而頗具諷刺意味的是,此類飛機之上所安裝的現代計算機正是引導致其陷入黑客入侵這一現代化威脅困境的核心原因。
E-3預警機的雷達與通信系統強大E-3預警機E-3 Sentry (AWACS)是美國波音公司根據美國空軍“空中警戒和控制系統”(英文縮寫AWACS——Airborne Warning and Control System)計劃研制的全天候遠程空中預警和控制機,具有下視能力及在各種地形上空監視有人駕駛飛機和無人駕駛飛機的能力,別名E-3“望樓”。憑借著其強大的雷達與通信系統,E-3能夠對敵對方的大片空中及海上空間進行巡邏,并指引友軍據此作出行動。
缺點:
E-3“望樓”機型中仍搭載使用大部分上世紀七、八十年代的電子器件,顯然不具備現代計算機當中的多種功能與能力。這是大部分舊有軍用設備都存在的問題。
升級改造之后的E-3“望樓”機型缺點更加明顯。
為了解決這一問題,美國空軍一直在努力將其AWACS飛機編隊升級至新的E-3G Block 40/45衍生標準,即采用能夠即時更新的現代開放式計算機架構。目前,美國空軍已經將9架E-3升級至全新標準。
但在2016年對Block 40/45進行一系列性能測試之后,另外18架同型號飛機的升級改造計劃被迫延后。
延后的原因頗具諷刺意味,導致其陷入黑客入侵這一現代化威脅困境的核心原因正是此類飛機之上剛剛所安裝的現代計算機。
E-3預警機的升級改造耗資巨大根據2014年發布的一份支出與采購報告估算,E-3G項目的研發與實施早在十年前就已經開始,且估計到2016年總計需要投入26億美元。
E-3望樓預警機最初部署于1977年,用以替代在越南服役的EC-121“警戒星”預警機。其頂部部署有一套直徑達9米的APY-2雷達的波音707飛機,其機組成員為13到19名,能夠對距離250英里內的飛機與船只進行追蹤。特別擅長檢測飛行高度低于其雷達位置的飛機。E-3所采用的20套高頻與超高頻無線電波段允許機組人員隨時與友方部隊進行溝通并對其加以引導。
全球范圍內E-3預警機這類機型美國空軍就擁有多達32架,而歐洲北約各成員國則在德國蓋倫基爾興共同擁有的飛機的編隊才16架。法國、英國以及沙特阿拉伯等國家僅擁有數量較少的同類預警機儲備。
升級至新的E-3G Block 40/45衍生標準的主要改造項目:
E-3G Block 40/45升級主要是利用一套基于紅帽Linux的系統替代原有望樓計算機以作為主飛行計算機,同時利用多套通過局域網相互連接的Windows計算機為15名機組成員提供新的用戶界面與應用程序。
一名美國空軍發言人在采訪中表示:這些開放架構的操作系統易于更新,且擁有“充足的計算能力以實現未來各項功能”。
另外,E-3G的計算機在設計中亦能夠通過單一集成化傳感顯示器實現空中、海洋及地面追蹤,從而顯著節約時間并降低目標識別錯誤的可能性。新的地面計算機終端則強化了任務規劃與任務后數據分析能力。
Block 40/45亦包含有衛星通信系統與數字化升級,用以提升E-3G所能傳輸的數據流量,允許其在更為擁擠的空域內實施作戰并降低飛機上所需要的通信技術人員數量。
E-3G的Link 16與11數據鏈路也經過優化,以便在為優先目標傳輸數據時降低延遲。最后,升級方案還對原有Block 30/35衍生方案中的電子傳感器——或稱為電子支持測量——進行了改進。
上述改造自然花費不菲。
E-3預警機的改造過程困難重重這項長達十年的改造自2012年到2015年還算順利。
2010年駐扎在俄克拉荷馬州汀克斯(Tinkers)空軍基地的首架升級E-3G飛機。
2012年波音公司曾出過一份測試與評估報告充滿信心地表示,雖然E-3G仍然存在一定“缺陷”,但其仍然優于舊有30/35型飛機。
2014年7月,空軍作戰司令部宣布經過改造的E-3G已經擁有初始作戰能力,并正式在第552空軍控制中隊服役。兩架E-3G最初被部署于加勒比地區以支持范圍內的禁毒活動。
2015年11月,經過升級的E-3“望樓”預警機亦開始在中東地區執行作戰任務。
直到2016年波音公司已完成9架飛機改造至40/45 Block標準的工作后(大部分仍然采用舊有32位硬件),空軍方面希望進行額外測試,將剩余飛機升級至更為強大的64位配置,從而優化地面支持系統。然而該計劃的年度報告顯示,新的試驗工作進展并不順利。
首先,在阿拉斯加費爾班克斯進行的一項寒冷天氣測試任務顯示,由于雷達與飛機本身的問題(與新計算機系統無關),并未能成功飛離地面。
同年夏季Block 40/45飛機在墨西哥灣內與舊有30/35 E-3型飛機進行了對抗性海上監控試驗。據報道,兩架飛機在追蹤船舶在海上的先進位置時皆存在“缺陷”,而經過最新升級改造的Block 40/45飛機尚不及舊有30/35 E-3型飛機的性能。另外,E-3G的地面1.0操作系統亦反復出現過熱現象。
對配合飛機的3.0地面支持系統進行改造后,兩架Block 40/45飛機被部署在內華達州內利斯空軍基地以參加紅旗16-3演習。盡管仍存在過熱情況,但僅需重啟即可繼續使用。然而,E-3G仍然出現了“軌道質量數據處理不一致、向操作人員提供的IFF[友方、敵方識別]信息沖突”等問題。
多次實操后美國空軍方面確認升級后的電子支持測量系統仍然“不夠可靠”。
在參加紅旗演習之前,Block 40/45就已經在一項重要測試當中出現問題——在為期三周的合作性缺陷與滲透評估測試當中,研究人員確定了現實作戰條件下敵方能夠輕松入侵E-3G及其地面支持系統。
測試報告坦率地指出,“E-3G 3.0版本以及Block 40/45地面支持系統存在嚴重的安全漏洞,極易招致網絡威脅且無力進行自我保護。”隨后官員明確表示E-3G尚未做好進行后續作戰測試的準備,這意味著試驗將暫時停止。
他們計劃在兩年之內重新進行軟件修訂,從而解決各項已知安全缺陷。
第552空軍控制中隊的E-3預警機于2016年3月從內利斯空軍基地起飛以參加紅旗16-2演習
如此令人失望的表現背后,到底隱藏著怎樣的原因?
雖然無法就具體網絡安全漏洞作出說明,但一位空軍發言人在電子郵件中陳述了關于E-3傳感器的安全問題:
“導致錯誤的主要原因可追溯至傳統模擬傳感器當中,其并未作為Block 40/45升級方案的組成部分實現更新。Block 40/45集成有多項板載傳感器與板外系統數據輸入源,操作人員將借此實現‘單目標單軌道’追蹤能力。然而當前版本的AWACS[Block 30/35]并不具備集成信息以提供單一軌道的能力,因此作戰部隊必須繼續從不同傳感器處獲取信息,而后以手動方式創建軌道及通信數據鏈路。” Block 40/45升級確實是一項合理的更新目標——為望樓預警機提供現代家用計算機中廣泛存在的自適配性與聯網計算能力無可厚非。然而,這些聯網系統的引入也可能導致飛機本身更易受到攻擊。
事實上,俄羅斯與中國在過去幾年中曾一再證明其完全有能力突破高敏感度美國軍事系統。兩國還大量投資以建立電子對策方案,借以影響傳感器與網絡系統的有效性,而這一切都應成為美國軍事戰爭規劃當中必須考量的關鍵性因素。
此項計劃的年度報告指出,美國空軍與波音公司應該投入兩年時間以調整相關軟件與硬件,從而減少Block 40/45的網絡漏洞數量。另外,其還應準備新的培訓材料并開發新的操作系統,從而提供高效且準確的追蹤數據生成能力。
而在此期間,美國空軍的E-3機組人員恐怕還需要繼續使用上世紀七、八十年代提供的各類計算機技術方案。