1、批准人: 年 月 日复杂电磁环境基础知识教学提要课 目:复杂电磁环境基本知识介绍目 的:了解复杂电磁环境形成过程,弄清其基本概念,明确现代战争中电磁环境对作战通信的主要影响,为后面学习复杂电磁环境的构建、战法与训法以及组织实施复杂电磁环境下的通电对抗训练打下基础。内 容:1、无线电通信与电磁环境的形成2、西北战区面临的电子威胁3、复杂电磁环境的基本概念4、复杂电磁环境复杂程度分类5、复杂电磁环境构建的基本方法6、研究复杂电磁环境的意义时 间: 小时方 法:理论讲解地 点:多媒体教室要 求:(略)器材保障:(略)授课进程授课准备 分钟1、清点人员,整理着装,向在 场首长报告。2、宣布授课提要。授
2、课实施 小时复杂电磁环境基础知识军委主席胡锦涛同志胡主席指出:“必须把提高复杂电磁环境下的作战能力,放在十分重要位置。一要有过硬的措施;二要狠抓落实;望务必一抓到底。”郭副主席指示:“ 对反台独 应急作战部队年底形成复杂电磁环境下作战能力提出积极可行、具体明确的目 标要求。 ”在全军军事训练会议上胡主席强调指出:“制信息权实质 是制电磁权 ,不仅要把高技术武器装 备放到复杂电磁环境下去训练和检验,而且要在这种条件下开展带战术背景的综合演练。” 胡主席的指示为我们开展复杂电磁环境下的通信训练指明了方向。我们必须通过训练,提高部(分)队有应对各种等级电磁环境的能力,尤其要把握现代信息作战特点,考虑
3、到陆海空天电多维电磁战场对通信的影响。因为只有这样,才能真实地体现和面对未来作战环境,全面提高信息作战能力。 为此,同时为给 后面训练打下基础,今天我首先介绍一下复杂电磁环境的概念和有关知识。一、无线电通信与电磁环境的形成(一)电磁波的发现与运用是电磁环境形成的基础复杂电磁环境主要是针对无线电通信手段来说的。大家对于无线电通信很熟悉,它有着悠久的历史。早在公元 1831 年英物理学家法拉第在总结前人研究成果的基础上,就提出了电 磁感应定律, 认为磁电可以相互转换的。 这为电磁波的研究奠定了基础。1865 年,英物理学家麦克斯 韦 建立了电与磁的统一理论,即麦克斯韦电磁理论。认为运 动着的电荷可
4、以产生电磁辐射。这就告诉人们电可以“无线”的方式向外传播。1887 年德国科学家赫兹就用实验的方式证明了电磁波的存在。实现了电磁波的产 生与接收。 1895 和 1896 年,意大利 发明家马克尼和俄国物理学家波波夫分别成功地进行了无线电通信试验。1901 年跨越大西洋的越洋无线电通信宣告试验成功。至此,人类进入了电 磁时代。在第一次世界大战时期,无线电通信的创始人马可尼,携带着他发明的电报机到意大利军队应召服役。从此,无线电通信正式进 入到军事指挥通信领域。当时主要在长波和中波波段。后来(1924 年)又发明了短波通信,随后又发展了微波通信、对 流层散射通信和卫 星通信。无线电通信手段的强大
5、优势,使得它迅猛发展。 现在我们用的无线电报、 电话(移动通信)、微波接力通信、卫星通信等,都是它的家族成 员。小到私人通信,大到民用、军用通信都离不开它。新的科学技术运用到军事领域,必然引起作战形式的改变。正是无线电通信的迅速发展和在军事领域的广泛应用,不仅催生了新的作战方式的改变(如电子战、精确打击战等,成为现代信息作战的主要作战形式),而且也造成了日益复 杂的电磁环境。这是为什么呢?因为频率是一种资源,而且是有限资源,大家都想去开发利用它, 这就有了竞争。在 频谱开发领域由于我 们的开发能力比起先进国家来说还相对较低。因此,频率资源也受到了世界强国的制约与挤压。尤其是敌对国家对我们恶意干
6、扰,使得我国电磁空间安全受到了严重威胁。这正是我们讨论复杂电磁环境下通信对抗问题的原因。下面,我们介绍一些频谱知识:只要是无线电设备都要使用一定的频率,即占有一定的频率 资源。那么,这些资源有多少呢?20 世纪以来,电磁波理论和应用不断取得重大成就。使电磁波成为人类传递信息和能量的最重要形式。尤其在军事领域, 电磁波已 经成为战场信息获取、 传递、使用以及对抗的重要媒介和最佳载体。目前,军 事电子技术所利用的频谱已覆盖了从极低频、短波、微波、毫米波、亚毫米波、红外到可见光等全部频段。从低到高的各频段:分别是超长波、长波、中波、米波(即短波)、分米波、厘米波、毫米波、红外线、可 见光、紫外光。超
7、长波是超低频范围,频率范围 3300HZ;在其上有特低频,称其为特长波,频率范围 3003000HZ;还有甚低频,称甚长波, 频 率范围 300030KHZ ;F 越低穿透地层与海水能力越强。长波是低频范围,频率范围 30K300KHZ;长波以下的低频范围,可用于导航和固定通信业务,如地下、水面通信,多用于海军电台。中波属中频范围,频率范围 3003MHZ;用于导航与固定与移动业务,还多用于地方无线电广播(广播电台)。短波属于高频范围,频率范围 330MHZ;用于多种业务,如导航、广播、固定与移动业务,尤其是多用于 军地无线电电台通信。是靠电离层反射达成的通信。超短波属于甚高频,频率范围 30
8、300MHZ;波段是米波,用于导航、电视、调频广播、雷达、 电离层散射通信、固定与移 动业务 和宇宙通信。在军队中多用于战术电台通信和雷达侦察与制导。微波目前运用的最广泛,在频段上它含有分米波、厘米波、毫米波和 丝米波。频率范围 300MHZ3000GHZ;多用于导航、电视、固定与移动通信、宇宙通信和雷达业务。波段宽容量大且 稳定。微波通信包括微波接力(频率 212GHZ)、对流层 散射(100M 10G 但大多设备频率在 755985MHZ, 军用移动通信在 4.4G4.5G 。另外还有微波电离层散射通信:30M100MHZ, S 大于 100KM)和卫星通信(频率在 110G 较多)三种。
9、频率范围 300GHZ 以上的频率是红外线、可见光和紫外 线,用于激光通信和侦察与制导等。红外线介于可见光与无线电波的毫米波之间,实质上是一电磁辐射,又叫红外辐射。自然界中的万物每 时每刻都在向外辐射着红外线。如光电对抗中,就有激光干扰和红外干扰。主要集中在可见光、近 红外、中 红外和远红外四个波段,激光只占四波段中的极窄的频带。以上介绍只是让大家对频段的运用有所了解,只要记下下面这句话就可以了:在以上无线电波的全频段上,分别工作着通信系统、雷达系统、光 电系统、武器控制与制导系统、电子对抗系统等军事电子信息系统。微波无线电接力通信、卫星通信、散射通信与光纤通信,被 喻为当代信息传输高速公路。
10、(二)电磁领域的对抗活动推动战场电磁环境的发展战场上的电子对抗活动又称为电子战。通过近年来的几场战争我们可以看到这样一个趋势:电磁应用在战争中的作用越来越重要,电磁领域的对抗活动必将日益激烈,使得以争夺电 磁空间控制使用权为目的的电子战也越来越残酷。电子战的初始阶段,可以追溯到第一次世界大战期间。那时的电子对抗行为,完全属于通信兵不自觉的好奇心理趋使,常常用自己的收信机偷听其它电台或是敌方的电台,到后来听到 敌方电台正在工作时,用同样频率对敌实施干扰,破坏对方的通信联络。这便是 电子干扰的初始阶段。主要特征是:对抗方式单一(主要是通信侦听);没有建制(没有专用设备和作战力量);范围较小(限于无
11、线电通信领域);自发行动(实施无线电侦察、窃听是无计划行动)。主要是运用无线通信接收机和测向机,通过侦测 确定敌方电波方向,来推断敌人的行动。如兵力部署、运动方向等情况,以供指挥员 决策。同 时,也采取有目的的组织无线电通信发信机,有针对 性地对敌实施电 子干扰活动,以达到破坏敌方通信与指挥的目的。 电子对抗的实质:电子对抗的斗争领域是电磁频谱,电子对抗技术要解决的主要问题是:争夺电磁频谱的控制权和使用权。当意识到电子干扰的效果后,专门的电子战兵力兵器便应运而生了。在第二次世界大战期间,无线电对抗活动已形成了规模,成为破坏敌方指挥通信或实施欺骗佯动的基本手段。如英国人为了反空袭,找到了对付德国
12、洛伦斯导航系统的办法,使德国飞行员轰炸错了地区,甚至是迷失方向而被迫飞到英国空军基地降落,当了俘虏。 “弯腿”远距盲目 轰炸系统,波束左为“点”右为“ 划”,类似莫尔斯电码。1941 年日本偷袭珍珠港时,日军担任偷袭任务的突击舰队出航后,便采取了无线电“静默 ”行动。而部署在日本内海和九洲的航空部队却进行着频繁的无线电通信联络,十分有效地迷惑了美军,掩 护了偷袭部队 的行动。1943 年 5 月,德国军队破译了英美联军的电报密码,电报内容是“ 命令美军空军基地在 5 月 8 日 23 时前完成向西西里岛运送地面部队的任务。” 并进行了有效的利用。首先,德军在 5 月 8 日轮番轰炸了停泊在美
13、军基地的英美联军的舰艇,同以往一样,轰炸时机群始 终保持在 1524 米,使英美联军产生错觉,即 认为只要是在 1524 米高空的飞机都是德军的轰炸机,只要立即开火保准没错。当奉命执行运输任务的美军机群飞抵预定空域时,突然遭到强烈的电子干扰,飞行员顿时失去了与地面的联系,只好在空中盲目地乱转。此 时 ,德 军利用英美联军“只认密码不认人”的 习惯做法,进行了欺骗:“高度 1524 米,航向 3500 密位!”当美军飞行员按指令飞到位置时,却遭到美军军舰发出的密集炮火。最为经典的战例还是二战期间的“诺曼底登陆” 。那是 1946 年 6 月,在诺曼底登陆战役中,盟 军(英美联军)就运用了战略情报
14、欺骗手段,在加莱海峡当面,大量使用了假目标,假指挥所、假无线电通信网等电子佯动战术,为德军营 造了一个十分复杂的虚假的电磁活动环境,最终使得德军大本营和前线指挥官判断失误。英美联军早在登陆的一个多月前,就在加莱海峡的当面多佛尔设立了假司令部,大量发送假电报,故意泄露“军事机密” ,制造了联军即将渡过海路最近的多佛尔海峡,在加莱和布伦 一带实施大规模登陆的假象。同时, 还采取了一系列的雷达对抗措施。至此,希特勒对盟军的登陆点选在加莱、布伦确信无疑,便调动其主要作战兵力集结在布伦地区。可是,英美联军 却顺利地在诺曼底实施了登陆作战行动。参加登陆的 2127 艘舰艇,运 载了几十万人的编队,只有 6
15、 艘被德军击沉。据 资料介绍,二战中联军投入的电子对抗设备约 7000 多部,可 见,这一时期,电子 对抗活动已达到一定的规模。 对此,英国首相丘吉尔高兴地说:“我们的欺骗措施无论在总攻开始之前还是在总攻开始之后,都有计划地达成引起敌方思想混乱的目的,其成功无疑令人赞美。 ”电子战形成阶段的主要特征:方式多样(无线电侦察、窃听、测向、干 扰);设有建制(有了专用设备和作战力量);范围较广(无线电通信、雷达和导航领域);自觉行动(有组织、有计划)。到了 20 世纪六十年代,电子战进入全面发展阶段。这一阶段, 电子战的技术得到了飞跃性的突破,对抗手段有了全面地发展。尤其是通信、雷达和光 电技术得到
16、快速发展,制导武器大量 应用并成为主要攻击手段,就促使电子对抗技术有了进一步地发展。如专用的 电子战飞机、投 掷式干扰设备和反辐射导弹等软硬一体化的电子战兵器投入作战。特别是 20 世纪七十年代以来,出现了由电子战侦察、测向和干扰设备组成的三位一体的通信对抗系统和综合雷达对抗系统。最为突出的有三个方面:一是随着精确打击作战形式的产生与运用,制导系统的干扰与反干扰,已经成为电子战的主要形式。在 1982 年中东战争中,贝卡谷地之战:贝卡谷之战就是最典型的制导与反制导战例。首先,以军无人机放出了大量的诱饵弹,引 诱敌方雷达开机,给叙军造成空袭的错觉。于是,以军捕捉了敌方雷达的资料,在电子战飞机的配
17、合下,以军空军倾巢而出实施空袭,首先打掉其雷达,然后把受到电子干扰、眼前一片迷茫的叙军战机全部打掉。以色列空军创造了摧毁叙利亚 19 个 SAM 导弹营、击落 30 余架战机而自身零损失的壮举。令叙利亚苦心经营 10 年、耗资 20 亿美元才建立起来的导弹阵地全部被以军摧毁。二是随着反辐射武器的投入与使用,使软硬一体的对抗手段显示了威力。这使得电子设备在战场的生存与有效发挥作用受到了挑战和威胁。反辐射导弹、反辐射无人机和反辐射炸弹, 对电磁辐射源的威胁,不再是单纯的电子干扰,而是致命的打击。一旦开机工作,便会引来导弹,即使立即关机,它也会凭着对侦察目标的记忆实施摧毁性的打击。图为无人机攻击示意
18、图。三是随着光电技术的广泛运用,光电对抗进入了电子战战场,又进一步拓宽了电子战的领域。随着光电 制导技术的迅速发展, 导 致了利用红外、激光制 导的导弹和炸弹等新一代精确制导武器投入战场使用。这类武器具有命中精度高、杀伤破坏力大和多目标攻击等特点,它的广泛应用, 导致了光电对抗技术的产生。红外干扰弹致使红外制导导弹脱靶示意图。在越南战争中,美军采用了投放干扰弹的措施。使 “SA-7”的命中率大大降低。第二种是红外干扰机:它是一种能发射强红外干扰信号,破坏或扰乱敌方红外制导导弹正常工作的光电干扰设备。它能致使导弹不能正确判断被保护目标的位置,因而不能准确命中目标。20 世纪 80 年代之后,随着
19、微电子技术、 计算机技术的发展及其在军事领域的广泛应用,军队的指挥、控制、通信、情报系统及各种武器系统、作战平台的电子技术含量越来越高,不同空 间作战力量的联合行动能力,也越来越依赖于电磁波。这也使人们更加清晰地 认识到:利用电磁能攻击破坏敌方作战体系中的电磁信息设备,就会在短时间里、大范围内大大降低其工作效能,破坏 敌方作战体系的整体作战能力。这就是为 什么总在战争初期就实施“ 斩首行动”。首选目标便是C3I 系统。 “伊拉克战争与海湾战争的最大不同,在于美国现在拥有了更为先进的信息技术优势。” 美国副总统切尼1991 年 1 月 17 日海湾战争中,电子战运用的规模达到了空前的程度。英美法
20、联军出动了 1300 架战机在电子战飞机的掩护下,对巴格达上千个重要目标进行了狂轰乱炸。电子战对战 争的进程和结局产生了重大影响,标志着电子战已成为现代战争致胜的基本手段和核心要素。无线电通信系统已成为联接其它各作战要素的“桥梁” 和“纽带”,是 军队指挥自动化系统的重要支撑,是形成战斗力的粘合剂,如果没有了通信系统,再好的军队和武器也将是一片散沙。 这也是被近几场世界局部战争所证明的。不妨我们看几个战例:在海湾战争中,以美军为首的“北约”部队的电子干扰力量十分强大,战争一开始就用 F117A 隐形飞机将第一颗 2000 磅激光制导炸弹击中了巴格达通信中心大楼,使得伊军 通信系统瘫痪。 战争中
21、一直 处于被动挨打的地位。后来战争宣告结束,但由于通信的中断,战争结束三天后留在科威特的部队还混然不知。在伊拉克战争中,号称拥有百万军队的伊军声称与美军和多国部队决于死战,但由于失去了通信与指 挥, 结果是“树倒猢狲散” ,百万军队消失得无影无踪。可见,通信系统在战争中的地位相当突出,有了它的安全与顺畅,才能确保作 战指挥和武器系统的有效发挥,才能掌握控制制信息权。敌我双方的电子对抗活动不断升级,使得矛越来越锋利,盾越来越坚固。正所谓“魔高一尺,道高一丈。” 从电子战的发展历程来看,自无线电通信诞生以来,由于军事斗争的需要,“无线电干扰”作为它的对立面也随之诞生。一种新的电子技术通信手段出现,
22、马上就有相应的干扰方式问世。同时又一次催生新的反干扰方式的出现。一百余年以来,电磁波的应用与反应用 这对“ 冤家”正是这样彼消此长的抗衡着,在激烈的对抗中由初级向高级、由 单一向系统、由 简单到复杂地发展着。尤其在信息化战争中,战场电磁环境已成为争 夺战争优势的重要依托。 电子战成为战场上最活跃、最具影响力的因素。可以说 ,无 论是对电磁波的正常利用还是破坏其利用,都是对电 磁波的开发和利用,在它们共同的作用下,形成了今天激烈复杂而且不断变化的战场电磁环境。(三)军队信息化建设进程加剧战场电磁环境的复杂化在军队信息化建设进程中,一个突出的标志就是武器装备的信息化。使得武器装备日益向精确化、智能
23、化、小型化、远程化和信息化方向发展。在我军由机械化向信息化方向跨越期间,我们的做法就是将传统武器进行“ 嵌入式”信息化改造。通俗地说就是给常规武器装上“眼睛”、安上“耳 朵” ,使武器能够有识别认知能力,以大大提高作战效能。例如给普通步枪装上夜 视系统,就能 够在夜间像白天那样瞄准目标,提高射击 精度。不只是 单个作战平台 这样做,而是将所有作 战单元联接起来成为一个完整的系统。这样以来,新加载的信息系统和支持信息活动的信息网络,都需要使用一定的电磁资源,占用一定的频谱。而且信息化程度越高,这种现象就更加严重。战场电磁信号便会出现“ 爆炸性”的增长,就必然导致战场电磁环境进一步复杂和恶化。大家
24、知道,无线电用于战场的初期阶段, 电台就是电台,雷达就是雷达,各司其职,都属于单一的作战 保障装备。但在随后的 岁 月里,在作 战需求的牵引下和技术发展的推动下,雷达、通信以及后来出现的光 电探测等技术装备广泛应用于各种武器平台及弹药之上。例如:二战时期,一架飞机、一 辆坦克只装载一部电台(或是短波电台或是超短波电台),军舰上只多装一部对海搜索雷达。但在二战以后,仅 是一艘驱逐舰上就装有 30 余部电磁辐射设备。现在, 军舰桅杆上可看到天线林立,使用频率分布于从短波到可见光的整个电磁频谱的主要使用频段。在作战飞机上,也是如此,不仅增加了雷达等电磁辐射装 备, 还大量使用了 GPS 接收机、敌
25、我识别系统等。例如美军 F 16B 战斗机,它使用的主要机载电磁辐射设备有:多功能脉冲多普勒雷达、雷达扫描天线 、扫描跟踪装置、数字式电传飞行控制系统、飞行控制系统设备、空对空导弹引 头、甚高 频天线、垂尾警戒雷达天线等。这些电磁辐射设备拥挤在作战平台狭小的空间范围内,而且在同一空域内,其频谱使用处在相互重叠的状态下。作战中,通信联络、对空、 对海警戒、武器制导、接收 GPS 定位信息等各种电磁辐射工作都将同时展开,使局部电磁环境非常复杂。美海军的 EP-3 电子侦察机:这架价值 3600 万美元的飞机上装有在 90 年代得到多次改进的尖端电子对抗侦察设备“EP-3E 白羊”。包括通信对抗侦察
26、设备和雷达对抗侦察设备,可以截获我无线电话音、 电传 、数据等信号;同 时可破译加密的通信信号。机上 24 人中有 17 人负责截听、分析和破译通信与雷达信号。据专家研判,美 EP-3 在我海南附近飞行很可能是侦察我新型潜艇向基地传输的电子信号,接收、分析并记录由潜艇发射的电子信号。同时,还对潜艇演练进行追踪。预警探测:E-3 预警指挥机可探 测近 600 公里处战斗机,对雷达散射截面为1m的目标探测距离可达 400 公里。大家都有这样的感觉,这两年我们的保密规定, 显然比过去更加严格和细化了。这正是 电磁领域侦察技 术的不断提高, 对我们的 电磁防护提出了更高的要求。它几乎涵盖了我们日常生活
27、和办公,部队训练的方方面面。如为防止手机泄密,规定不准在营区使用手机,不准带涉密闪存外出,此外我们在敏感地区组织演习与训练, 还要尽量避开敌方 卫星过顶的时间(卫星高度 3001000 千米,周期90100 分钟,经过一个地点 时间长达 10 分钟以上),以免我们的电磁辐射频率被人侦测。 对此,我们应有清醒的认识。大家知道,1996 年 4 月 21 日深夜,正是车臣共和国首任“ 总统” 杜达耶夫 毙命的日子。后来据他妻子交待,杜达耶夫一直很小心,曾做过实验,他把手机放在一个空地上, 让 它一直发射信号,结果没多久,果然能招来俄军的飞机,并向手机发射了导弹。所以,他每次打电话时间很短并立即离开
28、。这次通话是在深夜的荒郊野外,时间 又稍长了些,致使俄 军捕捉到了他的卫星移动信号,并确 认了他的声音和方位,在几分钟的时间内飞机发射了制导导弹,最终将其击毙 。不只是手机等 电磁发射体会泄露信号,就是用电设备也能向空中散发电磁信号。我们正在使用的计算机屏幕(不包括液晶显示屏),其辐射范围可达 1500 米左右。还有一个例子, 1985 年在法国举办的“ 计算机与通信安全”国际 会议上,荷兰的一位工程师在现场演示了用一套稍加改装的 设备和黑白电视机,还原了 1 公里以外的机房内计算机显示屏上的信息。因此,我 们重要的办公场合,也需要加以 电磁屏蔽。通过上述分析我们得知,信息化武器改造和发展,一
29、方面提高了通信与作战能力,一方面又恶化了电磁 环境。日益复 杂的电磁环 境又在严重影响着各种信息系统性能的发挥,威胁武器装 备战斗力形成乃至战场生存能力。这种相互作用力,将使得双方更进一步推动新的电磁应用技术发明与应用,促使双方不断地净化己方电磁环境、恶化敌方电 磁环境,都在更高的 层面上 寻求电磁环境“ 有利于己不利于敌”方向 发展。现在我们可以看到这一趋势: 恶化敌电磁环境的技术:一系列旨在提高自身反侦察、反干 扰和抗摧毁能力的电磁应用技术已应运而生。象投掷式干扰、大功率压制性干扰、欺 骗性干扰、无源干扰等干扰方式,都将用于恶化对方的电磁环境。如:压制式干扰含瞄准式和拦阻式和扫频式干扰。瞄
30、准式干扰的干扰信号与通信信号的频谱宽度重合,能量集中,效果好,能采用最佳干扰样式(对调幅话、调频话及等幅报等),不干 扰邻台,不影响己方通信。 拦阻式(也叫阻塞式)干扰的干扰信号频谱很宽,可同时 干扰多个信道甚至是整个工作频段,主要用于干扰以话为主的超短波战术电台。 扫频式干扰的干扰信号是从低频到高频或是从高到低连续变化的干扰。是属于自 动化程度很高的干扰设备。还有各种反辐射武器、甚至还出现了对电磁环境具有极端破坏能力的电磁脉冲武器和高能微波武器。电磁脉冲武器:通过发射功率非常强的微波脉冲来毁坏电磁装备,烧坏武器结构,杀伤作战人员。其能量是通 过敌方接收天线进入电磁设备或武器控制系统,能将坦克
31、、飞 机、 导弹 和卫星的内部电子设备烧毁,不能正常工作。高能微波武器:可谓是现代高技术兵器的“ 天 敌” ,其 辐射功率可达 10 兆瓦,照射一秒钟,可使几十公里以外的光电传感器失效,可击毁 12 公里以外的电磁目标,包括 10 公里以外的人员受伤。如果能量很强 而且能束集中的话,可在瞬间引爆导弹、炸 弹、炮弹弹头或燃料库,破坏整个武器系统。所以,强电磁脉冲武器和高能微波武器属于新概念武器。还有净化自己一方电磁环境的技术:像零副瓣天线、寂静雷达、扩频与跳频结合的电台、数据链技术等等。(是陆海空三军一体化的数据通信网络, 传输的是实时作战数据,可实现战场 的无缝连接, 纵观战场敌 我态势, 实
32、现各作战平台间的信息资源共享)如敌方瞄准我方通信的频率进行同频干扰时,我方将很难正常工作。但如果采用跳频技术 ,就会大大改 观。这种技 术将固定频率改为跳动的频率,即信号载频由伪随机码 控制的,其速率从几跳几十跳到几百跳不等,跳 频速率越高抗干扰性能就越好。每秒 100 跳以下属于慢速(用于短波);每秒1001000 次为中速(用于超短波和微波);每秒 1000 次以上跳速为高速。目前短波范围有每秒 5、10、20 跳;超短波有每秒 100、200 跳,正向更高跳速(如 1000跳/S)发展。中、高速时抗干扰能力十分强大,即使几个波道被干扰后,也不会影响通信,不会使语言变得不可理解。所以,跳
33、频通信是在速度域采取的抗干 扰技术措施。跳频的缺点是盲跳,明知那个频点有干扰还仍然按设计往上跳。还有自适应技术,已开发出天线自适应、信道自适 应、功率自适 应等。天线自适应:即天线阵方向图中的波瓣零点能够自动对准干扰方向,也就是说能自动避开敌人的干扰信号。信道自适应:指电台能选择最佳工作频率,能自动地转换到没有干扰的信道上工作,从而保证通信质量。功率自适应:是指电台能根据敌干扰信号的电平变化自动调节自己的发射功率,当干扰信号强时,自动提高输出功率,从而保证一定的信干比。此外,还有猝发技术,是快速通信技术,又叫突 发通信。是以随机突发方式将信息以高速率方式发送出去的无线电通信技术。运用短波单边带
34、电台、无线电接力机配上快速数据终端机就能实施快速通信。流星余迹通信就是一种典型的快速通信,信号在空中停留时间很短,通常只有数百毫秒, 还没等敌方发现,就可在瞬间通信完毕。扩频通信,是指通过伪随机编码调 制,使 传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式。通常,扩频 信号带宽要比信息带宽高出几百倍甚至几千倍,所以,扩频即扩展载频带宽。不管信噪比多低,只要将信号带宽扩展得足够大,就能保 证以相同的信息传输速率可靠地传输信息。实质上干扰信号的频带经解扩频电路中本地伪随机码的处理,被扩展到很宽的频带中,经窄带滤波后大部分功率被滤除。所以,具有较强的反 侦察和抗干扰能力。如果用10W 普通超短波
35、 电台通信 S30KM,但改用 10 毫瓦扩频超短波电台达S30KM 。而且频率可重复使用,不同用户采用不同的伪随机编码,可使用同一频率发射和接受信号,不会 产生相互干扰。综上所述,战场电磁环境是一个已经形成并且正在迅速发展着、继续恶化着的客观现实。从总体上看,以电子对抗拉开战幕并贯 穿战争全过程,决定 战争进程与结局。 这一结论,也是现代信息作战的主要标志与 鲜明的特征。所以 说,一个密集复杂、动态变幻的电 磁环境弥漫渗透在陆海空天的多维战场空间里。这也是事实。对此我们怎么办?己方的因素我们应学会通过技术、管理等手段加以化解,加以控制,而敌方的破坏因素却是不可控的,是需要 寻找对策的。人为电
36、磁活动是最活跃和因素,对战场电磁环境的形成和发展走向起着决定作用。因此,我们应该从现在起,加强复杂电磁环境下的适应性训练,把握和控制好电磁辐射设备,确保在复杂电磁环境下完成好通信任务。以上我们分析了战场电磁环境的形成和发展,对通信兵而言,提出了在复杂电磁环境下开展针对性和适应性训练的重大任务。那么,我们的针对性训练,将面临怎样的电磁环境呢?下面我们带着这个疑问来学习第二个问题。二、西北战区面临的电子威胁(一)印度企图侵占掠夺我领土,是我国安全的潜在威胁。我们西北战区的主要任务是防范连锁反应情况下的对印应急作战。在今年年底要形成防范连锁反应应急作战通信能力。所以,研究复杂电磁环境通信战法和训法,
37、 应紧密结合战区“对印作战、反恐 维稳、防美牵制”这三大任务。中印 边境领土之争,是我国安全的潜在威胁。美日台都在拉它,李登 辉说:要想台独,必须东联日本,西联印度。美更想拉印抗衡中国。中印边界长约 2000 公里,边界线从未正式划定,双方争议地区达 12.5 万平方公里。历史遗留问题,遇有合适温度便会“发酵” 。如 5053 年印趁我抗美援朝时,大举东进和北进,占领我几万平方公里的领土。尤其东段地区,成为它的实际占领区。 历史遗留的所谓 “麦克马洪线”,非法划走我国九万多平方公里的领土。那是 1914 年英侵占我西藏时与西藏地方当局在“西拉姆会议” 私下以秘密换文方式制造了“麦克 马洪线”
38、,历届中国政府不承认。印度为谋求地区霸权,把我国当作主要对手。一是加强与美国的关系以制约和对付中国;二是印度支持达赖集团分裂西藏,直接影响着西藏的安全与稳定;三是印度长期侵占我国领土,且没有放弃霸占我国领土的野心。目前印度正进一步增强军事力量,企图凭借局部军事优势和对其有利地理条件,巩固对我领土的非法侵占,威胁我西南边境安全。印度加强非法占领的主要措施:l、制定了“保东、守中、夺西,以西制 东”的战略方针; 2、保持 21 万人的兵力优势,形成平 战结合、便于保障、攻防兼备的军事部署;3、加紧战场建设等战备活动,极力保持 对我有利的作战态势。特别是印度大力发展核武器对我形成一定威慑。例如 19
39、98 年 5 月,印度率先进行核试验,成为事实上的有核国家;1999 年 4 月,又进行了“ 烈火一 2”型导弹试射,射程达 2000 公里。2000 年以来又多次进行了 5000 公里导弹的试射。 (二)“信息火力”是印军对我保持优势的基本策略目前印军信息化程度优于我军,可以形象地说“信息火力 ”,是印军对我保持优势的基本策略。尤其是印度是世界第二软件出口大国,说明它拥有信息技术开发的实力。例如:它的信息技术研究开发机构达 400 多个,科技人员达 340 万人,仅次于美国和俄国,居世界第三位。印度决心在 2008 年成为信息超级大国,使印有“印度生 产” 标记的 软件充斥全世界。一是印军的
40、 C3I 系统日臻完善。其总部与三军到师级作战部队基本上实现了指挥自动化。印陆军在 1999 年投入了 62 亿卢比用于研制完善其 C4I 系统,2008 年陆军将装备全自动化的作战与管理系统。尤其是印军现役的“ 静止转换网络”陆空联合作 战系统,能将炮兵指挥自动化、 战场监视、电子对抗、空中预警系统融为一体,具有较强的作 战能力。二是印军信息装备比较先进。印空军现有三个侦察机中队,装备有多种型号的电子侦察飞机。机上装备 有雷达和通信信号接收侦察设备。其自行研制的“ 尼尚特”无人驾驶电 子侦察飞 行器,装 备了先进的光学和 电子探测装置,主要用于搜集电子情报。其“IRSIC”遥感侦察卫星,装
41、备有高分辨率全息相机和红外线宽视野相机,可充当间谍卫 星遂行航天侦察任务。其“ 阿瓦塔尔”间谍飞机,可在30 公里高空提供“ 情报、监视和侦察”一体化信息服务。三是印军信息装备研发力量充足。有资料表明,印度国防科研技术开发人员多达 34000 余人,有 50 多个国防科研专业机构,科研项目有无人驾驶侦察机、空中控制与预警飞机、军用卫 星与通信保障设备等。四是印军对我作战已形成较大的电磁优势。印军具有全数字化的野战地域通信网。军师之间建立了自 动化数据网;步兵营以上战术指挥所装备了机动指挥车;师以上指挥车上装备有监视屏幕和闭路电视系统。印军还具有一定的卫星通信能力。目前已部署通信卫 星有 6 颗
42、,建有 卫星地面站有 54 座。其中有 6 座建在了中印边境西中段地区,用于 对我行动的侦察与掌控。印军具有先进的地面防空系统。其中 “阿格迪斯”防空系统有 8 个指挥所,103 个预警雷达站,35 个引导雷达站和 27 个机动观察分队,共装备有各种较为先进的雷达 300 多部,而且 30%的雷达部署在中印边境西中段。(三)印军在中印边境部署的电子战兵力:印军从俄国购进两架 A50 预警机,其搜索半径 为 230 千米,在 400 千米以外可进行探测活动。该机与地面指挥所的联络距离为 350 千米2000 千米。该机作为空中指挥所可同时跟踪 50 个目标,能对目标进行定位确定目标优先顺序。目前
43、,印军共有 30 余个雷达中队, 170 余个雷达通信分队, 32 个低空机动观察分队, 3 个地面控制监听基地,基本上构成了一个多层次的预警监视防空体系。印军建有众多的地面无线电台和雷达站,配有多功能、大功率干扰设备,可对我方无线电通信、雷达站 进行远、近程干 扰。干扰 方式有回答式(同欺骗式干扰,干扰敌激光制导武器)、瞄准式、阻塞式、杂波、移频信号、致盲式干扰(同阻塞式又叫粗暴式干扰。实质是激光致盲武器,能使人眼致盲、对各种武器电光传感器、望远镜、瞄准镜、指示器和夜视仪受到干扰破坏。其功率可达几千瓦至几十万瓦)、假目标干扰、大气层散射干 扰(改变周围气候环境吸收激光能量、散射能量,达到干扰
44、目的)等。在中印边境 设置了各种电磁侦察哨卡,仅在中、西段地区就达 60余处,是我 军的十倍。仅在中印边境西段就部署了一个 电子侦察团、 6 个通信电子大队、8 个连级电子对抗分队,并且每个 师都编有电子对抗分队;还在边境东段部署了 7 个营级电子对抗分队。能对我 0.1 至 300MHZ(频率覆盖中波、短波和超短波)的无线电通信实施侦察和干扰,能使我 200 至 400 公里范围内的无线电通信设备无法工作。这就是说,一旦印 军在边境一线要点地区实施大功率干扰,我整个阿克赛钦地区的无线电通信设备将难以正常工作。印军是亚洲国家中装备专用电子战飞机最多的国家。而且在 60%的作战飞机上都装有机载电
45、子战设备,在我边界一线拥有 2 个电子战飞机中队,具有较强的软压制能力和反电子干扰的能力。印军电子侦察飞机还竟然越境实施电子侦察活动。其航线深入我境内的天文点、空喀山口、狮泉河和普兰地区,有 时纵深达到皮山、和田等广大地区。这就是说,我 边防一带部队的电 磁设备资料有可能全被印掌控之中。此外,印 军还积极研制软杀伤武器,如可用于破坏通信系统、 飞机、 导弹上的电子系统和计算机芯片的高能量微波武器。去年印军还研制成功了千安培线性发射机,可产生吉瓦级高功率微波,能严重破坏我三军的电磁设备。综上所述,我们与作战对手相比,还不在一个层面上。“巡逻值勤背电台,鸿雁传情靠邮差” 的通信方式已延 续了几十年
46、,尽管通过近年来的信息化建设,有了相当大的变化,但我们与作 战对手相比,部 队信息化建设水平还比较低。 对此,我们应有紧迫感和责任感。西北战区未来作战是高原山区通道作战,在中印边境中西段地区,印军部署有 5 个步兵旅、2 个炮兵旅。在羌臣摩河谷通道当面之敌为印军山地步兵 114 旅和炮 3 旅。从印军山地步兵 师无线电联络组织图中可以看出,山地步兵旅和炮兵旅主战用频装备种类有:MHM302 型短波、LHP228 型短波、 AN/PRC-25 型超短波、LVP230 收发信机和 VA 型步兵营连电台。共有种类电台 404 部,其中短波电台 14 部、超短波电台 390 部。印 军电子战兵力:从目
47、前掌握的数据来看,印 军山地师编配 1 个电子战分队,有 电子战装备 25 部(套)。战时, 军区所属 1 个通信电子大队将配属到重要作战方向的军,该大队有电子战装备 75 部(套)。羌臣摩河谷通道作战时,估算当面之敌印军山地步兵 114 旅和炮 3 旅将配备电子战装备有 4050 部(套)。羌臣摩河谷通道我方战术指挥组主要由机步 6 师、边防 13 团、南疆军区工兵团、新疆 军区炮兵旅、21 集团军电子对抗团部分兵力装备组成。上述 单位编配的主战用频装备种类主要有:400W 短波自适应、125W 短波自适应/ 跳频、20/100W 短波自适应/跳频、 5W 短波跳频、TBR-120 (121
48、)型超短波跳频电台,Ku卫星便携站,16/32 路(扩频 )、小用户节点车等接力设备。我方通信装备总数:各类短波电台 122 部,超短波 电台 285 部,共 计 407 部。各类电子对抗装备 44 部。可以想象,在狭长的通道内两军对垒,上千部 电磁设备同时开放与对抗,将构成八级以上的复杂电磁环境。那么,什么是复杂电 磁环境呢?三、复杂电磁环境的基本概念电磁环境属于现代战场环境的一部分。传统的战场环境研究,一般是把握两个方面。一是战场空间,侧重研究作战规模、战场纵 深、作战方向等。主要目的是实现对空间的占有和控制,即剥夺敌方、确保己方在这一战场空间的行动自由权。二是战场环境,侧重研究对战场空间
49、内敌我双方作战行动有影响的各种因素。如地形、植被、交通、道路、天候、社情等,当然现在还 包括我们研究的电磁环境。战场环境研究主要目的是趋利避害,把利留给自己,把害加于敌方。 对于电磁环境的概念也上如此。目前,对于电磁环境无论是我军还 是外军探讨的还不多,未能形成能准确揭示其内涵的定论。(一)外军关于战场电磁环境的观点由于电磁环境对武器装备效能的发挥具有重大的影响,加之电磁资源的紧张与被破坏和被挤压,各主要国家都开始重视对电磁环境的关注与研究,从不同视角和应用需求上提出了自己对电磁环境的认识。例如美军(着手较早的国家):在 1976 年的美军野战条令战斗通信中,将电磁环境定义为“ 电子发射体工作的地方。”显然很简单。到了 20 世纪的 80 年代,重新定义为:“ 军队、系统或平台在预定工作环境中 执行任务时,可能遇到的各种频率范围内的电磁辐射体或传导辐射的功率和时间的分布情况。”“它是电磁干扰、电磁脉冲、电磁辐射对人体、兵器和挥发性材料(如燃料)的危害,以及 闪电和天电干扰等自然现象效应的总和。”这显然要完整得多。美军基于这样的认识,强调部队的军事行动要在越来越复杂的电磁环境中实施。我们再来看看俄军的认识:前苏联军