俄羅斯反太空電子戰(zhàn)能力

劉 娟，陳鼎鼎

(1.通信信息控制和安全技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 嘉興 314033； 2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十六研究所，浙江 嘉興 314033)

0 引言

俄羅斯戰(zhàn)略家們認(rèn)為，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)是非接觸戰(zhàn)爭(zhēng)，將通過(guò)爭(zhēng)奪信息優(yōu)勢(shì)來(lái)主導(dǎo)軍事斗爭(zhēng)的勝利。太空能夠在戰(zhàn)爭(zhēng)沖突中為作戰(zhàn)部隊(duì)和武器提供必需的信息支援。正是由于太空信息系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的無(wú)可比擬的作用和重要地位，世界各國(guó)越來(lái)越重視發(fā)展自己進(jìn)入太空、利用太空和控制太空的能力。作為冷戰(zhàn)時(shí)期全球兩大超級(jí)大國(guó)，美國(guó)和俄羅斯都建設(shè)了龐大的太空信息系統(tǒng)。而作為俄羅斯最大對(duì)手的美國(guó)則長(zhǎng)期以來(lái)一直在致力于各種太空信息系統(tǒng)的建設(shè)，構(gòu)建了功能性能完善的寬、窄帶和受保護(hù)三類軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)(戰(zhàn)略/戰(zhàn)役/戰(zhàn)術(shù))，高、低軌道組合的天基紅外導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，普查與詳查、光學(xué)與雷達(dá)成像相互補(bǔ)充的監(jiān)視、跟蹤與目標(biāo)標(biāo)定的成像衛(wèi)星星座，通信情報(bào)與電子情報(bào)綜合一體化的信號(hào)情報(bào)偵察衛(wèi)星星座，軍民用信號(hào)可分離的更加安全可靠的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及高分辨率、動(dòng)態(tài)的氣候監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)的軍用氣象衛(wèi)星星座等等。

通過(guò)觀察美國(guó)過(guò)去幾十年的戰(zhàn)爭(zhēng)方式，俄羅斯政治和軍事領(lǐng)導(dǎo)人已經(jīng)將太空的軍事應(yīng)用看作是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)和贏得當(dāng)前與未來(lái)沖突不可或缺的要素。俄羅斯軍方正在積極發(fā)展用于削弱或破壞敵方天基資產(chǎn)能力，以及消除戰(zhàn)場(chǎng)上敵方天基能力優(yōu)勢(shì)的能力。俄羅斯軍方已投巨資發(fā)展反太空能力，其中包括軟殺傷和硬殺傷電子戰(zhàn)能力，涉及在戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)術(shù)、作戰(zhàn)和戰(zhàn)略等各個(gè)級(jí)別的軍事行動(dòng)中，拒止或削弱敵方使用天基信息的能力，如對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星等的干擾，以及通過(guò)激光武器致眩和破壞敵方衛(wèi)星。

電子戰(zhàn)是一種非常有吸引力的反太空手段：它能夠短暫應(yīng)用，對(duì)衛(wèi)星產(chǎn)生的效果是完成可逆的，不會(huì)產(chǎn)生軌道碎片，可以精確地瞄準(zhǔn)目標(biāo)，能夠只影響一顆衛(wèi)星的多種能力(如特定頻率或轉(zhuǎn)發(fā)器)。電子戰(zhàn)是一種極其有用的軍事反太空能力，隨著軍事系統(tǒng)自主能力的日益增強(qiáng)和現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)衛(wèi)星系統(tǒng)的依賴性越來(lái)越大，電子戰(zhàn)在未來(lái)將會(huì)發(fā)揮更重要的作用。

1 俄羅斯反太空電子戰(zhàn)能力

自2010年以來(lái)，俄羅斯修訂了電子戰(zhàn)的最新定義，將電子戰(zhàn)定義為“使用電磁能和定向能控制電磁頻譜或攻擊敵人的軍事行動(dòng)?！边@樣，進(jìn)攻性電子戰(zhàn)武器的種類擴(kuò)大到包括能摧毀電子設(shè)備的手段。俄羅斯反太空電子戰(zhàn)能力包含了軟殺傷電子戰(zhàn)能力和硬殺傷電子戰(zhàn)能力兩大類。軟殺傷電子戰(zhàn)能力，即電磁能輻射電子戰(zhàn)反太空武器，指的是針對(duì)太空資產(chǎn)的空間段、地面控制段、用戶段所發(fā)起的各種攻擊性(電子干擾與欺騙)、利用性(信號(hào)情報(bào))、支援性(電子偵察)電子戰(zhàn)手段。硬殺傷電子戰(zhàn)能力，即定向能反太空能力，指的是利用高能激光、高功率微波武器、高功率電磁脈沖武器等定向能系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星電子器件或者星載傳感器實(shí)施暫時(shí)性破壞或永久性破壞的武器系統(tǒng)。其中，高功率微波武器、高功率電磁脈沖武器除了能夠?qū)πl(wèi)星與星載傳感器實(shí)施攻擊以外，還可以對(duì)衛(wèi)星的地球站或用戶終端實(shí)施攻擊。它用于癱瘓具體的軍事太空能力，一般不會(huì)造成長(zhǎng)期的破壞或大量太空碎片。

1．1 軟殺傷反太空電子戰(zhàn)能力

軟殺傷反太空電子戰(zhàn)是指采用電磁能射頻干擾削弱某些太空能力，是對(duì)敵方與衛(wèi)星之間的射頻傳輸?shù)挠幸飧蓴_，主要包括上行鏈路干擾和下行鏈路干擾兩類技術(shù)手段。上行鏈路干擾針對(duì)太空資產(chǎn)，通過(guò)阻塞和欺騙全部或部分的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、衛(wèi)星測(cè)控載荷等，導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果；下行鏈路干擾則主要針對(duì)特定區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)星終端，可以阻塞、欺騙干擾機(jī)作用范圍內(nèi)的全部或部分的衛(wèi)星終端，導(dǎo)致相對(duì)嚴(yán)重的后果。上行通信干擾直接將干擾信號(hào)瞄準(zhǔn)衛(wèi)星進(jìn)行干擾。下行通信干擾將干擾信號(hào)瞄準(zhǔn)衛(wèi)星服務(wù)的地面用戶，通過(guò)廣播射頻信號(hào)壓制特定區(qū)域中用戶的有用衛(wèi)星信號(hào)，此時(shí)衛(wèi)星本身沒(méi)有受到干擾，干擾作用范圍以外的用戶也不會(huì)受到干擾。其干擾示意圖如圖1所示。

圖1 上行通信干擾和下行通信干擾示意圖

俄羅斯射頻干擾反太空電子戰(zhàn)能力主要針對(duì)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、衛(wèi)星通信、合成孔徑雷達(dá)(SAR)成像這三方面的信號(hào)。

1.1.1 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)干擾

迄今為止，俄羅斯最重要和最常見(jiàn)的反太空戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)場(chǎng)景是使用電子戰(zhàn)來(lái)降低GPS制導(dǎo)系統(tǒng)的精度。對(duì)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的干擾是一項(xiàng)眾所周知的技術(shù)，相關(guān)干擾機(jī)已在全球擴(kuò)散。目前俄羅斯已經(jīng)擁有固定式和移動(dòng)式兩類GPS干擾系統(tǒng)，并且這些系統(tǒng)具備非常強(qiáng)大的干擾能力。

固定式GPS干擾系統(tǒng)通過(guò)降低外國(guó)無(wú)人機(jī)和巡航導(dǎo)彈的飛行精度，來(lái)保護(hù)俄羅斯的固定基礎(chǔ)設(shè)施。典型設(shè)備是俄羅斯JSC電子戰(zhàn)科技中心研發(fā)的“田野-21”干擾機(jī)，據(jù)報(bào)道其有效作用距離為80km。

移動(dòng)式GPS干擾系統(tǒng)是針對(duì)敵方的戰(zhàn)術(shù)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)GPS區(qū)域性干擾，致使敵無(wú)人機(jī)、巡航導(dǎo)彈和精確制導(dǎo)彈藥(PGM)無(wú)法發(fā)揮預(yù)期效能，以此來(lái)保護(hù)己方部隊(duì)。這些系統(tǒng)主要列裝電子戰(zhàn)部隊(duì)，構(gòu)成俄羅斯軍事能力的關(guān)鍵部分。典型設(shè)備包括R-330Zh“居民”(Zhitel)和“鮑里索格列布斯克-2”(Borisoglebsk-2)，如圖2所示。最近有多個(gè)報(bào)道稱，俄羅斯正在部署這些電子戰(zhàn)系統(tǒng)來(lái)支持俄羅斯在敘利亞和烏克蘭的作戰(zhàn)行動(dòng)。

圖2 R-330Zh“居民”和“鮑里索格列布斯克-2”干擾機(jī)

1.1.2 通信衛(wèi)星干擾

俄羅斯已經(jīng)具有對(duì)部分通信衛(wèi)星頻段的本地下行通信干擾能力。例如，R-330Zh“居民”系統(tǒng)能夠干擾本地戰(zhàn)術(shù)區(qū)域內(nèi)的商用海事衛(wèi)星(INMARSAT)和“銥星”(Iridium)接收機(jī)。根據(jù)對(duì)俄羅斯技術(shù)能力和電子戰(zhàn)條令的評(píng)估，俄羅斯應(yīng)該已經(jīng)擁有利用固定站干擾通信衛(wèi)星上行鏈路的魯棒能力。

在接下來(lái)的十年，俄羅斯還將開(kāi)發(fā)更多先進(jìn)的電子戰(zhàn)和通信干擾能力。2017年底，俄羅斯國(guó)防部在2017—2018年國(guó)防采辦計(jì)劃時(shí)透露，正在研制專門(mén)用于干擾通信衛(wèi)星的“蒂拉達(dá)-2S”(Tirada-2S)電子戰(zhàn)綜合體，并納入到地面和移動(dòng)兩類體系結(jié)構(gòu)中。

1．1．3 合成孔徑雷達(dá)成像衛(wèi)星干擾

俄羅斯已經(jīng)具有有效干擾合成孔徑雷達(dá)成像衛(wèi)星的電子戰(zhàn)能力。據(jù)報(bào)道，俄羅斯無(wú)線電電子技術(shù)集團(tuán)(KRET)制造的“克拉蘇哈-4”(Krashukha-4)移動(dòng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)，是專門(mén)針對(duì)美軍機(jī)載預(yù)警和控制系統(tǒng)(AWACS)以及其他機(jī)載雷達(dá)而設(shè)計(jì)的，根據(jù)其作用距離和功率，該系統(tǒng)能有效干擾低軌合成孔徑雷達(dá)成像衛(wèi)星，如圖3所示。“克拉蘇哈-4”作為廣譜強(qiáng)噪聲干擾平臺(tái)，它能夠?qū)姑绹?guó)E-8C類預(yù)警機(jī)、“捕食者”無(wú)人偵察攻擊機(jī)、“全球鷹”無(wú)人戰(zhàn)略偵察機(jī)，以及“長(zhǎng)曲棍球”系列偵察衛(wèi)星。

圖3 俄羅斯的“克拉蘇哈-4”移動(dòng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)可以干擾雷達(dá)

“克拉蘇哈-4S”是一個(gè)“無(wú)觸摸技術(shù)”自動(dòng)化新系統(tǒng)，主要用于壓制戰(zhàn)斗機(jī)和截?fù)魴C(jī)載截獲雷達(dá)，但同時(shí)也具有壓制低地球軌道衛(wèi)星的功能。俄羅斯戰(zhàn)略火箭部隊(duì)首次使用該系統(tǒng)干擾美國(guó)的“長(zhǎng)曲棍球”雷達(dá)成像偵察衛(wèi)星。“克拉蘇哈-4S”在縮短部署時(shí)間的基礎(chǔ)上，作用距離是SPN-4的3倍。2017年俄羅斯KRET公司透露，已開(kāi)發(fā)一種能夠干擾空基或天基威脅的新型系統(tǒng)，來(lái)替代“克拉蘇哈-4S”系統(tǒng)。

目前俄軍已經(jīng)裝備了“克拉蘇哈-4”電子戰(zhàn)系統(tǒng)，其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 “克拉蘇哈-4”戰(zhàn)術(shù)技術(shù)參數(shù)

續(xù)表1

1．2 硬殺傷反太空電子戰(zhàn)能力

硬殺傷反太空電子戰(zhàn)是指采用高能激光、高功率微波和電磁脈沖武器攻擊衛(wèi)星手段的一種能力，是一種既能使軍事能力癱瘓，又不會(huì)被認(rèn)為是武裝攻擊的方式。俄羅斯擁有強(qiáng)大的地面激光器網(wǎng)絡(luò)，作為國(guó)際激光測(cè)距服務(wù)的一部分也適用于反太空系統(tǒng)。根據(jù)激光器在衛(wèi)星對(duì)抗或武器中產(chǎn)生的不同效能，分為致眩、破壞衛(wèi)星的成像傳感器及破壞衛(wèi)星本體或其子系統(tǒng)三類。

激光致眩是指用一個(gè)功率相對(duì)較低的激光波束照射成像衛(wèi)星的光學(xué)器件使其無(wú)法正常工作，因其產(chǎn)生的效果不是永久的，所以被認(rèn)為是一種比武器更合適的對(duì)抗措施。當(dāng)激光功率足夠高時(shí)，就能夠破壞衛(wèi)星成像傳感器或相關(guān)電子器件。使用更大型很高功率的激光系統(tǒng)能達(dá)到破壞衛(wèi)星本體的目標(biāo)。這種破壞是通過(guò)吸收能量產(chǎn)生熱效應(yīng)，造成衛(wèi)星本體某些不可缺少的組成部分發(fā)生失效來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1．2．1 機(jī)載激光(ABL)反太空系統(tǒng)

早在20世紀(jì)，俄羅斯就開(kāi)展了大量機(jī)載激光反太空能力的研制工作。20世紀(jì)80年代蘇聯(lián)在改進(jìn)型IL-76運(yùn)輸機(jī)上安裝高功率激光器(稱為別里耶夫A-60)實(shí)施開(kāi)發(fā)。該激光器安裝在貨艙，通過(guò)轉(zhuǎn)塔通往飛機(jī)頂部。據(jù)有關(guān)資料記載，該飛機(jī)激光器經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段的測(cè)試、試驗(yàn)和升級(jí)改造，在2009年實(shí)施了一次照射在軌衛(wèi)星的成功測(cè)試。

2017年俄羅斯已經(jīng)開(kāi)發(fā)一種能夠?qū)υ谲壞繕?biāo)實(shí)施電子干擾或直接摧毀的新系統(tǒng)，代號(hào)為“獵鷹梯隊(duì)”，這個(gè)新的1LK222激光器適合安裝在飛機(jī)。由于該激光器要應(yīng)對(duì)在飛機(jī)上工作的技術(shù)挑戰(zhàn)，不可能提供破壞衛(wèi)星星體需要的足夠高功率，因此預(yù)期目標(biāo)可能只是光學(xué)成像衛(wèi)星。機(jī)載激光反衛(wèi)星系統(tǒng)高空飛行時(shí)能夠減少激光波束必須穿透的大氣層厚度，降低衰減和波束擴(kuò)展，但飛行的不穩(wěn)定性會(huì)增加瞄準(zhǔn)的難度。

據(jù)最新報(bào)道，A-60激光器飛機(jī)是一種多用途飛機(jī)，它具備使用高精度激光器摧毀敵方目標(biāo)的能力。

1．2．2 衛(wèi)星激光測(cè)距(SLR)

使用衛(wèi)星激光測(cè)距技術(shù)實(shí)現(xiàn)激光致眩的效能已經(jīng)在多國(guó)使用。國(guó)際激光測(cè)距業(yè)務(wù)(ILRS)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)衛(wèi)星和后向陣列的合作，為科學(xué)研究提供激光測(cè)距支持。俄羅斯有9個(gè)國(guó)際激光測(cè)距業(yè)務(wù)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的地面站，這些地面站可以用于致眩光學(xué)成像衛(wèi)星。另外，俄羅斯可能會(huì)使用衛(wèi)星激光測(cè)距技術(shù)在敏感場(chǎng)所附近建立一個(gè)激光致眩站網(wǎng)絡(luò)。

1．2．3 天基激光反衛(wèi)星

破壞或摧毀衛(wèi)星需要足夠高的功率，一般需要通過(guò)大型化學(xué)激光器或者大型固態(tài)激光器來(lái)產(chǎn)生所需的高功率。

20世紀(jì)70年代，蘇聯(lián)就曾經(jīng)開(kāi)展過(guò)天基高功率激光器執(zhí)行反太空任務(wù)的研究。通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，蘇聯(lián)制造了一個(gè)稱為Skif-DM(或Polyus)的大型航天器測(cè)試平臺(tái)(質(zhì)量約80000kg)，采用發(fā)射“暴風(fēng)雪”(Buran)航天飛機(jī)的大型“能源”運(yùn)載火箭發(fā)射。1987年5月11日采用“能源”運(yùn)載火箭發(fā)射Skif-DM失敗。據(jù)報(bào)道，這個(gè)Skif-DM航天器就是一個(gè)1MW二氧化碳激光器的測(cè)試平臺(tái)。1991年蘇聯(lián)解體后，該項(xiàng)目被廢棄。雖然這次發(fā)射以失敗告終，但從一方面說(shuō)明俄羅斯可能具備利用大型激光器破壞或摧毀衛(wèi)星的能力。

2 結(jié)束語(yǔ)

太空是是一個(gè)無(wú)國(guó)界的“開(kāi)放式”空間，覆蓋全球的通信與組網(wǎng)、導(dǎo)航定位與授時(shí)、電子偵察衛(wèi)星、成像偵察衛(wèi)星等近乎所有電子信息領(lǐng)域都已經(jīng)“掛在了天上”，因此現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)就是信息優(yōu)勢(shì)的爭(zhēng)奪，是發(fā)生在沒(méi)有清晰界限和鄰近作戰(zhàn)區(qū)域的領(lǐng)域中的網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)。為尋求削弱美國(guó)太空資產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，俄羅斯正在部署一系列反太空能力。俄羅斯政治和軍事領(lǐng)導(dǎo)提出將電子戰(zhàn)能力集成到軍事作戰(zhàn)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)自己的太空使能能力的同時(shí)削弱或拒止敵方的太空使能能力，從而應(yīng)對(duì)太空對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)提出的挑戰(zhàn)。雖然俄羅斯還面臨著許多來(lái)自工業(yè)和技術(shù)發(fā)展不足的挑戰(zhàn)，但俄羅斯領(lǐng)導(dǎo)人已表示，俄羅斯將繼續(xù)尋求能夠與美國(guó)匹敵的太空能力。