现代战争对舰载光电对抗系统的需求
2011-03-07杨涛李君波
杨涛,李君波
(华中光电技术研究所-武汉光电国家实验室,湖北武汉 430073)
0 引言
当代军事革命的两大特点是信息战和精确交战。信息优势成为传统的陆地、海洋、空中、空间优势以外的新的争夺领域,是获取、保持、强化与聚合这些传统优势的前提和基础。光电信息作为信息资源的一个重要组成部分,为制约对方获得光电信息的制信息权和光电信息优势,光电对抗系统在现代信息战中起着不可替代的重要作用。
光电对抗是指利用光电器材或设备,侦测警戒敌方目标,削弱、破坏敌方信息获取能力,隐蔽、防护己方目标的应用技术,是电子对抗在光频波段的延伸[1-2]。舰载光电对抗系统是舰载综合电子战系统的重要分支,可全方位、多光谱对光电威胁实施告警、导引头工作波段侦察,融合处理舰载作战系统、综合电子战等系统信息,智能决策优选对抗方案,综合控制激光引偏、激光压制、激光致盲、红外诱饵、多功能烟幕等多种手段对抗敌方光电侦测设备和高精度光电制导武器。
舰载光电对抗系统采用开放式、模块化的体系结构,可根据不同的作战使用需求灵活配置于多型舰艇,具有多功能集成、多光谱综合和多手段并举等技术特点。
1 构建光电对抗系统是现代信息化战争的需求
1.1 现代战争面临的复杂光电威胁环境
现代战争光电信息装备的大量使用,使我方处于复杂的光电威胁环境中,主要表现为:
1)光电威胁波段宽,包括紫外波段、可见光波段和红外波段,以及0.53 μm和1.06 μm等激光波长。
2)光电威胁种类多,主要威胁来自光电侦察和光电制导,光电侦察包括激光测距、激光雷达等十几种技术体制数百种型号;光电制导包括红外制导、激光制导等十几种技术体制数百种型号。
3)光电威胁全方位,光电威胁已在海、陆、空、天全方位进行实战应用[3]。
1.2 光电精确制导武器已成为现代高科技局部战争的主战力量
军事专家研究表明:如果把弹头的爆炸威力提高1倍,则杀伤力只提高40%;如果把命中精度提高1倍,则杀伤力可提高400%。因此精确制导武器已成为战场宠儿。
现代战争中,作战双方采用精确制导武器,对敌方的战略目标、军事要地进行纵深精确打击,使敌方的指挥机关和作战体系瘫痪、丧失作战能力。在海湾战争中,以美国为首的多国部队主要采用精确制导武器使伊拉克基本丧失了攻击作战能力。激光制导炸弹圆概率误差为2~3 m[4],美军使用激光制导炸弹占使用精确制导武器的30%,却摧毁了90%的巴格达目标[5]。据不完全统计,多国部队共投入的精确制导武器达120多种,发射了几万枚精确制导导弹。多国部队在空中轰炸中,精确制导武器命中目标的成功概率为85%,摧毁目标的概率为64.8%。摧毁了常规炸弹难以摧毁的地面坚固目标和地下掩体,包括伊拉克防空司令部、地下军械库、飞毛腿导弹储备库和加固的军事掩体等重要目标。
在科索沃战争北约对塞族军队发动的一次空袭作战行动中,北约出动各种作战飞机3 500架次,投放各种炸弹和导弹1 000多枚,其中有600枚精确制导武器。这些武器攻击了选定的55个塞军目标,共计344个瞄准点。空袭使塞族的60%~70%防空设施和作战指挥系统被摧毁或陷入瘫痪状态,近30%~40%弹药库被炸毁,严重削弱了塞军的军事实力。
精确制导武器的大量使用,攻击效果明显,不仅反映在上述数字上,更重要的是,刚研制成功的还未列装的精确制导武器被提前投入战争,精确制导武器已成为常规军事力量的基本火力。精确制导武器不仅作为现代局部战争的主战力量,而且已成为继核威慑后的又一威慑力量。
1.3 光电对抗系统是争夺制信息权和取得信息优势的有效手段
具备体系对抗能力的光电对抗系统是对抗现代战争复杂的光电威胁的有效手段,是现代信息化战争中争夺制信息权和取得信息优势的迫切需求,具体表现为:具备光电侦察告警、光电干扰和光电防护等多功能的光电对抗系统覆盖从紫外到中远红外的整个光电威胁波段;采用多种手段干扰敌方的光电探测设备和高精度光电制导武器,阻碍敌方光电装备信息获取;通过合理的配置,光电对抗系统可装备海、陆、空、天等多种固定和移动平台,提升各平台的信息对抗能力;采用综合各波段信息的数据融合技术,适应不同气候条件,实现全天候对抗。
2 舰载光电对抗系统是现代海战中信息对抗的杀手锏
舰载光电对抗系统是在海战场这一特定环境中,争夺光电信息的制信息权,强化己方光电信息优势,削弱敌方光电信息获取、利用等方面能力的重要军事装备,是信息化作战在海战场上的具体体现和必然产物[5]。
2.1 舰载光电对抗系统在现代海战中的地位和作用
舰载光电对抗系统较之目前采用的烟幕遮蔽单一手段,其综合了压制、致盲/致眩和宽光谱烟幕遮蔽等多种干扰手段,具备了削弱激光、红外、可见光多光谱和多传感器光电侦测威胁的能力,是现代战争中降低舰船被探测概率,提升舰船战场生存能力的重要装备[6]。
针对光电制导武器的抗强电磁干扰能力,以及对重点目标的多批次、全方位饱和攻击的作战样式,现有的舰载反导导弹和近程火炮防御系统、雷达干扰系统和单机形式的光电对抗设备已显现出防御能力的不足。舰载光电对抗系统综合控制激光引偏、激光压制及致盲干扰和烟幕遮蔽、红外诱饵等多种干扰手段,系统化对抗高精度光电制导武器的攻击,可有效降低其命中概率,并结合近程火炮防御、雷达干扰等手段,将显著提升舰船的防精确打击能力,成为构建近程防御系统的中坚力量。因此,为了有效对抗现代海战中的光电威胁,必须大力发展海军的光电对抗[7]。
2.2 舰载光电对抗系统的作战对象及对抗手段
舰载光电对抗系统的作战对象主要是敌方光电侦测设备和来袭光电制导武器。
1)针对光电侦测设备,舰载光电对抗系统主要采用致盲/致眩、信道阻塞、烟幕遮蔽等手段,破坏其光电探测器,扰乱信号处理和阻断或削弱光电信号的传输。
伴随着光电探测器件的发展,信号处理能力的提高,多光谱、多传感器的系统集成,以及光电侦测手段的多样化和网络化,战场日趋透明,加大了作战平台隐蔽的难度,特别是在海面这一隐蔽性差的环境中的水面舰船,光电侦测威胁尤为突出。为了对抗敌方光电设备的侦测,削弱其信息获取能力,发展舰载光电对抗系统,已成为世界各国竞相发展的方向,特别是一段时期内无法取得电磁战场优势,处于强电磁压制地位的国家尤其需要发展舰载光电对抗系统。
2)针对光电制导武器,光电对抗系统主要采用致盲/致眩、信道阻塞、欺骗、烟幕遮蔽等手段,破坏其光电探测器,扰乱信号处理、传递虚假信息和阻断或削弱光电信号的传输。
现代战争中,高精度制导武器已成为主要的打击手段,其中光电制导和光电复合制导武器以其抗电磁干扰能力强、命中精度极高的特点,已成为高精度制导武器的主要发展方向。
舰载光电对抗系统综合控制多种干扰手段,系统化对抗高精度光电制导武器的攻击,可有效降低其命中概率,并结合近程火炮防御、雷达干扰等手段,将显著提升舰船的防精确打击能力。
针对光电探测和光电制导威胁,舰载光电对抗系统的作战对象及采取的对抗手段列于表1。
3 发展舰载光电对抗系统是光电对抗技术发展的内在需求
光电信息以图像信息为主,多光谱技术、成像技术、背景与目标鉴别技术等光电技术的应用,必将使光电设备获取的信息呈几何级数增长。实时、准确地从大量的光电图像信息中提取有用的信息,除了研制开发实时图像处理算法,还需要提升硬件系统的信息吞吐能力。在信息量剧增的情况下,采取二级处理方式(即在电子战系统之下增加一级专用的光电信息处理平台)可平衡电子战系统的信息负荷,优化系统性能。因此,建立光电信息获取、处理和利用的专用光电信息通道已成为电子战系统强化光电信息管理,提高系统反应速度的内在要求。
光学技术、计算机技术和高速大规模集成电路的飞速发展,为光电对抗系统综合一体化扫清了障碍。光电对抗系统的综合一体化,依靠光学技术、高性能探测器件、数据融合技术等的发展,将信息获取、数据处理和指挥控制融为一体,使光电对抗系统成为有机的整体。从设备级对抗发展为体系对抗,提升战场作战效能。
舰载光电对抗系统将光电信息管理的集中化和体系结构的开放化紧密结合,体现了对抗技术的发展趋势,是满足现代战争作战需求的专用光电信息通道,能胜任与系统化光电信息装备相抗衡的使命。
4 结语
无论从满足现代战争的需求,还是光电对抗技术发展的内在要求来看,发展舰载光电对抗系统都有着切实的必要性和强烈的紧迫性。
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