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軍事信息對抗技術與裝備的發展研究

2016-02-22 10:37:18

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隨著信息技術的飛速發展和國際形勢的不斷變化,信息技術裝備已廣泛滲透到現代軍事斗爭的各個領域, 信息對抗的對象更加廣泛,戰場環境日趨復雜。 面對不斷變化的作戰對象和復雜的戰場環境,交戰雙方要想在作戰中奪取戰場信息的控制權和使用權,必須研究更加先進的信息對抗技術和尋求更有效的信息作戰手段。因此世界各國根據本國實際情況,紛紛調整自己的信息對抗技術與裝備發展戰略和發展重點, 未來軍事信息對抗技術與裝備發展呈現出了新的特點和趨勢。
 
1.向綜合一體化、通用化方向發展
 
一百年來, 電子對抗技術和裝備走過了一條從單一技術體制、單機/單站對抗、單一作戰手段與對抗形式向系統與系統對抗、體系與體系對抗、 多頻段/多領域/多種作戰手段與對抗形式綜合運用發展的道路。 為適應未來信息化戰爭基于體系對抗的基本特征,電子對抗裝備正從單一設備向多平臺、多手段、多功能的綜合一體化電子戰系統方向發展,并將形成更高層次的綜合化。綜合一體化系統具有資源冗余、信息共享、可動態重組、可利用性高、可維修性強等特點,能大大提高信息作戰的整體效能。
 
通用化則是指電子對抗系統的設備普遍采用標準化模塊結構,通過組建多種作戰平臺通用的彈性系統骨架,使不同的系統、設備之間盡可能擁有相同的電子模塊,相互之間可以通用,根據不同的對抗對象快速組裝成功能不同的作戰裝備。 這樣避免了設備的重復研制,降低了成本,同時減少了設備、器件的種類,簡化了裝備系統的后勤保障和技術維護,并有效地提高了電子對抗系統的反應速度和作戰效能。
 
2.向全頻譜、多波束、高功率方向拓展
 
當前國內外電子信息對抗裝備的發展趨勢可歸納為以下三點:
 
2.1 干擾頻段不斷擴展
 
現代各種新型軍用電子設備的頻段不斷擴展,從長波、短波、微波發展到毫米波頻段。 美國早期生產的干擾機只能工作在 S 頻段上,20世紀 80 年代干擾的工作頻率已達 18GHz, 本世紀初干擾機的工作頻率可達 40GHz。近年來,太赫茲技術成了熱議的一項新技術,人們認為它將推動未來電子對抗實現革命性的發展。 太赫茲(THz, l×1012Hz)頻段是指 0.1THz -10THz(波長 3000μm-30μm)的頻率范圍,介于毫米波與紅外線之間的電磁輻射區域,是目前電磁頻譜中唯一未獲得充分研究的頻段。 太赫茲蘊含著巨大的軍事應用價值。 美國已正式啟動太赫茲電子器件和裝備發展計劃,涉及太赫茲雷達、太赫茲電子偵察、太赫茲頻段的超寬帶通信和數據鏈、太赫茲精確制導武器等,這些都與電子對抗密切相關。
 
2.2 干擾技術朝多波束方向發展
 
在未來信息戰爭復雜的電子戰環境中,一架作戰飛機可能同時受到幾十部雷達的跟蹤,要對付這些雷達的威脅,首先要求干擾機的偵收和引導部分能對這些雷達信號迅速截獲、分選、識別并排列出威脅次序,并能立即把干擾機的發射引導到正確的頻率和方位上。 在這樣復雜密集信號環境中使用單波束干擾機來同時干擾幾十部雷達是非常困難的,因此多波束技術已成為今后干擾技術的發展方向。國外發展的多波束干擾技術主要有三種:相控陣干擾系統、透鏡饋電干擾系統、固態陣干擾系統。
 
2.3 干擾功率不斷提高
 
為了干擾壓制敵方軍用電子裝備,提高干擾機的功率以及采用功率管理技術是干擾技術發展的重要途徑。美國20世紀50年代研制生產的干擾機功率只有上百瓦,60年代達上千瓦,70年代達幾千瓦,80年代其干擾機的脈沖功率已達到兆瓦級,現在的干擾功率可達到幾十兆瓦級,未來的干擾功率將會更高。
 
3.向無人化方向發展
 
近年來,由于無人機在戰場上的諸多優勢,其重大的軍事價值已為各國軍方所公認,軍事強國不斷加大對無人平臺的研發力度,其發展勢頭日趨強勁。 當代的無人機已發展成為能夠遂行電子偵察、電子干擾、反輻射攻擊以及戰場目標毀傷效果評估等多種作戰任務的多用途電子戰平臺。 與有人駕駛電子戰飛機相比,無人機具有雷達截面積小,不易被敵方雷達發現,操作簡單,部署快捷靈活,實時性強,可回收,效費比高以及可避免飛行員傷亡等諸多優點。 兩者相互協調搭配使用,可大為增強空中作戰的靈活性和有效性。在未來信息化戰場上,無人機將成為戰場信息獲取和信息壓制的一種理想的電子戰平臺。同時,無人化的電子對抗裝備也必將得到更大發展,電子對抗無人機以及電子對抗與火力攻擊一體的無人化裝備, 甚至電子對抗機器人,將更多地出現在未來的戰場上。
 
4.向隱身、反隱身方向發展
 
隱身技術作為20世紀一項新的技術促使戰場軍事裝備向其方向發展由于各種新型探測系統和精確制導武器的相繼問世,隱身兵器的重要性與日俱增。其涉及的技術領域十分廣泛,已經從最初應用在飛機的可視控制,拓展到各種武器裝備的雷達、紅外、聲、光、電磁等各種目標特征信號的控制。以美國為首的各軍事強國都在積極研究隱身技術,取得了突破性進展,相繼研制出隱身轟炸機、隱身戰斗機、隱身巡航導彈、隱身艦船和隱身裝甲車等,有的已投入戰場使用,在戰爭中顯示出巨大威力。 同時,反隱身技術也在深入發展,并不斷取得新成就。
 
4.1 大力發展隱身技術
 
從20世紀70年代以來,電子戰裝備的隱身技術日益為各國所重視,從局部采用到全面采用,從陸軍裝備到空軍、海軍裝備,都強調隱身和低截獲。其主要是通過改變目標外形設計和采用雷達吸收波材料來實現的。可以預料,在未來戰爭中,不具備隱身性的裝備是無法生存的。
 
4.2 大力發展反隱身技術與裝備
 
隱身技術的迅速發展對戰略和戰術防御系統提出了嚴峻挑戰,迫使人們考慮如何摧毀隱身兵器并研究反隱身技術。隱身技術與反隱身技術的發展,是相互制約、相互促進的,無論哪一方有新的突破,都將引起另一方的重大變革。反隱身技術的發展方向是:綜合運用,系統綜合(集成),開發新的反隱身技術理論。
 
一是,發展新型無源探測定位技術。 隨著戰場環境的日益復雜和反輻射導彈及隱身技術的廣泛應用,傳統的探測系統已無法完全滿足現代戰爭的要求, 因此國外正在大力開發研制新型的無源探測系統。這種系統采用非合作的電視、廣播發射機作為照射源來探測和跟蹤空中目標,它具有較好的探測、跟蹤性能、很強的生存能力和良好的反隱身能力。
 
二是,重點發展反隱身無源探測定位系統。 無源探測定位系統在許多強電磁環境中占有與雷達有源探測定位系統同等重要的地位,是未來對付空中預警機、電子干擾飛機、隱身飛機等高價目標以及其他大功率輻射源的重要電子戰手段。美國把無源探測定位系統看作是一種重要的反預警機、反隱身手段,已在研制一種用于反預警機的遠程無源定位系統;俄羅斯已研制一種用于定位大功率輻射源的“卡爾秋塔”無源探測定位系統。 未來的戰爭是信息戰爭,在各類信息中,物體的位置無疑是重要信息之一,正是這一點在不斷地推動無源探測定位系統的發展。
 
5.向太空、深海方向發展
 
隨著作戰空間的不斷擴大,電子對抗將進一步向太空、臨近空間和深海拓展。
 
航天信息對抗是信息對抗的一個“制高點”。 航天系統中,80%以上為電子信息設備,并且隨著其多種抗干擾手段的應用,地基偵察干擾手段已經難以發揮作用,天基信息對抗大有用武之地,前景廣闊。目前航天信息對抗技術發展的重點有三個:一是,天基偵察監視引導,包括地面/空基及天基目標的偵察監視;二是,天基對抗手段,包括傳感器軟硬破壞、信息鏈路阻斷;三是,天地一體對抗手段,包括天地一體電子戰手段、空間網絡對抗手段等。
 
20km-100km 的臨近空間是未來電子對抗的又一個新作戰空間,潛在軍事價值巨大。 臨近空間飛行器有望廣泛用于電子對抗偵察、監視、預警、干擾、導彈防御、反恐作戰等。從目前美軍在伊拉克戰場的應用情況來看,效果良好。美軍在空間信息對抗武器裝備上非常重視,已經勾勒出發展路線圖,計劃于 2030 年前后,空間信息對抗作戰體系將進入成熟期,形成系統的實戰與威懾能力。
 
對水下目標、深水潛艇的電子對抗偵察、預警探測、水聲對抗等信息對抗技術與裝備建設上,由于事關海洋權益和海上安全,各國非常重視,已展開進一步技術攻關。
 
6.向新概念武器方向發展
 
隨著人類在新技術、新材料、新能源、新結構等方面的不斷探索和開拓創新,未來必將出現更多機理更新、新技術含量更高的電子對抗新武器。當前,由于軍事電子信息技術的飛速發展,使得軍事電子信息系統和精確制導武器系統產生了革命性的變革。戰場數字化、信息化的趨勢又加速了這些技術領域的發展和變革。 從目前發展情況看,正在研制或已經研制還在不斷發展完善的電子對抗新概念武器主要有以下幾種類型:
 
6.1 高能激光武器
高能激光武器是指利用高能量密度的激光束毀傷目標的一種新型武器,它具有以光速攻擊、反應快、射擊精確、自動化程度高、隱蔽性好等優點。為了應付未來高技術局部戰爭,美軍在大力發展戰略激光反衛星武器和戰術激光武器。目前,高能激光武器仍處于研制發展之中,尚有許多技術問題或工程問題需要解決,離實戰要求還有一段距離。
 
6.2 高功率微波武器
 
高功率微波指頻率范圍在 1-30GHz 內, 發射功率在兆瓦量級以上的微波輻射。高功率微波武器對電子系統產生的效果與核爆炸產生的電磁脈沖相類似,它以強功率電磁效應來毀壞敵方電子裝備和電子信息系統,屬于一種進行信息戰的新型武器。 假若將其制成高功率微波炸彈,則將是一種特殊類型的信息化彈藥。到目前為止,各國對高功率微波武器的研制日趨成熟,其主要研制領域是高功率微波定向發射系統和中功率“超級干擾機”。俄羅斯與美國已經研制出了高功率微波發射系統的相關裝置,超級干擾機正處在實驗室研制階段,部分裝備己開始在現代高技術局部戰爭中應用。可以預計,高功率微波武器必將成為一種集軟硬殺傷和多種作戰功能于一身的新型電子戰武器。
 
6.3 粒子束武器
 
粒子束武器是指利用接近光速的電子、原子等高能粒子流毀傷目標的一種定向能武器。 高能粒子束武器可擊毀高速飛行的導彈,特別適用于對付帶核彈頭的洲際彈道導彈,能把導彈擊毀在外層空間。 中性粒子束武器則被認為是未來對付敵方軍用衛星的最有效武器。這類武器基本的研制工作仍處于機理探索研究階段,目前的研制和實驗研究也只是原理性的或原型樣機,還需要解決許多具體問題,特別是束流控制、點火、定向、傳輸等。盡管如此,隨著當代高技術的迅速發展,有關粒子束武器正在深入研究,在21世紀的戰場上粒子束武器可能成為一種高效的防御武器。
 
7.向網電空間對抗方向發展
 
網電空間又稱賽博空間(Cyberspace),已成為繼陸、海、空、天之后的第五維作戰空間。網電空間對抗是指在網電空間或透過網電空間進行的軍事活動、情報活動和其他對抗活動。 網電空間對抗發端于互聯網黑客攻擊,目前正在演變為國家、組織間一種新型戰爭形態。網電空間對抗中的網絡包括電力網、電信網、互聯網、計算機系統、嵌入式系統、時空基準系統、信息化系統(物聯網、泛在網)等。 既包含傳統的計算機網絡,也包含電磁頻譜空間。所有這些網絡都可以成為網電空間對抗的目標和作用域。
 
網電空間對抗主要包括網絡偵察、網絡防御和網絡攻擊等三種作戰樣式。 在網電空間對抗的前沿技術中,偵察類融合于網絡攻防技術之中,如隱身木馬技術、各種釣魚軟件、間諜軟件以及“賽博飛行器”等;攻擊類主要有分布式拒絕服務攻擊、網絡“數字大炮”和各種病毒攻擊技術等;防御類主要有“主動身份驗證”、網絡基因、深度數據包檢測技術等。
 
美國防部于2013年7月宣布,美軍組建網絡部隊的工作即將完成,總人數達4000人的網軍將很快全部就位。同時,斯諾登“棱鏡”風波事件致使美俄也建立了類似冷戰時期美蘇首腦熱線的網絡熱線,“以防止發生意外性網絡戰爭”。 可以預見,“制網權”乃至“制信息權”將會成為各國爭奪的又一控制權,網電空間的軍備競賽將愈演愈烈。
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