟，并在实战中得到验证。目前，欧洲各国海军都已装备了各种类型的舰载电子战装备。

2 欧洲各国舰载电子战装备发展现状

欧洲各国电子战工业基础雄厚，具备独立研制能力。英国航空航天（British Aerospace，BAE）公司、泰勒斯（Thales）公司、欧洲宇航防务集团（European Aeronautic Defense and SpaceCompany，EADS）和意大利电子公司（Elettronica Group）等防务公司是欧洲各国电子战领域代表性企业，都各自研发了多种型号的电子战装备，主要代表有“海王星”（Nettuno）系列、“维吉利乌斯”（Virgilius）、“警戒”（Vigile）系列以及UAT系列，代表了欧洲海军舰载电子战装备的最高水平，下文将对上述装备进行详细介绍和分析。

2.1 意大利“海王星”4100干扰机

“海王星”是意大利电子公司代表产品，最新型号为Nettuno 4100，能够与舰船作战系统、电子支援设备（Electronic Support Measures，ESM）和其他软杀伤设备集成。Nettuno 4100舰载干扰机由于采用模块化设计和固态发射机技术，只需调整设备数量和天线发射功率，便可适应各型水面战舰。该干扰机的干扰信号由数字射频存储器（DRFM）产生，频率覆盖范围为 6GHz～20GHz［3］。DRFM具有存储能力，可以复制雷达发射信号特征信息，有效地对现代雷达实施干扰［4］。另外，该干扰机能够对威胁目标的信号特征进行动态响应，这种动态响应由计算机程序控制，根据特定的已知威胁目标信号特征，提前将相应的响应程序化。出现紧急情况，也可以通过人工指令进行控制。

图1 Nettuno 4100干扰机

Nettuno 4100采用固态发射机，反应快，功率大。相控阵天线技术的运用能够应对不同方向上的多个威胁目标。Nettuno 4100还采用了交叉眼干扰技术，能够使用两部干扰天线在每个角扇区实现交叉眼干扰。两部天线能够以不同方式组合使用，干扰相同的目标，或者单独使用，干扰不同的目标。同相多目标威胁干扰模式下，发射功率可比单部天线高6dB。

交叉眼干扰技术要求物理隔离的两个干扰源协同发射幅度近乎相同而相位相差180°的两路干扰信号，致使敌方雷达将接收到幅度失衡且相位相异的信号，引起波前畸变，导致跟踪雷达瞄准点发生偏移，从而实现角度欺骗［5］。意大利电子公司从二十世纪八十年代末就已经开始研究交叉眼技术并持续改进，取得不错成果。

当前，基于Nettuno 4100和机载电子战装备的研发经验，意大利电子公司推出了最新一代基于氮化镓（GaN）器件的电子战装备—Virgilius，频率覆盖范围C～J（500MHz～20GHz）［6］。该装备并非为海军单独开发，而是能够适应包括固定翼/旋翼飞机、水面战舰/潜艇以及地面车辆在内的多种平台。采用基于有源相控阵收发单元（Transmit/Receive Unit，TRU）的相控阵发射机，具备超快速波束切换能力，有效辐射功率（Effective Radiation Power，ERP）高且方位覆盖广，能够同时应对多个威胁；采用可重编程数字处理单元，便与后期升级；采用基于人工智能技术的先进时序安排，实现最佳干扰资源分配；采用多位幅度—相位DRFM技术，能够对发射的干扰信号进行精确幅度和相位控制，实现交叉眼干扰增益最大化。另外，它把数字接收机和多位幅度—相位DRFM集成到同一响应通道，通过双极化接收和发射，可以有效对抗采用先进抗干扰措施的先进雷达。另外，该装备的其他特征有超精确参数测量和辐射源身份识别、辐射源快速定位和高精度测向等。

图2 Virgilius固态收发单元、多功能单元以及无源天线单元

2.2 法国“警戒”系列ESM设备

“警戒”系列ESM装备是法国泰勒斯公司研发的模块化可缩放产品，采用数字处理技术对被截获信号进行参数分析和测量，有能力在频率覆盖范围内分析一切复杂的射频信号。此外，该设备能够在密集电磁环境下，通过与其他传感器和指挥系统集成，实现数据交互，提供准确的电子战态势图。当前，“警戒”系列ESM设备已大范围服役，并且利用新的研发成果不断进行改进和更新，形成多种型号。

2.2.1 “警戒”100～400

“警戒”采用双极化阵列天线，测向精度高且能够实现360°方位覆盖。先进处理技术与阵列天线的结合使得设备能够识别并抑制信号反射效应和多路径效应。另外，该设备能够处理单脉冲、捷变、多模式以及脉冲多普勒辐射源信号。“警戒”因开放式架构和众多接口使得其可以与作战管理系统集成，并且通过增减配置适配不同平台，通过标准信息数据模式进行数据传输，战场态势感知能力大幅提升。

“警戒”系列产品可以通过网络赋予其不同能力，用户可以自行配置。这些能力包括：扩频（覆盖频率高至40GHz以及低波段）、低截获概率辐射源探测能力、细粒分析能力、高精度测向以及无源定位。具体如下：“警戒”100（核心系统）、“警戒”200（“警戒”100增加低波段频率扩展）、“警戒”300（“警戒”200增加低截获概率辐射源探测能力和细粒分析能力）以及“警戒”400（“警戒”300增加高精度测向能力）。表1［7］给出这几型设备的基本参数。

表1 “警戒”100～400基本性能参数

2.2.2 “警戒”APX

APX是“警戒”的一种改进型号，基于商用现货，集成数字接收机和天线，宽带灵敏度得以提升，全周期成本低。该型号的天线和接收机都有不同配置用于适配不同平台，因此很难从舰船桅杆的天线布置推测装备性能。“警戒”APX当前的数字信号处理技术是泰勒斯的技术，包括钛宽带接收机、碳数字接收机、密涅瓦（Minerval）解交错技术和索隆迪尔（Thorondir）辐射源识别系统。“警戒”APX性能参数如表 2［7］所示。

表2 “警戒”APX性能参数

2.2.3 “警戒”DPX

“警戒”DPX出现于2012年在巴黎举办的欧洲海军装备展，主打外贸市场，基础频率覆盖范围为2GHz～18GHz，极大提升了接收和处理时域重叠信号的能力。DPX是一种软件定义产品，便于后期升级。另外，有能力在存在干扰信号的情况下接收和处理威胁信号。该装备采用的数字宽带接收机直接对射频范围内一切信号进行瞬时采样，并在存在多种辐射源的情况下继续正常工作，不出现性能损耗，仍能保持优秀的处理能力。DPX通过精确解交错和对特定辐射源或平台的准确识别，测量截获信号的频率、相位和幅度，将这些数据写进威胁数据库，实现电子情报搜集。“警戒”DPX性能参数如表 3［8］所示。

表3 “警戒”DPX性能参数

2020年6月，泰勒斯英国分公司开始生产一种新的紧凑型数字化天线组件，用于“警戒”DPX。［9］该天线相比于前代产品，尺寸、重量和功耗减少约50%，并且实现从天线到显控台的全数字化。

图3 “警戒”DPX数字化天线

2.3 英国UAT Mod 2.0 ESM设备

UAT ESM设备从20世纪90年代开始服役于英国皇家海军的航空母舰、驱逐舰和护卫舰等主要水面舰艇。UAT Mod 2.0是针对UAT ESM设备的升级项目，始于2003年，旨在通过数字天线和宽带数字接收机技术开发新一代全数字ESM设备，以满足在近海复杂密集电磁环境中执行任务的需求［10］。英国国防部将该计划的“达芙妮”（Daphne）项目和“数字先进接收机技术”（Digital Advance Receiver Technology，DART）项目委托给泰勒斯英国公司电子作战系统业务部。

2009年，泰勒斯英国分公司研制出6GHz～18GHz的数字化Daphne演示器，可直接在天线端对射频信号进行采样并进行模/数转换。2011年，泰勒斯英国公司在DART项目技术的基础上推出新型ESM设备UAT Mod 2.0，服役于英国海军“勇敢”号驱逐舰。

与前代相比，UAT Mod 2.0改进了在密集射频环境下的辐射源识别能力，并降低了全周期成本。另外，它通过对天线射频信号的数字化，采用软件算法实现大部分功能，所以系统便于不断升级，以应对威胁的发展。

2.4 德国FL1800S-II电子战系统

FL1800电子战系统，完全自动化、模块化，综合了威胁探测、分析和干扰功能，能同时处理工作频率和到达方向不同的多个威胁。ESM部分采用了英国雷卡（Racal）公司的“萨迪”（SADIE）处理器，该处理器的功能是脉冲分离、信号关联、解交错和辐射源识别。ECM部分采用了多波束天线阵，可选择不同的干扰方式对抗威胁，并用“间断观察”方式验证干扰效果。

图4 FL1800S-II

该型装备的第二阶段研制工作已经完成，即FL1800S-II，并已换装完毕。主要是对信号处理和数据处理进行了大量改进，包括：用一部信道化接收机（用9个子波段）替换晶体视频接收机，频率覆盖范围为 0.5GHz～18GHz［11］，且提高了频率测量精度；采用两部完全集成的超外差接收机用于脉冲分析和脉冲“指纹”提取；采用一部通过测量信号幅度估计距离的计算机，用于解算“拉姆”（RAM）导弹火控系统及目指信息。威胁数据库的容量可通过重新编程模块进行扩充。除此之外，FL1800S-II的ECM部分增加两部行波管驱动的多波束阵列发射机，能产生噪声与欺骗干扰，频率覆盖范围为7.5GHz～17GHz［11］。采用了更快的跟踪处理器，几乎实现同步干扰。

3 装备发展特点

英法德意四国是欧洲传统强国，又同属北约同盟国，武器装备发展有相通之处，电子战装备亦是如此。结合上文所述，对英法德意四国舰载电子战装备发展特点作如下总结。

3.1 产品设计模块化

上文所述电子战装备均不是为某一型舰艇设计，而是采用了模块化可缩放设计，通过增减设备配置，适合装备不同类型舰艇，其中意大利电子公司最新的Virgilius更是能适应海陆空不同作战平台。这种设计方法降低了研发成本，提高了生产效率，提升装备有效度。后期只需修改一些功能结构模块便能实现升级。提高维修效率和质量，降低对维修人员的技能要求以及减少维修费用。结构模块相对稳定且能实现阶梯上升，提升装备可靠性。

3.2 装备高度集成化

上述所有电子战装备，无论是干扰机、ESM设备或是电子战系统，均能实现与其他传感器或系统集成，进行数据交互。现实中，“海王星”4100干扰机能够与多种ESM装备集成，例如泰勒斯ABRB-21和“警戒”；而“警戒”采取的开放式接架构和众多接口使得其可以与作战系统及其他传感器集成并进行数据交互，极大扩展了其探测能力。这种集成交互的能力，将电子战装备纳入到了更大的防御系统，这种防御系统集各类传感器、软硬杀伤武器于一体，极大地提升了舰船防御能力。

3.3 技术方向多元化

从各国研发的装备看，意大利主要关注干扰机的研发，并在交叉眼干扰技术方面获得突破。交叉眼干扰技术是一种有效对抗单脉冲角跟踪雷达的干扰样式［12］，而在反舰导弹主动雷达导引头角跟踪中，通常采用兼具较高测角精度和较强抗干能力的单脉冲测角方式［13］。意大利电子公司从1988年就开始研究该技术，但囿于技术手段，干扰效能有限。最新研发的Virgilius得益于多位幅度—相位DRFM技术，能够实现精确控制干扰信号的幅度和相位，实现干扰增益最大化。法国则注重ESM设备的研发，主打产品“警戒”系列更新不断，并在数字化和软件定义的道路上大步向前。警戒”的数字化天线，实现了天线前端直接射频采样，降低设备尺寸、重量和功率。相较于传统的外差结构，结构得到简化，弱化设备自扰。各国在各自擅长的领域深度研发，并且都有不错的成果。此外，还借助他国的优势互补不足。例如意大利的干扰机和法国的ESM设备，经常成对出现。

4 结语

导弹、隐身战机和无人机等威胁不断更新发展，促使水面舰艇的舰载电子战设备更新迭代。当前，随着电磁频谱战等新型作战概念出现，电子战装备的发展面临新的挑战。随着人工智能、新型元器件等技术的成熟化发展，电子战装备的发展必将找到新的方向。未来将持续跟踪欧洲各国水面舰载电子战装备发展动向，希望能对我国相关装备发展在某些方面某种程度起到帮助作用。