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海军港口电子防御面临的威胁及相关技术研究

2012-04-26盛骥松

舰船电子对抗 2012年4期
关键词:威胁港口海军

王 杰,盛骥松

(1.海军驻扬州723所军事代表室,扬州 225001;2.船舶重工集团公司723所,扬州 225001)

0 引 言

海军港口作为海军作战和防御体系的战略要地,是海上作战的后勤支撑,也是海上作战调度中心,同时是舰艇维护、训练和驻泊休整的基地,因此,在现代海战中,海军港口历来是敌方监视、侦察和攻击的主要目标之一。另外,海军港口一般处于作战的前沿地带,易遭受敌方软硬武器攻击,必须构建强大的武器防御系统才能保障其安全。下面从电子防御的角度分析海军港口所面临的电子威胁,在此基础上,提出海军港口电子防御系统的发展要点。

1 主要威胁分析

信息化时代的海军港口通常面临多种电子威胁:空袭方太空、空中、海上和地面的远程预警探测、导航定位、指挥通信等战略战术信息系统;空袭方机载、舰载、弹载的中程侦察、导航、制导等战术信息系统;空袭方机载和弹载的近程侦察、导航、制导等战术信息系统,特别是精确制导武器的末制导系统等多种电磁威胁。

1.1 综合侦察体系对海军港口实施全天候、多样化监视

随着科学技术的发展,现代侦察设备更加先进,侦察手段更加丰富。海军港口面临的侦察设备主要有先进的光学照相卫星、微波成像卫星、电子侦察卫星、远程预警机、远程预警探测系统等,通过光学、雷达等侦察手段监视我海军港口的各种军事活动。通过电子侦察卫星、电子侦察飞机对我海军港口的各种电磁信号进行侦测,使我海军港口的各种电磁活动透明化[1]。表1给出了目前海军港口所面临的各种侦察设备。

目前,我海军港口在各种侦察卫星、有人/无人侦察机、预警机等构成的战略、战役、战术综合立体侦察网络的监视下,已经没有秘密可言,对我海军港口隐蔽作战行动构成了极大威胁,在未来作战中容易遭受敌方的电子压制。

表1 海军港口面临的电子侦察设备一览表

1.2 综合有源探测体系对海军港口实施全天候探测及监视

目前,海军港口面临的另一类主要威胁是星载、机载等各种高精度雷达有源探测系统。星载雷达可以通过高精度成像技术对海军港口进行成像探测,导致海军港口重要目标的地理信息和海军舰队重要军事活动及部署等失去了隐密性,严重制约了海军港口军事演练和部署;机载预警雷达系统则通过近距离监视海军港口的各种军事活动,为未来作战提供信息资源。在作战时期,星载雷达在监视海军港口的军事部署的同时可以评估作战效能;机载雷达则是现代战争的主角,一方面在对地攻击中引导导弹进行攻击,同时可以进行作战效能评估。在对地攻击过程中,飞机一般根据作战任务和机载导弹射程等参数进行低空飞行,在接近导弹射程点飞机跃升,机载雷达采用对地工作模式搜索地面目标,当锁定目标后,即引导对地攻击导弹进行攻击。在实施对地攻击时,载机一般位于地面防空系统的威力范围外,以免受到地面防御系统的攻击[2]。表2给出了我国海军港口所面临的机载雷达一览表。

1.3 远射程高精度的各种精确制导武器对海军港口的生存构成威胁

从近年来的多次局部战争可以看出,精确制导武器已成为战争的主战武器,以精确制导武器对敌重要目标实施精确打击已成为现代高技术局部战争的主要作战方式。

据报道,美军在伊拉克战争中共发射了900多枚巡航导弹、17 000多枚精确制导炸弹,占总投量的90%,大大削弱了伊军的指挥控制能力和有生力量,对战争进程起到了至关重要的作用。在1999年的科索沃战争期间,北约共出动各型飞机38 000余架次,投掷各型导弹和炸弹23 000余枚,打击了南联盟的2 000多个军事和民用目标,其中空军的重要目标占70%左右,使南联盟的空军部队丧失了防空反击能力。

另外,随着电子技术的发展,远程精确制导武器如弹道导弹、巡航导弹、攻击型无人机等已经形成了超视距、非接触式精确打击方式,对海军港口构成了极具威胁的高新作战模式。因此,针对现已形成的水下、水面、空中、信息等多维一体化现代战争的特点,反精确打击将是提高海军港口生存率所面临的主要任务之一。

表3 对地攻击精确制导武器一览表

总之,由于军事港口、海军基地等海军重要军事目标在现代战争中的重要性越来越明显,它们已经成为敌重点监视和进行硬武器打击的重点目标之一。作为大型固定目标,军事港口主要面临下列威胁:

(1)星载合成孔径雷达(SAR)、机载预警雷达通过微波成像技术对目标进行全天候的侦察;

(2)星载、机载光电成像系统通过光电成像技术对目标进行全天候的侦察;

(3)各种巡航导弹、空地攻击导弹等对地攻击导弹通过多种制导手段对目标进行硬摧毁;

(4)攻击机、轰炸机在机载多功能雷达的指示下对目标进行近距离攻击。

(5)激光制导炸弹、复合制导导弹等在GPS或激光引导下对目标进行近距离攻击。

为了保护军事港口、海军基地等重要军事目标,除了必须配有导弹防御等硬武器系统外,还必须配置综合电子对抗等电子防护系统,通过有源、无源和光电等多种措施对各种威胁目标进行综合对抗,才能保证海军港口的安全。

2 电子防御要求及框架体系

根据海军港口所面临的各种威胁类型的分析可以看出,构建高效、严密、完整的港口防空电子对抗体系至少包括3个方面:

(1)前伸电子打击。空袭方往往利用太空、空中、海上和地面的远程预警探测、导航定位、指挥通信等信息系统保障空袭的顺利进行,因此,必须对上述信息系统实施电子干扰和反辐射攻击,才能达到影响和破坏空袭企图和行动的目的。前伸电子打击是攻势防空思想的体现。

(2)区域电子防空。现代反空袭作战十分重视对空袭方机载、舰载、弹载的中程侦察、导航、制导等战役信息系统实施电子干扰压制。区域电子防空力量,通过对空袭兵器实施层层电子拦截,降低空袭方巡航导弹和机载精确制导武器的打击精度,同时支援歼击航空兵和中远程地空导弹实施尽远截击和机动抗击,才能为海军港口等重要军事目标提供有效的“电子防护伞”。

(3)要点电子防护。空袭方机载和弹载的近程侦察、通信等战术信息系统,特别是精确制导武器末制导系统是顺利实现空袭企图的关键环节,所以,必须对此类战术信息系统实施干扰压制,降低其攻击精度;同时,运用各种电子伪装装备和就便器材,实施广泛而有效的电子防护,最终实现对海军港口重要设施的有效保护。

另外,根据具体的威胁对抗,要实现对海军港口的电子防护,港口综合电子对抗系统必须具有下列综合对抗能力:

(a)必须具有对合成孔径雷达(SAR)的干扰能力,在非战斗期间,港口综合电子对抗系统能够对星载SAR、敌预警机载SAR雷达进行干扰,使敌方无法获得我港口等重要军事目标的准确信息。

(b)必须具有光电对抗能力。通过对激光、红外的有效干扰,使光电成像卫星无法进行成像侦察,使基于激光、红外制导的武器失去攻击能力。

(c)必须具有对机载雷达的干扰能力。通过对进入作战范围内的机载雷达进行有源干扰,使其不能引导硬武器进行对地攻击。

(d)必须具有对通讯链路的干扰能力。通过对通讯链路的有效攻击,切断其来自于其他空中预警飞机和地面指挥中心的信息支援,同时可以导致基于数据链引导的智能炸弹失效,削弱敌战斗编队间的整体作战能力。

(e)必须具有对GPS的干扰能力,使敌GPS接收机无法产生定位信息或产生错误的定位信息,进而影响装载GPS接收机的飞机、导弹和灵巧炸弹等的作战性能。

(f)必须具有对反辐射武器的对抗能力,通过模拟我方雷达辐射信号、干扰辐射信号,达到诱骗敌反辐射武器的作战目的。

图1 电子防御系统组成结构示意图

3 技术发展建议

目前,我海军港口等重要军事基地的电子防护能力很弱,海军港口不同于其他军事要地(如导弹发射阵地等),没有地理优势,总是处于易受攻击的战争前沿,因此加强综合电子防御能力尤其重要,通过提高综合电子防御能力,和平时期欺骗迷惑各种光学、微波侦测系统,隐蔽我港口军事活动,战时干扰、致盲敌对地攻击的精确制导武器系统(含巡航导弹),降低命中精度,抑制其作战效能的发挥,从而保护基地的安全。为了实现上述目的,港口综合电子对抗系统需要大力发展以下技术。

3.1 大力发展基于多传感器的高精度辐射源侦测技术

海军港口面临的威胁源种类多,同时自身也部署了预警雷达、通信等大量的有源探测设备和通信设备,为了提高港口的电子防护能力,实现对威胁辐射源的有效对抗,必须进行海军港口各种辐射源的全天候侦测和管理,通过发展超视距无源探测、多传感器探测等技术,尤其是发展飞艇、系留气球、无人机等升空平台的侦察系统,形成综合立体的侦察网络,监测港口区域电磁频谱使用情况,获取港口地区的敌、我、友各方辐射源的准确信息,建立港口电磁环境态势图,实现对港口电磁环境的综合态势感知和实时监测。

采用多平台分布的微波、毫米波、红外、激光等多种传感器对不同目标、层次、空间的威胁目标进行综合探测,通过指挥、控制和情报(C3I)系统进行多传感器的信息融合处理,形成港口环境监测态势,是提升港口电子防护能力的关键之一。

3.2 大力发展新型对抗技术

现代军事技术的发展,使微波成像、高分辨率光学照相、微波制导、红外、电视、激光等传感技术在星载、机载和对地攻击武器中得到了广泛的应用,对港口的安全构成了主要威胁,为此,必须大力发展相应的对抗技术,通过综合对抗使其丧失作战效能成为港口综合电子对抗系统的主要任务之一。

(1)大力发展对SAR的干扰技术。众所周知,光学、红外等成像设备由于气象条件的限制,一般不能进行全天候侦察,另外,随着光学伪装、红外伪装等技术的日益成熟,对此类成像设备的欺骗、迷惑已不存在技术问题。但能够全天候工作的各种星载、机载SAR雷达,作为卫星、预警机情报侦察、指挥控制和引导系统的核心探测装备,已经成为港口综合电子对抗系统“反侦察、反监视”的主要作战对象,不论在平时还是在战时,都必须对星载、机载SAR雷达实施有效干扰。目前,对星载、机载SAR雷达的干扰主要采用大功率的噪声干扰、随机脉冲干扰等进行压制干扰或采用数字射频存储器(DRFM)进行相参压制和假目标欺骗,从试验效果看,存在干扰效果差的缺陷,必须研究新的干扰方法和干扰途径,以解决和平时期和战时对SAR卫星对抗、高分辨率SAR卫星图像欺骗、具有抗干扰波形的SAR卫星的对抗等诸多难题。

(2)大力发展对精确制导系统的干扰技术。敌实施精确打击主要依赖攻击武器的制导系统来实现,目前主要有雷达、红外、GPS、电视以及复合制导等多种制导方式。精确制导武器的攻击精度取决于制导系统的精度,降低制导系统的跟踪精度,就能抑制精确制导武器作战效能的发挥,为此必须加强对精确制导系统的干扰技术的研究。采用强激光致盲致眩干扰、激光角度欺骗干扰、毫米波有源干扰、GPS干扰、光电无源干扰等综合对抗措施,破坏制导武器的中制导和末制导系统,使攻击武器的制导系统不能正常工作而偏离预定打击目标。

(3)大力发展分布式干扰技术。随着现代雷达技术的发展,低副瓣、复杂波形设计、频率捷变、频率分集、重复频率和极化等多参数捷变、脉冲压缩等各种雷达抗干扰措施的使用,使得传统的单平台干扰方式已不能实现区域电磁防护,采用分布式干扰是未来海战场电子进攻的发展方向。分布式干扰是一种“面对面”的干扰,即众多的、空间分布的干扰机群用很小的干扰功率通过空间功率合成达到远距离集中式大功率干扰机的干扰强度。同时,分布式干扰可以形成多方位的主瓣干扰扇面,能压制较大空域内的雷达、导航和末制导头。因此在未来信息化战场上,分布式干扰是对抗预警机、雷达网、通信网和导航网的有力手段。

海军港口采用分布式干扰,不仅能够弥补岸基集中式大功率干扰系统的不足,同时能够延伸电子防御的作战区域,尤其能够提高对来袭巡航导弹、对地攻击导弹的有效对抗半径,鉴于海军港口特殊的地理位置,港口综合电子对抗系统可以大力发展基于系留气球、无人机、海面浮升平台等多种平台的小功率雷达、通信、GPS干扰机,最终在海军港口的前沿形成海、空立体干扰系统,大大压缩敌各种精确制导系统的作战半径。

3.3 大力发展反电子侦察技术

海军港口不仅面临预警雷达、成像雷达等有源探测系统的威胁,同时面临星载电子侦察系统、机载电子侦察系统等无源探测系统的威胁,敌方通过多种电子侦测手段截获我港口各种雷达、通信等电磁信息资源,进而达到掌控港口各种军事活动的目的。为此,必须发展反电子侦察技术,通过主动向敌方电子侦察系统发射密集的载频、重频、信号形式多变的假雷达、假通信信号或各种专门的干扰信号,破坏敌各种电子侦察系统的截获、测量和信号分选识别,达到致盲、迷惑敌方电子侦察系统的目的,实现对港口电子信号资源的掩护。

这种主动进攻性反电子侦察技术是一门新兴的技术,必须深入研究电子侦察系统的工作原理和薄弱环节,有的放矢,产生各种有效的干扰信号形式以及相应的干扰方式和使用模式,才有可能达到预期的作战效能。为此需要开展反侦察辐射源信号样式、反侦察辐射源布放、雷达伴随反侦察辐射样式、导弹制导雷达伴随反侦察等技术的研究。

4 结束语

海军港口等重要军事基地在未来战争中将面临来自陆、海、空、天、潜等全方位的软硬武器威胁,尤其是各种高新尖端的光学、微波侦察设备全天候的监视和侦测大大制约了基于海军港口的各种军事活动,各种高新尖端的精确制导导弹、灵巧炸弹直接给海军港口的生存带来了研制威胁。海军港口等重要军事基地在发展导弹防御系统的同时必须大力发展港口防空电子对抗系统,通过综合对抗系统对星载SAR、GPS导航接收系统、机载多功能雷达、各种对地攻击导弹(如巡航导弹、空地攻击导弹)等实施有源、无源、光电、反辐射诱骗等综合对抗,才能有效隐蔽我重要军事活动和重要军事设施,牢牢掌控制空权、制电磁权,最终确保港口等重要军事基地的安全。本文主要分析了海军港口所面临的各种威胁特征,提出了港口综合对抗体系和对抗系统的功能要求,限于篇幅,对于港口综合对抗系统的部署和使用及效能分析有待进一步分析和论证。

[1] 桑美家,刘俊,黄夫祥,等.要地防空中电子对抗技术需求与应用分析[J].电子对抗,2004(2):19-23.

[2] 杜克新,朱元清,王志斌,等.地对空雷达干扰在要地防空中的作战运用研究[J].现代雷达,2009,31(2):8-11.

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