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電子戰簡介及其模擬測試方法

2023-06-02 10:44:14來源:個人圖書館-漢無為  

電子戰是爭奪電磁權的戰役,像當年的星球大戰計劃一樣,美國這些年炒作了很多燒錢的新概念,例如電子戰、賽博戰、賽博電磁戰。各種“戰”有相應的模擬測試方法,本文主要介紹賽博電磁戰,也就是涉及射頻電磁波領域的概念和模擬測試方法。


(相關資料圖)

電子戰(ElectronicWarfare,EW)

“電子戰”是指利用電磁能和定向能來控制電磁頻譜或攻擊敵人的軍事行動。包括三種功能:電子攻擊(EA)、電子防護(EP)和電子戰支援(ES)。

電子戰三種功能的具體描述如圖所示。

賽博戰(SyberspaceWarfare)

美國國防部對賽博空間(Syberspace)的定義是:賽博空間是在全球信息環境中存在的一類領域(Domain)的整體,由各自相對獨立的、信息技術基礎設施組成的網絡構成,包含因特網、通訊網、計算機系統,以及嵌入網絡中的處理器、控制器、設備等。

中國互聯網信息辦公室(Cyberspace Administration of China)的英文名稱是賽博空間管理處。

賽博空間主要載體是互聯網信息網絡,其中涉及到射頻電磁波的部分是無線通信網絡,包括軍用專網和民用無線通信,受到美國完全“監管”的民用通信網絡,是其“賽博戰”的一個重要方面,不僅能夠監聽竊取全球通信網絡中的重要信息,還可以隨意制裁打擊癱瘓任何目標群體或國家的通信網絡。

借助基站等核心網絡設施,美國把“賽博戰”戰場擴展到全球任意角落。這也是美國打擊中國通信企業的理由,因為關鍵通信設施和移動系統設備的監控是需要“可信任的共同價值觀”通信企業“配合”的。

“賽博戰”更像是黑客帝國戰爭,完全由外部設備實現是不可能的,外部設備只能實現設備工作范圍內的通信信息截獲和干擾,這也是與“電子戰”交疊的領域。

賽博電磁域

賽博電磁域,是電子戰、賽博空間、頻譜管理的交集。

電磁脈沖EMP

EMP能破壞任何沒有受到保護的電子和電氣設備,而且電磁脈沖會對無線通信產生劇烈干擾使通信中斷。電磁脈沖武器主要被分為核爆電磁脈沖武器與非核電磁脈沖武器兩種。

閃電功率通常在幾百萬~幾千萬kW,核爆電磁脈沖功率幾億~幾十億kW,非核電磁脈沖武器由電子和微波元件構成,可以產生瞬時峰值功率幾kW的微波脈沖。從功率及其攻擊破壞能力上看,真正有效的EMP是核爆,雷電除非直接擊中,對電子設備的破壞能力有限,非核電磁脈沖武器還有很長的路要走。

產生非核電磁脈沖的設備,可以用于模擬核爆電磁脈沖環境,用來測試電子設備的防護能力,下圖展示MIL-STD-461/GJB151 RS105瞬態電磁脈沖測試系統,產生50 kV/m的脈沖電磁場,用以模擬核爆邊緣區域電子設備受到的影響,核爆中心環境沒有必要模擬了。

通信和雷達電子戰

追求的極高功率的EMP實用武器難以實現,當前的電子戰手段趨向于低功率乃至零功率,發展低功率電子戰系統、低截獲率傳感器、低截獲率通信系統。

現代軍事通信系統采用各種擴頻調制技術,占用頻譜帶寬大,功率低,隱藏在噪聲之下,通過無線電波的方式,遠距離截獲和干擾敵方通信難度極高,現在美軍采取的手段是抵近敵方通信網,截獲信號并注入惡意代碼。

現代雷達同樣使用寬帶低功率技術,提升雷達本身的探測能力的同時,盡可能避免被敵方發現和干擾。

電子戰測試技術

這幾年在相關測試技術的發展過程中,有一種方法是現場信號的寬帶采集與回放測試系統,就是用接收天線和寬帶頻譜儀配大容量存儲器,長時間記錄信號,然后在實驗室通過信號源和放大器以及發射天線將記錄的信號重新“播放”出來。

本系統主要用于科研,不能實現信息截獲解析,也不能實現真實電磁環境模擬。本系統分為信號采集子系統和電磁環境重建子系統,它們的正確打開方式:信號采集子系統對各種場景和頻率范圍的寬帶信號采集->大數據分析->各種場景電磁環境建模;電磁環境重建子系統導入上述電磁環境模型,在實驗室重建電磁環境,可以在實驗室測試電子設備在實戰環境的生存能力和性能。

除了科研用途,信號采集子系統可以用于頻譜管理,或者直接用于實戰中的敵方信息采集,得到敵方信號特征和坐標位置,進一步數據分析,可以獲得更多信息;電磁環境重建子系統可以配合采集子系統,對敵方實施干擾或者向敵方網絡注入惡意代碼,破壞敵方通信和雷達系統功能。

無人機管制和對抗,是現代電子戰中的一個重要組成部分,基于接收機和信號源組成的測試系統,可以實現無人機信號監測,無人機信號識別、記錄,無人機定位,無人機攔截。

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責任編輯:hnmd003

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