李海濤

摘 要：文章闡述了電磁波在大氣波導(dǎo)中傳播現(xiàn)象和特征，分析了大氣環(huán)境和海洋環(huán)境對未來戰(zhàn)場的影響因素，總結(jié)歸納出不同戰(zhàn)術(shù)想定中如何趨利避害地應(yīng)用大氣波導(dǎo)，評估和預(yù)測大氣環(huán)境對電磁波傳播和無線電電子系統(tǒng)作戰(zhàn)性能的影響，對于輔助戰(zhàn)術(shù)指揮員，進(jìn)行正確戰(zhàn)術(shù)部署和選擇恰當(dāng)?shù)淖鲬?zhàn)戰(zhàn)術(shù)，以獲取戰(zhàn)場電磁優(yōu)勢、掌握戰(zhàn)場制電磁權(quán)具有極其重要的意義。

關(guān)鍵詞：大氣波導(dǎo);戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用;電磁態(tài)勢

中圖分類號：E915 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0252-02

0 引言

電磁波在大氣環(huán)境中傳播，不僅會受大氣環(huán)境中氣體分子和氣溶膠粒子的吸收、散射所造成的衰減影響，還受大氣折射影響。負(fù)折射、超折射和陷獲折射等異常折射會引起電磁波出現(xiàn)異常傳播現(xiàn)象。尤其在陷獲折射條件下，電磁波會部分被捕獲在一定厚度的大氣層內(nèi)經(jīng)上下氣層來回反射向前傳播，就像波在金屬波導(dǎo)管中傳播一樣，這種傳播現(xiàn)象稱為大氣波導(dǎo)傳播，形成大氣波導(dǎo)傳播的大氣層稱為大氣波導(dǎo)[1]。在現(xiàn)代高技術(shù)條件下的戰(zhàn)爭中，電磁對抗異常激烈，由于大氣波導(dǎo)會使電磁波的傳播發(fā)生明顯改變，因而會影響和制約電子系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)部署與戰(zhàn)術(shù)選擇。

1 大氣波導(dǎo)分類

在海洋大氣環(huán)境中的大氣波導(dǎo)一般可分為三類：蒸發(fā)波導(dǎo)、懸空波導(dǎo)和表面波導(dǎo)。其中懸空波導(dǎo)和表面波導(dǎo)也出現(xiàn)在陸地大氣環(huán)境中。大氣波導(dǎo)的出現(xiàn)，會顯著影響通信和雷達(dá)等電子戰(zhàn)裝備系統(tǒng)的有效作戰(zhàn)性能和作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)。蒸發(fā)波導(dǎo)通常在海面產(chǎn)生，主要影響海軍水面艦艇、潛艇的反艦、反潛與防空作戰(zhàn)，以及巡航導(dǎo)彈等低空突防武器的作戰(zhàn)效能。發(fā)生于海面的表面波導(dǎo)主要影響海軍水面艦艇、潛艇的反艦、反潛與防空作戰(zhàn)，以及低空飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈等低空突防武器的作戰(zhàn)效能;發(fā)生于陸地大氣環(huán)境的表面波導(dǎo)主要影響陸軍的電子偵察、探測和通信，以及近地飛行器的戰(zhàn)技性能;懸空波導(dǎo)主要影響中高空飛行器的戰(zhàn)機(jī)性能。

2 大氣波導(dǎo)對電子系統(tǒng)的影響分析

大氣波導(dǎo)對通信和雷達(dá)等電子戰(zhàn)系統(tǒng)的影響可歸納為以下三方面[2]：

（1）大氣波導(dǎo)可將電磁波部分捕獲在波導(dǎo)內(nèi)形成波導(dǎo)傳播，從而為實現(xiàn)超視距偵察、通信、探測、截獲、電子干擾和打擊提供了有利條件，尤其是蒸發(fā)波導(dǎo)在海洋大氣環(huán)境中出現(xiàn)范圍廣且出現(xiàn)頻率高，艦載超視距主動雷達(dá)可充分利用蒸發(fā)波導(dǎo)實現(xiàn)超視距探測;（2）因部分電磁波被捕獲在波導(dǎo)內(nèi)傳播，波導(dǎo)頂一定空域可能會因很少有電磁波輻射穿過而形成無線電信號較弱的區(qū)域，對于防御者而言，波導(dǎo)頂?shù)拿^(qū)是其防御的薄弱部位，應(yīng)積極采取措施進(jìn)行補盲，對于進(jìn)攻者而言，敵方電子系統(tǒng)的盲區(qū)是隱蔽接敵、實施奇襲的最佳路徑;（3）在波導(dǎo)傳播狀態(tài)下，作用距離的延伸也意味著可能探測到較遠(yuǎn)處的陸地雜波和海雜波，使雷達(dá)系統(tǒng)的雜波增強(qiáng)，減弱雷達(dá)系統(tǒng)的探測性能。

3 大氣波導(dǎo)在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用

根據(jù)大氣波導(dǎo)對電子系統(tǒng)作戰(zhàn)性能的影響，可以在戰(zhàn)術(shù)上趨利避害地利用大氣波導(dǎo)，將大氣環(huán)境條件轉(zhuǎn)化為“兵力倍增器”，把握戰(zhàn)場的制電磁權(quán)，獲取戰(zhàn)場優(yōu)勢。

3.1 大氣波導(dǎo)在預(yù)警機(jī)戰(zhàn)術(shù)部署上的應(yīng)用

預(yù)警機(jī)的戰(zhàn)術(shù)部署不僅依賴于其所要完成的任務(wù)類型，而且也與大氣環(huán)境折射條件有關(guān)。當(dāng)大氣環(huán)境中存在大氣波導(dǎo)時，將預(yù)警機(jī)進(jìn)行正確部署的一般原則是：預(yù)警機(jī)應(yīng)盡量高空部署，這樣不僅可以增大對海、對地目標(biāo)的雷達(dá)探測距離，減弱由波導(dǎo)引起的雷達(dá)雜波的影響，同時還可以使波導(dǎo)頂?shù)睦走_(dá)盲區(qū)縮小甚至消失;若早期預(yù)警機(jī)目的是對高空目標(biāo)的探測，則預(yù)警機(jī)應(yīng)部署在低于高度最低的懸空波導(dǎo)同時又高于表面波導(dǎo)的高度上，這樣可以縮小甚至完全避免由于懸空波導(dǎo)存在而引起的波導(dǎo)頂向外擴(kuò)展的雷達(dá)盲區(qū)，同時避免波導(dǎo)引起的雜波的影響，確保對空監(jiān)視效果;在較高高度上飛行，還可以避免負(fù)折射層的影響;波導(dǎo)頂附近可能是部署預(yù)警機(jī)的最不利位置，因為當(dāng)發(fā)射源位于波導(dǎo)頂時，在其有效電磁覆蓋中可能會出現(xiàn)最大的電磁盲區(qū)[3]。

3.2 大氣波導(dǎo)在攻擊機(jī)戰(zhàn)術(shù)上的應(yīng)用

在無大氣波導(dǎo)的正常條件下，低空超低空是艦載雷達(dá)和地面雷達(dá)盲區(qū)，因此，攻擊機(jī)在穿越敵防御系統(tǒng)時最佳攻擊路徑通常是盡可能低的沿低空、超低空飛行，以保持其在敵陣御雷達(dá)有效覆蓋空域以下，推遲被敵艦載雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的時間。但當(dāng)海面不在表面波導(dǎo)時，貼近海面的超低空不再是雷達(dá)盲區(qū)，攻擊機(jī)越是沿超低空突防，越被敵方艦載超視距主動探測雷達(dá)早早發(fā)現(xiàn)，與此同時，大氣波導(dǎo)頂部形成的敵雷達(dá)盲區(qū)才是我突防的最優(yōu)路徑。同樣，當(dāng)陸地大氣環(huán)境中存在表面波導(dǎo)時，貼近地面的超低空不再是雷達(dá)盲區(qū)，攻擊機(jī)越是沿超低空實施突防，越易被對方地面雷達(dá)里現(xiàn)，因此，當(dāng)存在表面波導(dǎo)時，低空突防戰(zhàn)術(shù)需要根據(jù)波導(dǎo)所處的實際位置來修正突防時機(jī)[4]。

3.3 大氣波導(dǎo)在反輻射導(dǎo)彈作戰(zhàn)上的應(yīng)用

反輻射導(dǎo)彈是通過被動截收敵目標(biāo)電磁波輻射而尋的的一類武器。由于大氣環(huán)境中的超折射層、陷獲層及負(fù)折射層分別能增強(qiáng)和限制電磁波的傳播，因此，反輻射導(dǎo)彈能否在遠(yuǎn)距離上對敵防御系統(tǒng)給予有效壓制也受大氣波導(dǎo)存在的影響，在雷達(dá)波的覆蓋圖中會出現(xiàn)電磁盲區(qū)，這對反輻射導(dǎo)彈的使用及尋的會造成不利影響;在正常折射條件下，因受地球曲率影響，反輻射導(dǎo)彈截收距離可能并不比主動雷達(dá)的探測距離大多少，尤其是當(dāng)存在大氣波導(dǎo)時，反輻射導(dǎo)彈可以在雷達(dá)視距之外很遠(yuǎn)距離上就能截收到敵方電磁信號，從而為其實施遠(yuǎn)距離壓制提供了條件。尤其值得注意的是，在波導(dǎo)頂?shù)拿^(qū)，反輻射導(dǎo)彈也可能會遠(yuǎn)遠(yuǎn)地就截收到敵方電磁信號。

3.4 大氣波導(dǎo)在水面艦艇編隊作戰(zhàn)上的應(yīng)用

對于水面艦艇編隊或航母戰(zhàn)斗群而言，早期預(yù)警是其以最小代價擊敗敵方威脅的先決條件因此，當(dāng)海面存在大氣波導(dǎo)時，將艦載電子系統(tǒng)進(jìn)行正確戰(zhàn)術(shù)部署和選擇恰當(dāng)?shù)淖鲬?zhàn)戰(zhàn)術(shù)大氣波導(dǎo)的存在，可極大地擴(kuò)大了艦艇間的有效通信距離，為水面艦艇編隊指揮員部署艦隊提供了極大的靈活性，比如，艦隊可以采用分散隊形，無須中繼，就可以保持艦艇間的通信聯(lián)系。電磁波的超視距傳播，也意味著對方在較遠(yuǎn)距離上能探測或截收到己方，應(yīng)盡量使用被動探測設(shè)備，并嚴(yán)格實施電磁管制。美海軍認(rèn)為航母戰(zhàn)斗群的指揮官應(yīng)提前12-18h知道未來海面是否會出現(xiàn)大氣波導(dǎo)，以便制定戰(zhàn)術(shù)方案，確定嚴(yán)格實施電磁發(fā)射命令的恰當(dāng)?shù)攸c和時間，當(dāng)預(yù)測到水面艦艇編隊將進(jìn)入敵海面搜索雷達(dá)或被動截收系統(tǒng)有效距離內(nèi)時，或在己方暴露之前先機(jī)制敵，或立即實施規(guī)避。在水面艦艇的作戰(zhàn)管理中，當(dāng)艦載雷達(dá)或機(jī)載雷達(dá)部署于大氣波導(dǎo)內(nèi)時，在波導(dǎo)頂一定空域會形成雷達(dá)的盲區(qū)，必須采取適當(dāng)措施實施補盲，機(jī)載雷達(dá)的盲區(qū)，可以用艦載雷達(dá)實施補盲，使艦載探測系統(tǒng)與機(jī)載探測系統(tǒng)各揚其所長、避己之短，相互補充，確保整體作戰(zhàn)性能[5]。

4 結(jié)語

本文評估電波在大氣環(huán)境中傳播狀況，深入分析大氣波導(dǎo)及其對電子系統(tǒng)的影響，趨利避害地應(yīng)用大氣波導(dǎo)，對于輔助戰(zhàn)術(shù)指揮員，進(jìn)行正確戰(zhàn)術(shù)部署和選擇恰當(dāng)?shù)淖鲬?zhàn)戰(zhàn)術(shù)，以獲取戰(zhàn)場電磁優(yōu)勢、掌握戰(zhàn)場制電磁權(quán)具有極其重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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[2] 丁鷺飛，耿富錄，陳建春.雷達(dá)原理（第四版）[M].電子工業(yè)出版社，2013.

[3] 戎華，曲曉飛，高東華.大氣波導(dǎo)對電子系統(tǒng)作戰(zhàn)性能的影響[J].現(xiàn)代雷達(dá)，2005，27（2）：15-18.

[4] 趙小龍.電磁波在大氣波導(dǎo)環(huán)境中的傳播特性及其應(yīng)用研究[D].西安電子科技大學(xué)，2008.

[5] 郭建炎.復(fù)雜環(huán)境電波傳播的拋物方程法研究[D].中山大學(xué)，2008.