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发信人: dragon (猎鹰), 信区: Green
标  题: 中国海军电子战装备的发展 
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年07月25日16:00:24 星期二), 站内信件

中国海军电子战装备的发展
 
  中国海军近年来颇重视舰用电子战系统的发展,电子战能力较以往增强。中国海军
军舰哈尔滨号、珠海号和南仓号,於 1997 年 3 月 9 日至美国夏威夷珍珠港海军基地
作友好访问。这是继中国海军参加海参威举行的俄罗斯海军建军纪念庆典後,再一次观
赏中国海军装备的好机会。
  
哈尔滨号电战系统
    
   哈尔滨号导弹驱逐舰在海参威亮相时,曾让西方观察家看见她装有类似荷兰电讯公
司(HSA) 的新式电子战系统。这次在珍珠港拍到的照片显示,哈尔滨号在前桅顶上的天
线外形,的确和 HSA 公司 RAPIDS 式ESM 系统的截收/探向天线非常相似。以下即对 
RAPIDS 系统作更详细的介绍。
    
RAPIDS系统
  
   RAPIDS系统是使用 1 个美国 Anaren 公司制造, 外形独特的 DESM 式截收/探向
天线组合。这个天线组合由上、下 2 组「尖对尖」的「双锥形」(Bi-conical)天线组
成。这 2 组锥形天线直径、大小不同,可能是因为分别负责接不同频率(2~19GHz)的
信号,以让 RAPIDS 系统进行瞬间频率测定(IFM)处理;其中,直径较小的天线组位置
是在整个组合的顶部,因此,天线罩基部的直径比顶部的天线罩直径是从基部一路缩小
,直到接近顶部才变成图形)。 DESM 天线组合重量只有 94kg ,所以可以装在桅顶上
 360度无障碍的位置; DESM天线组合使用 1 个具 32 个齿状单元「齿轮」形阵列,进
行 360度全向单脉冲、瞬间探向。
    
   据 HSA公司提供的资料显示, RAPIDS系统使用 DESM 天线组合时,可以达到 30 
的探向准确性;在 2~7.5GHz 频率□可以达到 60dBm 的精敏度,而在 7.5~ 19GHz 间
,达到的精敏度则为 55dBm 。 RAPIDS 系统使用电脑进行信号处理,可以自动将截收到
的信号和系统内存档的 256 个不同雷达信号比较,从信号的频率、脉冲重复率、平均脉
冲宽度、扫描率和跳频率等来辨认信号的来源(雷达型号或使用载台)。
    
   RAPIDS 系统的操控台显示的不是「原始资料」,而是经过处理,由系统电脑产生
的资料(其中包括信号来源方向、上述信号参数和系统分析後的结果)。 RAPIDS 操控
台的操作也相当简单,操作人员可以使用光笔点动萤光幕上的光标来操作系统。 RAPID
S 系统可以同时追踪 10个信号,并锁定其中 3 个同时进行分析,可算是中国海军最先
进的 ESM 系统。 RAPIDS 系统的全向瞬间探向能力,让它可以比老一代使用旋转天线的
ESM系统更快定出信号来源方向,同时探向准确度亦比中国旧有系统高出一倍。
    
   原版 RAPIDS 是使用 HAS 公司的 SMR MU 式 24bit 电脑,台湾海龙级潜艇上HAS
 公司所制造的水下作战系统也是使用同型的电脑。不过,哈尔滨号的系统是否使用同样
的电脑,或甚至是否是「原版」就不得而知了。依照中国往常的习惯,从西方引进的系
统,绝大部份都会交由其研发单位(如负责研发电子战系统的 723 研究所),去「研究
」和进行逆向工程(Reverse Engineer)来仿造。这些西方系统很少会直接装到现役的
军舰上使用,因此,哈尔滨号上的 ESM 系统很可能不是原版 RAPIDS ,而是仿造品。
  
RAMSES/ 弯刀式
   从哈尔滨号在海参威所拍的照片看来,她在前桅左、右两边装设的2 组 ECM 天线
外形和 HAS 公司 RAMSES 或弯刀式(Scimitar)相似。不过,仔细检查在珍珠港拍摄的
照片後发现,哈尔滨号上的 ECM 天线和原版天线有一些差别。原版 RAMSES和弯刀式的
两个天线罩差不多是半圆形,而哈尔滨号上的则是圆顶的筒状。
    
   原版 RAMSES 有部份型号的天线组合中,下方的发射天线天线罩比上方接收天线罩
大,而且两者的外形也千一样;哈尔滨号上的 2 个天线罩的外形和大小都是一致的。 
RAMSES 系统的天线组合中,上方的天线是供追踪对方雷达信号,下方的天线才是发射干
扰信号用。因此,下方天线发射的干扰信号要和上方接收天线隔绝,以免扰乱上方天线
的操作。
  
   早期的 RAMSES 天线组合,上、下 2 组天线是用 5 块(3 大及2 小)金属片隔开
。这些金属片的边缘采锯齿形设计以提高绝缘效果。哈尔滨号上 ECM天线组合的 2 组天
线间也装有 5 块金属片,不过 5块金属片的大小一致而且没有锯齿,因此哈尔滨号上的
 ECM 天线很可能是仿造品。
    
   原版 RAMSES 和弯刀式都是用电脑控制,可对其所接收到频率在 I/J 频带(又称
 X 频带, 8~16GHz)间的雷达信号,用预先设定的方式进行干扰。 RAMSES 和弯刀式
可以和 RAPIDS 式 ESM 系统联合操作,由 RAPIDS 提供目标雷达方向和其他信号参数。

    
   RAMSES 和弯刀式每组天线都有 2 具行波管(TWT)发信器,一个负责连续波噪音
干扰,另一个负责欺骗式干扰(Deception Jamming)。 RAMSES 和弯刀式使用的欺骗式
干扰模式,包括产生假目标、扰乱追踪雷达的距离闸(Range gate)、扰乱搜索雷达的
目标角度闸(Angle □ gate)。每一组天线虽然只能每次干扰 1 个目标,但每组设有
 2 个控制电脑,在干扰 1个目标的同时,可以对 RAPIDS系统提供的第二个目标进行分
析,并进行干扰的准备。当对第一个目标的干扰结束後,天线组就可以立刻转向第二个
目标进行锁定和干扰。
  
搜索雷达干扰器
    
   哈尔滨号除了装设类似 RAMSES/弯刀式的 ECM 系统外,在舰桥两侧各装有 1个用
圆顶天线罩盖住的天线,这个天线的底下设有像水管的装置(管子上甚至有环形的开关
),这些管子很可能是为使用这个天线的电子系统提供冷却用水;高功率的发信器有时
候是需要用水协助散热。因此,这个天线很可能是属於一个可以发出强力干扰信号的电
子战系统。
   哈尔滨号既然已经有了 RAMSES 式,为什麽又要另设一个干扰系统呢?这可能是因
为 RAMSES 式主要负责干扰射控及导弹导引的 I/J 频带雷达,而舰桥两侧的系统则可能
是用作干扰较低频率(E / F 或 G / H频带)的搜索雷达。这个推断的证据就在这些
天线的位置和它们的大小。
   E / F 频带的干扰天线通常会被放在接近甲板的低位置,以求达到最高的信号传
播距离,这是因为在风平浪静的情况下, E / F 频带(2~4GHz)的信号会因为海面的
反射,而产生破坏干扰(Destructive Interference)效应,因而影响信号传播,将发
信器的位置降低到接近海面高度,可以减低这个效应的影响;美国海军二次大战的 TDY
 式 E / F频带电子干扰系统,就是装在舰体接近甲板的位置。很巧合, TDY 天线罩的
外形和哈尔滨号的非常相似。
    
   将这个干扰天线装在这麽低的位置,并将船□伸展到盖住它的顶部有另外一个好处
,那就是把这个系统发出的干扰信号与本舰的搜索雷达隔离,以免干扰到自己。至於在
天线大小方面,哈尔滨号船□两侧的天线显然比 RAMSES 式大很多,这很可能是因为 E
 / F 频带的波长(7.5~15cm)比 I / J 频带(l.5~3.5cm)长,要将这个频带的信
号聚焦成同样宽度的波束, 1 个 E / F 频带的天线就需要比 RAMSES 式的要大;上述
多样证据都显示:哈尔滨号舰体两侧的天线是用作干扰较低频率搜索雷达之用。估计,
这些天线也像 RAMSES式那样,可以转向对准目标发射干扰信号。
  
干扰火箭发射器
    
   除了主动 ECM 系统外,哈尔滨号在舰体中央两侧的位置也装有 2套 15管的干扰丝
火箭发射器。这个出口型号为ERC-l的发射管,安排很像英国海军的乌鸦式(Corvus)干
扰火箭发射器。该发射管分 3 排,上下两排分别向前、後发射,而中间一排则朝舰体两
侧发射;不过, ERC-l型的发射管数目比乌鸦式多,且火箭口径比较小。 ERC-1 型可以
发射宽频带干扰丝火箭和诱导红外线导引导弹的热□弹火箭;干扰丝火箭引信可以调整
,供长程「扰乱」( Distraction)或短程「替锁」等模式干扰。ERC-l 型应该是中国
 710 研究所自 1983 年开始研发的一种具多种干扰模式的「宽频无源干扰火箭发射系统
」,这个系统具有电脑控制,可以和舰上 ESM 系统联合,以高度自动化的模式操作。
   珠海号电子战装备
    
   与哈尔滨号同行的珠海号导弹驱逐舰,也装有一些相当有趣的电子战系统,这些系
统的确实名称不详,但从中国公布的资料和对外推销出口型号的资料,可以推断有关这
些系统的部份性能。珠海号在前桅顶部两侧装有 4 组天线,其中内侧 2组有圆顶形天线
罩盖住,而外侧 2组没有。这 2个没有天线罩的天线组合显然是 ESM , 2 个天线组分
别负责截收来自左、右每边 1800 的雷达信号;每个组合分 3面,每一面负责 600 。
    
   天线组合每一面装有 4 个大小不同的图形天线,这 4 个天线是以上下排列,直径
最大的分别占排列中最高和最低的位置,其馀 2 个直径较小的天线则装在 2 个大天线
之间。由以往的经验得知,前苏联和中国的舰用 ESM 系统是将操作频率□围(2~18GH
z)划分为 4个频带,雷达工程师称为 S 、 C 、 X 和 Ku ,电子战工程师则将这些频
率分称为 E /F 、 G / H 和I / J 频带;因此,这些天线组合中 4 个不同大小的天
线,每个应该负责接收 1 个频带的信号。要了解为什麽可以作这些推断,就要看一下中
国海军舰用 ESM 系统的发展史。
  
交通灯式
   中国第一个自力生产的 ESM 系统,是在60 年代从前苏联引进的潜舰用雷达侦察机
。这个系统相信就是前苏联的马查塔式(Machta),北约代号为交通灯式(Stop Light
)。马查塔式的操作频率□围,是划分为 4 个频带的 2~18GHz ,而这个系统的天线阵
列也是以多组固定天线所构成。马查塔式总共使用 8 组天线去兼顾 360度,而每组就有
 4 个不同大小的圆形天线,分别负责接收 4 个不同频带的信号;马查塔式是用机械方
式扫描各组天线接收到的信号来进行探向。
    
     据了解,这个固定接收阵列的科技,是前苏联在二次大战结束後从德国掳获的
,中共在 1960 年代初期引进这个系统後,就由 706 研究所研究如何仿造。 706 研究
所当初是和汉口无线电厂合作发展,後来改为和四机部 924 厂合作,在 1965 年成功将
的这个系统定型,自行生产装配到中国海军的潜舰上使用。马查塔式仿制成功後,中国
更以这个系统为基础,发展出一系列舰用「雷逢侦察系统」。珠海号的系统,也可能是
马查塔式这个「阿公」级系统经过好几代演变後的「子孙」。
  
看门狗式
    
   当年,前苏联海军也曾经以马查塔式为基础,发展出供水面舰艇使用的比索式 ES
M 系统(Bisau),北约代号看门狗(Watch Dog)。比索系统将马查塔式的天线组合分
成 2 组, l 组 4 排天线负责接收从左边来的雷达讯号,另一组则负责右边。相信中国
海军最早期的 ESM 系统也是仿照这个方式发展。
    
   在 1970 年代初期,中国旅大级驱逐舰和江沪级巡防舰开始服役的时候,她们的前
桅顶部两个平台上,就装有 2 个用筒形天线罩盖住的ESM 天线。相信这就是中国第一代
仿效前苏联比索系统模式,从马查塔式发展而来,北约代号罐双式(Jug Pair)的 ESM
 系统。不过,由於中国和前苏联在 1960 年代关系恶劣,估计中国发展这些系统时并没
有得到前苏联的技术支持。从双罐式天线罩的高度看来,裹面的天线好像较比索式还要
小,中国可能在这个时候已经发展出像珠海号上 3 面式、天线阵列安排比较紧凑的天线
组合。
    
   不过,由於1 960 年代的科技比较原始,所以马查塔 / 比索/双罐式测定信号频
率和探向的精敏度和速度都比较低。北约估计它们的探向准确性大约只有 10~ 300 。
前苏联和中国分别在 1960 年代後期、1970 年代初期对这些系统进行了改良。
    
   其中前苏联海军在比索系统上加装了电子信号处理器,用速度快得多的电子扫描方
式代替了原有的机械式扫描。改良後的比索式不但探向速度和精敏度提高,同时也具有
瞬间频率测定能力。这个改良型在每组天线上加装了一个全向天线,所以天线组合比原
型的高;更後期改良的比索式尚加装了保护天线组合的天线罩。改良後的比索式,北约
称为 Watch Dog-A 式,原本的比索式则称为 Watch Dog. A式。
  
RW-23-1型
    
   中国海军改良他们的系统时,也采取了相同的途径。在 1967 年时,中国的 723 
研究所开始自行研发为「雷达侦察系统」分析接收到的雷达脉波参数的「数字分析设备
」,和用作探向信号处理的电子处理器。1974 年, 723 研究所和 1029 研究所、上海
交流仪器厂成功试制具备数字分析设备的新一代潜舰用雷达侦察系统,这个新系统的型
号可能是 923型。同年, 723 研究所联同 924 厂和 1029 研究所,开始研发 1个具瞬
间频率测定和瞬间探向能力的「组合式舰用雷达侦察设备」。在 1979 年发展成功的这
个系统,型号可能就是923-1型(出口型号 RW□23-1 型)。   
   据中国出口宣传资料, RW-23-1型和马查塔/双罐式一样,是用左右两组天线,操
作频率也是分 4 个频带(2~18GHz)。不同的是, RW□23-1 型的电子记忆单元可以储
存 15 组不同雷达的参数,让操作者可以用来辨认出接收到的信号是来自什麽雷达。估
计珠海号前桅上的 ESM天线应该就是这个 923-l / RW-23-1 型。不过,珠海号上的这
个装备应该不是一个独立的系统,而是属於一个和舰上其他电子装备整合的电子战系统
中的一部份。在珠海号舰桥和前桅上,就装有每边有 3 个可能是属於主动干扰器的天线
。中国海军究竟是用个什麽系统将珠海号上的 ESM 和 ECM 装备整合起来,是一个相当
有趣的问题。
  
中国舰用整合式电子战系统
   前苏联和中国对ESM 系统进行的改良,主要是为了应付反舰导弹的威胁,这些导弹
目标速度快,欲有效应付,就要迅速侦测到和辨认出导弹寻标器的雷达信号,好让被攻
击的舰艇可以及时进行反制。因此,ESM 系统才这麽需要具有瞬间频率测定(IFM)能力
 ; 确定侦测到的信号是来自导弹寻标器,就要尽快指示反制系统开始进行干扰。如要缩
短反应时间, ESM 系统和反制系统就要整合在一起以高度自动化操作。
    
   在电子反制系统方面,中国海军从 1978 年起就发展一系列的主动干扰系统(ECM
 ,中共称为有源干扰设备)和干扰丝火箭系统(中国称为无源干扰设备)。在 1980 年
,中共船舶系统工程部连同 924厂、 722厂、1053 研究所、 176 厂、 701 研究所和 
455 厂,合作研发中国海军第一个整合 ESM 、噪音干扰器、欺骗式干扰器、干扰丝火箭
和系统控制电脑的舰用电子战系统。这个系统在 1986 年完成岸上测试後,就装配到中
国海军军舰上使用。此外中国海军在 1980 年代初期,亦从意大利引进一些包括主动雷
达干扰器在内的电子战装备。
   1985 年,中国 723 研究所开始将从意大利 Elettronica 公司引进的牛顿-BETA式
电子战系统,和中国自己研发的设备(其中包括一个主动噪音干扰器)整合起来 ; 198
6 年,这个系统被安装在中国最新的江沪 III 级巡防舰黄石号(535)上;不过,这个
中、意混合系统在第 2 艘芜湖号(536)安装後,就几乎再没有出现在其他中国的军舰
上。显然,中国已经掌握了整合舰用电子战系统的技术,在新的系统中,差不多所有的
装备都变成国产化;中国用自造的 923-1 型 ESM 天线组合代替 Elettronica 公司的E
LT / 2ll 型 ESM 探向天线阵列,并用自造的 981 型 ECM 天线代替原厂的ELT /828
 型主动干扰天线。江沪 III 级第 3 艘舟山号(537)及出口给泰国海军的 4 艘同型舰
,据报都装有中国研发的整合式电战系统,但在前桅上就没有看到这些意大利原厂的天
线。估计,珠海号是用以上其中一个系统或其改良型,来整合舰上的电子战装备。
  干扰天线
    
   以上提到的两种整合式电子战系统,都备有噪音和欺骗式干扰器,所以珠海号上的
系统也应该不会例外。现在的珠海号除了 RW□23-1 型ESM天线外,是装有 3 种设有天
线罩可能是供 ECM 干扰用的天线。究竟这些天线是否全部都是 ECM 干扰用,而个别的
功用究竟是什麽,下文就会探讨一下。
    
   珠海号应该是噪音、欺骗两种干扰系统都有。两者中,应该是用於对付反舰导弹的
 I/J 频带欺骗式干扰器比较重要。这些比较高频的系统,不受E/F频带传播时出现接收
不到信号(Nulls)与信号强度衰弱(Fades)的限制,所以通常都装在比较高的位置(
提高水平线距离)。中国海军江沪 III 级巡防舰和出口给泰国海军的同型舰,都只有 
1 对ECM 干扰天线;这个用圆顶形天线罩盖住的天线,是装在舰桥的顶部。估计在这位
置的天线应该是属於 I/J 频带欺骗式干扰系统。珠海号在舰桥大约这个位置上装有 1 
对具圆筒形天线罩的天线(左、右各一个)。这些天线的基部装有很像从发信器传送信
号给发射天线的导波管(Wave Guide),很可能就是用作发射欺骗式干扰信号的 ECM 天
线。
    
   珠海号在舰桥两侧装有外形像哈尔滨号上用圆顶型天线罩盖住的ECM 天线;不过,
珠海号上的天线比哈尔滨号上的小,且没有冷却用的水管,所以珠海号上的这个天线输
出功率应该比哈尔滨号的低。此一天线的位置令人怀疑它的功能可能是和哈尔滨号上的
一样,是用作干扰较低频搜索雷达用;这个天线的外形像出口型号 NJ-81-3 型、中国海
军型号 981-3 型的干扰天线。
   由珠海号於 1994 年在日本海域被日本海上自卫队巡逻机拍摄到的照片显示,当时
舰上只装有以上两种天线。因此可以推断「在舰桥上装有圆筒形罩的天线,是供干扰反
舰导弹寻标器和射控雷达之用,而舰桥下方两侧的圆顶形罩天线是供干扰较低频搜索雷
达用」这个说法应该是合理的。
    
   珠海号是在 1995 年访问印尼时,才看见在前桅 ESM 天线同一个平台上,装有 1
对具圆顶形天线罩的天线;这些天线可能是另一种探向的 ESM天线,用作接收 931-1 型
接收不到的较低频率信号。不过,这个也很可能是 ECM 干扰天线。如果这个天线的确是
 ECM 天线,那麽 2 个外形相似(也许同属NJ-81 型系列)的天线就可能负责干扰两个
不同频带雷达。位置较高的这个天线应该是负责干扰其他频率比较高频率搜索雷达,例
如 1频带的水面搜索雷达。
  
干扰丝弹发射器
    
   珠海号在舰桥後下方一个平台,装有和哈尔滨号相同的 ERC-1 型干扰丝火箭发射
器。曾经有报导珠海号也装配有中国 1053 研究所、 176厂和其他弹药厂合作研发的 2
6管 945型「速爆式舰用无源干扰设备」。这个 1979年开始发展, 1985 年定型装配到
舰上的系统,像美国 Mk36型SRBOC 那样用迫炮将干扰丝弹射出。这个系统有 18管负责
发射干扰丝弹,另外 8管负责发射红外线热□弹。这个系统也设有电脑控制,据说是中
国第一个使用微处理器(Microprocessor)控制的电子战装备,可以联同931 型 ESM系
统操作。  
   945型干扰弹发射器已广泛在中国海军的舰艇,和出口给泰国和埃及等国海军的舰
艇上使用。不过,在这次访问拍摄到珠海号的照片中,并没有看见这些发射器。
结 语
    
   从中国最新的这些军舰可以看到,中国电子战的操作理念和前苏联和意大利海军相
似。这些海军的军舰上好像人家有什麽操作频率的雷达,她就装有可以干扰这个频率的
 ECM系统。这两个国家都曾向中国出口电子战系统,尤其义大利在 1980年代中期向中国
提供一系列的舰用 ECM系统9? ,其中包括意大利海军本身也使用的 G/H 频带噪音干
扰器,和 I/J频带噪音/欺骗式干扰器)。因此,中国仿效这些国家的做法是可以理解
的。不过值得注意的是,其他西方国家海军大都已放弃在军舰上使用干扰搜索雷逢的噪
音干扰器。他们认为,用这些长程系统干扰对方的搜索雷达,只会被对方用探向 ESM系
统定出自己的位置,并吸引反辐射导弹的攻击。

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         ------没有比人更高的山,
                   没有比脚更长的路。

※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: bbs.ndc.neu.edu.cn]
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