关于印巴空战中阵风战机电子战套件效果的探讨

柏林墙

            晨老大两篇“评印巴空战”大作拜读下来很有收获，其中提到的一个问题我也很感兴趣，即“为什么阵风的Spectra电子战系统没有发挥作用”，这最近也是互联网上的热门话题。
        现在看东西的惯例与时俱进，放Gemini搜一下。以下是其关于系统的介绍：

“SPECTRA (Self-Protection Equipment to Counter Threats for Rafale Aircraft) 是一款由泰雷兹集团（Thales Group）和MBDA France联合为达索阵风战斗机（Dassault Rafale）研发的完全内置式电子战系统。它的主要功能是为战机提供全面的自卫能力，对抗各种现代空中和地面威胁。

以下是SPECTRA电子战系统的一些关键特点和能力：

主要功能：
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: I- k; X) w" e/ q7 n( d+ d9 j" i# u多频谱威胁告警： SPECTRA能够对红外（Infrared）、射频（Radio Frequency/Electromagnetic）和激光（Laser）等多种类型的威胁进行远程探测、识别和精确定位。
3 J8 o! V4 d1 Q  O2 ]' e3 o( ]; j集成化自卫系统： 它将雷达告警接收机（Radar Warning Receiver）、激光告警接收机（Laser Warning Receiver）和导弹逼近告警系统（Missile Approach Warning System）集成在一起，实现对威胁的早期预警。
主动和被动对抗措施： 系统包含一个有源相控阵雷达干扰机（Phased Array Radar Jammer）和一个箔条/曳光弹投放器（Decoy Dispenser），用于干扰敌方雷达和诱骗来袭导弹。
6 |9 z4 t, S0 ~( e; a. b6 j数据融合与决策管理： 专门的管理单元负责对来自各个传感器的数据进行融合处理，评估威胁等级，并自主或辅助飞行员选择最佳的对抗措施。
电子情报（ELINT）功能： SPECTRA还可以记录和分析敌方辐射源的特性和位置，为电子情报收集提供支持。
: x( {  L% J3 |& C! t) @' I; v威胁库管理： 系统拥有一个威胁数据库，可以根据用户需求在本国自主进行定义、集成和更新。
关键能力：

远程探测与识别： 能够远距离发现并识别潜在的威胁目标。
精确的威胁定位： 可以精确定位威胁的方位，包括空中和地面威胁。这有助于飞行员采取规避措施或使用精确制导武器进行反击。
多重威胁对抗： 能够同时应对多种不同类型的威胁。
1 p5 \6 ^0 |( S9 R, z高自动化和集成度： 系统高度自动化，并与飞机的其他系统完全集成，减轻了飞行员的负担。
低可探测性贡献： SPECTRA的被动探测能力有助于降低阵风战斗机的雷达信号特征，提高其隐身性能。
态势感知能力： 为飞行员提供全面的战场态势感知信息。
( s( q% ^7 c  h" z* A组成部分：
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4 _+ ~% I) G1 `2 e雷达告警接收机 (RWR)： 探测和识别敌方雷达信号。
激光告警接收机 (LWR)： 探测敌方激光照射，例如激光制导武器或测距仪。
红外导弹逼近告警系统 (MAWS)： 利用红外传感器探测来袭导弹的尾焰。MBDA提供的DDM-NG（Détecteur de Départ Missile Nouvelle Génération）是SPECTRA的重要组成部分，提供360度全方位覆盖和高探测概率。
* f9 l# Y# K) d$ m2 ]& @4 O有源相控阵雷达干扰机 (Jammer)： 发射干扰信号，阻塞或欺骗敌方雷达。
6 t  P( j5 e3 I' x7 B& H1 Q- g( z箔条/曳光弹投放器 (Chaff/Flare Dispenser)： 投放箔条干扰雷达制导导弹，投放曳光弹诱骗红外制导导弹。
中央处理单元 (Management Unit)： 融合来自各个传感器的数据，进行威胁评估和对抗决策。
总而言之，SPECTRA电子战系统是阵风战斗机生存能力的关键组成部分，它提供了一个高度集成、自动化和多频谱的防御屏障，使其能够在复杂的现代战场环境中有效地对抗各种威胁。”
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        这里面大段的废话，但我们可以提取两点关键信息，这套系统在射频层面是ESM“电子支援系统”和ECM“电子对抗系统”集成，并且由中央管理单元进行统一的处理和调配的。电支电抗的太拗口我们又不是某三部，我们后面都说人话。说人话就是，接收机和干扰机连在电脑上，电脑来判断接收机收到了什么，再告诉干扰机干点什么，当然这里面的干扰机也包括箔条投放诱饵投放高唱“湿婆神伟大神功护体百毒不侵”什么的，但必须要电脑说ok才能唱。
4 W5 w, g, `5 r* Q( X" I        这里面干扰管不管用当然很重要，更重要的是，电脑必须说ok。
! r: w& p% q0 \" p- l        怎么能让电脑说ok呢？必须接收机收到了威胁信号，电脑还正确判断出了威胁信号。
        那我们先说接收机这一方面。这方面比大家想象的可能要复杂一点，接收机要接收到所有的威胁信号其实是很难的。你看看你家路由器，他只能收2G和5G那么一点点频段范围，它还不是照样比单频的多卖你一倍多的价格，为啥？因为射频部分没什么花头，你要接收两个频段，就必须从天馈到后端全部优化一遍，很多东西只能两份各干各的。军用的频段，不开玩笑，可能是我见过最宽广的，从10kHz级别一直到1000GHz级别，那真是像大海一样宽广。我之前并不清楚低频段军用真的在用，因为设备做不小，后来知道外军数据链直接在上面跑，我还是心生敬佩的。但大海宽广我们是不是要把海水喝干呢？那倒不用，一是它不是全用了（那不得给老百姓留啊），你一个机载系统你捡你有用的收就完了（不过数据链这部分倒确实是电子情报的重要内容）；二是咱们现在不是科技发展了吗，有了神器了，叫做——射频直采。
: G7 `& A. P  R3 @5 t        之前的接收机带宽都很窄，说收L波段的那绝对收不了X波段的，因为都是超外差接收机，你要想收的好就要在机器里把频率降下来，弄到一个固定的“中频”上，后面你的步骤都在这一个频率上进行效果当然杠杠的，但你能收的范围很有限啊太大了你降不下来啊。你看飞机感兴趣的至少有火控雷达频段，预警雷达频段，双向数据链频段这几个，那你就扛几个接收机，这不来虚的，公用不了，都是死沉死沉的。现在好了，有一种叫射频直采了，信号过放大以后直接快速傅里叶变换采集成正交的两路，一般叫I路和Q路，然后用处理器直接处理。瓶颈变成了快速傅里叶变换的速度，就是看你处理器强不强了，强的话你随便要同时处理多少路信号，一千路一万路随你，这叫SDR，现在大热的“软件定义无线电”。当然我们都是简单说的，其实真的系统还涉及射频端和ADC一大堆情况。
$ u7 f. @- x! F. i        总之“SPECTRA”这么高大上的系统，它上面罗列了那么多功能，它那么强调集成化，它用个高性能SDR接收机应该还是不成问题的。问题在于，它是不是能按时解算出够用的数据，它这个高性能够不够高。这往高端了说那我们都是不着边际的胡猜，但世界是物质的，并且世界上现在最“物质”的，好像就是我们那么两三个国家？
        按我的极为极为有限的经验，它如果要实时存储解算，不往多了说，四个大频段吧。这系统如果是去年生产的，那大致应该够的，再早了，美国人那大致是够的，其他人应该是不一定够的。这东西甚至不如你笔记本电脑里的CPU，并且我拍胸脯保证这里面，啥并行计算啥GPU啥英伟达都没得，那AI界都是遥遥领先。
2 ~7 u. w2 E! E3 d( e; Z. R5 o1 W        印度这个，虽然飞机挺新，我看是够呛的。
        那它系统还得要能跑，它应该是要有一定的，侧重。在特定时间它侧重的区域里它的解算精度是够判断信号是威胁信号的，但你必须搞明白你侧重什么，记下来，这后面要考。
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        然后是下一方面，电脑要正确判断出威胁信号，这方面比大家想的要简单一些。咱们举个例子，放狗咬人。你说的无论是印地语是印加语还是因纽特语，你大概都说那么一句很短的话，伴随你的话还有一个手势就是指着那个倒霉的人，然后松了狗脖套，然后你的狗鼻子抽搐嘴唇抖动作激动状，然后扑上去，然后你还双手比比划划嘴里嘟嘟囔囔，目不转睛地看你的狗咬着没，用不用上去你也帮忙咬——玩笑勿模仿。作为旁观者或者倒霉蛋，不用听懂你的印地语印加语因纽特语，他只要看见你这一套行云流水的动作就知道你要放狗了，并且只要你放的是狗不是什么别的，全世界的狗都是这么上去咬人的。能听懂你是让狗咬谁当然更好，一看你这么弄，扭头就上树其实也可以。
        你当然可以训练你的狗一套只有你俩懂的密码，吹个口哨就知道要去咬谁，但这狗得是你从小养大的，并且只能你带着出去。
- y, _3 F' B' x; I3 g) I        考虑这次的冲突双方，这显然不在本次应试范围内。
        我们换回飞机导弹这边，你现在是SPECTRA电子战系统的“电脑”。其实只要有正确的数据，中央处理单元根据基本的特征来判断威胁并不难，有一些诸如脉冲重复改变、特殊压缩脉冲的出现等等都是大路货的特征，你能知道对方大概在哪个步骤上了。问题在你是不是有正确数据，这就是前面说的，你能覆盖到的频段不一定能提供给你全部正确的数据，你得“侧重”对了时间和频段才行，而你可能只侧重了一个火控雷达的照射频率而一大堆虚警；问题还在于，你知道了对方有发射征候，然后呢？
1 h  Y) G) Y* |$ N: t' ~- `        狗是咬你的吗，你要上树吗？
  r/ N; P  L+ `% v* S0 w0 {- c9 o        俄乌战场，FPV一共才5.3GHz-5.8GHz这么点频段，模拟图传啊，完全不加密谁想看都行。大家刚开始都弄个十五块钱华强北出品的报警器来探测，结果从进了战区一直响，一点用没有，根本不知道是不是炸你的，后来都不用了。
# p- p+ V1 M, W# U6 z& e        管不了那么多，这时候你得给飞行员拉RWR了，现在甭管你有没准备，狗来了，狗一般都是一边冲一边嗷嗷叫的，导弹也是双向数据链的，恭喜你又多了一个感兴趣的频段，你还是不知道要不要做3-9下高度规避因为你不知道是不是来打你的。你还得把导弹引导头的主动雷达频段拉进来，你还不敢随便开干扰因为你不想随便变成导弹眼里“最亮的崽”，你在等，等那个导弹转不过来的弯，你看不见导弹，但是你会算时间。
: p+ @. E4 w& ^/ \9 `        10秒，20秒，50秒，那就是现在了，结果——Bingo，你被主动雷达导引头照中了。
        开干扰，让该死的飞行员机动下高，扔箔条，但你其实找不到那个导弹转不过来的弯到底在哪因为你不知道双脉冲的导弹在这个距离上的存速，你也不知道它的导引头烧穿距离。你应该是万能的，能告诉飞行员该怎么办。
        但你不能。BOOM！

9 j+ `- O* |4 ~3 o: u: i        我们简化了很多很多步骤，预设了很多很多内容，然后推断出电子战系统最可能的“没有发挥作用”的原因是电子信息的缺乏，中国是新玩家嘛。但需要注意的是，谁家的这些信息都很难及时、准确掌握，这是个长期的过程。两伊战争初期伊拉克的苏制飞机对伊朗的美制机载雷达完全没有反应，但海湾战争时期美军发现这些飞机都很好地知晓自己被锁定了，这不一定是苏联人刚开始故意给新卖的飞机降级了，更可能是他们自己只知道个大概或者某个细微的地方没有搞清楚。苏联人在越南曾经弄一个光杆的SA-2的雷达发射机接上示波器，然后发现只要操作员把“重复频率”开关掰上去美国飞机立马四散奔逃——确实导弹发射以后引导技师都会做这么一个动作，但并不是必须这时候做，美国人是倒果为因把它当成了导弹发射的特征，毕竟他们也是靠猜。       
        我军很早就明白这个道理，因为刨除二战德军那些不靠谱的，全世界最早实用化的RWR就是美蒋U-2上那套“12系统”，连当时空军炮指部来分析研究的参谋都觉得这个系统真是技术高明，但也只是稍微改了一个脉冲重复频率，就可以连“12系统”带“13系统”一起破解了。
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+ F. M" p9 e% g2 U! N+ S6 i        都说到这里了，其实全世界最早的ESM“电子支援系统”和ECM“电子对抗系统”还真就是“12系统”和“13系统”，前者是个RWR，后者是个应答式角度欺骗干扰机。他们倒没有“数据融合与决策管理”，当年啥电脑也装不上飞机，只有U-2飞行员自己“融合管理”，步骤是：“12系统”监听SA-2系统的火控雷达工作频率，接收信号并经过射频、视频、天线扫描三层选择，三次都满足特定条件才送去信号指示设备告警，方法是在一个圆形显示器上亮一条线，长度就是距离，亮度就是信号电平高低，方向就是来波方向；飞行员看见告警信息，然后手动打开“13系统”，这机器完全没有什么“自适应”什么的，直接在导引频率上释放角度干扰；同时飞行员压大坡度转向，远离导弹阵地。
       
- G/ w) F6 }& ^, S8 E) }        发现了吗，跟现在的“SPECTRA”们指导飞行员躲导弹步骤一模一样。变化的只有那些细节。
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        其实晨老大也不用太纠结“近20秒钟的时间Spectra还反应不过来”，大家也不用太在意巴基斯坦那段录音里印度人还要语音问哥斯拉3号机出什么事了怎么这么蠢，实战不是我们在这码字，在那种环境下人不会一直有什么快速反应。当年被打下来的U-2飞行员，只有一个李南屏比较“有信心”，说“如果是我，挨打也要报回来，怎么会稀里糊涂的挨打”，结果轮上他的时候，是一句很疑惑的“这里是Jerry...我的13号系统灯亮起...”就掉下去了。而前一位被击落前，看到“12系统”上有一个“不怎么亮的线”，正在研究，就BOOM掉下去了。看那个疑似击落阵风的视频，飞行员还是做了下高和抛洒干扰物的，算有反应了，他也不可能还有闲心报告要被击落了。
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        不知不觉写了这么多，好久不在这写了，抛砖引玉，大家看个乐吧！
       

鳕鱼邪恶

“ 系统拥有一个威胁数据库，可以根据用户需求在本国自主进行定义、集成和更新。”。。。这么一句话，就够阿三哥一个头两个大了～