時(shí) 磊 劉江波 熊永坤
(中國(guó)人民解放軍91404部隊(duì) 秦皇島 066000)
在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)中,誰(shuí)掌握了電磁權(quán),誰(shuí)就有了主動(dòng)權(quán),誰(shuí)失去了電磁權(quán),誰(shuí)就會(huì)被挨打。因此,要響應(yīng)習(xí)主席“能打仗,打勝仗”的指示,我們就應(yīng)該大力發(fā)展電子戰(zhàn)手段,大力提升在復(fù)雜電磁環(huán)境下的部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。靶場(chǎng)是電子武器裝備的試驗(yàn)場(chǎng),也是作戰(zhàn)部隊(duì)的訓(xùn)練場(chǎng)。要想在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中取得勝利,首先必須使裝備具有適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境的能力,然后也要使作戰(zhàn)部隊(duì)在復(fù)雜電磁環(huán)境下能打得準(zhǔn),打得贏。提供具有戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)水平的復(fù)雜電磁環(huán)境,對(duì)試驗(yàn)電子武器裝備和訓(xùn)練作戰(zhàn)部隊(duì),具有十分重要的意義。本文對(duì)靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的特點(diǎn)、構(gòu)建原則及方法進(jìn)行了研究探討。
靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境是指電子武器裝備進(jìn)行試驗(yàn)或作戰(zhàn)部隊(duì)訓(xùn)練時(shí),在靶場(chǎng)特定的時(shí)域上、??沼蛏希┘俞槍?duì)性的電磁環(huán)境信號(hào),來(lái)抑制或干擾武器裝備的工作性能,使其不能正常工作,以此檢驗(yàn)電子武器裝備的在復(fù)雜電磁環(huán)境下實(shí)際作戰(zhàn)能力。靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境主要由人為產(chǎn)生的電磁信號(hào)、電子裝備的自擾互擾信號(hào)、民用電磁環(huán)境信號(hào)以及自然電磁環(huán)境信號(hào)等四種信號(hào)構(gòu)成,如圖1所示。
圖1 靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境組成
人為電磁環(huán)境信號(hào)是指在試驗(yàn)和訓(xùn)練時(shí)不以干擾為目的發(fā)射或反射的電磁背景環(huán)境信號(hào)和以干擾武器裝備為目的電磁干擾信號(hào)構(gòu)成的電磁環(huán)境,主要由通信環(huán)境、雷達(dá)環(huán)境、光電環(huán)境組成。
電磁背景環(huán)境信號(hào)對(duì)電子偵察裝備而言是一種復(fù)雜的信號(hào),從這種背景信號(hào)中區(qū)分有用信號(hào)難度很大。大量與真實(shí)目標(biāo)特征信號(hào)接近的電磁背景信號(hào)進(jìn)入裝備的偵察接收機(jī),對(duì)接收機(jī)造成干擾和威脅。在試驗(yàn)訓(xùn)練區(qū)域的空中和地面針對(duì)性布設(shè)一定數(shù)量的模擬目標(biāo),為無(wú)源偵察裝備性能檢驗(yàn)得到更為真實(shí)的結(jié)果。在靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境中,人為的電子干擾信號(hào)是靶場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜性最活躍、最突出的因素。通過(guò)空中、海面、地面對(duì)電子武器設(shè)備和作戰(zhàn)部隊(duì)進(jìn)行全方位全頻域進(jìn)行干擾,檢驗(yàn)電子裝備性能和作戰(zhàn)部隊(duì)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,目前對(duì)無(wú)線通信干擾的頻率范圍達(dá)到2MHz~1000MHz,對(duì)雷達(dá)干擾的頻率范圍達(dá)到64MHz~18GHz,在干擾頻段方面基本做到了全面覆蓋;在干擾信號(hào)樣式方面,無(wú)線通信干擾的樣式主要有欺騙干擾、瞄準(zhǔn)式壓制干擾、寬帶阻塞式壓制干擾、跳頻跟蹤式干擾、跳頻攔阻式干擾等樣式;雷達(dá)干擾的樣式主要有瞄準(zhǔn)式干擾、寬帶阻塞式干擾、掃頻式干擾、距離欺騙干擾、速度欺騙干擾、角度欺騙干擾、無(wú)源欺騙干擾、無(wú)源壓制干擾等樣式。
電子裝備的自擾互擾信號(hào)主要是指在靶場(chǎng)試驗(yàn)或訓(xùn)練時(shí)各類用頻裝備之間可能存在的同頻段或相近頻段相互干擾(影響)的信號(hào)。自擾互擾環(huán)境信號(hào)主要由1.5MHz~18GHz頻段范圍內(nèi)的雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、敵我識(shí)別以及干擾信號(hào)構(gòu)成。產(chǎn)生這種環(huán)境的主要原因有:一是裝備研制或引進(jìn)時(shí),沒(méi)有進(jìn)行頻率協(xié)調(diào),部分主戰(zhàn)裝備的電子設(shè)備頻譜使用重疊,可能會(huì)發(fā)生相互干擾;二是各類用頻設(shè)備客觀存在的諧波、旁瓣和雜散輻射,產(chǎn)生多頻、多向干擾,影響其他設(shè)備相近頻段的工作。
民用電磁環(huán)境主要是指靶場(chǎng)地域內(nèi)一些民用輻射源及設(shè)施在其工作時(shí)產(chǎn)生的電磁環(huán)境,比如民用雷達(dá)、廣播電視發(fā)射臺(tái)和其它一些民用的無(wú)線通信等。在30MHz~1GHz頻段中,廣泛分布著廣播(幾十兆)、電視(幾百兆)和移動(dòng)通信信號(hào)。在1GHz~18GHz頻段中,各種民用雷達(dá)影響較嚴(yán)重。
自然電磁輻射環(huán)境主要由靶場(chǎng)中所有非人為因素產(chǎn)生的電磁信號(hào)共同構(gòu)成。一般來(lái)說(shuō),自然環(huán)境因素中電磁輻射源的種類還非常多,有靜電、雷電、電子噪聲、大地表面磁場(chǎng)與電場(chǎng)、宇宙輻射和太陽(yáng)活動(dòng)引起的電場(chǎng),其中靜電和雷電是對(duì)電子裝備影響最大。
靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在信號(hào)密集、樣式復(fù)雜、動(dòng)態(tài)交迭三個(gè)方面。因此,在構(gòu)建靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境時(shí),要合理確定構(gòu)建的對(duì)象與要素,構(gòu)建出真實(shí)反映戰(zhàn)場(chǎng)信號(hào)、樣式的動(dòng)態(tài)電磁環(huán)境來(lái)檢驗(yàn)裝備性能和訓(xùn)練部隊(duì)。
靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境主要由通信環(huán)境、雷達(dá)環(huán)境、光電環(huán)境、電子裝備的自擾互擾電磁環(huán)境信號(hào)、民用電磁環(huán)境和自然電磁環(huán)境等六部分組成,在開(kāi)始構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境前,應(yīng)當(dāng)首先確定構(gòu)建的對(duì)象。構(gòu)建通信環(huán)境時(shí),應(yīng)按不同的試驗(yàn)訓(xùn)練需求考慮不同的通信類型,具體構(gòu)建時(shí)可用通信電臺(tái)部署、電臺(tái)的技術(shù)參數(shù)、通信信號(hào)和通信網(wǎng)絡(luò)等屬性加以描述;構(gòu)建雷達(dá)環(huán)境時(shí),要重點(diǎn)分析不同輻射信號(hào)樣式,在實(shí)際復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)建時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注動(dòng)目標(biāo)顯示雷達(dá)信號(hào)與脈沖多普勒雷達(dá)信號(hào),雷達(dá)環(huán)境可用雷達(dá)站部署、雷達(dá)技術(shù)參數(shù)、信號(hào)等屬性加以描述;光電環(huán)境的構(gòu)建相對(duì)來(lái)講比較復(fù)雜,可用光電系統(tǒng)所屬平臺(tái)、光電源信號(hào)、光電信號(hào)探測(cè)器等方面來(lái)描述;在構(gòu)建中要充分考慮電子裝備的自擾互擾電磁環(huán)境信號(hào);民用電磁環(huán)境和自然電磁環(huán)境對(duì)試驗(yàn)訓(xùn)練的影響相對(duì)較小,但在某些特殊情況下也必須加以重點(diǎn)構(gòu)建。在構(gòu)建民用電磁環(huán)境時(shí),主要考慮對(duì)訓(xùn)練地域內(nèi)的信息化武器裝備性能有影響的設(shè)施,可用電磁輻射源名稱、型號(hào)、位置、頻率范圍、方向性來(lái)加以描述;自然電磁環(huán)境在構(gòu)建時(shí)主要考慮其對(duì)電磁信號(hào)修正性的影響,使其能把電磁環(huán)境構(gòu)建背離理想化的狀態(tài)。
由于復(fù)雜電磁環(huán)境要以電磁信號(hào)的形式表現(xiàn)出來(lái),構(gòu)建靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境實(shí)質(zhì)就是生成滿足要求的各種電磁信號(hào)。因此,電磁信號(hào)就是電磁環(huán)境構(gòu)建的基本要素。要按照不同電子信息裝備的不同運(yùn)用方式,結(jié)合作戰(zhàn)對(duì)手電子戰(zhàn)部隊(duì)作戰(zhàn)編成、作戰(zhàn)思想、裝備主要戰(zhàn)技性能和作戰(zhàn)運(yùn)用方式,確定相應(yīng)試驗(yàn)訓(xùn)練環(huán)境用例,逼真設(shè)置戰(zhàn)場(chǎng)電磁態(tài)勢(shì),模擬展現(xiàn)敵我雙方的電磁對(duì)抗行動(dòng),逼真模擬戰(zhàn)場(chǎng)各類電子信息裝備的信號(hào)特征,構(gòu)設(shè)典型作戰(zhàn)場(chǎng)景下電子信息裝備面臨的復(fù)雜電磁環(huán)境,檢驗(yàn)各類電子信息裝備在對(duì)抗電磁環(huán)境條件下的作戰(zhàn)性能。
在構(gòu)建靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境時(shí),從技術(shù)條件分析雖能夠從較大的范圍內(nèi)確定復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建對(duì)象與要素,但在構(gòu)建與訓(xùn)練相適應(yīng)的復(fù)雜電磁環(huán)境時(shí),還必須把構(gòu)建的對(duì)象和要素與戰(zhàn)術(shù)要求結(jié)合起來(lái),有重點(diǎn)的挑選對(duì)象與要素??傊槍?duì)具體的試驗(yàn)內(nèi)容,在真實(shí)、客觀地反映電磁環(huán)境的前提下,有重點(diǎn)地選取構(gòu)建對(duì)象與構(gòu)建要素。
在進(jìn)行復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建時(shí),應(yīng)根據(jù)復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)成優(yōu)先選擇實(shí)體裝備,特別是性能接近的外軍裝備。利用性能接近的真實(shí)裝備,嚴(yán)格按照規(guī)定的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)要求,根據(jù)實(shí)際作戰(zhàn)需要構(gòu)建典型的復(fù)雜電磁環(huán)境,產(chǎn)生的電磁環(huán)境真實(shí),所得到的被試電子裝備復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度高,評(píng)估結(jié)果更能反映出該裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性性能。但是電子對(duì)抗裝備的對(duì)抗目標(biāo)往往是一些特定的國(guó)外先進(jìn)電子戰(zhàn)裝備,在實(shí)際操作過(guò)程中根本無(wú)法獲得相應(yīng)的國(guó)外電子戰(zhàn)裝備來(lái)構(gòu)建接近實(shí)戰(zhàn)的對(duì)抗針對(duì)性很強(qiáng)的電磁環(huán)境,同時(shí)在較短的時(shí)間內(nèi)研制和仿制外軍裝備或性能相近的裝備也不現(xiàn)實(shí),所以在現(xiàn)實(shí)條件下,如果沒(méi)有同型號(hào)的裝備,可以用同類裝備進(jìn)行等效替代;沒(méi)有外軍裝備,可以用性能相近的己方裝備進(jìn)行等效替代。
各種信號(hào)模擬器是生成復(fù)雜電磁環(huán)境的重要設(shè)備,利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬產(chǎn)生典型試驗(yàn)環(huán)境下的真實(shí)射頻信號(hào),具有模擬裝備種類多、信號(hào)參數(shù)可控制、使用方式機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn),模擬的信號(hào)環(huán)境可以準(zhǔn)確地反映出實(shí)際電磁環(huán)境中的距離、時(shí)間、空間幾何關(guān)系、電磁波大氣傳輸特性、天線掃描特性以及其它因素的影響等。根據(jù)不同被試裝備的復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性要求,選擇不同種類的信號(hào)模擬器是生成復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)電磁環(huán)境的重要手段。
由于全部選用實(shí)體電子裝備構(gòu)建電磁環(huán)境都存在各自難以解決的弱點(diǎn),因此選用部分實(shí)體裝備和不同種類的信號(hào)模擬器共同生成復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)所需電磁環(huán)境是最常用,也是比較科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的方法,這種構(gòu)建模式俄、美軍也經(jīng)常采用。實(shí)體裝備的數(shù)量應(yīng)視復(fù)雜電磁環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)要求和現(xiàn)實(shí)條件的可能來(lái)確定。
內(nèi)外場(chǎng)一體化、多靶場(chǎng)聯(lián)合一體化和試、訓(xùn)一體化是當(dāng)今世界電子裝備試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),其中試訓(xùn)一體化的特點(diǎn)尤其突出。而試訓(xùn)一體化的前提條件是具備假想敵部隊(duì),假想敵部隊(duì)是軍事訓(xùn)練中受訓(xùn)部隊(duì)的作戰(zhàn)對(duì)手,它扮演的是受訓(xùn)部隊(duì)的假想敵。在軍事訓(xùn)練中,假想敵部隊(duì)依照假想敵進(jìn)行作戰(zhàn)編成,運(yùn)用真實(shí)的或模擬的假想敵裝備,以假想敵的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法與受訓(xùn)部隊(duì)進(jìn)行對(duì)抗訓(xùn)練。通過(guò)這種訓(xùn)練,可以達(dá)到訓(xùn)練部隊(duì)的作戰(zhàn)能力、熟悉武器裝備的操作使用、檢驗(yàn)電子裝備作戰(zhàn)性能之目的。
靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)建,直接關(guān)系到武器裝備的戰(zhàn)技性能檢驗(yàn)和作戰(zhàn)部隊(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)能力形成。本文在分析復(fù)雜電磁環(huán)境特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境的原則,并闡述了構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境的方法,可為構(gòu)建靶場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境提供參考。