随着红外和激光技术在军事上的广泛应用,产生了光电对抗技术,并研制出红外告警器、激光告警器、红外干扰机和红外诱饵弹等光电对抗设备。电子战作为一种攻防兼备的作战手段开始在现代战争中大显身手。
未来战争是一种打破时空,打破疆域,以信息战为核心的高技术战争。如今,电子战历经无数大大小小的战争,风风雨雨地走过近一个世纪。而新一代电子战装备技术的发展,将使武器装备发生划时代的变革,未来电子战将开辟一个全方位、多层次、大纵深、广频谱、宽频带的非线性战场。
刘丙海、赵荣斌编著的《魔幻幽灵:世界电子战的发展步履》细数世界电子战的发展步履,体味未来以信息战为核心的高科技战争。
刘丙海、赵荣斌编著的《魔幻幽灵:世界电子战的发展步履》从通信电子战的产生背景、历史沿革、作用地位、鲜活战例、内涵机理以及发展的新阶段、新领域、新趋势等方面出发,进行深入浅出的阐述,以使广大无线电爱好者、具有高中及中专知识的人员都能理解,让人们清楚它是怎样工作的、有什么作用、对现代战争的影响如何等。
对抗侦察
雷达侦察分为雷达情报侦察和雷达对抗支援侦察,两者互为补充。雷达情报侦察的主要任务,是通过对敌方雷达的侦测获取雷达的特征参数,判断雷达的性能、类型、用途、配置和所控制的武器等有关战术技术情报以及防御系统的组成。它是制定作战计划、研究雷达对抗技术和使用雷达对抗设备的依据。
设备概述
雷达对抗侦察设备是用于搜索、截获、测量、分析、识别雷达发射的电磁信号以获取其战术技术参数等情报的电子设备。
用雷达侦察设备截获敌方的雷达信号并经过分析、识别、测向和定位,获取战术技术情报,是雷达对抗的基础。雷达对抗支援侦察的主要任务,是在情报侦察、获取数据的基础上,实时截获敌方雷达的信号,分析识别威胁雷达的类型、数量、威胁性质和威胁等级等有关情报,为作战指挥实施雷达告警、战术机动、引导干扰和引导杀伤武器等战术行动提供依据。
雷达辐射电磁信号,是实施雷达侦察的前提。通常,雷达的类型、工作体制和基本性能由其特征参数表示,如载波频率、发射功率、调制类型、脉冲宽度、脉冲重复频率、天线方向图、天线扫描类型、极化形式和频谱宽度等。在这些参数中,有些只能间接测量计算,如发射功率、调制类型等;有些可直接测量,如载波频率、脉冲参数、频谱等。根据这些参数,可以判断雷达类型及其配属的武器系统。例如,探测到低重复频率的雷达信号,表明为预警雷达;探测到高重复频率的雷达信号,表明为控制武器的跟踪雷达;同时探测到相同重复频率的多个载频信号,表明为频率分集雷达:通过对雷达测向和交叉定位,可以判断出雷达的地理位置等。利用这些信息即可判断武器防御系统的组成。
对于雷达侦察设备来说,这些雷达的特征参数以及雷达信号的到达方向和波束指向侦察波束的时间,都不具备先验信息。因此,侦察设备截获信号,除了接收机具有高的信号检测概率外,还有侦察接收机频率与雷达工作频率、侦察天线波束与雷达天线波束重合问题。因此,侦察设备截获威胁雷达信号的概率是信号检测概率、频率重合概率和波束重合概率等各种概率的乘积。对于短暂信号,截获概率要高。必须采用先进的技术,组成复杂的综合系统。雷达用途广泛,体制繁多,频率覆盖范围宽,信号形式复杂。因此,侦察设备在密集复杂的电磁环境中,其输入端是多部雷达形成的随机交错信号流。侦察设备必须从随机交错的信号流中分离出各个独立的雷达信号序列,测定其参数,与数据库中已存参数进行比较。对于新出现的雷达信号,则补充到数据库中去。雷达接收机接收目标回波,其信号能量与雷达和目标间距离的四次方程反比;而侦察接收机接收雷达发射的直射波,信号能量与它和雷达间距离的二次方程反比,因而侦察距离大于雷达的作用距离。这是雷达侦察的显著优点,在军事作战中可获得较长的预警时间;其次是隐蔽性好,有利于监视敌方的活动。
设备组成
雷达对抗侦察设备主要由天线、接收机、信号处理器、控制器和显示记录装置等组成。
1.接收机
接收机包括测频接收机和测向接收机两部分。测频接收机用于测量雷达信号的载频,有搜索式测频和非搜索式测频两类体制。
频率搜索接收机在一定宽度频带内自动进行频率搜索,在搜索过程中对截获的雷达信号进行测频。典型的频率搜索接收机有调谐超外差接收机和微扫(压缩)接收机,前者是慢速频率搜索,后者是快速频率搜索。
非搜索测频接收机有晶体视频接收机、信道化接收机、瞬时测频接收机、声光测频接收机等。信道化接收机是一种典型的非搜索测频接收机,其工作原理是把拟侦察频段分成若干相互衔接的小频段,每个小频段有一个检测装置,各小频段同时处于侦察状态。只要接收天线截获到雷达信号,即由与雷达信号频率对应的小频段上检测装置测出信号频率,其值等于该小频段的中心频率。
测频精度取决于小频段的频带宽度,小频段的频带宽度愈窄,测频精度愈高。非搜索测频接收机的特点是只要雷达信号被接收机截获,就能瞬时测出雷达信号的频率。
测向接收机(或测向装置)用于测量雷达信号到达侦察点的方向,亦有搜索式测向和非搜索式测向两类体制。
搜索式测向接收机是采用锐方向性天线波束在空间扫描,当天线波束对准雷达信号到达方向时,侦收到的信号强度最大,此时天线波束指向即为雷达信号到达方向。
非搜索式测向有比幅测向法和比相测向法。比幅测向是采用多个天线分别同各自的接收机相连,各天线形成独立的波束且与相邻波束部分重叠,所有波束均匀地覆盖3600方位(或某一扇形方向区域)。比较各个接收机输出的信号幅度,可得出雷达信号到达方向,比幅测向的精度与所使用的天线的数量有关,根据需要可选用四信道比幅、六信道比幅等测向接收机。
比相测向是利用两个(或多个)相隔一定距离的天线分别接收雷达信号,信号的入射波前到达两天线时将产生波程差,从而引起两路接收信号之间的相位之差,经鉴相器测得相位差值后,即可计算出雷达所在方向。比相测向的测向精度较高,其精度与两天线的间距有关。
2.信号处理器
信号处理器分预处理器和主处理器两部分,预处理器包括硬件和软件,其主要功能是:将接收机送来的视频脉冲信号进行模拟一数字变换、测量雷达信号的脉冲宽度、幅度、到达时间;将测得的上述脉冲参数与接收机测得的载频、方向数据一道形成雷达脉>中描述字;对交错信号流进行分选,计算出脉冲重复频率及其变化,分离成各个独立的雷达信号等。有时把分选前对信号测量计算形成雷达脉冲描述字的功能归为接收机的功能,而仅把分选视为预处理功能。经过预处理后,基本上把信号按各部雷达归类,数据率将比预处理前降低2~3个数量级,大大减轻主处理器的负担。主处理器的主要功能是:对预处理中的未处理完的一些复杂信号(如捷变频雷达信号)的数据继续进行处理;完成信号识别,确定雷达类型、属性、用途和威胁程度;进行判断决策,选择对抗措施和时机,以及引导控制干扰设备。
3.控制器与显示记录装置
控制器与主处理器连接,自动对各种功能进行控制,必要时可进行人工干预。显示记录装置主要是将经处理后得到的各种信息,以符号、数字或图像形式在荧光屏上显示出来,供操作人员观察、控制或为指挥员提供判断依据。对需要保存的数据,采用磁带、磁盘、打印机等装置记录存储。
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电子战是指敌对双方争夺电磁频谱使用和控制权的军事斗争,包括电子侦察与反侦察、电子干扰与反干扰、电子欺骗与反欺骗、电子隐身与反隐身、电子摧毁与反摧毁等。随着军队电子化程度的迅速提高,电子战被作为直接用于攻防的作战手段,形成了“陆、海、空、天、电”多维立体战。未来的高技术战争,没有制电磁权就谈不上“制天、制空、制海、制陆”权。电磁对抗或电子对抗在不同军兵种中的具体表现形式不同,主要包括:雷达对抗、通信对抗和声呐对抗。
第一次世界大战期间,交战双方曾使用无线电通信设备侦察对方的通信信息、干扰对方的通信联络。第二次世界大战中,新发明的雷达应用于防空作战,由于雷达与作战行动和武器系统紧密相连,给对方造成直接的威胁,这就促使对雷达的侦察、干扰技术迅速兴起。
20世纪50—70年代,导弹、航空、航天技术迅速发展,精确制导武器及与其相配套的各种雷达和通信设备的出现,形成了对飞机、舰船和重要目标的新威胁,由此促进电子战技术的发展。随着红外和激光技术在军事上的广泛应用,产生了光电对抗技术,并研制出红外告警器、激光告警器、红外干扰机和红外诱饵弹等光电对抗设备。电子战作为一种攻防兼备的作战手段开始在现代战争中大显身手。
1991年爆发的海湾战争留给人们更多记忆的是“沙漠风暴”“沙漠惊雷”“沙漠军刀”等铁血烈火的搏战场面,但围绕交战双方制电磁权斗争而展开的“白雪”电子大战却鲜为人知,而恰恰是电子战,为多国部队撕开了伊拉克自以为固若金汤的防御体系。战争开始后,美军出动多种电子干扰机对伊军的通信实施强烈地压制干扰。EA—6B电子战飞机和EC—130电子对抗机在伊军防空火力屏障之外,实施远程支援干扰,彻底瘫痪了伊军的C3I系统,通信网和防空雷达网全部迷盲。在强烈的电子干扰面前,伊军司令部与部队的无线电全部中断,甚至连广播电台都是一片噪音……
很显然,未来战争是一种打破时空,打破疆域,以信息战为核心的高技术战争。如今,电子战历经无数大大小小的战争,风风雨雨地走过近一个世纪。而新一代电子战装备技术的发展,将使武器装备发生划时代的变革,未来电子战将开辟一个全方位、多层次、大纵深、广频谱、宽频带的非线性战场。