通信电子战面临的挑战

2013-03-18李艳斌

无线电通信技术 2013年2期

李艳斌

（中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄 050081）

0 引言

电子战从诞生之日起，就伴随着电子技术的发展不断成长，与战场的电子系统形成了相互促进与发展的局面，电子战系统也逐渐成为了重要的作战武器系统。然而，随着电子技术的快速发展，战场电磁环境变得异常复杂;同时，针对电子战系统的打击也成为了战场上的重要作战内容，这些都对电子战系统的发展提出了严峻挑战。总结面临的主要难题，可以归纳为4个方面的挑战:通信技术的发展、战场环境的变化、战场生存条件的改变以及技术发展的瓶颈。

1 通信技术的发展带来的挑战

通信与通信电子战是一对矛盾，为了对抗通信电子战带来的威胁以及适应现代战场对通信的要求，通信系统发展了很多新技术。这些新技术中，对通信电子战带来挑战的主要通信技术有以下4类。

1.1 通信抗干扰技术

通信抗干扰技术的第一类是空域干扰抑制技术，主要包括窄波束控制技术和阵列处理干扰抑制技术，这一类技术将干扰信号在空域上进行抑制，极大地消耗干扰资源，减小干扰对通信系统的影响。

通信抗干扰技术的第二类是高增益扩频技术主要包括密码式高速跳频、长序列扩码扩频等，针对电子战系统已经能够对低速跳频和短码扩频进行攻击的情况，通信方发展了密码式图案控制的超高速跳频技术，发展了超长序列扩码技术，使得电子战系统无法基于侦察进行高效干扰，充分发挥了扩频的增益，可以消耗大量的干扰资源。

通信抗干扰技术的第三类是突发通信技术，采用换频与短突发结合的通信方式，一方面可以有效降低被截获的危险，也可以有效避免干扰的威胁，但突发通信将极大降低通信的利用率，只在特殊的应用场合中使用，不是通信系统发展的主要方式。

通信抗干扰技术的第四类是基于通信系统特点的特殊抗干扰技术，如卫星通信的处理转发技术、灵活多变的转发关系以及信号体制，通过处理转发后将使对下行的侦察失去对上行的引导能力，可以避开干扰的威胁。

总结抗干扰技术，其主要措施就是屏蔽信号侦察、破坏侦察引导、抑制干扰进入以及躲避干扰追踪。

1.2 网络化与网络安全技术

通信系统的网络化技术，使得通信得以实现多路由传输，网格状路由的重要特点就是抗摧毁，无论对于硬摧毁还是软杀伤，网格化可以通过路由的迂回，较好地完成端到端的信息传输，对于电子战实施方，只是对几条链路实施干扰，已经不能很好完成攻击任务。

通信系统的安全认证技术用于鉴别是否合法的用户，通过鉴权，允许合法用户接入而拒绝非法用户接入。对于实施电子战的一方，其是非法接入方，需要突破鉴权认证，而双向鉴权的新技术对此设置了极大的障碍。

防护和隔离是防止网络攻击的重要措施，防火墙、攻击检测、病毒查杀甚至物理隔离等是其重要的手段。

总结网络化和网络安全技术，其主要措施是抗毁以保证传输质量、防止非法信道接入、阻断进入网络、防止网络攻击和隔离网络阻止攻击。

1.3 通信新技术

以认知通信为代表的新通信技术对电子战带来了新的挑战。认知通信是为了充分利用宝贵的频谱资源，采取对环境等要素认知的方法实施智能通信的一种通信方式，而这一点，恰巧也具有了对电子干扰认知和规避的能力，即具有了与电子战系统一样的电磁态势感知和智能决策能力，形成了与电子战相对应的设备级对抗能力。

1.4 未来新体制

无纤光通信技术由于具有极窄的传输光径和隐蔽性，抗干扰性极好，对电子战提出了严峻的挑战。

量子通信技术所具有的量子特性，使得其具有了非常好的安全性，电子侦察会破坏信息的传输，很容易被发现。

2 战场环境的变化带来的挑战

战场环境是电子战系统作战必须面对的重要要素，随着作战的现代化，武器装备从机械化发展到信息化阶段，战场从区域扩展到全球，使得战场的环境发生了很大的变化，主要体现在:

（1）电磁环境复杂

造成电磁环境复杂的首要因素是武器装备的信息化，在区域战场上的电子系统众多，电子信号频段不断扩展，各电子系统的信号样式众多，应用的方式也非常复杂。

另外一个因素是地形或物理环境，复杂的地形可能造成电磁信号传播的盲区，给侦察和干扰带来困难，复杂的物理环境可能造成多径等，对测向定位及反辐射跟踪造成严重的影响。

（2）战场范围扩大

随着网络向纵深延伸，电子战所能触及的目标也在不断延伸，电子战不仅能够对电磁信号所达到的范围发生作用，也能够通过电磁信号达到网络所能达到的范围而发生作用。

随着新型战争形态的不断出现，战争已经不仅仅局限于区域战场，不仅仅局限于军事目标，各种能够为战争机器提供支持的国民经济目标甚至民意都成为了战争能力目标，战场已经扩大到全球甚至太空，电子战也必须适应战场的扩大。

（3）防范意识增强

随着电子对抗的广泛应用，不仅各种信息系统加强了抗侦察干扰能力，作战人员也加强了抗侦察和干扰的对策，电子诱骗手段可以消耗干扰方的资源;而在网络防护方面，人员素质的不断提升，极大地降低了攻击的危害，对攻击的准确性和隐蔽性等提出了严峻的挑战。

3 生存条件的改变带来的挑战

随着智能型武器弹药的不断发展，战场上各种装备的生存环境发生了根本性的改变，所谓巧妙的伪装、安全的后方已经难以奏效，尤其电子战装备战场生存堪忧。

（1）物理形态暴露，易受攻击

电子战装备尤其是干扰装备，其物理形态较大难于隐形，易被敌方发现，进而遭受各种火力打击。

（2）电磁暴露，易受反辐射打击

电子干扰需发射电磁信号，易受反辐射攻击，易被敌方探知定位，遭受火力攻击。

（3）无战场后方

各种精确制导远程打击武器的运用，使得战场已经没有安全的后方。网络攻击可以瞬间直达敌方的纵深，网络战武器系统成为敌方重要的跟踪攻击目标。

4 技术发展的瓶颈带来的挑战

电子战的最基本支撑是电子技术基础，而我国作为电子技术基础相对薄弱的国家，受限于此，技术基础成为了电子战装备发展的瓶颈。

（1）缺乏电子尖端技术

在各种电子元器件、电子设备工艺技术方面，远远落在主要竞争对手的后面。

（2）缺乏信息系统的核心技术

在信息系统的规则、标准和核心技术等方面，主动权在主要竞争对手手中。

（3）敌方基于我方能力设计的不可攻击系统

电子战的对象是对手的电子系统，对手基于我方与其技术能力上的差距，精心设计其电子系统，使我方的现有技术能力不可能达到对抗所需。

总之，我国的基础技术、系统技术和综合能力等方面与主要竞争对手存在相当的差距，技术瓶颈严重制约着装备的发展。

5 迎接挑战的措施

面对各种挑战，需要从3个方面采取必要的措施:扎实做精专业技术;勇于开拓技术创新;转变思路解决问题。

专业技术方面，要从基础理论与技术、系统技术、总体技术以及设备制造技术等方面精研深究。

技术创新方面，针对抗干扰技术，以超大功率干扰、分布式干扰和向波束内投送等方式对抗空域抑制;以相关码型设计、频点预测干扰等方式对抗频谱扩展;以天地一体引导干扰方式对抗处理转发;以关键路由节点干扰、网络路由攻击、网络服务攻击和越权接入攻击等方式对抗网络化系统;以感知欺骗、决策漏洞攻击等方式对抗认知通信;以分布式智能感知、超分辨、个体识别和深层次感知等方式适应复杂电磁环境;以区域精确电子攻击方式共用频谱资源;以网电空间攻击方式对应网电作战环境;以云干扰、假目标诱骗等方式对抗反辐射攻击等。

重要的是，要转变解决问题的思路，以新的思维解决所遇到的难题。

（1）从传统的连续波干扰向脉冲干扰转变

脉冲型可以实现更大的峰值功率，相较于功率较小的连续波干扰，脉冲通断式是对抗现代数字通信的有效手段，但应注意到，通信干扰脉冲需要宽脉冲和较大的占空比，这一点不同于脉冲雷达的要求。主要有:

大功率脉冲源:回旋行波管;

阵列合成脉冲源:固态、行波管;

连续波阵列源的空间脉冲产生:多频叠加产生脉冲;

其核心技术是基于脉冲式的高效率灵巧攻击技术、脉冲功放技术和功率合成技术等。

（2）从传统的电磁干扰向电磁摧毁转变

以高能电磁波或各种带电粒子直接摧毁各种电子设备是战场电子战的一个发展方向，主要有:

电磁脉冲弹:近距离攻击电子设备;

超强功率微波:远距离攻击电子设备;

静电粉末弹:静电附着摧毁电子设备;