您现在的位置是:自然百科
电子对抗
2023-04-19 20:24自然百科 人已围观
[拼音]:dianzi duikang
[外文]:electronic warfare
为削弱、破坏敌方电子设备的使用效能和保障己方电子设备正常发挥效能而采用的综合技术措施,其实质是斗争双方利用电磁波的作用来争夺对电磁频谱的有效使用权。无线电通信、雷达等电子系统是载有信息的电磁波辐射源,其接收设备需要检测出有用的信号才能发挥效能。当这些电子系统辐射电磁波时,敌方便可能侦测、识别其辐射信号,并判明辐射源性质,依据需要采取扰乱、欺骗等电子干扰技术措施来阻碍其对有用信号的检测,降低其效能。而这些电子系统为了抵抗干扰,则须采用多种电子防御技术,以对付敌方的侦测和扰乱。
电子对抗按其对象可分为通信对抗、导航对抗、雷达对抗、制导对抗、光电对抗、敌我识别对抗、无线电引信对抗、遥控遥测对抗和C3I对抗等。随着电子技术应用的扩展,新的对抗领域还会出现。
通信、导航、雷达和制导等电子系统的工作波段,从超长波延伸到毫米波、红外和光波波段,涉及整个电磁频谱。因此,电子对抗有时也称电磁对抗。
发展过程电子对抗大体经历了初始、形成和全面发展三个阶段。
初始阶段电子对抗首先萌发于对通信的干扰。20世纪初,随着火花通信的应用就有了对军事通信的窃听和干扰。第一次世界大战期间,随着选频通信的出现,发展了相应的通信对抗。
形成阶段第二次世界大战期间和战后的50年代,通信、导航和雷达技术已相继成熟。电子对抗技术也获得了相应的发展。在雷达对抗方面,广泛使用了箔条和角反射器等无源干扰,以及噪声有源压制性干扰。50年代后期,由于功率行波管的出现,实现了欺骗性干扰。在通信对抗方面,研究了对调频电话、移频电报和单边带通信进行干扰的最佳干扰样式,出现了专门用于通信对抗的设备。在此阶段已有几十种电子对抗设备,使用了专用的电子对抗飞机,建立了电子对抗部队。同时,又致力于研究有效的反干扰技术,以改进雷达、通信、导航和制导系统,因而形成了电子对抗概念。
全面发展阶段60年代以来,通信、雷达和光电技术获得了飞跃的发展。火控系统、制导系统等大量应用并成为主要攻击手段,因而对角度、速度和距离跟踪系统的欺骗干扰技术也得到了相应发展。同时,出现了以噪声调频干扰为主的多种形式的压制性干扰。由于红外寻的导弹、光电控制武器的应用,电子对抗向光电领域扩展。在此时期,开始将计算机用于电子对抗设备,改进了专用的电子对抗飞机,制成了投掷式干扰、反辐射武器和侦察站等多种电子对抗设备。各种电子设备也都改进了反干扰措施,研制了快速跳频通信、频率捷变雷达等反干扰能力强的电子设备。70年代以来,进入发展电子对抗系统的阶段。现代战争的电磁环境日益复杂,威胁源的数量和样式增长很快,武器系统的攻击速度越来越快,允许的反应时间非常有限。因此,单一的电子对抗设备无法在任何情况下都能奏效,需要完备的电子对抗系统。随着数字技术、计算机科学、超大规模集成电路、宽带微波技术等的进步,电子对抗正向着数字化、自适应和多功能系统方向发展。自适应电子对抗系统将电子侦察和多种电子干扰设备在计算机控制下综合成一体,以求达到实时优化的能力。它可对复杂信号环境中的每一威胁信号自动搜索和实时处理,实现识别、告警和定位,并按威胁等级实时控制干扰系统自动适应信号环境。使干扰种类和发射方向、频率、时间、功率和调制样式等参数与被干扰信号相匹配,以求干扰效果最佳。它能以一个干扰系统按威胁等级的顺序合理地分配干扰资源以压制多个威胁,对制导、火控、通信等系统同时实施干扰,并具有鉴定于扰效果的能力。
特点电子对抗是电子信息技术日益与军事斗争相结合的必然产物,是在信息空间展开的斗争。为取得作战的胜利,最初是直接杀伤战斗人员和摧毁工事,后演变为首先摧毁武器系统,发展到首先攻击作战用的信息系统。攻击信息系统除了采用摧毁式的硬杀伤外,还可依据电磁信息交换的特点在信息空间进行各种干扰,这种软杀伤是电子对抗区别于其他攻击手段的特点。而反辐射武器、精确定位与攻击系统则是电子侦察与硬杀伤系统的结合。
电子对抗技术针对性强,因此,其重复有效性很低。不被侦察、不被干扰的电子系统和特别有效的电子侦察、电子干扰技术都不会长期存在,一方的优势不久就为对方高出一筹的技术所压倒。这种交替领先的多变性促使各方力争拥有足够的电子对抗技术储备和快速反应能力。
通信、雷达等电子系统从噪声背景中检测己方发射的信号,其特征参数是已知的;而电子对抗系统所面临的威胁信号,其特征参数事先是不完全清楚的,必须先经侦察、分析和识别后才能选定最佳的干扰种类和干扰信号形式。无直接先验知识是电子对抗的难处。
电子对抗信号环境的研究是电子对抗的重要课题,包括信号环境的分析,模拟和数据库。电子对抗系统的信号环境是指在电子对抗系统的能力所达到的空间内工作着的辐射源数量、种类及其每秒发射的脉冲个数(或占据的波道个数)。高密度电子对抗环境中可有1000部以上的雷达和几千部通信电台工作,由于系统的灵敏度和所在的高度不同,信号密度从每秒几万、几十万个脉冲到每秒一百万个以上的脉冲。信号种类有脉冲的、连续波的、编码的和频率捷变的,还有红外和激光信号等,且信号呈现时间甚为短暂。因此,现代电子对抗技术所面临的已不是单一的威胁信号,而是要解决如何与信号环境相匹配。因此必须系统地对信号环境特性作完整的分析,按信号的特征、威胁等级和种类进行编号,建立电子对抗信号环境数据库,以备在进行信号识别时作为先验知识加以调用。对信号环境进行模拟是设计、测试、鉴定电子对抗系统和对电子对抗部队进行训练的有效手段。
主要内容电子对抗主要包括电子侦察、电子干扰和电子防御,其内容如表。
电子侦察截获对方的电磁信号并进行分析、识别、定位和记录,以掌握辐射源的技术参数、威胁程度和部署情况的电子技术。电子侦察又分为电子情报侦察和电子支援侦察。前者主要是预先进行的,有长远目的,要求准确、完整,以供上级决策,以及为有针对性地使用和发展电子对抗技术提供依据;后者主要是在战区实时侦察特定的威胁信号,要求反应速度快、识别可信度高,以便为引导干扰系统、引导摧毁武器和进行威胁告警、回避等提供支援。
电子干扰依据侦察到的信息采取一定的信号形式和技术,通过电磁波的作用来阻碍敌方有效地使用电磁频谱的电子技术。按干扰源的不同,电子干扰可分为有源干扰和无源干扰。前者是向工作着的敌方电子系统的接收设备发射具有一定能量和一定频谱的噪声信号或各种假信号;后者是在敌电子系统的发射与接收设备之间的电磁波传播路径上设置能扰乱电磁波正常传播、改变目标对电磁波的正常反射或形成假目标信息的各种干扰物。若用干扰来降低敌方接收设备的信噪比,使之难于检测有用信号或增加测量控制误差,则称为压制性干扰;若用各种假信息来诱骗敌方作出错误判断,则称为欺骗性干扰。
电子防御为削弱敌方的电子侦察、电子干扰以保障已方对电磁频谱的有效使用而在通信、雷达等电子系统中采用的电子技术措施。它包含电子反侦察、电子反干扰两个方面。通常采取的技术措施是:
(1)在频率域采用新频段、扩展信号频谱、频率捷变;
(2)在空间域采用窄波束、波束零点自适应对向干扰源、极化捷变;
(3)在时间域采用快速发射电磁信号和管制电磁辐射;
(4)在功率上增大有效辐射功率,以提高接收机的信噪比;
(5)采用编码技术使敌方虽收到信号但得不到有用信息;
(6)采用新体制的电子系统、反干扰电路等。这些技术措施是表征电子系统性能的重要指标,不象电子侦察、电子干扰那样需要使用独立的设备。而是附加于各自的电子系统中。因此,有时不考虑电子防御,而仅把电子侦察和电子干扰称为狭义的电子对抗。通常提到的电子对抗系统或电子对抗设备,均是指这种狭义的电子对抗概念。
C3I系统全称为指挥、控制、通信与情报系统(com-mand,control,communication and intelligence)。它是由各种设施、器材、通信和人员构成的组织体,是高度自动化的计划、指挥和控制系统,在技术上依赖于先进的计算机和通信的结合。采用电子对抗与数据传输相结合而形成电子对抗网,对敌方C3I系统进行削弱、瓦解的技术叫C3I对抗。平时,主要是对己方电磁辐射进行管制、伪装,以欺骗敌方C3I系统的侦察和监视;战时,主要是干扰其通信联络,使其自动化指挥中断,对敌方C3I系统的数据传输网大量输入虚假信号,以使计算机输出无用的结果或使之饱和而失去处理数据的时机。
展望随着C3I系统的发展及其与武器控制、预警等作战子系统的联结,有可能使一个战区、一个舰队等作战单元的各种作战子系统形成一个信息化的统一作战系统。在这种情况下,分散工作的通信对抗、雷达对抗等将不能做出有效的反应,而应把通信、制导、雷达、光电对抗和无源干扰系统构成统一由专用电子对抗中心计算机实时控制的、具有快速自适能力的综合电子对抗系统。并能与威胁信号数据库和己方作战系统的C3I系统、防空系统、武器控制系统等子系统相联结,使电子对抗情报与这些子系统的情报相互补充,以提高作战系统的能力。进一步还可与其他作战系统的电子对抗系统数据通信网联结,在战略、战役上发挥作用。
弱反射技术已经成熟,它可使目标的反射与背景的反射相匹配,这将使基于检测目标回波信号的探测设备失效,迫使人们寻求新的目标探测机理。相应地,电子侦察将采用对目标的无意辐射敏感的遥感技术,利用军事装备的无意辐射来识别威胁。
微波集成电路、大功率宽频带微波功率管、有捷变能力的宽频带振荡源、快速波束控制系统等微波技术,以及毫米波技术和光电技术,决定着新的电子对抗系统体制的进展和电子对抗能力的提高。
为了实时分选和识别不断增长的密集、复杂的信号,为了对综合电子对抗系统进行有效控制,必须采用高速大容量计算机系统和相应的软件,以便快速重编电子对抗程序,灵活地对新威胁做出反应。为迅速发展自适应电子对抗技术,将采用现代控制论、人工智能等成就。为了最优设计综合电子对抗系统和使其运行于最优状态,运筹学、系统工程学将广泛用于电子对抗而形成电子对抗系统工程。加强电子对抗理论的探讨(如对描述电子对抗系统全面能力的数学模型的研究),是电子对抗发展的重要方向。
相关推荐: 电子对抗