军事信息对抗技术与装备的发展研究

2016-02-22 10:37:18

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随着信息技术的飞速发展和国际形势的不断变化,信息技术装备已广泛渗透到现代军事斗争的各个领域, 信息对抗的对象更加广泛,战场环境日趋复杂。 面对不断变化的作战对象和复杂的战场环境,交战双方要想在作战中夺取战场信息的控制权和使用权,必须研究更加先进的信息对抗技术和寻求更有效的信息作战手段。因此世界各国根据本国实际情况,纷纷调整自己的信息对抗技术与装备发展战略和发展重点, 未来军事信息对抗技术与装备发展呈现出了新的特点和趋势。
 
1.向综合一体化、通用化方向发展
 
一百年来, 电子对抗技术和装备走过了一条从单一技术体制、单机/单站对抗、单一作战手段与对抗形式向系统与系统对抗、体系与体系对抗、 多频段/多领域/多种作战手段与对抗形式综合运用发展的道路。 为适应未来信息化战争基于体系对抗的基本特征,电子对抗装备正从单一设备向多平台、多手段、多功能的综合一体化电子战系统方向发展,并将形成更高层次的综合化。综合一体化系统具有资源冗余、信息共享、可动态重组、可利用性高、可维修性强等特点,能大大提高信息作战的整体效能。
 
通用化则是指电子对抗系统的设备普遍采用标准化模块结构,通过组建多种作战平台通用的弹性系统骨架,使不同的系统、设备之间尽可能拥有相同的电子模块,相互之间可以通用,根据不同的对抗对象快速组装成功能不同的作战装备。 这样避免了设备的重复研制,降低了成本,同时减少了设备、器件的种类,简化了装备系统的后勤保障和技术维护,并有效地提高了电子对抗系统的反应速度和作战效能。
 
2.向全频谱、多波束、高功率方向拓展
 
当前国内外电子信息对抗装备的发展趋势可归纳为以下三点:
 
2.1 干扰频段不断扩展
 
现代各种新型军用电子设备的频段不断扩展,从长波、短波、微波发展到毫米波频段。 美国早期生产的干扰机只能工作在 S 频段上,20世纪 80 年代干扰的工作频率已达 18GHz, 本世纪初干扰机的工作频率可达 40GHz。近年来,太赫兹技术成了热议的一项新技术,人们认为它将推动未来电子对抗实现革命性的发展。 太赫兹(THz, l×1012Hz)频段是指 0.1THz -10THz(波长 3000μm-30μm)的频率范围,介于毫米波与红外线之间的电磁辐射区域,是目前电磁频谱中唯一未获得充分研究的频段。 太赫兹蕴含着巨大的军事应用价值。 美国已正式启动太赫兹电子器件和装备发展计划,涉及太赫兹雷达、太赫兹电子侦察、太赫兹频段的超宽带通信和数据链、太赫兹精确制导武器等,这些都与电子对抗密切相关。
 
2.2 干扰技术朝多波束方向发展
 
在未来信息战争复杂的电子战环境中,一架作战飞机可能同时受到几十部雷达的跟踪,要对付这些雷达的威胁,首先要求干扰机的侦收和引导部分能对这些雷达信号迅速截获、分选、识别并排列出威胁次序,并能立即把干扰机的发射引导到正确的频率和方位上。 在这样复杂密集信号环境中使用单波束干扰机来同时干扰几十部雷达是非常困难的,因此多波束技术已成为今后干扰技术的发展方向。国外发展的多波束干扰技术主要有三种:相控阵干扰系统、透镜馈电干扰系统、固态阵干扰系统。
 
2.3 干扰功率不断提高
 
为了干扰压制敌方军用电子装备,提高干扰机的功率以及采用功率管理技术是干扰技术发展的重要途径。美国20世纪50年代研制生产的干扰机功率只有上百瓦,60年代达上千瓦,70年代达几千瓦,80年代其干扰机的脉冲功率已达到兆瓦级,现在的干扰功率可达到几十兆瓦级,未来的干扰功率将会更高。
 
3.向无人化方向发展
 
近年来,由于无人机在战场上的诸多优势,其重大的军事价值已为各国军方所公认,军事强国不断加大对无人平台的研发力度,其发展势头日趋强劲。 当代的无人机已发展成为能够遂行电子侦察、电子干扰、反辐射攻击以及战场目标毁伤效果评估等多种作战任务的多用途电子战平台。 与有人驾驶电子战飞机相比,无人机具有雷达截面积小,不易被敌方雷达发现,操作简单,部署快捷灵活,实时性强,可回收,效费比高以及可避免飞行员伤亡等诸多优点。 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。在未来信息化战场上,无人机将成为战场信息获取和信息压制的一种理想的电子战平台。同时,无人化的电子对抗装备也必将得到更大发展,电子对抗无人机以及电子对抗与火力攻击一体的无人化装备, 甚至电子对抗机器人,将更多地出现在未来的战场上。
 
4.向隐身、反隐身方向发展
 
隐身技术作为20世纪一项新的技术促使战场军事装备向其方向发展由于各种新型探测系统和精确制导武器的相继问世,隐身兵器的重要性与日俱增。其涉及的技术领域十分广泛,已经从最初应用在飞机的可视控制,拓展到各种武器装备的雷达、红外、声、光、电磁等各种目标特征信号的控制。以美国为首的各军事强国都在积极研究隐身技术,取得了突破性进展,相继研制出隐身轰炸机、隐身战斗机、隐身巡航导弹、隐身舰船和隐身装甲车等,有的已投入战场使用,在战争中显示出巨大威力。 同时,反隐身技术也在深入发展,并不断取得新成就。
 
4.1 大力发展隐身技术
 
从20世纪70年代以来,电子战装备的隐身技术日益为各国所重视,从局部采用到全面采用,从陆军装备到空军、海军装备,都强调隐身和低截获。其主要是通过改变目标外形设计和采用雷达吸收波材料来实现的。可以预料,在未来战争中,不具备隐身性的装备是无法生存的。
 
4.2 大力发展反隐身技术与装备
 
隐身技术的迅速发展对战略和战术防御系统提出了严峻挑战,迫使人们考虑如何摧毁隐身兵器并研究反隐身技术。隐身技术与反隐身技术的发展,是相互制约、相互促进的,无论哪一方有新的突破,都将引起另一方的重大变革。反隐身技术的发展方向是:综合运用,系统综合(集成),开发新的反隐身技术理论。
 
一是,发展新型无源探测定位技术。 随着战场环境的日益复杂和反辐射导弹及隐身技术的广泛应用,传统的探测系统已无法完全满足现代战争的要求, 因此国外正在大力开发研制新型的无源探测系统。这种系统采用非合作的电视、广播发射机作为照射源来探测和跟踪空中目标,它具有较好的探测、跟踪性能、很强的生存能力和良好的反隐身能力。
 
二是,重点发展反隐身无源探测定位系统。 无源探测定位系统在许多强电磁环境中占有与雷达有源探测定位系统同等重要的地位,是未来对付空中预警机、电子干扰飞机、隐身飞机等高价目标以及其他大功率辐射源的重要电子战手段。美国把无源探测定位系统看作是一种重要的反预警机、反隐身手段,已在研制一种用于反预警机的远程无源定位系统;俄罗斯已研制一种用于定位大功率辐射源的“卡尔秋塔”无源探测定位系统。 未来的战争是信息战争,在各类信息中,物体的位置无疑是重要信息之一,正是这一点在不断地推动无源探测定位系统的发展。
 
5.向太空、深海方向发展
 
随着作战空间的不断扩大,电子对抗将进一步向太空、临近空间和深海拓展。
 
航天信息对抗是信息对抗的一个“制高点”。 航天系统中,80%以上为电子信息设备,并且随着其多种抗干扰手段的应用,地基侦察干扰手段已经难以发挥作用,天基信息对抗大有用武之地,前景广阔。目前航天信息对抗技术发展的重点有三个:一是,天基侦察监视引导,包括地面/空基及天基目标的侦察监视;二是,天基对抗手段,包括传感器软硬破坏、信息链路阻断;三是,天地一体对抗手段,包括天地一体电子战手段、空间网络对抗手段等。
 
20km-100km 的临近空间是未来电子对抗的又一个新作战空间,潜在军事价值巨大。 临近空间飞行器有望广泛用于电子对抗侦察、监视、预警、干扰、导弹防御、反恐作战等。从目前美军在伊拉克战场的应用情况来看,效果良好。美军在空间信息对抗武器装备上非常重视,已经勾勒出发展路线图,计划于 2030 年前后,空间信息对抗作战体系将进入成熟期,形成系统的实战与威慑能力。
 
对水下目标、深水潜艇的电子对抗侦察、预警探测、水声对抗等信息对抗技术与装备建设上,由于事关海洋权益和海上安全,各国非常重视,已展开进一步技术攻关。
 
6.向新概念武器方向发展
 
随着人类在新技术、新材料、新能源、新结构等方面的不断探索和开拓创新,未来必将出现更多机理更新、新技术含量更高的电子对抗新武器。当前,由于军事电子信息技术的飞速发展,使得军事电子信息系统和精确制导武器系统产生了革命性的变革。战场数字化、信息化的趋势又加速了这些技术领域的发展和变革。 从目前发展情况看,正在研制或已经研制还在不断发展完善的电子对抗新概念武器主要有以下几种类型:
 
6.1 高能激光武器
高能激光武器是指利用高能量密度的激光束毁伤目标的一种新型武器,它具有以光速攻击、反应快、射击精确、自动化程度高、隐蔽性好等优点。为了应付未来高技术局部战争,美军在大力发展战略激光反卫星武器和战术激光武器。目前,高能激光武器仍处于研制发展之中,尚有许多技术问题或工程问题需要解决,离实战要求还有一段距离。
 
6.2 高功率微波武器
 
高功率微波指频率范围在 1-30GHz 内, 发射功率在兆瓦量级以上的微波辐射。高功率微波武器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。到目前为止,各国对高功率微波武器的研制日趋成熟,其主要研制领域是高功率微波定向发射系统和中功率“超级干扰机”。俄罗斯与美国已经研制出了高功率微波发射系统的相关装置,超级干扰机正处在实验室研制阶段,部分装备己开始在现代高技术局部战争中应用。可以预计,高功率微波武器必将成为一种集软硬杀伤和多种作战功能于一身的新型电子战武器。
 
6.3 粒子束武器
 
粒子束武器是指利用接近光速的电子、原子等高能粒子流毁伤目标的一种定向能武器。 高能粒子束武器可击毁高速飞行的导弹,特别适用于对付带核弹头的洲际弹道导弹,能把导弹击毁在外层空间。 中性粒子束武器则被认为是未来对付敌方军用卫星的最有效武器。这类武器基本的研制工作仍处于机理探索研究阶段,目前的研制和实验研究也只是原理性的或原型样机,还需要解决许多具体问题,特别是束流控制、点火、定向、传输等。尽管如此,随着当代高技术的迅速发展,有关粒子束武器正在深入研究,在21世纪的战场上粒子束武器可能成为一种高效的防御武器。
 
7.向网电空间对抗方向发展
 
网电空间又称赛博空间(Cyberspace),已成为继陆、海、空、天之后的第五维作战空间。网电空间对抗是指在网电空间或透过网电空间进行的军事活动、情报活动和其他对抗活动。 网电空间对抗发端于互联网黑客攻击,目前正在演变为国家、组织间一种新型战争形态。网电空间对抗中的网络包括电力网、电信网、互联网、计算机系统、嵌入式系统、时空基准系统、信息化系统(物联网、泛在网)等。 既包含传统的计算机网络,也包含电磁频谱空间。所有这些网络都可以成为网电空间对抗的目标和作用域。
 
网电空间对抗主要包括网络侦察、网络防御和网络攻击等三种作战样式。 在网电空间对抗的前沿技术中,侦察类融合于网络攻防技术之中,如隐身木马技术、各种钓鱼软件、间谍软件以及“赛博飞行器”等;攻击类主要有分布式拒绝服务攻击、网络“数字大炮”和各种病毒攻击技术等;防御类主要有“主动身份验证”、网络基因、深度数据包检测技术等。
 
美国防部于2013年7月宣布,美军组建网络部队的工作即将完成,总人数达4000人的网军将很快全部就位。同时,斯诺登“棱镜”风波事件致使美俄也建立了类似冷战时期美苏首脑热线的网络热线,“以防止发生意外性网络战争”。 可以预见,“制网权”乃至“制信息权”将会成为各国争夺的又一控制权,网电空间的军备竞赛将愈演愈烈。
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