基于外军典型便携式电子战装备的单兵电子对抗发展

石 荣，徐剑韬，邓 科(电子信息控制重点实验室，四川 成都 610036)

0 引 言

单兵装备，从字面上理解是特指单个士兵所使用的武器装备；但从广义上讲，单兵并不只局限于一名士兵，也包含几名士兵所组成的小团体[1]。单兵电子战装备是陆军、海军陆战队和空降兵等军种中执行地面电子对抗任务的军事人员所使用的装备，其最主要的特性就是方便携带与使用，所以又称为便携式电子战装备，它与地面固定站、车载、舰载、机载、弹载和星载等其它承载平台的电子战装备一起构成了完整的电子战装备体系。对于便携式电子战装备来讲，常见的携带方式包括背负式、手提式等，即装备拆装收折之后，放置于背包或手提箱中，由人员背负搬运或手提运输。虽然已有部分文献对地面固定站、车载[2]、舰载[3]、机载[4]、弹载[5]和星载等形式的电子战装备进行过介绍与分析，但目前对单兵便携式电子战装备的关注较少，研究不多，这给电子战装备的体系化建设和创新性发展造成了一定的影响。

针对上述问题，本文以各类公开文献资料为信息来源，以外军便携式电子战装备为研究对象，按照对抗的不同目标类型，从侦察与干扰等不同角度对外军典型便携式电子战装备进行了分类，简要描述了其主要功能与性能，归纳总结了单兵电子对抗的主要任务与能力需求，以及单兵电子战装备的主要特点，展望了其未来发展趋势，详细阐述如下。

1 外军典型便携式电子战装备

当前对世界各国武器装备进行公开报道的权威性文献为简氏防务系列资料[6]，同时世界各国对于出口型武器装备也主动公开其功能与性能参数，除此之外，各类公开发行的期刊杂志也会对部分武器装备进行介绍。电子战装备也不例外，通过对这些公开文献报道的外军典型便携式电子战装备进行归类分析，可以从中看到单兵电子对抗这一领域的发展情况。

为了便于阐述，首先按照侦察装备与干扰装备来对外军典型便携式电子战装备进行划分，表1列出了外军典型便携式电子对抗干扰装备，包含了雷达干扰、通信干扰等主要类型；在侦察装备中再将雷达侦察与光电侦察等便携式非通信侦察装备归为一小类，列于表2中；而剩下的便携式通信侦察装备列于表3中。从表1至表3，在列出各型装备的名称、类型、生产厂商与主要使用者之外，同时对装备的主要功能与性能进行了概要描述，从而为后续的对比性分析提供了条件。

表2 外军典型便携式雷达侦察与光电侦察装备列表

表3 外军典型便携式通信侦察装备列表

续表

序号名称类型厂商使用者主要功能与性能14“快测”测向系统通信侦察R&S公司美国重22 7kg，接收频率范围20～1000MHz，扫描速度10信道/s，调谐分辨率3kHz，电池使用时间12h，可对截获的AM/FM信号进行测向。15TC⁃525，586，1200，5025系列测向机通信侦察技术通信公司美国(1)TC⁃525接收频率范围1 5～1300MHz(可扩展至10kHz～2000MHz)，可对AM/FM/CW/脉冲/单边带(SSB)信号解调，方位测向分辨率1°；(2)TC⁃586接收频率范围1 5～1300MHz，方位测向分辨率1°，由电池组供电；(3)TC⁃1200接收频率范围15～1000MHz；(4)TC⁃5025不包括电池时重3 5kg，方位测向分辨率1°。16WJ⁃8991背负式测向系统通信侦察沃特金斯·约翰逊公司美国重23kg，接收频率范围20～1200MHz，测向精度3°～5°rms，灵敏度优于10μV/m，由测向天线、接收机、手持式控制器、三脚架、耳机、罗盘等构成。17ZS⁃200寻的与测向系统通信侦察卢卡斯·泽塔公司美国重5kg，接收频率范围2～1000MHz(可扩展至0 1～2000MHz)，包括手持式寻的和测向天线、监视接收机、液晶显示器，由电池供电。18ZS1850测向系统通信侦察卢卡斯·泽塔公司美国接收频率范围20～1000MHz(可扩展至0 1～2000MHz)，采用相关干涉仪，测向精度2°rms，测向响应时间10～200ms，测向速度500通道/s。19PRM⁃1⁃2000监测系统通信侦察IRAN电子工业公司伊朗重15kg，接收频率范围1～2000MHz，采用电池供电可连续工作3h，可对AM、CW、FM、LSB、USB等信号进行接收解调。20LEARAS系统通信侦察组合系统集团英国不含电池重15kg，掌上电脑PDA模式下功耗<16W，个人计算机(PC)模式下功耗<30W，接收频率范围2～2000MHz，测向精度5°rms，最小信号持续时间为2 5ms。

从上述外军典型便携式电子战装备来看，干扰装备的种类极其有限，在8型便携式干扰装备中雷达干扰装备只占1型；通信干扰装备占6型；剩余的1型为引信干扰装备；而没有光电干扰装备。在便携式侦察装备中，雷达侦察与激光告警各占2型，而剩余的20型全部为通信侦察装备，而且绝大部分都具有通信侦察/测向功能。之所以在单兵电子战装备的种类分布上会出现上述“以通信、侦察、测向为绝对主力”的特点，这实际上与单兵电子对抗的任务需求与装备使用条件是相吻合的。

2 单兵电子对抗任务分析

从针对的作战目标类型来划分，单兵电子对抗的作战任务虽然覆盖了传统的雷达对抗、通信对抗和光电对抗三大类型，但其中的任务量占比是极不均衡的，其中通信对抗，特别是通信、侦察、测向，占据了单兵电子对抗任务的绝对主流，外军典型电子对抗装备的类型分布也反映出了这一特点。实际上从单兵电子对抗的任务需求分析中也可窥见一斑。

(1) 对战场特定雷达的对抗

便携式地面监视雷达又称为战场监视雷达，是一种对人员、车辆、低空飞行物和旋翼飞机等移动小目标进行探测与识别的便携式雷达，在世界各国陆军中广泛应用。其典型代表为图1(a)所示的美国陆军装备的AN-PPS-15地面监视雷达，以及图1(b)所示的俄罗斯的“前灯-1”地面监视雷达[7]。

图1 美俄两国典型的便携式地面监视雷达

上述地面监视雷达是单兵雷达对抗的重要目标对象之一，在战场上及时发现并定位此类目标，对于引导干扰与火力打击都具有十分重要的意义，所以便携式雷达侦察装备也应运而生。除了侦察，当然还有干扰。表1中所列的便携式“獾”战场雷达干扰机除了对此类雷达实施干扰之外，还可以对部分防空雷达和火炮或炮击炮定位雷达实施干扰，通过雷达天线主波束和旁瓣波束来注入干扰信号。该便携式干扰机要实现对上述雷达目标的有效干扰，首先要求其工作地点与上述雷达之间有直视距离，但又不能距离目标太近，要有一定的隐蔽性，否则会被发现而遭到火力摧毁，所以该类便携式装备在设计中也采用了一个可折叠拼装的口径约0.6 m的反射面天线，通过点波束高增益天线来确保干扰机能够在离目标足够远的距离上实施干扰作战任务，如图2所示。

图2 便携式“獾”战场雷达干扰机

(2) 对战场通信设备的对抗

现代战争中，士兵除了配备的武器弹药之外，使用最多的设备就是战术无线电台[8]，士兵之间的协同、班排之间的联络、战斗命令的下达、战场状态的回传等都需要无线通信设备来保障，这也决定了战场单兵通信设备不仅用量大，而且重要性高。如果能够在双方士兵交战过程中，针对对方的战术无线电台实施有效干扰，削弱其协同作战能力，将会获得巨大的战场信息优势，再加上便携式通信干扰装备携带方便，而且在作战中还可以通过近距离干扰来提高干扰效能，所以干扰发射机的输出功率一般都在几W至几十W范围内。例如在如图3所示的“瑞奥特”摆放式电子战系统中，干扰发射机输出仅有5 W。这也使得在单兵干扰装备中便携式通信干扰装备的种类和数量远大于雷达干扰装备。

图3 “瑞奥特”摆放式干扰机

另一方面，近年来在反恐作战中针对遥控式简易爆炸装置(IED)的干扰也是单兵通信干扰装备发展中的一个热点，而且该装备的数量在最近几年不断攀升，其干扰对象包括了各式手机、各种遥控器、业余无线电台等，相关的单兵便携式干扰机如图4所示。关于此方面的讨论可见参考文献[9]，在此就不再重复展开赘述了。

图4 对抗遥控式简易爆炸装置的便携式干扰机

除了干扰之外，采用便携式通信侦察装备对战场无线电台实施侦察测向，并且通过测向交叉来进行定位，这对于战场态势的准确获取、引导对目标实施火力打击都具有重要的战术意义，所以便携式通信侦察测向装备占据了单兵电子战装备的绝对主力，而且大部分测向设备收折之后采用背包装载，由单兵背负式搬运，在使用时通过独立支架展开天线进行工作，如图5、图6所示。

图5 AN-PRD-13便携式通信侦察测向系统

图6 TC-525背负式通信侦察测向机

除此之外，还有更加简易的手持式通信测向装备，在近距离通信侦察中使用也十分方便，更适合单兵在城市巷战中应用，如图7所示[6]。

图7 手持式通信侦察测向机

(3) 对战场激光瞄准器的告警

随着现代战争中激光瞄准器的广泛使用，射击的准确度和精度都得到了极大的提升，由于激光瞄准器在使用过程中会向被瞄准的目标发射波束极窄的激光，所以被攻击者采用激光告警可以告知其危险状态，以便及时采取应对措施，例如快速移动、脱离瞄准区等。这使得单兵便携式激光告警器也得到了一定范围的应用。

3 单兵电子战装备的特点

从外军典型便携式电子战装备的功能与性能中可以归纳总结出单兵电子战装备具有如下主要特点：

(1) 单兵电子战装备在设备的体积、重量和功耗上都有极其严格的限制。

传统的单兵装备主要包括随身携带的武器、弹药、各类器具等，一般情况下单兵负荷量不超过20 kg。但信息化单兵装备与传统单兵装备相比，一方面在功能上发生了质的飞跃；另一方面其自身重量也不断增大，往往在20～45 kg范围。例如：著名的美军“陆地勇士”单兵作战系统，主要由综合头盔、探测器、便携式计算机、无线电台、武器、多用途服装、微气候调节装置等多种部件构成，这样的全套单兵装备的总重量达到了42.3 kg[1]，比传统的单兵负荷量标准增加了1倍还多。以表1中的几款便携式干扰机为例，较轻的是2.1 kg的“干扰吊锚”和2.8 kg的“瑞奥特”通信干扰机，较重的是20.5 kg的“獾”雷达干扰机和29.6 kg的PACJAM通信干扰机，重量的增加主要来自干扰功率的增大，即便如此，也基本满足单兵的携带要求。对于单兵侦察装备来讲，在重量上同样也是严格受限的。

如前所述，单兵电子战装备一般采用背负式与手提式携带，所以在装备体积上也有严格限制，通常通过部件展开组装方式使装备处于工作状态，采用拆卸折叠方式使装备处于运输状态，以此来满足装备工作时体积大而运输时体积小的要求。

单兵电子战装备通常采用电池供电，所以便携式干扰装备的工作时间通常在2～5 h范围，例如“獾”战场雷达干扰机在100%占空比条件下连续干扰仅能持续工作2 h，因此便携式干扰装备只能在特定时刻配合其它作战系统协同使用。而对于便携式侦察装备，其工作时间相对较长，但大多不会超过24 h。

(2) 单兵电子战装备中的侦察装备在种类与数量上都远远超过干扰装备。

从前面的单兵电子对抗任务需求分析可知，无论是雷达对抗、通信对抗，还是光电对抗，对情报侦察的任务需求量远大于干扰任务的需求量。甚至在光电对抗中，完全没有光电干扰装备，一方面是由于在体积、重量、功耗严格受限条件下，光电干扰设备的性能很弱；另一方面从战术使用上讲单兵光电干扰的效能也十分有限，所以在光电对抗中仅有2型激光告警装备。对于便携式雷达对抗与通信对抗装备，侦察任务需求也远高于干扰任务需求，再加上功耗上的限制，便携式干扰装备的应用也更加受限。

(3) 最常用的单兵电子战装备是通信侦察测向装备。

由前面的外军典型便携式电子战装备种类列表可知，大部分单兵电子战装备是通信侦察装备，而且绝大部分具有通信信号测向功能。这实际上是与单兵作战任务紧密关联的，关于这一点在前一小节中也进行了归纳总结。另一方面，随着电子装备多功能一体化的发展，通信装备与通信对抗装备的一体化融合也是未来的重要发展趋势之一。实际上从1904年电子战诞生之时就已经为通信对抗埋下了“多功能综合一体化”的种子，那时俄军通信员就是采用通信接收机作为侦察接收机，采用通信发射机作为干扰发射机，对日军的无线电通信实施侦察干扰，这实际上就是一体化最初的表现与反映。100多年过去了，时至今日，随着软件无线电、认知无线电的出现，以及电子设备硬件通用化和功能软件化的发展趋势，单兵通信对抗装备与通信装备的融合发展将势不可挡，关于这一点后续还会更加详细地分析。

(4) 在单兵电子战装备设计中都十分注重人机工程的应用。

在单兵电子战装备研发过程中，对人机交互接口的设计非常关注。通常会考虑到单兵运输、组装、操作、拆卸等各个方面，对人机工程中的各个要素进行专业化设计，不仅适合于各种体型和体格的作战人员，同时对于人机交互信息传递也经过了精心的考虑。例如通常简化操控键盘，采用小型化超薄液晶显示屏，同时还通过麦克风和耳机来实施语音人机交互，极大地提高了人机交互的便捷性与友好性，减轻了单兵使用便携式电子战设备的负担。从图8所示的典型便携式通信侦察测向设备即可反映出这一特点[6]。

图8 便携式通信侦察测向设备

另外，在便携式单兵电子对抗装备中通常都设计有远程遥控操作模式，这使得设备工作的隐蔽性更强，同时也更好地保护了操作人员的安全。

4 单兵电子战装备的未来发展趋势

根据前述对外军典型便携式电子战装备的分析，结合当前的新技术研发与应用特点，可以预见未来单兵电子战装备具有如下发展趋势：

(1) 向多功能综合一体化方向发展。

如前所述，单兵通信对抗装备与单兵通信装备的综合一体化是近期必然的发展趋势；从长远来看，高集成度综合射频技术的进步将会把单兵各种电子设备的综合一体化推向极致。一套单兵电子设备将具有通信、通信侦察、通信干扰、雷达侦察与雷达干扰等各种功能，而这些功能都通过在一个公共的硬件平台上加载不同应用软件的方式来实现，这也是功能软件化、功能可重构的重要体现。只有这样，才能在体积、重量和功耗都严格受限的条件下来完成单兵电子战装备与其它单兵电子装备的多功能一体化。

(2) 高集成度带来体积、重量、功耗的进一步缩减，可穿戴式电子对抗将成为单兵电子战装备发展的重要方向。

随着大规模微波集成电路与数字集成电路的发展，电子设备芯片化集成趋势十分迅猛，目前微波上下变频、基带数字处理等都已有比较成熟的芯片，从而使得电子设备在保持原有功能与性能的前提下，体积、重量和功耗都得到了极大的降低。在单兵电子对抗中随着可穿戴天线技术、高效电池技术、人机交互增强现实技术的发展，可穿戴式单兵电子战设备将会成为一种常见的装备形态，而广泛应用于未来战场[10-12]。

(3)人机合一的电子对抗将在单兵电子对抗中发挥更大的作用，装备的智能化程度也会不断提升。

人机合一的电子对抗不仅仅体现在电子对抗操作员与电子对抗装备所涉及的友好人机交互与高效的人机工程上，而且也体现在人机智能互助、有效协同的人工智能上。当前人工智能的技术进步推动了认知电子战的发展，而在单兵电子对抗设备中人的智慧与装备中的人工智能软件的智慧可以互补，通过人机结合的方式提升整个人机系统的效能，甚至可造就出智能可穿戴的单兵电子战装备，这一点也将是未来单兵电子对抗的重要发展方向。

(4) 具有网络化特点的单兵协同电子对抗将得到大力发展。

根据网络中心战的思想，一群士兵的战斗力并不是单个士兵战斗力按照其组群数量的简单叠加，当他们通过网络而连接在一起协同作战时，其战斗力将会发生成倍的提升，电子战同样也不例外。通过智能可穿戴综合一体化电子战装备，由其中的通信功能完成多名士兵的自组织组网，由其中的电子对抗功能完成多套组网装备的协同电子侦察与干扰，其对抗效能将会得到极大的提升。所以单兵电子战装备的未来并不仅仅局限于单兵个体，组网协同的群组化发展同样是重要方向之一。

5 结束语

便携式电子战装备是陆军、海军陆战队和空降兵等军种中单兵遂行电子对抗任务的重要装备。本文归纳整理了公开文献中报道过的外军典型便携式电子战装备，对其主要功能与性能进行了简要介绍，对单兵电子对抗任务进行了分析，总结了单兵电子战装备所具有的特点，对其未来发展趋势进行了展望，从而为单兵电子对抗装备的设计与研制提供了重要参考，同时也为电子对抗装备的体系化建设提供了重要牵引。

[1] 百度百科.单兵装备[Z/OL].(2015-06-16)[2017-09-16].https://baike.baidu.com/item/.

[2] 宋广收.美陆军电子战装备现状[J].外军电子战，2003(4)：32-34.

[3] 张凯.海军电子战装备与技术发展趋势[J].舰船电子对抗，2009，32(2)：29-31.

[4] 刘祥静，朱爱平.机载电子战及美国空军电子战设备新进展[J].飞航导弹，2008(11)：12-18.

[5] 侯利军.弹载雷达侦察干扰设备设计[J].电讯技术，2012，52(6)：864-868.

[6] STREETLY M.Jane’s Radar and Electronic Warfare Systems 2010-2011[M].22th edition.UK:HIS Jane’s,HIS Global Limited,2010.

[7] 郑大仕.单兵步战神器：美俄“地面监视雷达”[J].轻兵器，2015(13)：16-19.

[8] 孙立华.连接数字化战场的单兵装备——形形色色的单兵电台[J].国防科技，2007(2)：12-13.

[9] 石荣.简易爆炸装置及其对抗措施发展综述[J].国际电子战，2014(11)：23-31.

[10] 石荣.可穿戴电子信息对抗设备的概念与应用浅析[J].电子信息对抗技术，2015，30(1)：26-32.

[11] 秦继荣，宋跃进.数字化士兵技术[M].北京：国防工业出版社，2008.

[12] 石荣，阎剑，刘畅，等.综合一体化：从可穿戴EW到可穿戴综合射频[J].电子对抗，2016(3)：1-5.