MarkXII敌我识别系统灵巧干扰技术
2019-08-01聂鑫
聂鑫
摘要:通过对MarkXII敌我识别系统信号格式、工作模式和应用场景,提出了一种针对MarkXII敌我识别系统的灵巧干扰技术,该技术以最小的时域、频域及能量域代价最大限度地实现了对Mark XII敌我识别系统的灵巧干扰,且该技术在多个工程项目中进行了应用和试验验证,干扰效果非常明显。
关键词:MarkXII敌我识别系统;灵巧干扰;时域;频域;能量域
中图分类号:TN958.96 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2019)04-0212-03
0 引言
准确识别敌我是有效消灭敌人,避免自相残杀和保存自己实力,从而取得战争胜利的基本因素,因此敌我识别的方法以及敌我识别对抗在历代战争中受到高度重视。在古代战争中,战争双方一方面利用不同的战旗,战士的头盔和战袍上的图案以及“对口令”等方法来识别敌人;另一方面,利用盗窃的“口令”、服饰的伪装来欺骗对手,混淆“敌我”以取得战争的胜利。在二次世界大战后期,当英、美研制出先进的雷达敌我识别器MarkⅢ在战场上发挥战斗力时,德国立即研制出了成熟的MarkⅢ干扰机进行对抗,迫使英美研制新的敌我识别器Mark V;九十年代初,以美国为首的北约集团开始了新型的敌我识别器MarkXV的研究,并于1991年完成实验;由于成本太贵和前苏联解体,美国于1995年终止了MarkXV的研究,并决定在MarkⅫ基础上采用扩频技术,提高系统抗干扰能力。
敌我识别对抗技术从二十世纪五十年代就开始研究了。但由于技术难度大,进展一直缓慢,目前,只发现了三种敌我识别对抗装备:
第一种是美军正在服役的AN/ALQ-108型敌我识别干扰吊舱,由美国马格纳沃克斯电子系统公司研制。这是一种欺骗式干扰吊舱,由R-1672接收机处理器、T-1164发射机、C-8490控制/指示器等组成,主要用在反潜飞机和电子情报侦察飞机上,目前已装备于美军的E-2C预警机、EP-3A和EP-3E信号情报侦察飞机、S-3A“北欧海盗”舰载反潜直升机等飞机上。总共生产了300多套,德国曾购买了其中一部分,装备在其F-14“鬼怪”式战斗机上。
第二种是西班牙空军作战飞机装备的“塔兰”(TARAN)系统,由西班牙印迪拉(INDRA)公司研制。该系统可以对通信信号,无线导航信号和敌我识别信号进行探测和干扰。可对这些信号进行扫描、侦收和分析,并可进行记录和重放。系统的功耗为1.5kw(直流,在无源工作时)到15.2kw(同时进行干扰时)。
第三种也是西班牙印迪拉公司研制的“尼德简姆”(NIDJAN)系统。这是一种欺骗式干扰机,工作频段为950~1250MHz,它可对“塔康”导航系统、测距设备、敌我识别系统等信号进行搜索、侦察、监视、分析、干扰和欺骗等。系统的输出功率为300W。
1 MarkXII敌我识别系统存在弱点
1.1 固定的工作频点
MarkXII和航管系统的频点一样,即询问1030MHz,应答1090MHz。没有采用跳频的工作体制,原因可能是美军L波段电子设备的频带资源紧张,且已经划分固定,没有可供跳频的空间了;因此MarkXII系统对抗点频干扰的能力薄弱,只需在频域上保证干扰信号频率在1030MHz和1090MHz两个点频上,就可降低和破坏该系统的作战效能。
1.2 接收端抗干扰容限不高
MarkXII识别模式和航管模式没有扩频增益,且根据资料显示,配属地面或舰载大型作战平台,性能较优良的MarkXII询问机,其接收解码灵敏度普通模式为-84dBm,MarkXII应答机接收解码灵敏度为-78dBm;且只要到达询问机、应答机接收口的信号电平满足灵敏度要求,询问机、应答机就会进行解码,因此比较容易被干扰信号所压制,造成解码错误。
1.3 应答机接收处理存在优先级
MarkXII敌我识别应答机收到询问信号时,信号先到先答,且不具备同时处理多个询问信号的能力,且在进行询问信号处理的同时,将不再接收其它的询问信号,直到完成当前询问信号的应答后,才进行下一个询问信号的接收和处理,因此应答机很容易被占据。
2 对MarkXII敌我识别系统灵巧干扰技术
MarkXII敌我识别系统主要存在地-空、岸-海和空-空典型询问/应答模式,且每种模式都存在固定重频询问应答、随机突发询问应答和多重频询问应答方式,针对每种方式的灵巧干扰技术不同。
2.1 随机突发询问应答方式
针对随机突发询问应答方式,干扰机一旦侦测到敌应答信号或者敌我识别询问信号,就向战场各个目标发射询问间隔短的各种不同模式的询问信号;一般敌方敌我识别询问机进行目标识别时,需要对目标连续询问4~8次,这样,敌军各个目标敌我识别应答机就可能在以后的询问应答中被我军抢先询问,从而不能对敌军询问进行应答,以造成敌军认“友”为“敌”,不能达到识别敌我的目的,使敌方敌我识别系统无法通过多次统计来进行目标的确认;这样敌应答机很快饱和,不能正常工作,从而不能实现目标的敌我识别,对于该种方式设计的灵巧时域关系如图1所示。
2.2 固定重频询问的应答占据干扰
固定重频灵巧干扰通过侦收系统根据应答信号分析获得敌方询问机的询问重频,并根据询问重频生成同重频的询问干扰信号,同时利用侦收系统分析干扰询问信号与敌方询问信号的时间差,根据对比获得的时间差对干扰询问信号的发射时隙进行实时调整,保证干扰询问信号早于敌方询问信号一定的时间到达应答机,使其无法响应敌方询问机的询问,对于该种方式设计的灵巧时域关系如图2所示。
2.3 多重頻询问的应答占据干扰
多重频灵巧干扰通过侦收系统根据应答信号对敌方多部询问机的询问重频进行分析分选,并根据获得的多个询问重频生成相应重频的询问干扰信号,同时利用侦收系统干扰询问信号与敌方多个询问信号的时间差,根据对比获得的时间差对干扰询问信号的发射时隙进行实时的相应调整,保证干扰询问信号到达早于敌方多部询问机一定的时间到达应答机,使其无法响应敌方询问机的询问,对于该种方式设计的灵巧时域关系如图3所示。
2.4 灵巧干扰的提前时间计算
对于随机突发、固定重频、多重频询问应答方式,灵巧干扰的成功取决于干扰询问信号发射时刻,针对干扰信号发射时刻的计算,下面以岸载平台进行计算说明,如图4所示。
假设敌询问重复频率为n次/s,敌询问机到目标的距离为S1,本机到目标的距离为S2,干扰重复频率同样为n次/s,目标响应干扰和回答敌询问机询问的时间差为Δt,目标回答敌询问机询问的时间为tz1,目标回答干扰询问的时间为tz2,,敌询问机发射时间为ti1,攻击询问发射时间为ti2,c为电磁波传播速度,Δt=。
这样,通过调节ΔtI就可以控制应答的时间差,从而达到有效攻击的目的。
但这种有效攻击是短暂的,随着目标的运动,Δtz'有可能超出需要控制的范围,由于实现有效攻击的同时,目标不回答敌询问机的询问,无法检测Δtz'值,为了持续攻击,需要发射分系统对Δtz'值进行预测,实时调整ΔtI。
从以上分析可知,为了持续对目标进行攻击,需要实时知道敌询问机到目标的距离S1和IFF侦察干扰设备到目标的距离S2,S2可以精确测到,也可以解算出目标具体位置(经纬度),但询问机的位置信息可通过定位解算出S1。
3 结语
本文从对MarkXII敌我识别系统灵巧干扰的基础上,提出了基于不同询问应答模式的工作方式的时域灵巧干扰技术,并对目标的持续跟踪干扰的提前时间计算提出了合理的算法。但针对MarkXII敌我识别系统的灵巧干扰技术很多,该技术是目前最有效可行的一种,且在多个工程项目中进行了应用,达到了非常好干扰效果,可以大大的提高我军的电子战作战能力,满足作战过程中的致乱作战需求。
参考文献
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