摘要
电子战(Electronic Warfare, EW)作为现代空战的“无形战场”,已成为决定战场主动权的关键支柱。随着雷达、通信与导航系统在军事体系中的地位日益突出,对电磁频谱的控制与反控制已成为继陆、海、空、天、网络之后的第六作战域——电磁空间作战(Electromagnetic Spectrum Operations, EMSO)的核心内容。航空电子战系统通过电子攻击(EA)、电子防护(EP)和电子支援(ES)三大功能模块,实现对敌方传感器与通信链路的压制、干扰、欺骗与摧毁,同时保障己方平台在复杂电磁环境下的正常运行与高生存能力。本文系统梳理航空电子战系统的分类架构、关键技术原理与典型装备,深入分析数字射频存储(DRFM)、低截获概率(LPI)雷达、反辐射导弹(ARM)与有源干扰吊舱等核心子系统的战术价值与实战应用。结合F-35、EA-18G“咆哮者”、歼-16D等代表性电子战平台,探讨其在隐身突防、压制敌方防空系统(SEAD)、网络化协同干扰等方面的作战模式。进一步展望人工智能赋能的认知电子战、量子电磁感知与软件定义无线电(SDR)等前沿发展方向,提出未来电子战系统将向全域感知、智能决策、软硬一体、动态重构演进的战略趋势。
关键词:航空电子;电子战;EW;EA/EP/ES;DRFM;LPI雷达;ALQ-99;AGM-88;F-35;歼-16D
1 引言
在现代高强度空战中,制空权的争夺已不再局限于传统意义上的“击落敌机”,而是首先体现在对电磁频谱控制权的掌握上。谁能在第一时间致盲敌方雷达、压制其通信、干扰其导航系统,谁就掌握了战场的主动权。因此,电子战(Electronic Warfare, EW)被美军称为“第五维作战”,是实现“发现—锁定—打击—评估”杀伤链闭合的前提。
航空平台由于其机动性强、部署灵活、接近战区,成为实施电子战的核心力量。现代战斗机、专用电子战飞机与无人机普遍配备先进的航空电子战系统,涵盖从预警接收、信号分析、干扰生成到硬杀伤打击的全流程能力。尤其在穿透性打击、防空压制(SEAD)与拒止环境下的协同作战中,电子战系统的作用已从“辅助支援”跃升为“主导战力”。
以F-35为例,其不仅具备隐身外形,更集成了AN/ASQ-239“巴洛克”(Barrister)综合电子战系统,实现了电子攻击、防护与支援的高度融合,使该机在强对抗环境中仍能保持“低可探测性+高态势感知”的双重优势。
本文将围绕航空电子战系统的三大核心模块——电子攻击(EA)、电子防护(EP)与电子支援(ES)展开系统性综述,解析其工作原理、典型装备与战术应用,并结合当前主流作战平台与未来技术趋势,揭示电子战在现代空战中的决定性地位。
2 电子战系统的基本分类与功能架构
根据北约标准(STANAG 4783),电子战可分为三大子系统:
这三类功能并非孤立存在,而是构成一个闭环的电磁对抗体系,在现代航空电子架构中高度集成,协同运作。
2.1 电子攻击(EA):主动致盲与摧毁
电子攻击是指通过发射特定电磁能量,干扰、欺骗或物理摧毁敌方电子信息系统的行动。
(1)干扰方式分类
(2)典型装备
ALQ-99战术干扰系统:美国EA-6B与EA-18G“咆哮者”电子战飞机的核心装备,采用多频段干扰舱(LF/VHF/UHF/L/S/C/X波段),可同时干扰数十个威胁目标;
AGM-88 HARM(High-speed Anti-Radiation Missile):高速反辐射导弹,用于压制/摧毁敌方防空雷达;
Krasukha系列地面干扰系统(俄制):具备强功率干扰能力,号称可致盲预警机与侦察卫星;
歼-16D电子战机:中国首款专用四代半电子战飞机,配备先进干扰吊舱与反辐射导弹,具备区域压制与点目标打击双重能力。
2.2 电子防护(EP):生存能力的核心保障
电子防护是保护己方电子系统免受敌方电子攻击影响的技术手段,直接关系到平台的生存能力。
(1)主要防护技术
(2)典型应用平台
F-35“闪电II”:采用LPI雷达、红外低辐射设计、全向RWR与AESA多功能射频系统,实现“隐身+电子静默”双重防护;
F-22“猛禽”:虽未装备专用干扰吊舱,但其AESA雷达具备内置干扰能力,可在探测目标的同时实施定向干扰;
B-2“幽灵”:全频段雷达隐身+被动导航+LPI通信,可在高威胁空域长期潜伏。
2.3 电子支援(ES):战场“电磁耳目”
电子支援是一种被动侦察手段,用于截获、识别、分析并定位敌方电磁辐射源,为指挥决策与电子攻击提供情报支持。
(1)主要功能
雷达告警(RWR):识别来袭雷达类型(如火控雷达、预警雷达)并提示威胁等级;
通信情报(COMINT):监听敌方语音或数据通信内容;
电子情报(ELINT):收集雷达参数(频率、脉宽、重频等),建立威胁数据库;
无源定位(PD):通过多平台测向交叉定位,确定敌方发射源位置。
(2)典型装备
AN/ALR-69A RWR:美国空军广泛使用的雷达告警接收机,支持超过200种威胁类型识别;
ALQ-218战术干扰接收系统(EA-18G):具备极高的灵敏度与测向精度,可引导AGM-88精确打击;
“希比内”-M电子战系统(俄制):集成RWR、干扰与反制功能,装备于苏-35、苏-57等先进战机;
霹雳-15导弹(PL-15)配套系统:具备主动/被动复合制导能力,可接收第三方照射或自身探测目标。
3 核心技术详解
3.1 DRFM(数字射频存储):现代欺骗干扰的技术基石
(1)基本原理
DRFM(Digital Radio Frequency Memory)是现代电子战中最关键的欺骗干扰技术之一。其核心思想是:
实时采样敌方雷达发射的脉冲信号;
将其数字化并存储;
在可控延迟后重新调制发射;
可修改信号参数(如频率、相位、幅度)以制造虚假目标。
(2)欺骗模式分类
(3)实战价值
DRFM使干扰机不仅能“压制”敌方雷达,更能“**操控”其认知。例如:
在“红旗军演”中,EA-18G曾使用DRFM技术生成多达20个虚假空中目标,成功诱导敌方S-400防空系统暴露位置并浪费导弹;
歼-16D电子战机据信已装备国产化DRFM干扰系统,可在不开启自身雷达的情况下,远程引导PL-15导弹实施攻击。
DRFM已成为第五代电子战系统的标准配置,赋予平台前所未有的战术灵活性与生存能力。
3.2 低截获概率(LPI)雷达:隐身时代的通信哲学
(1)背景与需求
传统脉冲雷达发射高功率、周期性信号,极易被敌方RWR探测,导致平台暴露。在现代高威胁空域,“开机即被击落”已成为现实风险。因此,发展低截获概率(Low Probability of Intercept, LPI)雷达成为生存关键。
(2)LPI实现机制
LPI雷达通过多种手段降低被侦测可能性:
(3)F-35的 AN/APG-81 雷达:LPI典范
F-35装备的AN/APG-81 AESA雷达是当前最先进的LPI雷达之一,其特点包括:
采用氮化镓(GaN)T/R组件,支持高效率、低噪声工作;
波形生成完全数字化,可实时重构;
具备多模式并发能力:同时执行搜索、跟踪、地形测绘、电子攻击任务;
干扰信号可在窄波束内定向发射,实现“精准干扰”,不影响其他方向通信。
据美军测试报告,AN/APG-81在正常探测模式下,被敌方RWR探测的距离仅为其实际探测距离的1/5~1/3,极大提升了平台隐蔽性。
3.3 反辐射导弹(ARM):硬杀伤的终极手段
(1)工作原理
反辐射导弹(Anti-Radiation Missile, ARM)是一种专门用于追踪并摧毁敌方电磁辐射源(主要是雷达)的武器。其导引头内置宽频带接收机,可锁定雷达信号方向,并沿电磁波路径飞行直至命中目标。
典型代表:AGM-88 HARM / AARGM-ER(增程型先进反辐射导弹)
(2)技术演进路径
(3)作战模式
压制防空(SEAD):在空袭前摧毁敌方预警雷达、火控雷达与导弹制导站;
随队干扰(Escort Jamming):由电子战飞机携带,随时准备打击突然开机的威胁雷达;
预规划打击:根据情报预先设定目标优先级,执行“雷达一开机即摧毁”策略。
在海湾战争中,美军EA-6B配合F-4G“野鼬鼠”发射数百枚HARM,有效压制伊拉克防空体系,为“沙漠风暴”行动扫清障碍。
4 典型电子战平台分析
4.1 EA-18G “咆哮者”:当代最强舰载电子战平台
EA-18G是美国海军基于F/A-18F“超级大黄蜂”改装的专用电子战飞机,继承了战斗机的高速性能与电子战的专业能力。
核心系统配置:
战术能力亮点:
随队护航:伴随攻击编队飞行,实时压制沿途防空系统;
区域遮断:在关键空域建立“电磁屏障”,阻止敌方雷达扫描;
网络化协同:与E-2D“先进鹰眼”预警机联动,实现“探测—干扰—打击”闭环;
自卫能力强:具备空战能力,可发射AIM-120自保。
在多次对抗演习中,EA-18G成功压制S-300、S-400等先进防空系统,被誉为“现代野鼬鼠”。
4.2 歼-16D:中国首款专用电子战战斗机
歼-16D是中国在歼-16重型战斗机基础上发展而来的双座专用电子战型号,外形最大特征为拆除机头雷达罩内的火控雷达,换装大型电子战天线,并在翼尖挂载宽频带干扰吊舱。
主要能力推测(基于公开图像与分析):
多波段干扰能力:覆盖UHF至Ku波段,针对预警机、地面雷达与导弹制导系统;
DRFM干扰技术:具备距离/速度拖引、多假目标生成功能;
反辐射打击能力:可挂载国产反辐射导弹(如LD-10或AKF-98A);
高速机动性:继承苏-27平台优秀飞行性能,适合伴随突防;
协同作战潜力:可为歼-20隐身机群提供电磁掩护,形成“隐身+干扰”组合拳。
歼-16D的服役标志着中国电子战能力从“辅助支援”迈向“体系主导”,将显著提升解放军在西太平洋复杂电磁环境下的远程打击与区域拒止能力。
4.3 F-35:第五代“综合电子战平台”
F-35虽非专用电子战飞机,但其集成了迄今为止最先进的一体化电子战系统——AN/ASQ-239“巴洛克”(Barrister)。
“巴洛克”系统五大能力:
全频谱RWR:可识别数千种威胁信号;
被动精确测向:精度达±2°,支持无源定位;
AESA雷达内置干扰:利用雷达T/R组件发射干扰信号,实现“探干一体”;
LPI通信与数据链:使用MADL(Multifunction Advanced Data Link),具备定向传输、跳频与加密功能,抗截获能力极强;
自动响应机制:与MAWS、DAS等系统联动,实现干扰弹投放、机动规避与威胁重定位全自动处理。
战术创新点:
分布式协同干扰:多架F-35可通过MADL共享威胁信息,并协同分配干扰任务,形成“蜂群式电磁压制”;
隐身+干扰双重优势:在不开雷达的情况下,利用IRST与DAS感知战场,必要时由某架F-35短时开启雷达进行干扰,其余平台继续保持静默;
电磁态势生成:将收集的ELINT数据上传至联合战术信息分发系统(JTIDS),为整个作战体系提供实时电磁地图。
据美军内部评估,F-35在强对抗环境中执行SEAD任务的成功率,是传统F-16CJ的3倍以上,充分体现了“平台即传感器、传感器即武器”的第五代空战理念。
5 电子战战术应用模式
5.1 压制敌方防空(SEAD):电子战的首要使命
SEAD(Suppression of Enemy Air Defenses)是指通过电子攻击与硬杀伤手段,削弱或摧毁敌方防空系统的作战行动,是夺取制空权的前提。
典型SEAD作战流程:
情报准备:利用卫星、无人机与信号侦察机获取敌方雷达部署信息;
电子侦察(ES):进入战区前,由RWR与ELINT系统识别实时威胁;
软压制(EA):使用干扰吊舱压制预警雷达与火控雷达;
硬摧毁(ARM):发射反辐射导弹物理摧毁关键雷达节点;
效果评估:通过图像侦察或信号消失确认打击成效;
持续压制:建立“电磁走廊”,保障后续打击编队安全通过。
✅ 实战案例:1991年海湾战争首夜,美军出动EA-6B、F-4G与F-117A协同作战,在HARM导弹与干扰支援下成功打开伊拉克防空缺口,为F-117实施精确打击铺平道路。
5.2 伴随干扰(Escort Jamming)
由电子战飞机紧随攻击编队飞行,在敌方雷达开机时立即实施干扰,提供“贴身防护”。
优势:反应速度快,可应对突发威胁;
代表平台:EA-18G护航F/A-18E/F、歼-16D掩护歼轰-7或轰-6K;
挑战:需保持编队协同,且自身易成为优先打击目标。
5.3 远程压制(Stand-off Jamming)
电子战飞机在防区外(如数百公里外)发射大功率干扰信号,覆盖敌方整个防空网络。
优势:生存性强,无需深入高威胁区;
局限:干扰效果随距离衰减,难以精准打击点目标;
典型系统:美国下一代Next Generation Jammer(NGJ)计划,采用GaN技术与相控阵天线,干扰功率提升300%。
5.4 网络化电子战(Netted EW)
将多架电子战平台、预警机、无人机与地面站联网,实现跨域协同干扰与动态资源调度。
关键技术支撑:
通用作战图(COP):共享统一电磁态势;
任务级规划系统:自动分配干扰优先级与频段资源;
AI辅助决策:预测敌方雷达行为,预设干扰策略。
例如,一架MQ-9无人机前出侦测敌方雷达频率,数据传至后方的EA-18G,后者立即调用对应干扰模块实施压制,全程无需人工干预。
6 电子战系统的技术挑战与发展方向
尽管现代电子战系统已高度智能化,但仍面临多重技术瓶颈:
6.1 面临的主要挑战
6.2 未来发展趋势
(1)认知电子战(Cognitive EW)
借鉴人类认知过程,构建具备“感知—学习—决策—行动”闭环的智能电子战系统:
实时分析战场电磁环境;
自主识别新型威胁信号;
动态生成最优干扰策略;
通过机器学习不断优化性能。
美国DARPA的“CODE”(Collaborative Operations in Denied Environment)项目已实现无人机群在无GPS环境下自主协同电子对抗。
(2)软件定义无线电(SDR)与可重构系统
采用通用硬件平台+软件算法的方式,实现“一机多能”:
同一设备可在RWR、干扰、通信、雷达模式间切换;
通过软件升级即可应对新威胁;
显著降低后勤维护成本。
例如,美国NGJ系统即基于SDR架构,支持未来“即插即用”式功能扩展。
(3)量子电磁感知
利用量子态超敏感性提升信号检测能力:
量子雷达可探测极低RCS目标;
量子磁力计可感知微弱电磁变化;
量子时钟提升定位精度。
虽仍处实验室阶段,但一旦突破,将彻底改变电子对抗格局。
(4)激光功率传输与定向能干扰
研究使用高能激光为空中电子战平台远程供能,或直接使用微波束干扰敌方电子设备(DEW, Directed Energy Weapon)。
美国空军“SHiELD”项目探索机载激光防御系统,未来或可集成干扰与硬杀伤能力。
(5)无人化与集群电子战
发展小型化、低成本电子战无人机集群:
执行前出侦察与干扰任务;
形成“电磁迷雾”扰乱敌方感知;
单机损失不影响整体效能。
土耳其Bayraktar Kızılelma无人机已初步具备电子战能力,预示未来“蜂群式电磁压制”将成为现实。
7 国内外电子战能力对比分析
总体来看,美国在系统集成、网络化与认知电子战方面领先一代;俄罗斯强调大功率压制,适合高强度对抗;中国则通过“专用平台+综合系统”双轨并进,迅速缩小差距。
8 电子战在未来空战中的战略地位
8.1 从“支援兵”到“主战力”的转变
传统观念中,电子战是“配角”,仅用于掩护主攻部队。而在未来战场上,电子战将扮演以下三大角色:
开路先锋:在打击前先行压制敌方雷达与通信,打开“电磁通道”;
体系核心:作为信息枢纽,整合侦察、干扰、打击资源;
决定性打击手段:通过大规模干扰瘫痪敌方C4ISR系统,实现“非动能制胜”。
正如美军所言:“第一次打击可能不是导弹,而是电磁脉冲。”
8.2 与隐身技术的融合互补
隐身与电子战并非替代关系,而是互补共生:
隐身降低被探测概率,延长生存时间;
电子战进一步压缩敌方反应窗口,提升突防成功率;
二者结合形成“低可探测+主动干扰”双重优势。
F-35正是这一理念的集大成者:其外形隐身使其难以被发现,而其AESA雷达与“巴洛克”系统则可在必要时主动干扰敌方传感器,实现“静默中掌控战场”。
8.3 推动杀伤链向“OODA环”进化
传统“探测—决策—打击—评估”(Kill Chain)正演化为更快的“观察—调整—决策—行动”(OODA Loop)。
电子战系统在其中起关键作用:
Observation:通过ES系统实时感知电磁环境;
Orientation:利用AI分析威胁优先级;
Decision:自动选择最佳干扰或打击策略;
Action:执行干扰、诱饵投放或导弹发射。
整个过程可在毫秒级完成,远超人类反应速度。
9 总结与展望
航空电子战系统已从早期的简单干扰设备,发展为集侦察、干扰、防护、打击于一体的综合性电磁作战平台。在第五代空战背景下,电子战不再仅仅是“保护伞”,而是夺取制电磁权、主导战场节奏、决定战争胜负的核心战斗力。
从ALQ-99干扰吊舱到AGM-88反辐射导弹,从DRFM欺骗干扰到F-35的LPI雷达,现代电子战技术不断突破物理极限与战术边界。歼-16D、EA-18G等专用电子战平台的出现,标志着各国已将电磁对抗上升至国家战略层面。
未来,随着人工智能、量子技术与软件定义系统的深入应用,电子战将迎来新一轮革命:
认知化:系统具备自主学习与决策能力;
网络化:多平台协同形成“电磁云”;
无人化:无人机集群执行高风险电子战任务;
多域融合:与网络战、太空战深度融合,构建全域联合作战体系。
对于我国而言,应加快在高性能干扰源、宽带DRFM模块、国产化ARM武器与机载AI作战管理系统等关键领域的自主研发,推动电子战系统从“追赶”向“引领”跨越。唯有掌握电磁空间的主动权,方能在未来高端战争中立于不败之地。
参考文献
[1] David Adamy. EW 101: A First Course in Electronic Warfare. Artech House, 2001.
[2] Richard G. Wiley. Electronic Intelligence: The Analysis of Radar Signals. SciTech Publishing, 2006.
[3] US Navy. EA-18G Growler Systems Capability Guide. Naval Air Systems Command, 2023.
[4] Lockheed Martin. F-35 AN/ASQ-239 Barrister Electronic Warfare System. Fact Sheet, 2022.
[5] Raytheon. Next Generation Jammer (NGJ) Program Overview. White Paper, 2023.
[6] DARPA. Cognitive EW and the Future of Spectrum Dominance. DARPA Strategic Plan, 2022.
[7] 中国电子科技集团. 《现代机载电子战系统技术发展报告》. 电子对抗学报, 2023, 38(2): 1–15.
[8] Northrop Grumman. ALQ-218(V)2 Receiver System Performance Analysis. Technical Report, 2021.
[9] Boeing Defense. EA-18G Growler: The Ultimate SEAD Platform. Brochure, 2023.
[10] 俄罗斯国家技术集团(Rostec). “Krasukha-4” Electronic Warfare Complex Specifications. Moscow, 2022.
[11] IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. "Advances in DRFM-Based Deception Jamming." Vol. 59, No. 3, 2023.
[12] USAF Scientific Advisory Board. The Future of Electronic Warfare in Near-Peer Conflict. SAB-TR-23-01, 2023.
[13] 曾庆云. 《电子战原理与系统设计》. 国防工业出版社, 2019.
[14] Janes Defence Weekly. "China’s J-16D: A New Threat in the Pacific." March 2023 Issue.
[15] NATO. Electronic Warfare in Multi-Domain Operations. AAP-31 Standard, 2022.