航天电子对抗技术研究进展

王晓海

(空间电子信息技术研究院空间微波技术重点实验室，陕西 西安 710000)

·情报分析·

航天电子对抗技术研究进展

王晓海

(空间电子信息技术研究院空间微波技术重点实验室，陕西 西安 710000)

从电子侦察、电子进攻和电子防御三方面介绍了航天电子对抗的概念与内涵，分析了航天电子对抗的意义和需求，探讨了航天电子对抗技术的发展现状与发展趋势。

航天电子对抗；电子侦察；电子攻击；电子防御；联合协同网电一体

0 引言

伴随着太空战场的出现和太空力量的崛起，以天基信息支援太空进攻作战和防空反导作战为初步样式的空天一体作战登上了现代战争的历史舞台。太空领域的对抗将决定未来军事行动的进程和战争的胜败。

空间军事化的高速发展，使得外层空间逐渐成为当今世界各国维护国家安全和切身利益的战略制高点，作为国家夺取制天权的重要战略手段之一的航天电子对抗，已成为世界各国关注的焦点。航天电子对抗是电子对抗的重要组成部分，是空间作战的核心手段。

1 航天电子对抗概述

航天电子对抗系统不受地域、时域的限制，可以接近空间目标，能大大提高空间电子对抗的作战效能。航天电子对抗包含两层涵义，一是削弱敌方航天信息系统作战效能，保护己方航天信息系统的作战效能，这是继承电子对抗的涵义；二是己方航天器平台搭载电子对抗载荷对敌实施电子对抗侦察和电子干扰。

从作战形式上，航天电子对抗可分为天基对地基、天基对天基、地基对天基三种形式。从作战对象上，航天电子对抗可分为链路对抗、载荷对抗和平台对抗。从作战功能上，航天电子对抗主要包括三个方面内容：一是航天电子侦察；二是航天电子攻击；三是航天电子防御。

1.1航天电子侦察

航天电子侦察主要是指基于天基平台对辐射源的侦察，即基于天基电子侦察载荷，搜索、截获、分析电子信息系统辐射或反射的电磁信号，以获取敌方电子信息系统的技术特征参数、位置、类型、用途及相关武器和平台等情报信息。

1.2航天电子攻击

航天电子攻击是基于地基、空基或天基方式，对信息传输链路、载荷及飞行平台实施电子干扰或实体攻击，达到欺骗、干扰、拒止、降级，乃至毁伤的目的。航天电子攻击分为航天电子干扰和实体攻击两个方面。航天电子干扰属于软杀伤手段，主要有对天基电子信息系统链路、载荷的干扰和基于天基干扰系统对地基/空中电子信息系统的干扰，包括饱和压制、信号扰乱、信息欺骗及天基网络控制等方式；实体攻击属于硬杀伤手段，主要是直接攻击飞行平台，使空间系统部分或整体能力永久性消除，从而达到作战效果。实体攻击通常伴随有物理伤害，是航天电子对抗的重要内容，包括摧毁卫星平台、破坏卫星载荷及太阳帆板、卫星捕获三种攻击方式。

1.3航天电子防御

航天电子防御是对己方航天电子信息系统的防御，主要包括对航天电子信息设备的电子防护和对天基平台的反摧毁防护。航天电子信息设备的电子防护措施主要有反侦察截获、激光通信、激光防护及卫星威胁等。天基平台的反摧毁措施主要有卫星抗激光加固、轨道机动、卫星系统分散、卫星隐身以及护卫卫星等。

2 航天电子对抗的意义

2.1航天电子对抗是太空作战的重要保障

随着空间技术的发展，在战争中利用空间获取信息情报、传输信息已经具有非常重要的意义。卫星作为信息网络的空间节点，能获取并传输大量的目标信息，在信息链中起到枢纽的作用。利用航天电子对抗技术，干扰、攻击敌方空间军事目标、空间信息链路，造成少数卫星的损坏，可使大片信息链路中断，从而破坏敌方C4ISR信息系统。因此，航天电子对抗是高科技信息战争的重要手段，航天电子对抗系统必将成为信息化战争的重要军事航天装备。

2.2航天电子对抗是空间攻防的核心环节

卫星面临着生存的威胁, 面临“硬杀伤”和“软杀伤”的危险，卫星的安全防护、生存能力已经成为航天大国特别重视的问题。但是在和平时期对卫星实施“硬杀伤”存在国际法的制约和外交上的风险，而实施航天电子对抗相对来说风险较小。因此，航天电子对抗将是空间攻防首选的手段之一，且空间攻防也离不开航天电子对抗的支持，航天电子对抗是反卫星的重要方面，也是提高卫星生存能力的积极措施。

2.3航天电子对抗是军事变革的根本需要

随着国际军事环境的变化，军事变革对航天电子对抗提出了更高的要求。应用空间技术成果，发展航天电子对抗系统，对敌方卫星发出的电磁信号进行侦察和监视，并且引导己方航天电子对抗设备对敌方信息链路进行干扰和攻击，达到对敌方系统实施“软杀伤”的目的，这是适应军事变革的根本需要, 也是实现军事航天领域跨越发展的根本需要。

3 航天电子对抗的重要性及需求分析

太空战将成为未来战争的重要作战手段，航天电子对抗能力的强弱将是夺取制太空权、进而获取战争主动权的关键因素，航天电子对抗将成为太空战的重要组成部分。下面通过电子侦察、电子攻击和电子防御三方面来阐述航天电子对抗的重要性和需求。

3.1航天电子侦察

电子侦察卫星(ERS)又称为信号情报卫星，主要用于侦收通信、雷达和武器遥测等系统所辐射的电磁信号，并根据信号测定辐射源地理位置，它的重要作用体现在以下三个方面：

1)航天电子侦察可以获得战争过程中各方的具体位置和各方所在的地理环境等情报，并且还能够将战场态势图提供给所有参战与支援部队。在一个大系统内将每一个分系统的战场态势进行有效融合可以拓宽参战人员的视野，让他们可以对当前战场态势进行准确掌握，并预估日后可能会出现的作战态势。同时，通过航天侦察还能够帮助部队在恶劣的环境之下或者是受到敌方队伍的严重干扰时，进行更加准确的定位或者是对战场态势特征有更高的识别能力。

2)通过航天电子侦察能够获得准确的战略目标的摧毁程度以及实际杀伤数据，并且还能够获得分辨率相当高的战略目标图像，例如目标重要机场摧毁程度等。此外，通过航天侦察还能够对更加宽广的区域开展监视，让指挥人员更好地确定轰炸的执行效果，并能够以此来制定出更好的新计划。

3)通过航天电子侦察还能够提前发现早期时段敌方发动进攻的时间，对敌方的武装力量进行详细了解并且对敌方的各种日常动作开展追踪，对重点的目标进行揭示，并对限制战略武器条约的具体执行情况开展监视。

3.2航天电子攻击

进攻性太空战武器包括激光武器、射频武器和粒子束武器，也就是正在大力发展的新概念武器。

激光武器按照功率大小分为低功率激光武器和高功率激光武器。低功率激光武器一般用来干扰卫星电子设备+光学探测器，甚至致盲。高功率激光武器通过辐射足够的能量来摧毁敌目标卫星和导弹，美国空军正在全力研制的天基激光(SBL)武器系统项目就是一种星载的高功率激光武器。

射频武器系统包括高功率微波(HPM)武器和超宽带(UWB)武器两种，HPM武器具有很高的定向性，其辐射的高功率微波能量能够通过敌电子设备的天线、裂缝、接缝和洞孔进入电子设备内部，对电子元器件造成损伤和永久性毁坏。UWB武器定向性差，其辐射的能量只能对敌目标系统产生电子干扰。目前国外正在研究星载的天基射频武器系统。

粒子束反卫星武器将质子、中子、电子或重量离子等粒子，由加速器加速到相对论速度，并聚集成一束高能量物的粒子束流，经射束定向辐射装置射向目标，因而能击毁空间飞行的卫星或导弹。

航天电子干扰也属于电子攻击的范畴，通常是指利用电磁能和定向能控制、攻击敌方卫星系统的技术。

目前，在空间攻防对抗中的电子干扰主要集中在三个方面：干扰星载雷达，特别是高分辨率的合成孔径雷达(SAR)，使其无法获取清晰的地面图像；干扰敌方通信卫星、侦察卫星和其它卫星与地面间的上、下行通信链路和测控链路及星间链路；干扰GPS信号，阻止敌方在作战时正常使用GPS导航信号，使其精确制导武器不能精确命中目标。

3.3航天电子防御

航天电子防御是为保护己方空间系统的电子信息设备(系统)正常发挥效能而采取的各种措施与行动。空间电子防御关系到己方空间电子信息系统(设备)能否发挥作用, 关系到己方空间系统的生存能力。对空间系统采取的防御措施主要包括对天基系统的防御、对信息链路的防御和对支持与应用系统的防御。

对天基系统的防御，主要体现在事前快速攻击识别预警、事后应急快速响应和针对各种卫星加强防御三个方面。通过发展快速攻击识别、探测和报告系统(RAIDRS)防御敌方对空间装备的攻击，通过发展抗激光加固装备，保护侦察卫星相机的光学系统以及红外探测器。

对信息链路的防御是指运用各种抗干扰措施，确保航天器与地面支持系统及航天器之间的信息传输正常进行。主要是要采取各种技术手段对信息链路进行技术处理，增加信息链路抗干扰防御能力；另外，要提高自主运行能力，减少对地面支持系统的依赖，从而减少链路信息被捕获和干扰的概率。

对地支持与应用系统的防御是指运用各种防御措施，确保己方空间力量使用的支持系统的安全。对地面支持与应用系统的电子防御方法主要包括：伪装防护、机动规避和加密防护。

4 航天电子对抗技术发展现状

4.1航天电子侦察

航天电子侦察技术主要有综合一体化侦察技术、综合核心处理技术、宽带数字波束形成(DBF)测向技术、卫星通信信号侦察技术、雷达信号侦察技术以及基于流量特征的协议分析技术等。

综合一体化侦察技术：星载平台所能提供的体积、承载质量、功率资源都是极其有限的，综合一体化侦察技术应运而生。综合一体化前端接收技术以软件无线电技术为基础，可实现对雷达、通信、中继和导航，甚至光电信号的侦察接收，工作带宽较宽，灵敏度和瞬时动态范围较高。

综合核心处理技术：电子侦察卫星的高度综合核心处理系统(ICP)是多种先进技术的汇集地，很多计算、处理、控制和管理功能都在ICP中完成，负责实现传感器输入侦察数据的综合处理、数据融合、任务计算、导航控制、系统控制、故障监视、检测等多种功能。

宽带DBF测向技术：目前应用于星载平台的测向技术主要针对窄带信号，而宽带DBF测向技术不仅适应宽带信号，还可以提高信噪比和分辨率。该技术通过恒定宽度的波束形成多个交叉波束，使用基于DBF的比幅测向技术估计来波方向，保证了较高的测量精度，易于硬件实现和实时处理，适合星载电子侦察应用。

4.2航天电子攻击

航天电子攻击技术分为链路干扰技术、载荷干扰技术和平台攻击技术。

链路干扰技术就是对空间信息系统的星地和星间链路进行电子干扰，主要包括对上行/下行链路干扰、对测控链路干扰、对星间链路干扰等技术。

载荷干扰技术就是对航天飞行器平台所携带的载荷进行干扰，主要有大功率噪声干扰、虚假信号扰乱、脉间相位调制干扰、假目标欺骗、反弹式干扰、烟雾、红外有源干扰、微粒干扰以及激光照射干扰等技术。

平台攻击技术主要包括定向能武器技术、动能武器技术和卫星捕获技术。定向能武器技术是指利用激光束、粒子束、微波束、等离子体、声波束产生高温、电离、辐射和声波等综合效应，用以摧毁航天电子设备。动能武器技术是指利用非爆炸性的高速飞行器所具有的巨大动能，通过直接碰撞杀伤的方式来摧毁卫星。卫星捕获技术是指在轻质推进技术、自主导航技术、制导与控制技术等支撑下，卫星具备在轨检查、交会对接和围绕轨道物体进行近距离机动的能力，必要时抓捕非合作目标卫星

4.3航天电子防御

航天电子防御技术主要有微波抗干扰技术、强电磁防护技术、态势感知技术及平台防护技术等。

微波抗干扰技术是为对抗干扰方利用电磁能和定向能控制、攻击微波电磁频谱，以提高卫星有效载荷在微波对抗中的生存能力所采取的反对抗技术体系、方法和措施，是卫星防护技术研究中的重点，其目的是尽最大的努力抑制敌方对己方空间微波信息获取、传输、处理和分配等能力的攻击，以有效的措施保障空间电子信息系统的安全。

随着科学技术的不断进步，武器装备的性能得到极大提升，高功率微波HPM武器、电磁脉冲(EMP)武器等新概念强电磁武器相继出现并将逐步投入使用。为了有效对抗这种强电磁武器攻击，各国开始研究相应技术手段，强电磁防护技术由此发展而来，主要包括电磁自适应防护技术、微波固态加固技术和演化硬件技术等。

空间态势感知的主要任务是对重要空间目标进行精确探测和跟踪，对目标特性数据进行归类和分发。今后的发展重点是进一步增强对10cm以下微小目标的探测能力，重点发展天基空间态势感知装备以及研制新型的监视探测设备，并着力开展高级的空间目标特性测量，对空间目标识别方法进行深入研究，以便能从复杂的空间背景环境中判定和识别出指定卫星和导弹目标，为空间对抗和导弹防御提供支持。

平台防护技术目的是提高攻击难度，提升攻击技术门槛。典型的平台防护技术有系统分散技术、小卫星技术以及外形隐身技术。系统分散技术是指将大的航天器分解为多颗微小航天器或分离功能模块以组网、星座的方式构成的分布式协同系统，特点是系统灵活、可靠性高、生存能力强、发射风险低以及效费比高；小卫星技术就是研制保护重要卫星的专用微型“伴星”，微型“伴星”携带空间监视装置、攻击告警装置和针对威胁源的空间信息进攻装置，集针对攻击的诱骗、阻截等主动防御功能于一体；外形隐身技术被美国视为机密，从未有过公开和官方的报道。

发达国家防御型空间电子对抗能力的发展主要体现在四个方面：一是在攻击探测和威胁告警方面，已应用天基核爆、射频、定向能攻击探测技术，具备有限的空间威胁探测能力；二是在抗毁伤防护方面，重点提高信息和数据链路对电子攻击的耐受性，发达国家已应用了大量的抗干扰和防网络攻击技术；三是在航天器自身防护方面，主要针对航天器自身所面临的激光、动能和核攻击威胁，实施经济、技术可行性好的防护等；四是在地面站防护方面，国外采用的主要防护措施是备份、加固和后勤安全控制。

5 航天电子对抗技术发展趋势

航天电子侦察向多功能、综合一体化、高效精确方向发展；航天电子攻击向手段多样化、软硬并重、软硬并用方向发展；航天电子防御向电子防护与反摧毁并重以及个体化与系统化并重方向发展。

5.1综合体系作战

以网络为支撑环境，通过战场各作战单元和作战要素的网络化，将信息优势转化为决策优势和作战行动优势，使在战场分散部署的单元共同感知战场态势，协调作战行动，发挥最大联合作战效能，实现多平台数据融合，情报共享，发展综合体系作战对抗，突出体系作用。

由于航天器自身难以应对所有攻击，尤其是对卫星本体摧毁性的硬杀伤攻击，发达国家采取有限防护和体系对抗的原则，应用一些切实可行的防护技术，包括分散布置、高轨部署、备份、应用抗核防护措施、加装激光防护膜等，从而提高空间系统的抗毁伤防护能力。

5.2多星联合协同

电子侦察卫星是现代军事情报侦察中不可或缺的侦察手段，但是其数量有限，并且受到运行轨道、功率、性能等约束限制，无法完成所有观测监视任务，因此为了能在太空战中发挥更大作用，实现对敌目标更好的预警报告，需要通信卫星、导航卫星、资源卫星、海洋卫星、气象卫星等多种类型、多种应用卫星联合协同工作，完成观测监视，位置确定以及相关指令数据传输交互，做好太空战的各项信息保障服务。

5.3网电集成一体

“网电一体”是未来数字化高技术战争中一个十分突出的鲜明特点，它是指综合运用电子战和网络战手段，对敌方电子目标和网络化信息系统进行的一体化攻击，可对空间信息链路实施欺骗干扰，使得空间信息链路接收欺骗干扰信号，而欺骗干扰信号的信息数据也带有信息武器，具有网络攻击的能力。这样的对抗手段属于电子干扰和网络攻击一体化设计，能提高空间信息网络对抗的效能。在“战场数字化”战略思想的指导下，各军事强国都在积极进行“网电一体”战场数字信息网络的建设。

5.4抵近电子攻击

随着非常规时代的到来，抵近式电子攻击无人机在应对非常规战争以及空海一体战需求方面具有独特优势。它可与远距离干扰机协同工作，通过抵近式干扰掩护战斗机突防，对敌沿海防空雷达网络进行抵近式干扰；还可以通过分布式组网提供持续的战场通信干扰能力。小卫星具有系统复杂度相对较低、应急能力高、调动速度快、灵活性能优、研制周期短等诸多优点，特别适合进行抵近攻击，并且为了达到监视或攻击要求的覆盖范围，以及保证时间上的连续不间断，小卫星可以进行编队飞行或者组网构建形成分布式星座，从而使得整个系统的抗摧毁性更强。

5.5应用新型航天电子对抗装备

未来太空战场将会陆续出现一些新型航天电子对抗装备。除了本文前面提及的激光武器、射频武器和粒子束武器外，还将会出现基于太赫兹技术、中微子通信技术、微波光子技术、量子技术等研制的先进武器。其中，太赫兹雷达具有高分辨率、抗干扰和反隐身等独特的优异性能，极其适合电子对抗领域应用，太赫兹雷达对抗技术必将成为未来航天电子对抗的发展重点之一。中微子通信是一种采用中微子束代替电磁波传递信息的无线通信方式。随着高技术研究的不断深入，以中微子通信为代表的这类“新概念”电子对抗装备会越来越多，并将更广泛地应用于实战。

5.6加强发展航天电子防御技术

发展卫星威胁预警技术，判别攻击类型，探测攻击来源；发展快速攻击识别报告技术，由传感器、信息处理系统、报告体系构建成全球攻击探测报告网络体系，提供攻击的性质与来源地等近实时动态信息，进行攻击告警和威胁识别，并快速评估攻击对空间电子信息系统的影响，为主动防护或采取反制措施提供依据；发展新型天基平台防护技术，提高生存概率以及恢复或重建速度，增加攻击技术难度。

6 结束语

航天电子对抗是空间军事化、空间对抗的重要发展方向。航天电子对抗技术是一项综合复杂、涉及领域宽广、多学科交叉融合的技术，因此，航天电子系统需要众多高技术支撑，而且有效载荷受到体积、质量和功耗的限制，难度比较大，需要从系统的角度综合考虑。应深入开展航天电子对抗有效载荷技术的研究，特别是航天电子对抗新理论、新体制、新技术的探讨和研究。发展航天电子对抗系统必须在继承陆海空电子对抗技术的基础上, 积极组织航天电子对抗关键技术攻关, 在充分研究高科技条件下军事变革的同时, 跨越发展具有自身特色的航天电子对抗体系。■

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Research progress of aerospace electronic countermeasures technology

Wang Xiaohai

(National Key Laboratory of Science and Technology on Space Microwave，Academy of Space Electronic Information Technology，Xi’an 710000， Shanxi, China)

The concept and connotation of aerospace electronic countermeasures are introduced from electronic reconnaissance，electronic attack and electronic defense. The significance and requirements of aerospace electronic countermeasures are analyzed.The development status and trend of aerospace electronic countermeasures technology are discussed.

aerospace electronic countermeasures；electronic reconnaissance；electronic attack；electronic defense；union cooperative integrate network and electronic

2017-06-29；2017-07-23修回。

王晓海(1978-)，男，工程师，硕士，主要从事与卫星有效载荷相关的科技情报研究工作。

TN97

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