楊光++孟慶操
摘 要:復(fù)雜電磁環(huán)境已經(jīng)成為現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)的重要特征和突出表現(xiàn)。該文介紹了海戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境的構(gòu)成、特點(diǎn)和對(duì)艦載彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)反導(dǎo)作戰(zhàn)的影響,旨在認(rèn)識(shí)復(fù)雜電磁環(huán)境,掌握其特點(diǎn)規(guī)律,并采取相應(yīng)的措施和應(yīng)對(duì)之策,提高艦載彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)在未來(lái)復(fù)雜電磁環(huán)境中的反導(dǎo)作戰(zhàn)能力。
關(guān)鍵詞:電磁環(huán)境 彈炮結(jié)合 反導(dǎo) 影響
中圖分類號(hào):E273.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)03(c)-0027-02
復(fù)雜電磁就是在一定空間內(nèi)對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)有影響的電磁活動(dòng)和現(xiàn)象的總和。從它的定義可以看出,復(fù)雜電磁環(huán)境是戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境復(fù)雜化在空域、時(shí)域、頻域和能量上的表現(xiàn)形式,其基礎(chǔ)是信息技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用,其核心是電磁信號(hào)的紛繁復(fù)雜[1]。
艦載彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)是將艦空導(dǎo)彈和小口徑速射艦炮結(jié)合在一起,用以打擊低空或超低空目標(biāo)的防空反導(dǎo)武器系統(tǒng)。小口徑艦炮具有射速高的優(yōu)點(diǎn),但射擊距離較近。艦空導(dǎo)彈具有射擊精度高、殺傷空域大等優(yōu)點(diǎn),但存在近距離射擊雷達(dá)盲區(qū)較大、超低空作戰(zhàn)效能低等缺點(diǎn)。將兩種防空武器結(jié)合使用,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),可提高反導(dǎo)作戰(zhàn)的總體命中效果,最大限度的發(fā)揮武器的作戰(zhàn)效能[2]。在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上,電磁環(huán)境復(fù)雜多變,勢(shì)必對(duì)艦載彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)反導(dǎo)作戰(zhàn)效能的發(fā)揮產(chǎn)生影響,因此需要對(duì)其進(jìn)行分析,并找出對(duì)策,以保證反導(dǎo)作戰(zhàn)任務(wù)的順利完成。
1 復(fù)雜電磁環(huán)境構(gòu)成
根據(jù)現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境性質(zhì)和機(jī)理的不同,通??蓪⒑?zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境分為三個(gè)組成要素,分別是人為電磁輻射、自然電磁輻射和輻射傳播因素[3]。
(1)人為電磁輻射
人為電磁輻射是海戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境形成的主要條件,它是指在由人工操控條件下各種電子或其他電器設(shè)備向空間發(fā)射電磁能量的電磁輻射。人為電磁輻射包括有意和無(wú)意電磁輻射。
有意電磁輻射是為特定的電磁活動(dòng)目的而人為向空中特定區(qū)域發(fā)射電磁波而形成的電磁輻射,一般是由天線向外輻射。它的種類、分布、工作狀態(tài)等直接決定著電磁環(huán)境的形態(tài),是現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的關(guān)鍵構(gòu)成要素。
傳統(tǒng)電子對(duì)抗是有意干擾的一種形式,它利用電子設(shè)備發(fā)射電磁干擾信號(hào),用以干擾、破壞敵方電子系統(tǒng)的正常工作,如敵方的制導(dǎo)設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、敵我識(shí)別設(shè)備、雷達(dá)光電設(shè)備、測(cè)控系統(tǒng)、無(wú)線電引信和通信電臺(tái),可造成敵方通信中斷、指揮癱瘓、武器失控或命中精度降低。
無(wú)意電磁輻射是電子或電氣設(shè)備在工作時(shí)非期望而形成的電磁輻射,是無(wú)意而沒(méi)有任何目的性的,一般不通過(guò)天線向外輻射。無(wú)意電磁輻射具有兩個(gè)典型特征:一是輻射的非主觀操控性;二是輻射的空間隨意性。因此,無(wú)意電磁輻射可以說(shuō)是人們所不需要的一種電磁輻射,往往對(duì)裝備和人員產(chǎn)生不利的影響,例如艦船電磁場(chǎng)等。無(wú)意電磁輻射對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的影響比人為電磁輻射要小。
(2)自然電磁輻射
自然電磁環(huán)境是非人為的電磁波產(chǎn)生的電磁環(huán)境。自然電磁環(huán)境中,靜電、雷電是兩種最重要的電磁輻射。這些自然電磁輻射對(duì)電磁環(huán)境的影響有時(shí)也相當(dāng)明顯,對(duì)武器裝備的影響效果往往也相當(dāng)巨大。
靜電是自然輻射中最普遍的電磁輻射源,在許多場(chǎng)合都存在靜電放電問(wèn)題。靜電的潛在危害無(wú)處不在,在遇到靜電放電時(shí),許多技術(shù)人員都沒(méi)有固定的方法解決。
雷電是由云層上攜帶的靜電放電現(xiàn)象。其對(duì)電子設(shè)備的影響主要表現(xiàn)在雷電流,在閃擊中直接進(jìn)入金屬管道或?qū)Ь€時(shí),它們沿著金屬管道或?qū)Ь€可以傳送到很遠(yuǎn)的地方。當(dāng)它入侵與彼此相連的金屬設(shè)施或用電設(shè)備時(shí),還會(huì)對(duì)金屬設(shè)施或用電設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用,并危及操作和使用人員的安全。
(3)輻射傳播因素
輻射傳播因素是電磁環(huán)境的重要構(gòu)成要素,它對(duì)人為電磁輻射和自然電磁輻射都會(huì)發(fā)生作用,從而改變電磁環(huán)境的形態(tài)。主要包括:電離層、地理環(huán)境、氣象環(huán)境等。
①電離層
地球大氣圈層的垂直結(jié)構(gòu)可以按照電磁性質(zhì)分為:中性大氣層、電離層和磁層。其中電離層是中性大氣層和磁層之間的過(guò)渡區(qū)域,這里存在著自由電子和離子,數(shù)量和密度足以影響電磁波的傳播,使電磁波在其中的傳播會(huì)產(chǎn)生各種效應(yīng),影響艦船通信信號(hào)特別是短波信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
②地理環(huán)境
地形是影響電磁波傳播的重要地理環(huán)境。地形對(duì)電磁波產(chǎn)生反射、折射、散射和繞射等影響,對(duì)海戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的生成及變化造成重要的影響[4]。比如:地球曲率和海面反射對(duì)雷達(dá)探測(cè)距離會(huì)產(chǎn)生影響等。
③氣象環(huán)境
氣象環(huán)境如雨、雪、霧等對(duì)電磁波的傳播產(chǎn)生衰減和吸收作用[5]。這些衰減和吸收是由兩個(gè)因素引起的:一是氧與水蒸汽的吸收;二是大氣中水滴的散射與吸收。
2 復(fù)雜電磁環(huán)境的特點(diǎn)
近年來(lái),隨著各種信息化武器的使用,海戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境變得越來(lái)越復(fù)雜,主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)特點(diǎn)。
(1)電磁對(duì)抗激烈、動(dòng)態(tài)明顯
信息化條件下作戰(zhàn)的顯著特點(diǎn)是以電子戰(zhàn)作為整個(gè)戰(zhàn)斗的序幕,并持續(xù)到戰(zhàn)斗的結(jié)束。在通信時(shí),敵方可能進(jìn)行偵聽和監(jiān)視,或者進(jìn)行電子干擾予以阻撓和破壞。在使用雷達(dá)、光電設(shè)備和制導(dǎo)武器時(shí),敵方可能采取相應(yīng)的電子對(duì)抗手段進(jìn)行壓制和欺騙,阻撓戰(zhàn)斗對(duì)方達(dá)到目的。但是,在激烈的電磁對(duì)抗環(huán)境下,電磁環(huán)境也呈現(xiàn)出了較明顯的動(dòng)態(tài)性。由于電磁對(duì)抗一方為了要隱蔽好自己的位置來(lái)保全部隊(duì)和裝備,能在關(guān)鍵的時(shí)候進(jìn)行電子干擾,它可能采取靜默的措施,而且,一些電磁對(duì)抗的硬件設(shè)備也不允許進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)干擾任務(wù),因此,現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境在激烈的對(duì)抗下,不斷進(jìn)行著“動(dòng)”與“靜”的轉(zhuǎn)換。
(2)電磁信號(hào)密集、樣式復(fù)雜
由于電子設(shè)備和信息化武器裝備的大量使用,海戰(zhàn)場(chǎng)上使用的電子設(shè)備體制雜、數(shù)量大、種類多,使得現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)上的電磁輻射源及電磁信號(hào)變得密集復(fù)雜。從敵我屬性來(lái)講,戰(zhàn)場(chǎng)上輻射的電磁波可能來(lái)自敵方的電子設(shè)備,也可能來(lái)自己方的電子裝備,還有可能來(lái)自自然界,從輻射源來(lái)講,電磁波可能來(lái)自通信、雷達(dá)、制導(dǎo)等裝置和設(shè)備。
(3)電磁帶寬拓寬、信號(hào)多樣
現(xiàn)在艦艇和飛機(jī)上裝備的雷達(dá)和通信設(shè)備占用的頻譜和工作寬帶正在迅速拓寬。
常規(guī)雷達(dá)和大部分新研制的雷達(dá)的工作頻率集中在1 GHz~18 GHz,并有擴(kuò)展到5 MHz~140 GHz的趨勢(shì)。而且,雷達(dá)已經(jīng)從單一頻段向多頻段、多信道發(fā)展。
無(wú)線電通信頻率也正從極低頻至微波頻段向毫米波和光波頻段方向發(fā)展,幾乎達(dá)到了全頻段覆蓋的程度。通信設(shè)備也從單頻段向多頻段、寬頻段向多頻段發(fā)展,并且信號(hào)更加復(fù)雜,有加密通信、快速通信、調(diào)頻通信、跳時(shí)擴(kuò)頻通信、直接序列擴(kuò)頻通信、無(wú)線自適應(yīng)調(diào)零通信。
(4)電磁輻射范圍廣、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)
現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)上,海、空、天各自存在著信息化武器裝備平臺(tái),使得電磁輻射信號(hào)覆蓋整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)空間,并呈現(xiàn)交叉重疊的勢(shì)態(tài)。在作戰(zhàn)過(guò)程中,雙方為保持通信聯(lián)絡(luò)暢通和作戰(zhàn)指揮的不間斷,無(wú)線電通信一直伴隨著整個(gè)作戰(zhàn)過(guò)程。同時(shí),為了不斷掌握戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化,雙方不斷運(yùn)用偵查預(yù)警設(shè)備對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)視。而且,電子對(duì)抗也會(huì)在戰(zhàn)斗中出現(xiàn)。總之,電磁輻射一直伴隨著海戰(zhàn)的整個(gè)進(jìn)程,覆蓋了整個(gè)空間。
3 復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)的影響
現(xiàn)代的海戰(zhàn)場(chǎng)情況復(fù)雜多變,復(fù)雜的電磁環(huán)境會(huì)對(duì)彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)反導(dǎo)作戰(zhàn)效能的發(fā)揮產(chǎn)生一定的影響。
(1)對(duì)探測(cè)裝置的影響
復(fù)雜電磁環(huán)境條件下,彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)的探測(cè)搜索裝置-雷達(dá)的故障率增高,壽命縮短,受電磁干擾的雷達(dá)顯示器上將出現(xiàn)復(fù)雜的干擾信號(hào)。復(fù)雜電磁環(huán)境下,在遭受敵電磁干擾時(shí),艦船通過(guò)自身探測(cè)獲取目標(biāo)信息的能力受到較大影響,雷達(dá)發(fā)現(xiàn)距離將大大降低[6],而且其所形成的光電輻射會(huì)對(duì)光電系統(tǒng)的使用產(chǎn)生影響,導(dǎo)致光電探測(cè)靈敏度降低、成像偵查能力減弱、情報(bào)偵查真實(shí)性難以保證。
(2)對(duì)武器系統(tǒng)火力抗擊能力的影響
海戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜的電磁干擾使得和武器系統(tǒng)相連接的其他電子設(shè)備和武器系統(tǒng)的目標(biāo)指示、目標(biāo)分配等裝置反應(yīng)速度減慢、故障率增高、數(shù)據(jù)顯示差錯(cuò)。敵電子干擾兵力可實(shí)施電磁壓制,影響已方對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的正確判斷,降低導(dǎo)彈末制導(dǎo)雷達(dá)的捕捉概率[7],使其無(wú)法選擇所需精確攔截的目標(biāo)。同時(shí),復(fù)雜電磁環(huán)境下的電磁干擾會(huì)使系統(tǒng)的艦空導(dǎo)彈上的電子設(shè)備、指令接受裝置以及無(wú)線電引信等裝置出現(xiàn)故障,從而對(duì)導(dǎo)彈的射擊效率會(huì)產(chǎn)生一定的影響,進(jìn)而影響到整個(gè)武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。
(3)對(duì)武器系統(tǒng)操作人員的影響
高強(qiáng)度的電磁輻射對(duì)參戰(zhàn)人員生理和心理都有一定的影響。高強(qiáng)度的電磁輻射對(duì)人體的一些生理機(jī)能會(huì)有不同程度的影響,加上艦艇上工作艙室空間范圍狹小,使得該環(huán)境下的人員易出現(xiàn)精神萎靡,身體疲憊,免疫力下降等癥狀。在敵方多方式、高強(qiáng)度的電磁偵查下,戰(zhàn)場(chǎng)透明度增大且出現(xiàn)不對(duì)稱性,人員會(huì)產(chǎn)生擔(dān)憂、不安等恐懼心理。此外,復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)系統(tǒng)操作人員的操作也會(huì)產(chǎn)生影響。長(zhǎng)期處于復(fù)雜電磁環(huán)境下,操作人員精力難以集中,反應(yīng)不夠靈敏,判斷和處理各種信息錯(cuò)差率增多,操作手法變形,動(dòng)作難以到位,勢(shì)必會(huì)對(duì)系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能產(chǎn)生一定程度上的影響。
4 復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)反導(dǎo)作戰(zhàn)影響的對(duì)策研究
(1)加強(qiáng)現(xiàn)代海戰(zhàn)頻譜管理,爭(zhēng)奪現(xiàn)代海戰(zhàn)制電磁權(quán)。制電磁權(quán),是指在一定的時(shí)空范圍內(nèi)對(duì)電磁頻譜的控制權(quán)[8]。電磁環(huán)境會(huì)對(duì)艦載彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)反導(dǎo)作戰(zhàn)效能的發(fā)揮造成不利的影響,因此,必須采用相應(yīng)的措施使得復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)武器系統(tǒng)的影響程度降到最低。掌握制電磁權(quán)就意味著己方能不受對(duì)方的電磁威脅地自由使用電磁頻譜,同時(shí)剝奪對(duì)方自由使用電磁頻譜的權(quán)利。在海戰(zhàn)場(chǎng)上,電磁斗爭(zhēng)已呈現(xiàn)出全時(shí)域、全頻譜的基本態(tài)勢(shì),如沒(méi)有科學(xué)合理的戰(zhàn)場(chǎng)頻譜管理的支援,勢(shì)必會(huì)造成己方電子設(shè)備間的相互干擾,加之?dāng)撤诫娮討?zhàn)力量的猖獗,使己方在爭(zhēng)奪制電磁權(quán)、運(yùn)用彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)反導(dǎo)作戰(zhàn)處于被動(dòng)。因此,科學(xué)嚴(yán)格的戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理,保護(hù)己方有效地使用電磁頻譜,提高彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)防空反導(dǎo)的作戰(zhàn)效能至關(guān)重要。
(2)通過(guò)加強(qiáng)全天候模擬訓(xùn)練,提高部隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)各種復(fù)雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。電磁對(duì)抗的實(shí)質(zhì)是敵我雙方為爭(zhēng)奪電磁頻譜的控制權(quán)即制電磁權(quán)所展開的斗爭(zhēng)[9]。實(shí)施高強(qiáng)度電磁干擾,加強(qiáng)電子防護(hù),前伸電磁攻擊距離是有效保障己方信息系統(tǒng)安全的可靠手段。全天候模擬訓(xùn)練可提高部隊(duì)在各種復(fù)雜電磁環(huán)境下對(duì)武器的操作熟練程度和作戰(zhàn)能力,以使作戰(zhàn)行動(dòng)更靈活、更高效。
(3)加強(qiáng)各種復(fù)雜電磁環(huán)境下的反導(dǎo)戰(zhàn)術(shù)使用研究,提高部隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用水平。通過(guò)模擬仿真和試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)在各種復(fù)雜電磁環(huán)境下的射擊效能進(jìn)行分析,研究分析出相應(yīng)的戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法,使彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)的反導(dǎo)作戰(zhàn)效能得到最大程度的發(fā)揮。
(4)制定多種方案預(yù)案,確保做好戰(zhàn)前準(zhǔn)備。復(fù)雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)行動(dòng)快速多變,必須要制定出多種切實(shí)可行的方案預(yù)案,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整以適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)作戰(zhàn)需求。一是要針對(duì)電磁環(huán)境狀況制訂多種方案預(yù)案,便于在實(shí)戰(zhàn)條件下進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整、靈活應(yīng)變,確保戰(zhàn)時(shí)反應(yīng)迅速、處置正確、合理有效;二是要抓好雷達(dá)、光電、導(dǎo)彈、通信和電子對(duì)抗裝備等關(guān)鍵性武器裝備的戰(zhàn)前準(zhǔn)備,指導(dǎo)部隊(duì)做好相關(guān)的檢測(cè)檢修、雷達(dá)校標(biāo)、導(dǎo)彈技術(shù)準(zhǔn)備和系統(tǒng)精度調(diào)試等工作,確保彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)具有良好的參戰(zhàn)狀態(tài)[10]。
5 結(jié)語(yǔ)
復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)艦載彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)反導(dǎo)作戰(zhàn)效能的發(fā)揮有著巨大的影響,因此有必要研究復(fù)雜電磁環(huán)境與艦載彈炮結(jié)合武器系統(tǒng)反導(dǎo)作戰(zhàn)的內(nèi)在聯(lián)系,以采取有針對(duì)性的措施,盡可能地減輕復(fù)雜電磁環(huán)境對(duì)人員、武器裝備的消極影響。
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