2005年2月舰船电子对抗F e b.2005第28卷第1期S H I B O AR DE L E C T R O N I CC O U N T E R M E A S U R E V o l.28N o.1
梁百川
西安电子科技大学西安710071
摘要!阐述了高技术战争中海军电子战系统所面临几种威胁海军电子战支援措施面临着更多传感器的挑战海军舰船面临更致命反舰导弹的袭击光电设备已成为舰船新的最主要的威胁并提出了应变对策面对威胁电子战系统必须实施电子进攻 中华菊头蝠关键词!海军电子战多传感器进攻性电子战反舰导弹光电设备
中图分类号!T N971T N972文献标识码!A文章编号!C N32-1413200501-0003-04
S e v e r a l p r o b l e m s o f n a v a l e l e c t r o n i c w a r f a r e
联通华盛营销管理系统
L I A N G B a i-c h u a n
X i d i a n U n i v e r s i t y X i a n710071C h i n a
A b s t r a c t T h i s p a p e r d i s c u s s e s s o m e t h r e a t s t h a t n a v a l e l e c t r o n i c W a r f a r e s y s t e m s m u s t f a c e W i t h i n t h eh i g h t e c h n i c a l W a r f a r e m o r e s e n s o r s t h r e a t a g a i n s t n a v a l e l e c t r o n i cs u p p o r t m e a s u r e s m o r e f a t a l a n t i-s h i p m i s s i l e s t h r e a t a g a i n s t n a v a l s h i p e l e c t r o-o p t i c a l e C u i p m e n t s b e c o m en e W a n d c h i e ft h r e a t a g a i n s t n a v a l s h i p a n d s u g g e s t s e m e r g e n c y m e a s u r e s.C o n- f r o n t i n g W i t h t h r e a t s n a v a l e l e c t r o n i c W a r f a r e s y s t e m s m u s t a d o p t e l e c t r o n i c a t t a c k.
K e y w o r d s n a v a l e l e c t r o n i c W a r f a r e m u l t i-s e n s o r o f f e n s i v ee l e c t r o n i c W a r f a r e a n t i-s h i p m i s- s i l e e l e c t r o-o p t i c a l e C u i p m e n t
0 引言
目前海军电子战系统和装备所面临的困难也越
来越多由于沿海地区存在着大量的陆基辐射
源从军用雷达海岸防御和防空源军事通信到各种民用辐射源所以近海作战面临的电磁频谱会更加拥挤近海作战中的威胁是全方位的高功率的雷达发射信号可以引起信号在地面的反射这使得对辐射源的定位更加困难雷达本身更加复杂具备电子反对抗措施E CCM
已经成为大多数雷达的标准要求而最难对付的则是低截获概率雷达这些雷达采用了宽带频
谱复杂多变的波形频率捷变和功率管理技术
游离雌三醇在很多情况下其辐射信号会被当作背景噪声因
而会错过对这些信号的识别
反舰导弹制导原理和导弹寻的器的发展也对海军电子战提出了挑战反舰导弹非常精确的中段制导加上全球定位系统惯性导航系统可以使其在弹道飞行的最后阶段再开启雷达避免了舰载电子支援措施E SM 系统对其进行早期探测从而减少了舰艇有效使用硬杀伤或软杀伤对抗措施的机会导弹在飞行过程中通过数据链更新信息为其提供了另一条瞄准目标的途径使舰艇不能对来袭威胁发出告警光电设备的使用是对海军舰船的一个新的威胁
1 海军电子战支援措施面临着更
多传感器的挑战
海军战术作战的成功率越来越取决于E S M
收稿日期20040316
系统这类无源传感器9在辐射控制状况下9ESM 系统通常是第一个发现敌情的传感器9也是唯一能对观察不到的目标进行有效识别的方法0 E S M系统为作战系统提供有关电子作战序列等
必要信息9包括对所有敌方目标的有效识别目标精确定位及其作战能力等信息0
来自E SM 系统的信息被作战系统用于建立快速态势感知传感器数据融合自动战术部署以及武器系统瞄准支援0当与作战管理系统中的雷达数据融合后9它还能够提供有效的目标(平台识别0
但是9当前如果要用基于单脉冲和幅度的常规E SM系统以高精度和高可靠性向作战系统提供必要的数据9则面临着越来越多的困难0 在现代雷达环境中9常规的E SM 系统已不再能满足对高精度和高可靠信息的要求0
由于雷达采用频率捷变抖动调制和压缩技术9雷达信号变得越来越复杂0 在雷达系统中9多模和模块快速转换已成为标准的特征0雷
达系统也越来越多地采用极值参数(如50n!的脉宽和圆极化作为反对抗措施0而海军近海作
战由于多径效应和雷达反射以及存在大量非军用信号和连续波准连续波信号的干扰9对E S M系统也带来了困难0
因此9对E S M系统未来能力的要求为:
(1快速态势感知通过全自动的操作以及对每个雷达信号进行处理9在方位角仰角频率和时间上的宽开结构9对所有雷达类型和参数的高精度测量来实现0
(2传感器数据融合和战术图像编辑对所有雷达类型脉宽和天线极化以及强雷达信号
和弱雷达信号提供到达角精度9分选精确的到达角信息以及跟踪大量快速移动的雷达威胁0 (3精确的超视距武器瞄准一般在70" 90k m以上全方位360对低至-63d B m的信号提供较高的测向精度0
(4采用环型干涉仪和外差式接收机9快速探测突然出现的导弹威胁9在密集的近海环境中可保证100 %的截获概率0
(5同作战系统完全一体化自动将E SM
跟踪信息传送到作战系统进行数据融合9人机界面同基于W i n d o W s N T U N I X的多功能控制台集成在一起9采用易于操作和理解的基于W i n- d o W s的战术显示器9可以从任何作战系统的多功能控制台来控制操作E S M系统0
(6 采用灵敏的相位测量以软件方式来抑
制多径效应和反射9避免向作战系统作出虚
假报告0
2 面临更致命反舰导弹的袭击
导弹改变了海战的性质0现在9飞机和小
型高速攻击艇都已经具有了与大型舰船同样的
致命打击力量0反舰导弹扩大了作战范围9
缩短了防御方的告警时间0
历次战斗行动证明9反舰导弹打击将对舰船
造成严重破坏0 军舰一旦被击中9即使没有
沉没9通常也会失去战斗力9因为大火和战斗
系统传感器的破坏9会使军舰完全失去战斗
能力0
2.1反舰导弹技术的发展
第1代反舰导弹如G飞鱼7 G鱼叉7 G奥托马特7 G企鹅7和G冥河7等都已进行了改进9采用了更先进的寻的器和推进系统9提高了整体性能0
火力控制计算机寻的器和制导技术等技术方面的改进9使这些导弹能够执行更多的搜索模
式9掠海飞行9具有更大的离轴能力020世纪
80 年代末和90年代初装备的制导系统提高了
E C- C M性能和掠海性能9加强了导弹抵抗末端防御的生存能力0更强大的火箭发动机和改进的燃料增大了导弹的射程0计算机和显示器的改进大大完善了导弹的任务规划9使军事规划人员能够使用更灵活的战术9实施多导弹目标作战0
第2代反舰导弹几乎能解决所有开阔海域的冲突问题0在这种冲突中9敌方展开开阔的战斗队形9航途基
准点使该导弹能够在陆地或障碍物附近作战0 但是9即使先进的第2代反舰导弹9在有效打击陆地附近的船只时也有局限性9 不能击中停泊在码头的舰船9也不能威胁岸上的目标0
反舰导弹为现代飞机舰船和潜艇增加了重
要的火力9但也增加了负担9即需要为准确发
射
第1期梁百川I海军电子战面临的几个问题5
导弹提供某种形式上的帮助O没有准确的目标信息9飞机\舰船和潜艇上的操作员就不能发挥强大的反舰导弹在射程和火力方面的优势O为此9俄\美各国都在积极发展和部署海洋监视和海军指挥控制网络O计算机和通信技术的发展9 大大减小了信息融合的挑战O舰船\飞机\潜艇和岸上阵地之间通过数据链路共享战术信息9以维持关于不断变化环境的最新信息O 海军指挥员可使用各种系统来收集对导弹瞄准目标有用的战术情报9可以访问战略网络和监视飞机中心的信息O
2.2 反舰导弹的防御
当前世界上所有海军都用2种方式响应反舰导弹的威胁I提高对反舰导弹的防御能力和部署类似的反舰
导弹系统O美海军用G纵深防御7 概念响应前苏联对反舰导弹的投资9随后部署了G鱼叉7导弹OG纵深防御7概念要求预警飞机能
探测到正在逼近的轰炸机9指挥美海军战斗机在苏轰炸机发射导弹前拦击和击落它们O对穿过外层防御的导弹可用近程导弹和防空火力进行打击O一旦探测到导弹正在逼近9可以用箔条遮蔽和/或电子干扰措施欺骗导弹寻的器或用炮火和导弹击落逼近的导弹O
从20世纪70年代开始9海军舰船装备了自我防御设备9包括导弹探测雷达\箔条和红外诱饵投放器\有源干扰机以及末端防御设备(如G密集阵7\G守门员7或G标7火炮和G海麻雀7\G响尾蛇7反舰导弹>O另外9在舰船上部署了多用途直升机9用于搜索\反潜战(A S W>\敌方舰船的探测和攻击9以及对反舰导弹的瞄准O最近9许多国家转向使用改进的监视\通信网络和增强性防御措施来对抗更快更致命的导弹威胁O
2.3 打击沿海地区目标
今天海战重点已经从开阔海域转移到沿海或海岸地区9海军需要能对付海上舰船威胁\沿岸水域的小型船只乃至停泊在港口内的舰船导弹系统O另外9未来系统必须能够对付不断发展的欺骗系统和有源防御系统O
为了迎接不断发展的战术挑战9导弹制造商正在研制新的系统9以提高目前型号导弹在沿岸
地区的作战能力O具有亚音速和超音速性能的新一代导弹正在研制之中9如美国的G鱼叉7 B l o c k I I已把G S接收机和现代惯性制导系统综合起来9以消除导弹的定位误差O瑞典的R B S15M K3导弹9增加了G S\双模式寻的器和双向数据链9以增强对沿海和地面的攻击性O
3 光电设备威胁
光电设备包括红外(热>成像导向仪\激光测
距仪\激光照射器和激光导向仪等9多激光威
胁源已成为当前最主要的威胁O
历次局部战争中9军事大国大量使用激光制导武器攻击敌方目标O热成像仪是无源的9主要用于远距离观察和瞄准9空间分辨率和温度分辨率为其主要指标O红外成像型制导导弹依赖目标的热像图9对目标进行捕获\跟踪和攻击O红外诱饵(曳光弹>具有明显的热辐射特性9当被抛射点燃后9产生高温火焰9在规定的光谱范围内产生强烈的高温辐射9并具有与目标辐射相近的形状和特性9因此只能采用有源诱饵(或曳光弹> 实施对抗O
大多数舰船对激光设备的攻击完全没有防
护能力9只有很少的海上舰船装备了激光告警接
收机9能够提供预警O对激光的对抗措施还包
括使用激光不能穿透的烟雾或投放大量多波段
曳光弹O
光电对抗措施(包含红外对抗>是应该尽快
装备舰船的设备O箔条\诱饵和曳光弹是一体
化电子对抗系统中的最后一个组成部分O该
领域发展迅速9特别是由于箔条\曳光弹和有
源射频诱饵的同时投放9对抗多传感器威胁的
能力可得到很大提高9而且如果存在足够多
的投放器9可以对付多个攻击O
2012新课标理综
4 面对威胁电子战系统必须采取
攻势
搜索与火控雷达的应用广泛\灵活\有效9其适用性\机动性和高效性与现代通信和网络
技术结合9使许多舰船(飞机>能构造出一流
的海上(空中>防御系统O这意味着装备电子
战自卫系
统成为先进舰船(飞机)的基本特征o
4.1自卫性电子战
自卫性电子战系统用于对抗舰船(飞机)以及地面有威胁的雷达系统o传统的自卫概念以类似剥开洋葱的方式按优先次序分别对付威胁o 通过增加导弹的脱靶距离来对抗逼近的导弹9其优先级最高；对威胁的目标捕获传感器或火控雷
达的探测实施欺骗或中断9具有次高优先级；第3优先级是对威胁的火控雷达的捕获状态实施干扰9使其不能成功地锁定目标o
自卫概念已经经历了几代的发展9最早是采用提高飞机在战场上生存能力的系统9这些概念采用了洋葱内保护层思路9对抗末段威胁需要紧急投放武器并中止任务o
现在自卫概念应该是对任务而不是对平台
o任务的保护意味着既要保证平台与人员的生存9 同时还要保证任务的完成o中止的任务必须再次执行9但是可能失去了奇袭的效果9或者条件变得不是十分理想了o
4.2 电子战应采取攻势
平台自卫概念的一个致命弱点在于其支撑技术已接近成本的极限o现代威胁融合了相控阵雷达技术~低截获概率技术和有效的ECCM
技术9要保持和提高电子战系统对抗先进威胁
的
能力9其成本也越来越昂贵9但总的电子战效果几乎不会发生变化o用于平台防护的电子战系统将变得和威胁一样昂贵9而敌方威胁和平台电子战系统(投放式除外)相比9由于定购量更大9 因而具有很多明显优势o
保护平台通常要比破坏或摧毁平台困难得多o为了生成有效的防护技术和措施9需要有关各种威胁和每种威胁模式的详细情报数据库9收集这些情报并不断地更新数据库要花费大量的人力和财力o遇到这些威胁的可能性不一定很大9但数据库中一旦存在不精确数据9后果可能是致命的o同时9威胁有出奇不意的优势并占据着有利的位置o
处于自卫概念的电子战系统9其作战需求是H限于保护的9是一种防御的思路o作战需求和经费限制要求现代电子战设备与系统要具有更高的成本效益9应当采用进攻性电子战概念(O E W C)o H进攻是最好的防御是这一概念的准则o
实施电子进攻的第1 步就是要更新电子战
系统作战要求清单o当前采用的电子战系统和设备是先进的电子设备9它综合了远距离探测~ 快速处理和超宽带传输等功能o用于自卫需求的电子战系统9其作为进行电子攻击的传感器潜能还未充分发挥o
雷达告警接收机具有非常灵敏的探测能力9能超视距探测到许多在各种模式下工作的雷达威胁o然而从自卫的角度来说9通常需要降低雷达告警接收机的灵敏度9从而只有少数威胁和威胁模式引起人们的关注o告警接收机的处理设备融合生成的数据仅少数用于自卫系统9大部分则都被滤除了o
进攻性电子战概念即以电子战方法实施对敌方的压制o电子战系统强大的功能使战斗
平台(飞机/舰船)先于威胁发起攻击9在视距
外和威胁启动其交战程序前对威胁进行探测~定位和识别9充分利用平台相对威胁的机动性
o
在对威胁实施攻击时9干扰机将起主要作用o干扰机必须对付的是威胁的搜索和探测9干扰机必须提供最好的电子环境以助于实施攻击o 在较远距离处9干扰机的任务是对威胁进行
饱和和/或欺骗9压制有关战斗平台位置和威胁意图等信息；在较近距离的攻击中9干扰机将
易手网
提供自卫功能o
将电子战数据与平台其它电子设备(系统) 的数据进行融合是进攻性电子战概念的另一个
重要层面o将探测数据和平台其它电子设备(系统)的数据进行融合能为有关人员提供全面的态
超市品类管理势感知o对所有数据进行融合9能生成可能会被忽略的新目标o威胁和目标数据融合还能
提高数据参数的精度9从而提高作战效能o 进攻性电子战概念能提供较高的方位精度9有时也能提供较高的距离精度o这些功能是与平台电子设备协作以及数据融合的结果o与所有E S M系统数据相结合9进
攻性电子战概念能
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