JED 2025年2月|潜艇电子战为何离不开海面信息

2026-09-26

潜艇电子战为何离不开海面信息

JED 2025年2月封面专题深读|Andrew White|原文第14至20页

图1 原刊以瑞典A26型(Blekinge级)潜艇配图,说明水下平台对雷达与通信电子支援信息的需求。来源:原刊第14页;Saab Kockums。

图1 原刊以瑞典A26型(Blekinge级)潜艇配图,说明水下平台对雷达与通信电子支援信息的需求。来源:原刊第14页;Saab Kockums。

一艘潜艇在水下航行,艇员仍然需要知道海面和空中发生了什么。附近出现了哪些电子活动,零散观测能否相互印证,过去的记录是否还适用于眼前的情况,这些问题都需要持续回答。潜艇电子战因此具有鲜明的信息需求:平台尽量保持隐蔽,同时又不能失去对外部环境的理解。

Andrew White在本期《Underwater EW》中采访了ELT Group、Rohde & Schwarz和Saab,讨论从桅杆传感器到分布式感知的变化。本文据此作独立深读,以2025年2月为时间边界,并回核更早的官方项目文件。厂商的能力描述与未来设想保留归属,具体机制及证据范围另作编辑分析。

水下平台需要跨越海面的认知

这里的“水下电子战”首先指应用平台及其任务环境。原文反复讨论的是桅杆、浮标以及水面、空中和岸上电子活动之间的联系,并没有提出一套让所有雷达或通信信号直接穿过深海的通用方案。明确这一点,才能读懂为什么一篇潜艇专题会把大量篇幅放在海面之上的传感器。

电子支援措施简称ESM。在本文语境中,雷达电子支援措施RESM关注雷达辐射,通信电子支援措施CESM关注通信辐射。它们通过接收、分析外部信号,为环境认识提供信息。原刊同时讨论电子对抗措施ECM,但被动接收与主动干扰属于不同功能,不能用“电子战”这一总称把它们混成一种工作状态。

Saab的Gavin Copeland把航行安全、态势感知、图景编制,以及情报、监视与侦察列为长期任务。这样的表述把电子战系统放回艇员的日常信息使用过程:一次发现既可能触发进一步观察,也可能成为后续分析材料。接收机输出一个告警,与人员理解周围环境之间,还隔着分类、关联和解释。

原文强调潜望镜深度及水面活动时的风险,指出桅杆会成为其他传感器的观察对象。本文据此理解,潜艇上的信息获取同时受到平台可观测特征的约束。被动接收减少了该接收功能自身主动辐射的需要,却不等于桅杆、艇体和全部通信活动都不可被观察。

一根桅杆承担多种功能

图2 不同桅杆共用潜艇围壳上方空间,原刊用它说明电子支援传感器的安装环境。图中没有逐一标注设备型号,本文也不据外形猜测其功能。来源:原刊第18页;Saab。

图2 不同桅杆共用潜艇围壳上方空间,原刊用它说明电子支援传感器的安装环境。图中没有逐一标注设备型号,本文也不据外形猜测其功能。来源:原刊第18页;Saab。

原刊第18页的照片把集成问题表现得很直观:不同类型的桅杆共用有限空间。光学或光电设备、雷达与通信电子支援传感器,以及其他通信设施,各有不同功能。把系统名称列在同一张装备清单上很容易,让它们在一个平台上协调工作,则涉及实际的布置和接口。

Rohde & Schwarz在采访中介绍,把CESM、RESM和通信能力结合到单一天线系统,可以减少尺寸、重量和功耗,即SWaP,并改善安装效率。公司还提出避免相互遮挡、维持较小雷达散射特征的目标。这些是该公司对其集成方案的描述;报道没有给出足以横向比较所有潜艇桅杆的统一测量数据。

这种集成值得关注的地方,在于它把多个专业系统的约束放到了同一处。本文的编辑理解是,外形紧凑只是可见结果,功能之间是否能够共存才是背后的问题。“没有相互遮挡”也不能自动推广为所有工作状态下都没有电磁干扰。原文自己就承认,电子支援接收会受到军用与民用辐射环境的影响。

专题还介绍了带通信和ESM传感器的系留浮标,用来说明感知单元可以与艇体分开。报道并未公开完整的产品规格和测试条件。因此,这一例子适合用来理解传感器位置与信息使用位置的分离,不能据此推定某型潜艇已经具有任意深度、任意海况下的持续数据连接。

接收到信号,距离认识辐射源还有多远

Rohde & Schwarz受访人员把辐射源数据库列为关键组成。已知信号需要分类和识别,未知信号则需要保留记录,供后续分析及数据库维护。这让电子支援系统具有两种时间尺度:当下形成可用判断,长期积累能够改善判断的知识。

以原刊所述脉冲解交错为例,接收端面对的是交织在一起的观测。处理软件要把相关脉冲组织起来,再利用特征作分类与识别。文章还提到脉内分析和频谱形状分析,但没有公开具体算法或识别正确率。功能名称说明系统在做哪类工作,不能替代对工作效果的证明。

几个常被连在一起的词,需要分别理解。探测意味着获得了可报告的观测;分类把观测归入某种类别;识别进一步关联到已知对象或记录。测向提供方向信息,位置估计则依赖进一步的观测与处理。原刊只概述了这些功能,没有支持“得到一次方位就获得完整目标位置”这样的简化。

从编辑角度看,暂时无法可靠归类的信号,宜保留未知状态和原始证据,供以后复核。这个判断沿着原文记录未知信号的逻辑展开:数据库应承接新知识,而不只是让所有输入都获得一个熟悉标签。

电子支援与电子情报分析因此有不同的时间要求:即时告警服务眼前认识,长期记录供深入分析。数据可以共享,其解释程度和交付对象仍需区分。

表1 原刊涉及的信息层次及其阅读边界

信息层次能够说明什么
信号观测记录接收到了什么;尚需后续处理解释来源。
类别与身份判断结合特征和已有记录形成认识;结论仍受资料覆盖与数据质量影响。
多源态势图景把不同观测联系起来;应保留时间、来源与不一致之处。
长期数据库承接分析与更新;未知记录仍需进一步识别。

信息融合首先面对不一致

在Rohde & Schwarz的描述中,传感器融合需要处理碎片化甚至相互矛盾的信息,再把开源资料和其他情报纳入分析。其子公司Schönhofer的Taran套件被作为信号情报与目标分析支援的例子。报道呈现的是厂商对处理体系的介绍,不能据此认定每艘潜艇都已安装同一软件或采用同样的数据连接方式。

值得注意的是,原文没有把所有输入都描述为天然一致。若两份记录来自不同时间、不同观察条件,它们对同一对象的描述可能不同;如果把时间背景去掉,画面看起来更整齐,判断却可能更难复核。这是本文从“矛盾数据”这一表述引出的解释,说明融合还需要保存信息之间的关系。

云技术在采访中承担海量数据处理及资料丰富化的角色。但“使用云技术”与“潜航平台始终在线”是两件事。原刊没有给出从艇上传感器到远端处理设施的完整部署图,也没有给出连接中断时的行为。阅读这类体系描述时,应当保留已公开的信息范围,不自行补成一张无条件实时连接的网络。

英国国防与安全加速器(DASA)在2024年澳英美安全伙伴关系(AUKUS)的电子战挑战文件中,明确偏好能在受拒止、退化、间歇和受限连接条件下工作的系统。这条研发考虑为“连接”增加了现实条件。它不是本篇所述某个潜艇系统已经通过测试的证明,但表明互联能力的评价不能只看网络通畅时的理想情况。

融合还会改变信息使用者的负担。过去,人可能在多份记录间寻找联系;现在,软件给出已经整理的结果。本文的判断是,整理后的结果仍应让人知道依据来自哪里、哪些部分尚不确定。否则,输入端的矛盾只是从屏幕上消失,并没有在证据上得到解决。

在役系统升级与研发挑战分属不同阶段

原刊用美国AN/BLQ-10说明较近期的装备更新,同时用AUKUS支柱2说明跨国研发方向。它们共同出现在文章中,却不能拼成一张已经交付的下一代潜艇能力清单。前者有具体合同及技术插入批次,后者着重于技术发展与后续转化。

图3 韩国SS 082潜艇在2022年环太平洋演习中航行。来源:原刊第19页;美国海军。

图3 韩国SS 082潜艇在2022年环太平洋演习中航行。来源:原刊第19页;美国海军。

这里有一处需要回核的日期。JED把约3.11亿美元的AN/BLQ-10合同写作“今年1月”;按2025年2月的期号阅读,容易被理解为2025年1月。美国国防部门的对应公告实际发布于2024年1月8日,金额为311,995,464美元,涉及既有合同的选项行使,面向Technical Insertion 20、22、24的设计、鉴定测试与生产。

同一公告给出的预计完成时间为2029年2月,资金在具体交付订单层面落实。成稿因此采用绝对日期和约3.12亿美元的四舍五入口径。合同修订额不能被当成一套设备的售价,也不能被写成全部改装已经完成;采购范围和完成状态必须随金额一起保留。

AUKUS部分也需要分清文件口径。英国DASA竞赛文件首次发布于2024年3月26日,后续更新至5月7日;其英国赛道寻求起点为技术成熟度TRL 4、5或6的技术,并要求在合同开始后的12个月内至少达到TRL 7。原刊“4月启动”“TRL 5或6及以上”的概括不足以代替这一具体要求。

这项竞赛覆盖多个物理领域,文件的适用范围包括海上水面与水下环境,但并未指定一份潜艇装舰交付清单。原刊所述潜艇可能较早受益,来自消息人士的预测。本文据此区分三个状态:研发入口、发展目标和实际装舰;在前两个状态取得进展,并不自动证明第三个状态已经实现。

无人平台让兼容性成为前提

第20页侧栏讨论自主水下航行器和小型潜艇。ELT提出,多类有人与无人平台可携带兼容的多谱段传感器,共同支持海事感知和关键基础设施监测。这在文章中是新兴概念及应用设想,不是某个完整系统的交付公告。

侧栏同时强调深度集成、互操作和兼容,并把共同设计过程放在重要位置。这条限制比单纯增加平台数量更能解释工程难点:一个节点可以产生数据,不代表另一个节点就能正确理解其含义。平台之间能否交换资料、资料能否被共同解释,是相互关联但不同的任务。

从信息组织角度看,新增节点还会引入不同时间形成的记录、不同软件版本及不同感知条件。本文据此认为,规模扩大后的价值取决于这些差异能否被管理。不能只把节点数相加,就推导出态势覆盖或识别能力同比例增长;原刊也没有提供支持这种线性推论的数据。

ELT把电磁频谱作战指挥控制,即EMSO C2,视为协调不同平台频谱活动的功能层。Saab则认为,桅杆式方案在小型平台上的应用可以吸收民用与军用自主平台的经验。两家公司谈的是体系关系及发展方向。本文保留这些构想的层级,不把侧栏列举的载荷类别写成已经实现的一套标准配置。

被动感知的对象还在扩展

Copeland提醒,潜艇的信息需求同时涉及水体、水面及水面以上。原刊在传统雷达和通信电子支援之外,提到光电观察以及对激光能量相关活动的关注,并把桅杆式探测视为一种可能的能力补充。这说明“被动感知”可以涉及多种传感方式,不能只用一组雷达频段概括全部任务。

不过,增加一类传感器,并不意味着它能替代其他传感器。光学图像、雷达辐射特征和通信活动记录描述的是不同现象。本文的编辑解读是,系统可以把这些观察共同呈现,但仍需要保留各自所代表的对象与条件;把不同测量统一到屏幕上,不应抹去其差别。

原文提到低截获概率与低探测概率,即LPI/LPD雷达,对RESM带来的困难。这一限制与前面强调的数据库问题相互联系:接收与分析都有边界,不能把未获得可靠结论一概理解为外部没有相关活动。报道没有给出具体型号的覆盖率或完整试验结果,本文也不据此构造性能排名。

AI与量子技术需要分别讨论

Rohde & Schwarz将人工智能和机器学习与信号分析、分类、误警降低联系起来;Saab则把数字处理用于实时分析及任务后分析,并展望更多分布式输入。这些应用指向不同时间要求和使用场景。原刊没有披露统一的评估数据,不能把几家受访者的展望合并成已经验证的共同性能。

对这类说法,本文更关心判断依据如何保留。算法给出一个类别后,人是否仍能看到相关记录;面对数据库未覆盖的信息时,是否承认未知;新旧软件的结果发生差异时,能否解释变化。它们是从原刊数据库与融合问题引出的阅读角度,不能写成某个未公开系统的既定实现。

ELT在采访中还提到量子技术,使用了能够提供“不可破解”通信信道的强表述。这个说法需要额外限定。英国国家网络安全中心NCSC在2020年的《Quantum security technologies》中指出,量子密钥分发QKD本身不提供身份认证;密钥协商也只是复杂系统安全所需的多个机制之一。

因此,即使谈论的是QKD,也不能从某一环节的物理性质推出端到端通信无条件安全。原文并未指明其量子通信构想的完整技术方案、部署环境及验证结果,本文不把笼统展望解释为某型潜艇已经获得相关能力。这里引用NCSC是核对概念边界,不是断言受访企业实际采用了某一具体QKD架构。

判断潜艇电子战的变化,可以继续追问:新增的信息究竟帮助人理解了什么,结论仍有哪些未解决的不确定性,哪部分已进入合同和测试,哪部分还停留在发展设想。把这些问题放回具体报道,才能让未来能力的愿景与当期公开证据保持清晰联系。

资料来源与说明

Andrew White,Underwater EW,JED,2025年2月,第14—20页,含自主水下航行器与小型潜艇侧栏。

美国国防部门,《2024年1月8日合同公告》,AN/BLQ-10条目,合同N00024-19-D-6200。

英国DASA,《AUKUS电子战挑战竞赛文件》,2024年3月26日首发、5月7日更新,第2.3、3.5节及发布记录。

英国NCSC,Quantum security technologies,2020年3月24日,版本1.0,量子密钥分发部分。

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