未来舰载电子战技术展望 专业论文 :>

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2、展望21世纪舰载电子战技术之发展

  为适应21世纪海战的需要，舰载电子战技术除应迅速发展一些基础性技术外，还应发展EW设备一体化、EW设备升空等10项技术。


2.1EW设备一体化技术

·EW设备一体化与C3I对抗一体化到C4I

据预测，未来舰载电子战设备将更为先进，电子战及其支援功能的一体化将达到颇高的水平。EW设备一体化不仅是未来战争对EW提出的高机动性和高灵活性等快速反应要求，而且EW系统一体化还是实现C3ICM一体化的重要过渡。迄今世界诸国C3ICM一体化系统的发展也正处于一个逐步综合的过程。EW设备一体化要求一种设备具有多种功能，其内涵颇为丰富，它既可包括电子战与雷达的一体化，还包括电子战与C3I的一体化。前者是目前飞机和军舰研制中的新趋势，现代多功能／共用孔径天线系统是其研制重点。后者经海湾战争证明，具有EW功能的C3I系统是取得战争胜利的重要因素。

电子战水平高低及功能强弱也决定着C3ICM实施的成败。唯独具有反探测、反欺骗、反干扰和反摧毁四项对抗措施的C3I系统方能实施C3I对抗作战原则，这样的C3I系统才富有生存能力和战斗力。

可以这样说，越是先进的武器系统越是需要先进的C3I系统的支持。实际上，C3I系统自身就是一种特殊的武器系统。C3I与EW一体化结构是C3ICM的发展方向。只有将EW与C3I系统内各分系统组成有机整体，在未来战争中才能取得主动权。

电子战与C3I的一体化是电子战体系结构研究的一项重要内容，对发展我国电子战及C3I系统事业有着重要的战略意义。因为未来的电子战将在雷达、通信、遥控、遥测、导航、敌我识别、光电、水声、制导武器和指挥控制系统中展开颇为激烈的电子对抗。这种一体化电子战系统应兼具多种功能。综合处理信息能力强，对多种威胁目标能进行快速判断与反应。建造一体化C4I系统成为电子战与信息战装备技术发展的首要任务，同时大力发展信息化武器装备，以形成电子战与信息战装备技术体系。为在21世纪确保舰队技术优势、取得电子战与信息战作战主动权，大力推进海战战场数字化的实施。在信息管理系统管理下所构成的一体化C4I体系结构的设想正日臻完善。发展此种一体化C4I体系结构，实际上是当前世界各军事强国建设信息战力量的实质。因此，基础性元器件要有相应的发展，结构工艺水平要有相应的提高。


·舰载电子战设备一体化的发展--从SLQ－32到21世纪的SLQ－54。

美国海军AN／SLQ－32型系统已成了一种具有型号不同、系列各异、完善而先进的舰载电子战系统，它属透镜馈电多波束电子战系统，迄今居世界领先地位。AN／SLQ－32系列电子战系统的发展，经历了从单一警戒到电子战一体化的过程。目前仍在有步骤、有计划地改进系统的可靠性和维护性，进一步提高其性能，并使之标准化和系列化。

预计至少至2000年以前，AN／SLQ－32系列电子战系统仍将是美海军水面舰船的标准化电子战装备，其性能仍在改进中不断提高。AN／SLQ－32(V)3型是舰载电子战系统中较为先进的一种型号，它兼具噪声干扰和欺骗干扰两种功能，由综合电子侦察报警和电子干扰两部分组成，实现了电子战设备一体化。(V)4型是对(V)3型加以改进而成，专供航空母舰和大型舰船使用，采用高速计算机控制，具有自适应能力。目前主要任务是改进处理机和系统结构。该改进阶段将引进新型高级语言，将增强与"以太网"(Ethernet)和"安全网－Ⅱ"(Safenet2)兼容的局域网络能力。改进后的AN／SLQ－32型电子战系统将不仅具有较强的处理能力，而且较易于与其它系统交互式对话或易于与新型分系统一同工作。完成上述改进后，已于1996年第1季度开始正式试验其样机性能及作战适应性。


预计21世纪，AN／SLQ－32系列电子战系统将由AN／SLQ-54型电子战系统所替代，其发射天线是单独的，波束稳定且灵活，并用数字式射频存储器(DRFMU)替代现用的固态式射频存储器(RFMU)。AN／SLQ－54型电子战系统的问世，表明美国海军舰载电子战系统朝一体化方向发展。美军一体化机载电子战系统(INEWS)以及机动电子战支援系统(MEWSS)的研制，充分说明了美军十分重视EW设备一体化技术。美海军战略思想的根本转变对美海军舰载EW发展产生重大影响。美海军准备用先进的一体化电子战系统(AIEWS)装备其21世纪战舰。该系统的特点是高度的一体化。此种一体化不仅限于舰上整个EW系统的综合，而且还包括机载(无人机与舰载直升机)EW和舰载(水面舰及潜艇)EW的信息融合；不仅限于EW系统内的一体化，而且还包括EW系统和武器系统的一体化。EW系统和武器系统的一体化，实质上是资源共享问题，这涉及到数据通信速率、交接次数、传感器精度和系统兼容性等问题。高度的一体化导致AIEWS也成为综合性的快速反应防御系统。AIEWS将采用众多高新技术，其中包括固态微波、毫米波、单片集成电路、共用孔径天线、相控阵天线及先进的离舰式假目标等。

2.2EW设备的升空技术

·发展用于电子战的舰载直升机

EW设备的升空技术是空战和空间立体战的直接需要，同时，EW设备升空技术还可解决海面EW难以解决的一些问题，获得较高的升空增益。C3I系统或C3ICM系统效能的充分发挥都需要利用升空来获取扩大纵深的优势，因此发展相应的升空平台及其优化装备技术乃是提高战斗力行之有效的一种途径。迄今为止，众多国家和海军对直升机的用途仅局限于反潜、运输和救援方面。一些发达国家尽管已拥有侦察卫星、预警飞机等宽域监视手段，其海军仍然要将舰载直升机用于电子战，把战术侦察与战场环境监视(ESM)引至直升机作战系统，有的还包括了无源干扰和有源干扰设备。选用飞机作为高机动性雷达探测、指挥控制、电子战和通信中继等设备或系统的载体，已成为一种必然的发展趋势。舰载直升机作为导弹舰艇上的空中装备，用于目标的识别与定位，相当于将舰载探测设备升高与延伸，故能使导弹舰艇获得超视距探测能力，为导弹发射提供最为有效的保障。舰载直升机随编队行动时，如果将侦察与超视距制导功能(有源或无源)相结合，那就是最佳的搭配。机载侦察设备的性能与舰载设备大不一样。机载侦察作用距离远，必然要求灵敏度高，除增大接收信号密度外还要增强分选信号的能力。同时，直升机的物理场对侦察设备的工作亦有一定影响。具体设计时，这些均要给予考虑。总之舰载直升机正逐步发展成为海上极具威胁力的高性能武器系统和传感器平台。

·从美海军EA－6B看专用电子战飞机的重要作用

电子战飞机的主力是EA－6B"徘徊者"，总数约110架。EA－6B"徘徊者"是迄今世界上性能最佳的电子战飞机，其垂直尾翼上装有大功率ALQ－99型战术干扰系统的多种天线，机身左侧装有ALQ－100型欺骗干扰系统天线，机内装有雷达及通信干扰和导航数据处理系统。计算机可在5分钟内算出并向空勤人员显示出全部威胁源。机上7个外挂架可挂载电子干扰吊舱等。1986年美利军事冲突，美国海军利用EA－6B"徘徊者"电子干扰飞机成功地进行了一场电子战，使利比亚的防空警戒和通信系统陷于瘫痪。海湾战争中美海军在中东地区部署26架EA－6B飞机，在伊、科境内进行的多次空战中对伊方防空雷达、机场导航雷达及地面通信指挥系统实施了颇为有效的电子干扰，使伊方耳目失灵。这充分证明了电子战飞机在现代战争中的重要作用。美海军的EA－6B是EA－6A"入侵者"的改进型，主要随航母执行战术电子战任务，掩护己方舰载飞机突防。机载电子战设备主要有：超短波通信干扰机、多频段欺骗干扰机、杂波干扰机、干扰丝投放器和计算机等，可自动完成对敌雷达信号的搜索、识别、定位及干扰机变频，以便实施各种干扰。升空平台具有宽阔的视距和较远的作用距离，向敌纵深延伸，可对覆盖范围内的雷达网、通信网、低空目标、中继通信进行截获和监视，可大大提高电子战系统的活动能力，支援纵深作战。

·急需大力发展电子战无人机

此外，还应增强发展无人机电子战平台及系留气球电子战平台的装备。目前无人机的发展颇为迅速，一些军事实力雄厚的国家正大力发展无人机，一是作为侦察和干扰载机；二是作为抑制敌辐射源及其它用途的杀伤武器。多用途无人作战飞机实际上被视为可重复使用的巡航导弹。进入90年代，无人机的重大军事价值为各国军方所公认，其发展势头日趋强劲。无人机的迅速发展和大量使用必将对未来军事行动产生重大影响，它将成为海战战场作战装备无人化的先驱与主力。它可作为有人作战飞机的一支有效的补充力量，两者相互协调搭配使用，可大为增强空中作战的灵活性和有效性。由此看来，如何结合我国海军的国情和防御要求制定出发展各类升空平台及其优化装备，对于尽快提高我国海军战斗力实属一项颇有意义的重大研究课题。



2.3EW设备的天线技术--重点发展相控阵和自适应阵技术

EW设备的天线与雷达和通信设备天线的区别在于，要求EW设备天线具有更宽的频带、更大的角度覆盖范围以及具有多波束和极化的特点等。干扰发射天线承受功率较大，接收天线要求全方位和低衰减。对EW设备天线技术的要求随EW技术发展而提高。要解决EW设备天线空间覆盖与高波束定向间的矛盾、低副瓣问题及测向中多径问题。发展新一代EW设备天线技术，必须重点发展相控阵和自适应阵技术。自适应相控阵是通过自适应控制天线单元的振幅与相位加权，从而控制天线方向图，达到抑制有源干扰和杂波的目的。对有源干扰，测出进入方向后，立即控制方向图在干扰源方向形成"零"值点，抑制干扰进入接收机。应大力研究18～26GHz和26～42GHz毫米波EW接收天线，毫米波多路转换器，毫米波场效应管(FET)低噪声前置放大器，毫米波变频器和毫米波本振等一些关键性毫米波元器件。为确保将有限的干扰功率有效地干扰威胁目标，必须要求干扰天线始终对准被干扰的威胁目标。但舰船在海浪中航行作战，不断地前倾后仰、左右摇摆，这样干扰天线的稳定瞄准就显得颇为重要，因此干扰天线必须置于稳定平台上，以确保干扰天线稳定，对准威胁目标，否则要想干扰有效几乎无法实现。

美国国防部目前正在大力支持相控阵及测向系统中多径抑制技术的研究。美国军方致力于研究所需高性能相控阵模块和固态微波元器件。同时，还进一步改进行波放大管的性能。尤其是对舰载干扰装置，正研制瞬时调谐天线技术，对测量方法和仰角影响颇大的多路传输技术，以及声频通信快速跳频传输技术等。德国AEG公司正把全向和定向天线合并在单个传感器探头内，构成一副双锥形天线。该公司还尝试为传感器探头自身装上信号处理器，这样仅需将数字数据向下传送至系统的主控台。估计这种混合式传感器探头总重约为60Kg，研制工作已于1990年完成。在电子干扰设备方面，AEG公司正研制一种结构紧凑的三轴稳定旋转碟形天线。此种新型无线亦可有效地转用于交叉极化干扰。由于隐身飞机、隐身导弹和隐身舰船等加速发展，以及各种新型电子干扰装置的研制成功，对于新一代的相控阵天线将提出更多更高的要求。而在EW相控阵天线现有水平的基础上，可以实现多极化、多频段、自适应及自适应置零、采用新型T／R组件和积木化。在EW相控阵天线中采用光电复合系统，可减少馈线损耗，减少电磁相互耦合，改善天线性能。光纤技术、神经网络技术和低温超导天线，将会渗透到EW相控阵天线技术中，促进EW相控阵天线的发展，并加速光控EW相控阵天线技术的研制。

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2.4强功率射频放大器技术

EW射频功放的特点是频带宽、功率强、体积小和效率高。目前，EW设备对付捷变或跳频威胁系统基本上是依靠强功率抑制--脉冲功率达兆瓦量级，连续波功率达千瓦量级。现代EW设备对射频功放提出的要求是线性好且具有可调节性。线性好是为了适应发射多种干扰模式的需要。可调节性是为了适应功率控制的需求。半导体固态功率合成放大器代表了EW射频放大器的发展方向。砷化镓场效应管(GaAsFET)具有可靠性高、线性好、工作电压低、体积小、重量轻、冷却简便、工作频带宽和噪声低等特点。它是将单片场效应管用整体匹配网络集成在一块基片上，能提高均衡混合放大器部件的效率，为发展EW射频功放提供了一条富有发展前景的技术途径。在射频攻放领域，美国国防部正不遗余力地发展基础性技术：如振动陀螺仪、磁控管、自由电子激光器、高功率输出脉冲电源及电子转换控制器。现有干扰设备的功能，大多情况下受到功率放大器输出的制约。为此，西欧诸国都在研制强功率输出微波放大器、高效的宽频带放大管及宽频带高频毫米波元器件。



2.5先进的EW信号处理技术

信号处理是现代EW设备的一个极为重要的组成部分，它能确保EW系统在密集威胁环境中对重点目标迅速而准确地作出各种反应。电子战所需的信号处理技术，美国国防部从80年代末至90年代中，将其性能提高两个数量级。电子战所用的接收机不仅要求在扩频情况下具有高灵敏度和宽频带特性，而且要求在高密集信号环境下具有较强的信号分析能力。现代信号处理技术用于EW方面的内容颇为丰富，发展也异常迅速，如频率变换与滤波(利用声表面波的压缩接收和布喇格的声光接收技术)、识别与分类射频信号技术、自适应阵列处理技术、频率快速综合技术、数据处理技术、数据融合技术、图形图像处理技术、专家系统和人工智能技术等。


作为基础性技术，美国国防部颇为注重开发超高速集成电路(VHSIC)和声表面波(SAW)、电荷耦合(CCD)和布喇格(Brragg)等新型器件，在开发软件计划中则注重提高软件的可靠性等。计算机控制的信号处理采用了先进的多微处理器结构、成熟的专用算法和用高级语言编写的模块化软件。英国还研制了一种新型微波器件，即极坐标鉴频器。采用这种新型器件的接收机可对截取电波直接检波，瞬时测出频率。这种瞬时测频接收机很快被用作雷达制导导弹的报警接收机而装备到飞机和舰船上。随着现代科学技术的发展，人类处理信息的手段出现了新的飞跃--发展了多媒体技术。


多媒体技术实际上是一种以计算机技术为基础，逐渐融合通信技术、通用传输技术为一体，能交互式地处理、传输和管理字符、数据、语音、音频、图形、图像、视频和动画等多媒体信息，且与应用紧密结合的综合性技术。多媒体技术的应用范围几乎涉及到所有新兴的高新技术领域。其发展速度及前景皆颇为乐观，其成果已对其应用的诸领域产生了根本性的影响，对军事装备的发展亦将起到强劲的推动作用。采用多媒体技术可将敌方战时施放的诸种干扰毫不遗漏、实时逼真地录制下来，然后进行处理分析，找出敌方施放干扰的方式，研究分析对抗对策，以便日后的作战中，视当时战况采用有效的反干扰措施，达到克敌致胜之目的。




2.6微波、毫米波EW技术

现代电子技术颇为重视开发利用毫米波段，毫米波介于微波和光波之间，兼有微波和光波某些优点，性能上具有不少独特之处。毫米波具有测量精度高、分辨率强、天线体积小、定向性强、信息量大、受杂波干扰小、频谱宽、波束窄、抗干扰能力特点；对雨、烟雾和尘埃的穿透性好，具有较佳的全天候(时)工作性能。用于雷达和通信系统的毫米波技术日趋发展，其设备在陆续装备部队，已构成EW环境中的威胁目标。毫米波EW技术的发展表现在不断提高毫米波源和器件的效率、分析毫米波频段上威胁信号的技术特征和毫米波ECCM等方面。美国国防部花费颇为可观的财力，利用砷化镓(GaAs)工艺、计算机辅助设计(CAD)技术等开发研制了微波毫米波单片模拟或数字集成电路(MIMIC)。


·高功率微波武器发展

高功率微波武器是21世纪将要问世的一种新武器。高功率微波通常系指频率范围在1～30GHz内，发射功率在G瓦量级以上的微波辐射。对电子系统产生的效果与核爆炸产生的电磁脉冲相类似，它以强功率电磁效应来毁坏敌方诸种电子装备和电子信息系统，属于一种进行信息战的新型武器。假若将其制成高功率微波炸弹，则将是一种特殊类型的信息化弹药。新型微波辐射源可产生持续时间长达100μs的高能微波脉冲，其持续时间比现用的其它辐射源如相对论的速调管和高功率返波振荡器约长1000倍。常规的微波辐射源，如行波管和速调管，通常用于军用通信和雷达系统。而高功率微波(HPM)源代表着一种输出功率接近于千兆瓦量级、每一脉冲能量高达数百焦耳的器件。高功率微波源作为新一代电子战武器，用于迷惑、干扰并摧毁敌方电子装备，使电子元器件烧毁，逻辑失效等，其用途包括扫雷、反导弹、防空、远程干扰及定向能武器等。

·软杀伤技术

软杀伤"战斗部"是实现软杀伤技术的有效途径。"战斗部"中装载高功率定向电磁辐射装置，将成为本世纪末最具威力的武器之一。发达国家对反电子设备的软杀伤技术颇为重视，尤其是美国和前苏联，很早就注意到高功率电磁波对电子系统的巨大破坏力。从局部战争的经验和高新技术的发展趋势看，未来战争的作战环境将是非常复杂、颇为严峻的。特别是综合采用各种电子干扰、电子侦察、电子对抗手段，将使战争的规模、强度和效果提高到一个新的水平。因此，各国都在认真研究软杀伤技术，积极实施软杀伤"战斗部"，抓住电磁领域的控制权，为争取在未来战争中占据主动地位而努力。

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2.7 光电/红外EW技术

·现代光电技术的发展及光电对抗

光电对抗装备以其观测力强、探测精度高、反应速度快、识别和分辨能力强、军事对抗应用广、隐蔽及生存能力佳、昼夜不停地全天候(时)工作、不受电磁干扰等优点，备受各国海军重视。光电对抗装备从空中至水面、水下，从警戒探测到跟踪对抗，从鱼雷导弹到软杀伤，无所不在，渗透至现代海战的全过程。其应用数量之大、品种之多、范围之广，表明光电对抗装备在现代海战中占有举足轻重的地位。光电对抗装备的应用程度，直接反映一个国家军事实力的水平。现代光电对抗技术的发展及其军事应用，大大提高了战场监视－侦察能力，目标识别－捕获能力、精确攻击能力以及目标毁伤评估能力。光电对抗就是利用光电报警－侦察和干扰手段，阻碍敌方军用光电对抗装备正常发挥作用，并利用抗干扰手段确保己方光电装备正常发挥效能，从而提高舰队作战能力及海战战场生存能力。光电对抗技术可分为光电报警－侦察、光电干扰和光电抗干扰三个技术领域。


·采用光电/红外技术的传感器系统

近几年来，采用光电/红外技术的传感器系统和武器系统，如光学跟踪、红外跟踪、夜视、激光武器和光电武器等，日益受到海军军界的重视并得到迅速发展。红外光电子技术是高新技术的一个重要分支，红外对抗系统具有精度高、抗电磁干扰性强和保密性佳等特点，因此受到世界各国海军的高度重视，广泛应用于红外热成像探测、跟踪、寻的制导、对抗警戒及干扰等系统中。红外技术在海湾战争中的成功应用，进一步提高了它的重要地位。光电对抗技术在现代战争中的应用日趋广泛，在战争中产生的威胁亦日益严重。


·激光技术与激光武器

激光作为一种主动式对抗技术，将会在光电对抗中发挥日趋重要的作用，它可干扰、致盲甚至破坏敌方侦察、制导、火控、导航及C3I系统中的光电设备，并可损伤致盲人眼，因此激光武器是现代海战中重要的光电对抗武器。低功率激光干扰机与致盲武器开始装备舰队，成为增强战斗力和海战战场生存能力的重要手段；高能化学激光武器的关键技术已取得重大突破，其中战术激光武器可望在本世纪末投入使用。高新技术局部战争的重要标志之一是精确制导武器的应用。激光武器对付精确制导武器具有独特优势，尤其是对付超低空飞行的巡航导弹，弥补了现有防空武器之不足。它可通过毁坏壳体、制导系统、燃烧箱、天线和整流罩等方式来拦击大量入侵的飞机和精确制导炸弹、炮弹及导弹。


迄今，激光武器研究的重点已从战略防御应用转向战术防御应用，预计21世纪战术激光武器将在更多的领域内得到更为广泛的应用。激光技术已渗透到各个军事领域。激光技术的应用大大增强了武器装备侦察、识别、制导、导航、C3I系统、训练和光电对抗等方面的能力，使常规战争发生了根本性变化。激光技术应用于海军装备，不仅可提高海军现有常规武器的命中率，而且可为海军提供新型战术武器，从而大大提高海军在现代海战中的作战能力。激光技术在国外海军装备中最成功的应用是激光测距、目标指示以及武器制导等；激光陀螺、激光雷达和激光探测仪等已处于试验与试用阶段；而舰载激光武器和激光对潜通信尚处于研究与试验阶段。激光技术在现代海战中的应用有效地提高了武器的效能。激光制导的炸弹、导弹和舰炮等武器的问世及其在局域海战中的出色表现，更是给人留下深刻的印象。激光武器虽在海战中才初露头角，但人们对其在海战中可能产生的作用却深信无疑。随着军用激光技术的发展，军用激光武器在各国海军舰船的普及和大量装备，激光威胁将日趋严重。如何实施有效的对抗，早已成为各国海军极为关注的命题。


·多种传感器技术的应用-三种夜视装备和舰载红外搜索与跟踪系统

  为满足海、陆、空和空间战对传感器/导航设备的高要求，搜索和跟踪目标的一个明显趋势是采用射频、光电、红外和其它技术相结合的多种传感器。


三种夜视设备夜视设备是在黑暗条件下获得诸种目标和背景可见图像的光电装置。迄今已获得广泛应用，成为现代战争中将"黑夜白昼化"以取得战争优势的主要手段。

夜视设备主要有主动式红外夜视仪、微光夜视仪和热成像仪三类。主动式红外夜视仪借助目标反射红外源的红外光工作，其优点是图像清晰、技术成熟、成本低廉；缺点是需使用红外源辐照目标，体积大，易于暴露。微光夜视仪借助于目标反射的夜天光工作，是国外生产量和装备量最大、用途最广的夜视器材，可分为直接观测(如夜视观测仪、武器瞄准具、夜间驾驶仪和夜视眼镜)和间接观测(如微光电视)两种。热成像仪是借助目标自身发射的红外辐射工作的，具有不同于其它夜视仪的独特优点，如可在雾、雨和雪的天气下昼夜工作，作用距离远，能识别伪装和抗干扰等，已成为当前国外夜视装置发展之重点，并将在一定程度上替代微光夜视仪。近年来，热成像技术发展迅速，国外武器系统已开始广泛地采用热成像探测系统。热成像仪是由望远镜光学系统、扫描系统、探测器/致冷器、信号处理器和显示器组成。该系统是高超的半导体技术、精密光学机械、微电子学、红外技术和系统工程学相结合的产物。

舰载红外搜索和跟踪(IRST)系统它是集红外探测器阵列、信号处理机、显示和控制技术于一体的高度自动化的大型红外设备，其优异探测反舰导弹的特点，将成为未来海军武器装备系统中的一颗新星。IRST系统是一种采用信号处理算法从杂波中自主式提取目标信息的红外传感器。主要用于一种被动式告警传感器，在主动雷达受到严重干扰或作战环境不允许使用雷达时用来远距离探测掠海飞行的反舰导弹。除上述主要用途外，该系统还具有近距离监视、舰艇识别、对海岸观测及夜间导航等功能。因此，各国海军都颇为重视研制和装备先进的舰载红外搜索和跟踪系统。IRST系统具有重量轻、体积小、分辨率和跟踪精度高、抗隐身能力强及昼夜不停地工作等特点。因此，80年代各国海军开始装备第一代IRST系统。为增大其作用距离和增强其探测能力，80年代末各国海军大力研制第二代IRST系统。这些系统是以焦平面阵列红外探测器和新型信号处理技术为基础，采用双波段工作，以增强水面舰艇对付掠海飞行反舰导弹的海面搜索能力。它可同时跟踪数百个目标，对掠海反舰导弹的探测距离为数十公里。



·消光气溶胶技术

消光气溶胶技术是在仿生学原理的基础上发展起来的。所谓消光气溶胶，即是以消光性物质经特殊方法处理后的微粒为弥散相，以空气为弥散介质所形成的悬浮体。它能对入射的可见光、红外和激光等的光波加以吸收和散射，从而切断光电系统与目标间的信号传递，使光电侦察系统捕获不到目标，使光电制导武器的导引头失灵。因此，消光气溶胶已成为当今军事上光电对抗的手段之一。

·红外跟踪仪的发展

现代舰船防御系统正朝着跟踪手段多样化的方向发展，红外跟踪仪的主要作用是昼夜不停地探测、监视和跟踪空中目标或水面目标，红外跟踪仪正朝着模块化、固体化和智能化方向发展，发展潜力极大。光电/红外EW的重点研究项目是其总体技术、集成固化技术以及确定光电/红外信号特征的研究。

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2.8 EW仿真/建模技术与虚拟现实技术

仿真(Simulation)技术是以控制理论、相似原理、数模与计算技术、信息技术、C3I系统与EW系统技术及其应用领域相关专业技术为基础，以计算机和多种专用物理效应设备为工具，借助C3I系统与EW系统模型，对真实的或设想的C3I系统与EW系统进行动态试验研究的一门新兴综合性技术。它又是一种可控制的、无破坏性的耗费极小的并允许多次重复的试验手段。建模是仿真之基础，亦是仿真的结果，研究新型建模仿真方法是其首要任务，尤其是针对EW复杂性及特殊性将知识库用于EW系统建模和仿真至关重要。这里面包括仿真模型建立及验证专家系统、仿真算法选取专家系统和仿真结果分析专家系统等。


现代海战已由传统的单一武器单一兵种的对抗发展为现代的体系与体系的攻防对抗。现代科学技术的发展使武器系统变得日趋复杂和大型化，影响其作战性能的因素亦颇多，尤其在实战中对不同武器系统间的协同作战与紧密配合的要求日益增高，仅仅依靠传统的科学计算程序已不能满足系统综合性能分析的需要。攻防与EW对抗仿真则能为此提供极好的辅助分析决策手段，通过仿真，不仅可判断武器系统战术技术指标的合理性与优劣，确定最佳的武器体系构成，使体系发挥最大效益，而且使得一些本来无法进行试验的过程(如大规模毁伤等)在其中获得验证，它与实兵演习相比，大大节省了人力、物力和时间，受到各国军界的极大重视。仿真是一种模仿行为。系统仿真则是模仿现有系统或未来系统的运行状态的一种技术手段，它利用计算机来运行仿真模型，模拟实际系统的运行状态及随时间变化的过程，并通过对仿真运行过程观测与统计，得到被仿真系统的仿真输出参数的基本特性，以此来评估并推断实际系统的实际参数与性能。


由于威胁环境以及电子对抗(ECM)双方斗争复杂性和多变性。有时实战考核EW系统和训练EW指挥员、操作员实际上是无法做到的。将EW仿真器广泛应用于训练、测试和鉴定等方面是非常必要的，由于仿真/建模技术具有可控性、无破坏性、安全性且允许多次重复性等优点，因此可提高现代武器系统的质量、节省经费和缩短研制周期。

近年来发展起来的作战行动仿真及综合防御系统性能仿真等仿真/建模技术在军事领域内得到了广泛的应用与发展。随着军事需求和技术的发展，为适应现代海战环境下武器群体或体系攻防对抗与EW仿真的需要，已由单武器平台的性能仿真发展为多武器平台在作战环境下的攻防与EW对抗仿真和多兵种多武器协调的体系攻防与EW对抗仿真。在仿真网络(SIMNET)成功的基础上，分布交互仿真(DIS)技术得以发展。DIS是建立在互联网的基础上，将分散于不同舰艇的软硬件设备及有关人员联系在一起，并在人工合成的多武器平台的"电子环境"中，构成一个在时间及空间上相互耦合，同时共享的一个综合性虚拟作战环境而进行体系对抗与EW的仿真。

DIS技术实际上是一项以网络为基础，用局域网、广域网及远程通信网将仿真系统、计算机生成兵力及其他设备联成一整体的技术。随着现代海战发展的需要，军种间的联合演习变得极为重要。但目前任何单军种都无法单靠自身的力量来研制一个具有广泛应用性的仿真系统。利用DIS技术可使各军种间达成体系结构的统一，能实现真正意义上的军事规模的消减，以质量的提高换取数量的减少。多媒体仿真是目前能够提高仿真系统人机交互水平的、效费比最佳的一种仿真方法和技术手段。从多媒体仿真到虚拟仿真，技术发展上具有良好的继承性。

多媒体仿真是面向21世纪虚拟仿真应用的，以多媒体仿真为基础来发展虚拟仿真是有益的。多媒体仿真与虚拟仿真在建模方法和仿真算法上有着内在的相似性，多媒体仿真对象可视为虚拟仿真雏型。与多媒体仿真相比，虚拟仿真的先进性集中体现在图形处理设备、传感设备及软件开发工具上，以人在回路中"的仿真方法上。多媒体仿真能为虚拟仿真提供必要的理论方法基础和技术储备。多媒体仿真和虚拟仿真之间存在的技术上的继承性和应用上的互补性，使两者的发展可珠联璧合，相得益彰。近年来，专家系统(ES)和人工智能(AI)技术得到了迅速发展和应用。当前仿真技术的发展趋势之一，是将专家系统，人工智能技术与传统仿真技术相结合而形成一种新型的仿真系统，即智能化仿真系统。此种系统有效地克服了传统仿真系统不足之处，具有功能更强的仿真能力。可以预见，随着仿真自身技术的日趋发展与完善，仿真/建模技术将会对未来军事的发展产生深远的影响。


VR技术属于一种新型计算机人机交互技术，它突破了人机之间信息交互单纯数字化的方式，为建立友好的人机界面提供了技术支撑。创造出一种高度逼真的环境，使人仿佛置身于现实场景之中，实现人机环境的和谐结合，进而产生身临其境的玄妙感觉。VR技术可与军事欺骗相结合，即在海战时适时地将虚拟信息(如虚拟的舰队行动，交互场面及作战方案等)"注入"敌方指挥控制系统，使敌误认虚为实，造成敌方混乱。

海战战场环境主要包括地形，气候及气象等方面。海战战场环境对海战影响颇大。利用VR技术产生逼真的海战战场环境，将为战术训练提供良好的条件。由于战争的突发性增强，作战人员无法预先到达战场熟悉地形环境。故利用VR技术将未来的海战战场环境模拟出来，并让指战员进入该环境进行亲身体验，无疑是解决这一问题的有效途径。为提高海战战场环境虚拟现实系统的逼真性，则必须建立相应的海战战场环境图形图像库。此种3维图形图像库包括海战战场环境模拟过程中的各种战场目标对象(如飞机、导弹、舰炮等)、作战场景、作战背景、电子对抗及作战双方人员的图像。海战战场目标对象及作战场景一般是通过虚拟现实系统中的建模软件来实现的。作战背景主要是指天气变化、雨、雾、雪及夜景等周围环境背景，这要借助VR的相关技术手段来实现。至于作战人员的模拟，可采用图形建模或图像映射或通过两者组合来实现。有了3维图形图像库，参与者便可逼真地"进入"海战战场。3维图形图像库的使用与虚拟现实系统的设备息息相关。同样的设备，3维图像愈详实，VR系统目标对象的运动便愈慢。故选取合适的图象分辨率来获得最佳效果至关重要。高技术条件下的联合作战，工程保障任务繁重、艰巨，工程作业技术复杂、难度大、危险性大、工程装备、器材的耗损量大，供给与技术保障颇为困难。如组织登陆作战工程保障演习，需花大量的人力、物力和财力方能完成。采用VR技术，在虚拟的环境下，进行协同作战演习，可评估工程保障方案的效果，评估作业能力，从而取得近似"实战"的数据，积累演习经验。

在SIMNET的基础上，美军将地理上分散的模拟器通过DIS技术联网，以使各种军用模拟器如飞机、导弹、舰艇、地面防御系统的大炮、雷达、导弹等能协同作战，构成一个规模宏大的军事演习环境。VR技术将为武器装备确定需求、设计、制作样机、批量生产，为舰队的模拟训练、战备，为制定合成作战条令，为制定应急计划，为战后评估及战史分析等几乎全部军事活动提供一种一体化的作战环境。这将有助于从虚拟武器及战场顺利地过渡到真实武器与战场，对各种军事活动的影响将是极为深远的，有着极为广泛的军事应用前景。

kok

2.9 EW设备的应用技术

·EW设备的战术应用技术分析

EW设备的效用除与设备自身的技术参数有关外，在很大程度上还依赖于系统设备的战术应用。21世纪海战中EW设备应用技术研究主要为以下三个方面：


①射频、光电和红外多种设备的综合应用;


②EW设备的战术应用应强调截获和火控系统的无源手段。未来海战中，无源探测是获取情报信息的主要来源之一，故无源截获(ESM)将会大量使用，这包括使各种平台具备先进的截获与识别信号和测向能力。这些能力与其它一些装置组合可产生无源火控功能。隐身技术的发展引起了军界人士密切关注。世界各军事强国都在竞相发展隐身技术和隐身兵器；目前正在探索新颖隐身机理和开发新型隐身材料，并不断取得新的突破；反隐身技术的研究亦初露锋芒。可以断言，21世纪初，隐身飞机和隐身导弹等将普遍装备舰队。隐身技术和反辐射武器的发展是人们颇为重视光电/红外和信号检测的又一个原因;



③对重要的EW威胁目标，电子对抗斗争更强调硬摧毁。重要的EW目标装备技术日趋先进，如快速捷变频或跳频雷达设备，跳频/扩频通信设备、自适应波束控制的雷达与通信设施等，仅采用电子对抗(ECM)变得日益困难，西方军事专家和前苏军首脑愈加重视硬摧毁手段。实现硬摧毁对EW系统的搜索、跟踪和分析等方面提出了更高的要求。


·重视激光武器的战术应用

激光武器属于一种全新概念的武器，通常由以激光器为核心，加上瞄准跟踪系统、光束控制与发送系统组成。它以激光束为"弹"，靠激光的高能毁伤人眼、诸种光电设备的传感器或直接摧毁军事装备，具有常规武器无法替代的优点：无需计算弹道，其弹道即光路是条直线，可直接射向目标，因而命中率颇高；更无需提前量，其"光子弹"以30万千米/秒的速度射出，较导弹和卫星的速度都快，反应迅速，瞬发即中。此外，激光武器不产生后座力、不受电磁干扰等。激光武器的问世，必将对现代海战产生重大的影响。在电子化的现代战争中，防御系统采用低能激光武器破坏敌方的电子设备，真是如鱼得水。而直接用于摧毁舰船、坦克和飞机的高能激光武器一旦发展成熟，将成为威力巨大的重要攻击性武器。因此，激光武器的发展将会进一步引起军事上的变革。


·大力发展反辐射导弹硬杀伤应用技术

海湾战争表明，战争中首先是采取软杀伤力的电子对抗措施，干扰敌对空雷达和导弹控制雷达，暂时使雷达迷盲或失效；接着是采用硬杀伤的防空压制武器(反辐射导弹)直接摧毁敌方雷达。因此，应大力发展反辐射导弹，增强电子战攻击的硬杀伤能力，充分发挥电子战攻击的效率。电子战在一切作战领域中是至关重要的"兵力倍增器"，为适应未来高新技术战争和技术飞速发展的现实，应不断发展电子战概念并扩展其内涵。




2.10  EW系统的总体技术

·EW系统的七项总体技术

EW作为一个系统理应用系统工程的方法加以研究。EW系统总体技术保障了诸传感器(分系统)获取的目标信息，能被实时、准确和大吞吐量地进行处理；各分系统间信息传输交换通道简便而畅通；系统控制既灵活又方便，拥有良好的人机接口及大量的辅助决策软件。以下七项总体技术可作为我国海军今后的研究重点：


①电子战的策略与方法；
②电子战系统的电磁兼容性；
③电子战系统的抗毁性；
④电子战系统设备与各战区的配备；
⑤电子战与C3I系统及武器系统的相互接口；
⑥建立预警机综合电子战系统；
⑦空－海一体化电子战。
分布式C3I系统具有强抗毁性，能确保下级指挥官得到与其有关的详实作战信息，从而使其能根据上级总的作战意图，当机立断地处置临时出现的战况，以便取得最佳的作战效能。


·重视对计算机病毒武器及其对抗的应用研究随着科学技术的发展，计算机广泛应用于作战部队。


计算机已成为C4I系统及各类信息化武器装备的"神经中枢"，其自身存在的脆弱性，使之易受计算机病毒的侵害。计算机病毒是隐藏于计算机系统数据资源内，利用系统资源进行繁殖、生存，影响计算机系统正常运行并通过系统数据共享的途径进行传染的有害程序。分布式系统结构及网络化的通信技术为计算机病毒的传播和繁殖创造了有利条件；计算机软、硬件的标准化和信息格式的标准化，亦有利于计算机病毒程序的编制与简化。利用计算机病毒的传染性、潜伏性、隐蔽性及破坏性，来干扰、瘫痪敌方信息系统和网络，其作用是常规电子战技术手段所不及的。


计算机病毒对信息系统和网络的有效破坏作用已引起各国军方的高度重视，纷纷着手研制计算机病毒武器，其中包括：①研究计算机病毒的运行机理和破坏机理；②研究计算机病毒渗入系统和网络的方法；③研究利用无线电发送病毒的方法等。计算机病毒的产生，引起一场新的电子战。计算机病毒是隐藏于计算机系统内的一种破坏性程序。它能利用系统数据资源进行繁殖，并通过系统数据共享进行传染。随着计算机大量应用于军事领域及武器综合控制系统、电子战系统、C4I系统，计算机更显得举足轻重。可利用计算机病毒来破坏、毁掉敌方的计算机系统，使其局部或全部失效，以致陷入瘫痪。故计算机病毒已成为一种新型的电子战手段。计算机病毒对抗(ComputerCirusCounter-measures－CVCM)是一种新型的电子对抗技术，该技术正在兴起并获得迅速发展。计算机病毒对抗包括如下两个方面：一是对敌方实施计算机病毒(CV)进攻与传染，二是防御敌方计算机病毒进攻与传染。它将成为高新技术战争的一种重要的作战手段，在未来的海战中将起到至关重要的作用。


C4I系统的核心是计算机，计算机正确运行是确保作战指挥顺利进行之关键。然而，现代海战中将计算机病毒作为一种武器已开始使用了，并且取得了其它任何武器都无法比拟的战果。计算机病毒可使敌方C4I系统的功能紊乱进而陷于瘫痪，达到不战自乱进而战胜敌方之目的。计算机病毒武器与电子对抗(ECM)相比具有如下5大特点：①计算机病毒对准的是系统处理机，是针对计算机的一种软对抗；ECM瞄准的是电子系统接收机，是针对接收系统的硬对抗;②计算机病毒可预先注入并潜伏于系统内，除非将其排除或停机，否则它是长期有效的；ECM只有在干扰开始至结束期间敌方接收系统亦开机时方有效;③计算机病毒攻击的是无防御能力乃至防御能力最薄弱之环节，破坏的是敌方系统的数据、程序及系统的功能；ECM攻击的是接收机能力最强的环节，破坏的是敌方所获得的信号;④计算机病毒仅需注入一次，便可长期有效并能相互传染，难于被发现，难以预防；ECM仅有一次的效用，而且易被发现亦易于防御。⑤计算机病毒使用方法多种多样，有直接法和间接法等；而ECM只有单一方法，即直接法。正因为计算机病毒武器具有上述这些明显的特点，才使其一开始便具有重要的地位。只有花大力气去进行研究、开发这种武器，方能在军事上取得优势。随着我国海军现代化建设的日趋加快，指挥自动化系统和武器自动化系统等都会大量装备舰队，假若不尽快进行计算机病毒的研究，这些现代化的武器装备将会受到严重威胁或破坏。因此，进行计算机病毒的研究刻不容缓。目前各国海军对计算机病毒的研制都给予了高度的重视，投入了大量的人力和物力，尤其是美海军，已拥有各种带病毒的芯片、用于病毒对抗的武器装备器材以及病毒武器使用的方法和手段。未来高科技战争中计算机病毒将是C4I系统对抗的主要手段，面对此种严峻的挑战，我们应做好充分准备，大力研制、发展计算机病毒武器，使之能成为我国海军克敌致胜的"杀手锏"。


·建立综合性电子战体系

综合性电子战体系具有电子侦察、电子防御和电子攻击三大功能。电子侦察功能是由海、陆、空及天构成的一体化侦察网。可见，综合性电子战体系具有极强的作战能力和快速反应能力，属于既灵活又柔性的体系结构，尤其适用于高新技术局部战争中体系对体系对抗的需求。海湾战争表明，战场上敌对双方通过自动化、智能化C3I系统，将各种高新技术的兵器组合在一起，夺取制空、制海权。电子技术已广泛渗透至军事的各个领域，并成为C4I系统和高新技术兵器的核心和支柱。因此，电子战发展的总目标应是夺取"制电磁权"。高技术的战争必须是通过多平台多种电子战装备及其综合运用，构成三军一体、功能互补的综合性电子战系统，在关键的时间、方向和地点对敌方C4I系统和制导系统实施有效的干扰及反辐射攻击，充分发挥电子战的整体作战效能，以夺取制电磁权。

kok

3、结束语

纵观世界电子战发展史及21世纪的海战环境，尤其是未来电子战发展趋势可以看出。仅以预警雷达作为主要探测、指挥和引导手段，将难以完成未来海战的使命。应运而生、代之而起的是以"预警雷达、敌我识别、无源探测、红外探测、有源干扰和无源干扰、通信和自卫干扰"等分系统组成的一体化电子对抗系统，方能在尖锐复杂的对抗和信息密集的环境中立于不败之地。电子战集高新技术于一身，已倍受世界各国重视。展望未来，电子战技术的发展将极为迅速。现代海战，明显地反映出科学技术进步出战斗力的战争意识;科学强军"战略必将是未来各国海军现代化建设必然发展趋势。我国海军必须根据我国国情制定出我国海军发展电子战技术的规划，并切实予以实施，这对赢得未来海战胜利具有至关重要的意义。

kok

好像和大人发过
:L:L