1.1 復(fù)雜電磁環(huán)境的定義以及與信息化條件的關(guān)系信息化作戰(zhàn)背景主要是指復(fù)雜電磁干擾環(huán)境下的作戰(zhàn)環(huán)境,即所謂的復(fù)雜電磁環(huán)境。對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境的嚴(yán)格定義目前還沒(méi)有統(tǒng)一,但各種非學(xué)術(shù)性的刊物上出現(xiàn)了不少對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境的定義。所謂復(fù)雜電磁環(huán)境,概括的說(shuō),就是在一定的作戰(zhàn)時(shí)期內(nèi)人為電磁發(fā)射和多種電磁現(xiàn)象的總和。構(gòu)成復(fù)雜電磁環(huán)境的主要因素主要有敵、我雙方的電子對(duì)抗,各種武器裝備所釋放的高密度、高強(qiáng)度、多頻譜的電磁波,民用電磁設(shè)備的輻射和自然界產(chǎn)生的電磁波等。具體地說(shuō),所謂的復(fù)雜電磁環(huán)境是指信息化戰(zhàn)場(chǎng)上在交戰(zhàn)雙方激烈對(duì)抗條件下所產(chǎn)生的多類型、全頻譜、高密度的電磁輻射信號(hào),以及己方大量使用電子設(shè)備引起的相互影響和干擾,從而造成在時(shí)域上突發(fā)多變、空域上縱橫交錯(cuò)、頻域上擁擠重疊,嚴(yán)重影響武器裝備效能、作戰(zhàn)指揮和部隊(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)的無(wú)形戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。復(fù)雜電磁環(huán)境主要包括軍用裝備電磁輻射及偵搜環(huán)境、民用電子設(shè)備電磁輻射環(huán)境、自然電磁輻射環(huán)境。
1.2 復(fù)雜電磁環(huán)境的特點(diǎn)
電磁環(huán)境的復(fù)雜化是隨著電子技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)在武器裝備的不斷運(yùn)用而隨之產(chǎn)生的。復(fù)雜化主要體現(xiàn)在軍用、民用的電磁使用活動(dòng)增多;交戰(zhàn)雙方對(duì)電磁頻譜的依賴使得雙方為爭(zhēng)奪制電磁權(quán)而使用的干擾和反干擾的裝備和技術(shù)手段增多;電磁頻譜波段增多,幾乎涵蓋了整個(gè)電磁頻譜波段等等。
除了這些人為的電磁活動(dòng)以外,還存在自然電磁活動(dòng),主要有太陽(yáng)系和星際電磁輻射,地球和大氣層電磁場(chǎng),雷電及其電磁脈沖等。所有這些共同構(gòu)成了復(fù)雜的電磁環(huán)境,其中人為的有意干擾造成的電磁環(huán)境是主要部分,也是對(duì)信息化條件下作戰(zhàn)影響最大的部分。其主要特征是:
(1)廣泛性
交戰(zhàn)雙方為削弱對(duì)方電子戰(zhàn)能力、降低或破壞對(duì)方電子設(shè)備的使用效能,同時(shí)保障己方設(shè)備效能的正常發(fā)揮,將會(huì)采取各種措施,在陸地、海上、空中乃至太空等多維空間展開(kāi)爭(zhēng)奪電磁頻譜主導(dǎo)權(quán)的斗爭(zhēng),對(duì)象涉及無(wú)線電通信、雷達(dá)、制導(dǎo)、導(dǎo)航、聲納和電信、廣播、電視等各種電子設(shè)備,范圍遍及整個(gè)電
磁頻譜空間。
(2)密集性
在一定的空域、時(shí)域、頻域上,軍地大量電子設(shè)備同時(shí)集中使用,電磁波十分密集,工作頻率非常集中,導(dǎo)致作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)的電磁環(huán)境十分復(fù)雜。
(3)動(dòng)態(tài)性
在信息化戰(zhàn)場(chǎng)上,交戰(zhàn)雙方為保持通信聯(lián)絡(luò)暢通和作戰(zhàn)指揮的不間斷,必將不斷使用新體制雷達(dá)、電臺(tái)和新的通信頻率,致使戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜環(huán)境隨雙
方在電磁頻譜領(lǐng)域斗爭(zhēng)態(tài)勢(shì)不斷變化而變化。
(4)對(duì)抗性
在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中,為準(zhǔn)確掌握敵方的作戰(zhàn)行動(dòng),交戰(zhàn)雙方將加強(qiáng)對(duì)電子設(shè)備的偵察監(jiān)視,并對(duì)指揮、通信、雷達(dá)等系統(tǒng)實(shí)施軟硬打擊,偵察與反偵察、干擾
與反干擾、壓制與反壓制、摧毀與反摧毀的斗爭(zhēng)將十分激烈,電子信息系統(tǒng)將工作在激烈對(duì)抗的電磁環(huán)境中。
1.3 復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)的影響
在信息化戰(zhàn)場(chǎng)上,電磁環(huán)境已經(jīng)滲透于戰(zhàn)場(chǎng)感知、指揮控制、作戰(zhàn)協(xié)同等方方面面,對(duì)判斷決策的正確、作戰(zhàn)效能的發(fā)揮,甚至戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)等都產(chǎn)生了十分廣泛而深刻的影響。總起來(lái)說(shuō),這些影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)復(fù)雜電磁環(huán)境增強(qiáng)了戰(zhàn)場(chǎng)感知的困難;
(2)復(fù)雜電磁環(huán)境制約了指揮控制的效率;
(3)復(fù)雜電磁環(huán)境增加了作戰(zhàn)保障的難度;
(4)復(fù)雜電磁環(huán)境影響了作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。
其中,最直接最先受到的影響就是復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)己方對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境感知和把握能力的制約。敵方的電子干擾使雷達(dá)喪失戰(zhàn)斗力將使我方成為“瞎子”,無(wú)法對(duì)己方目標(biāo)進(jìn)行指揮;無(wú)法區(qū)分?jǐn)澄夷繕?biāo)
2.2 低旁瓣和超低旁瓣天線技術(shù)
當(dāng)波束足夠窄,旁瓣足夠低時(shí),雷達(dá)將只接收目標(biāo)回波信號(hào),而將目標(biāo)周圍空間的各種干擾抑制掉,能夠提高雷達(dá)接收的信干比。要想使雷達(dá)能在嚴(yán)重地物干擾和電子干擾環(huán)境中有效工作,必須盡可能采用低旁瓣的天線。低旁瓣和超低旁瓣天線還能有效避免雷達(dá)遭反輻射導(dǎo)彈的襲擊。
2.3 旁瓣消隱和旁瓣對(duì)消技術(shù)
雷達(dá)天線旁瓣的存在,使敵方能夠?qū)嵤┡园旮蓴_,而且很強(qiáng)的干擾甚至能形成全方位的干擾扇面。為了消除從旁瓣進(jìn)入的干擾,可采用旁瓣消隱和自適應(yīng)旁瓣對(duì)消技術(shù)。
2.4 天線自適應(yīng)抗干擾技術(shù)
天線自適應(yīng)抗干擾技術(shù)就是根據(jù)信號(hào)與干擾的具體環(huán)境,自動(dòng)地控制天線波束形狀,使波束主瓣最大方向始終指向目標(biāo)而零值方向指向干擾源,以便能最多地接收回波能量和最少地接收干擾能量,使信干比最大。
2.5 功率對(duì)抗技術(shù)
在電子防衛(wèi)中,功率對(duì)抗是抗有源干擾特別是抗主瓣干擾的一個(gè)重要措施。通過(guò)增大雷達(dá)的發(fā)射功率、延長(zhǎng)在目標(biāo)上的波束駐留時(shí)間或增加天線增益,都可增大回波信號(hào)功率、提高接收信干比,有利于發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo)。功率對(duì)抗的基本方法包括:增大單管的峰值功率;采用脈沖壓縮體制;功率合成;波束合成;提高脈沖重復(fù)頻率。
2.6 頻率選擇技術(shù)
頻率選擇就是利用雷達(dá)信號(hào)與干擾信號(hào)頻域特征的差別來(lái)濾除干擾。當(dāng)雷達(dá)迅速地改變工作頻率,跳出干擾頻率范圍時(shí),就可以避開(kāi)干擾。常用頻率選擇的方法有: 選擇靠近敵雷達(dá)載頻的頻率工作;開(kāi)辟新頻段;快速調(diào)頻;頻率捷變;頻率分集。
2.7 恒虛警處理技術(shù)
恒虛警處理是指在噪聲和外界干擾強(qiáng)度變化時(shí)使雷達(dá)虛警概率保持恒定的一種技術(shù)措施。在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中,采用恒虛警處理技術(shù)可使計(jì)算機(jī)不致因干擾太強(qiáng)而出現(xiàn)飽和;在人工檢測(cè)雷達(dá)中,恒虛警處理技術(shù)能在強(qiáng)雜波干擾下,實(shí)現(xiàn)顯示器畫(huà)面清晰、便于觀測(cè)。目前常用的恒虛警率處理方法可分為慢門(mén)限恒虛警率處理和快門(mén)限恒虛警處理兩大類。
雖然雷達(dá)抗干擾技術(shù)已經(jīng)得到飛速的發(fā)展,但是日益復(fù)雜的電磁環(huán)境干擾技術(shù)及對(duì)雷達(dá)的抗干擾能力提出了更高的要求,迫切要求研究新的技術(shù)、新的體制來(lái)增強(qiáng)雷達(dá)的生存能力與作戰(zhàn)能力。
3 發(fā)展中的新技術(shù)、新體制用于提高雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別的能力
近幾年來(lái)我國(guó)加大了電子抗干擾技術(shù)科研的投入力度,使我國(guó)在雷達(dá)新技術(shù)上有了一些突破,相繼出現(xiàn)了一些新技術(shù)、新體制,這些技術(shù)體制部分已經(jīng)得到應(yīng)用,大大提高了我軍裝備的信息化水平和在復(fù)雜電磁環(huán)境下的生存能力。主要有:
3.1 無(wú)源雷達(dá)探測(cè)技術(shù)
無(wú)源雷達(dá)又稱為被動(dòng)雷達(dá),無(wú)源雷達(dá)本身不輻射信號(hào),而是利用敵方目標(biāo)上的雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、干擾等設(shè)備輻射的電磁波實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別、定位和跟蹤。由于無(wú)源雷達(dá)不輻射信號(hào)所以能夠很好地隱蔽,具有較強(qiáng)地抗反輻射導(dǎo)彈的能力,對(duì)隱身目標(biāo)也有很好的發(fā)現(xiàn)能力。
3.2 合成孔徑雷達(dá)技術(shù)
合成孔徑雷達(dá)是一種利用相干成像原理對(duì)目標(biāo)進(jìn)行成像來(lái)檢測(cè)識(shí)別目標(biāo)的雷達(dá)。合成孔徑雷達(dá)能夠?qū)δ繕?biāo)進(jìn)行成像,利用目標(biāo)的形狀來(lái)對(duì)目標(biāo)直接進(jìn)行識(shí)別,提高了抗欺騙干擾的能力。
3.3 雷達(dá)組網(wǎng)技術(shù)
由于不同雷達(dá)的工作體制、頻率、極化、信號(hào)參數(shù)等都不同,并且占據(jù)了較大的空域,因而不可能同時(shí)受到敵方嚴(yán)重的干擾。將這些雷達(dá)合理地組成雷達(dá)網(wǎng),高低空域、遠(yuǎn)中近程合理搭配,可以利用網(wǎng)內(nèi)不受干擾或只受到輕微干擾的雷達(dá)提供的數(shù)據(jù)來(lái)發(fā)現(xiàn)、跟蹤目標(biāo),以此實(shí)現(xiàn)強(qiáng)干擾下對(duì)敵方目標(biāo)的識(shí)別、跟蹤和攻擊。顯然, 雷達(dá)網(wǎng)中必須配備有可靠的通訊設(shè)備、精確的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和高效的指揮控制系統(tǒng)。
3.4 雙(多)基地雷達(dá)技術(shù)
雙(多)基地雷達(dá)采用收、發(fā)基地分置,利用接收基地接收目標(biāo)對(duì)發(fā)射信號(hào)的側(cè)向散射來(lái)確定目標(biāo)的位置。由于接收基地不輻射電磁波,處于隱蔽位置,通常不會(huì)受到強(qiáng)烈的電磁干擾,同時(shí)也能有效抗反輻射導(dǎo)彈的攻擊,此外還能識(shí)別隱形目標(biāo)。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別影響非常大。在復(fù)雜電磁環(huán)境方面的研究我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距還很大。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)、訓(xùn)練、裝備、技術(shù)、人才的研究起步較早,現(xiàn)在已經(jīng)取得了一大批成果,其中大部分已經(jīng)運(yùn)用到實(shí)際裝備上。在這方面我國(guó)已經(jīng)處于落后的局面,只有調(diào)動(dòng)一切積極因素迎頭趕上,不斷縮小差距,才能在未來(lái)信息化條件下的局部戰(zhàn)爭(zhēng)中立于不敗之地。
