復雜電磁環(huán)境對艦載彈炮結合武器系統(tǒng)反導作戰(zhàn)的影響研究

楊光++孟慶操

摘 要：復雜電磁環(huán)境已經成為現(xiàn)代海戰(zhàn)場的重要特征和突出表現(xiàn)。該文介紹了海戰(zhàn)場復雜電磁環(huán)境的構成、特點和對艦載彈炮結合武器系統(tǒng)反導作戰(zhàn)的影響，旨在認識復雜電磁環(huán)境，掌握其特點規(guī)律，并采取相應的措施和應對之策，提高艦載彈炮結合武器系統(tǒng)在未來復雜電磁環(huán)境中的反導作戰(zhàn)能力。

關鍵詞：電磁環(huán)境 彈炮結合 反導 影響

中圖分類號：E273.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（c）-0027-02

復雜電磁就是在一定空間內對作戰(zhàn)行動有影響的電磁活動和現(xiàn)象的總和。從它的定義可以看出，復雜電磁環(huán)境是戰(zhàn)場電磁環(huán)境復雜化在空域、時域、頻域和能量上的表現(xiàn)形式，其基礎是信息技術的發(fā)展運用，其核心是電磁信號的紛繁復雜[1]。

艦載彈炮結合武器系統(tǒng)是將艦空導彈和小口徑速射艦炮結合在一起，用以打擊低空或超低空目標的防空反導武器系統(tǒng)。小口徑艦炮具有射速高的優(yōu)點，但射擊距離較近。艦空導彈具有射擊精度高、殺傷空域大等優(yōu)點，但存在近距離射擊雷達盲區(qū)較大、超低空作戰(zhàn)效能低等缺點。將兩種防空武器結合使用，優(yōu)勢互補，可提高反導作戰(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]。在未來戰(zhàn)場上，電磁環(huán)境復雜多變，勢必對艦載彈炮結合武器系統(tǒng)反導作戰(zhàn)效能的發(fā)揮產生影響，因此需要對其進行分析，并找出對策，以保證反導作戰(zhàn)任務的順利完成。

1 復雜電磁環(huán)境構成

根據(jù)現(xiàn)代海戰(zhàn)場環(huán)境性質和機理的不同，通常可將海戰(zhàn)場電磁環(huán)境分為三個組成要素，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意電磁輻射。

有意電磁輻射是為特定的電磁活動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)場電磁環(huán)境的關鍵構成要素。

傳統(tǒng)電子對抗是有意干擾的一種形式，它利用電子設備發(fā)射電磁干擾信號，用以干擾、破壞敵方電子系統(tǒng)的正常工作，如敵方的制導設備、導航設備、敵我識別設備、雷達光電設備、測控系統(tǒng)、無線電引信和通信電臺，可造成敵方通信中斷、指揮癱瘓、武器失控或命中精度降低。

無意電磁輻射是電子或電氣設備在工作時非期望而形成的電磁輻射，是無意而沒有任何目的性的，一般不通過天線向外輻射。無意電磁輻射具有兩個典型特征：一是輻射的非主觀操控性；二是輻射的空間隨意性。因此，無意電磁輻射可以說是人們所不需要的一種電磁輻射，往往對裝備和人員產生不利的影響，例如艦船電磁場等。無意電磁輻射對海戰(zhàn)場電磁環(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電磁環(huán)境的影響有時也相當明顯，對武器裝備的影響效果往往也相當巨大。

靜電是自然輻射中最普遍的電磁輻射源，在許多場合都存在靜電放電問題。靜電的潛在危害無處不在，在遇到靜電放電時，許多技術人員都沒有固定的方法解決。

雷電是由云層上攜帶的靜電放電現(xiàn)象。其對電子設備的影響主要表現(xiàn)在雷電流，在閃擊中直接進入金屬管道或導線時，它們沿著金屬管道或導線可以傳送到很遠的地方。當它入侵與彼此相連的金屬設施或用電設備時，還會對金屬設施或用電設備的機械結構和電氣結構產生破壞作用，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)境的重要構成要素，它對人為電磁輻射和自然電磁輻射都會發(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構可以按照電磁性質分為：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產生各種效應，影響艦船通信信號特別是短波信號傳輸?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。地形對電磁波產生反射、折射、散射和繞射等影響，對海戰(zhàn)場電磁環(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雷達探測距離會產生影響等。

③氣象環(huán)境

氣象環(huán)境如雨、雪、霧等對電磁波的傳播產生衰減和吸收作用[5]。這些衰減和吸收是由兩個因素引起的：一是氧與水蒸汽的吸收；二是大氣中水滴的散射與吸收。

2 復雜電磁環(huán)境的特點

近年來，隨著各種信息化武器的使用，海戰(zhàn)場電磁環(huán)境變得越來越復雜，主要表現(xiàn)為以下幾個特點。

（1）電磁對抗激烈、動態(tài)明顯

信息化條件下作戰(zhàn)的顯著特點是以電子戰(zhàn)作為整個戰(zhàn)斗的序幕，并持續(xù)到戰(zhàn)斗的結束。在通信時，敵方可能進行偵聽和監(jiān)視，或者進行電子干擾予以阻撓和破壞。在使用雷達、光電設備和制導武器時，敵方可能采取相應的電子對抗手段進行壓制和欺騙，阻撓戰(zhàn)斗對方達到目的。但是，在激烈的電磁對抗環(huán)境下，電磁環(huán)境也呈現(xiàn)出了較明顯的動態(tài)性。由于電磁對抗一方為了要隱蔽好自己的位置來保全部隊和裝備，能在關鍵的時候進行電子干擾，它可能采取靜默的措施，而且，一些電磁對抗的硬件設備也不允許進行較長時間的持續(xù)干擾任務，因此，現(xiàn)代海戰(zhàn)場的電磁環(huán)境在激烈的對抗下，不斷進行著“動”與“靜”的轉換。

（2）電磁信號密集、樣式復雜

由于電子設備和信息化武器裝備的大量使用，海戰(zhàn)場上使用的電子設備體制雜、數(shù)量大、種類多，使得現(xiàn)代海戰(zhàn)場上的電磁輻射源及電磁信號變得密集復雜。從敵我屬性來講，戰(zhàn)場上輻射的電磁波可能來自敵方的電子設備，也可能來自己方的電子裝備，還有可能來自自然界，從輻射源來講，電磁波可能來自通信、雷達、制導等裝置和設備。

（3）電磁帶寬拓寬、信號多樣

現(xiàn)在艦艇和飛機上裝備的雷達和通信設備占用的頻譜和工作寬帶正在迅速拓寬。

常規(guī)雷達和大部分新研制的雷達的工作頻率集中在1 GHz～18 GHz，并有擴展到5 MHz～140 GHz的趨勢。而且，雷達已經從單一頻段向多頻段、多信道發(fā)展。

無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，幾乎達到了全頻段覆蓋的程度。通信設備也從單頻段向多頻段、寬頻段向多頻段發(fā)展，并且信號更加復雜，有加密通信、快速通信、調頻通信、跳時擴頻通信、直接序列擴頻通信、無線自適應調零通信。

（4）電磁輻射范圍廣、持續(xù)時間較長

現(xiàn)代海戰(zhàn)場上，海、空、天各自存在著信息化武器裝備平臺，使得電磁輻射信號覆蓋整個戰(zhàn)場空間，并呈現(xiàn)交叉重疊的勢態(tài)。在作戰(zhàn)過程中，雙方為保持通信聯(lián)絡暢通和作戰(zhàn)指揮的不間斷，無線電通信一直伴隨著整個作戰(zhàn)過程。同時，為了不斷掌握戰(zhàn)場態(tài)勢的變化，雙方不斷運用偵查預警設備對戰(zhàn)場進行監(jiān)視。而且，電子對抗也會在戰(zhàn)斗中出現(xiàn)?？傊?，電磁輻射一直伴隨著海戰(zhàn)的整個進程，覆蓋了整個空間。

3 復雜電磁環(huán)境對反導作戰(zhàn)的影響

現(xiàn)代的海戰(zhàn)場情況復雜多變，復雜的電磁環(huán)境會對彈炮結合武器系統(tǒng)反導作戰(zhàn)效能的發(fā)揮產生一定的影響。

（1）對探測裝置的影響

復雜電磁環(huán)境條件下，彈炮結合武器系統(tǒng)的探測搜索裝置-雷達的故障率增高，壽命縮短，受電磁干擾的雷達顯示器上將出現(xiàn)復雜的干擾信號。復雜電磁環(huán)境下，在遭受敵電磁干擾時，艦船通過自身探測獲取目標信息的能力受到較大影響，雷達發(fā)現(xiàn)距離將大大降低[6]，而且其所形成的光電輻射會對光電系統(tǒng)的使用產生影響，導致光電探測靈敏度降低、成像偵查能力減弱、情報偵查真實性難以保證。

（2）對武器系統(tǒng)火力抗擊能力的影響

海戰(zhàn)場復雜的電磁干擾使得和武器系統(tǒng)相連接的其他電子設備和武器系統(tǒng)的目標指示、目標分配等裝置反應速度減慢、故障率增高、數(shù)據(jù)顯示差錯。敵電子干擾兵力可實施電磁壓制，影響已方對戰(zhàn)場態(tài)勢的正確判斷，降低導彈末制導雷達的捕捉概率[7]，使其無法選擇所需精確攔截的目標。同時，復雜電磁環(huán)境下的電磁干擾會使系統(tǒng)的艦空導彈上的電子設備、指令接受裝置以及無線電引信等裝置出現(xiàn)故障，從而對導彈的射擊效率會產生一定的影響，進而影響到整個武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。

（3）對武器系統(tǒng)操作人員的影響

高強度的電磁輻射對參戰(zhàn)人員生理和心理都有一定的影響。高強度的電磁輻射對人體的一些生理機能會有不同程度的影響，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、高強度的電磁偵查下，戰(zhàn)場透明度增大且出現(xiàn)不對稱性，人員會產生擔憂、不安等恐懼心理。此外，復雜電磁環(huán)境對系統(tǒng)操作人員的操作也會產生影響。長期處于復雜電磁環(huán)境下，操作人員精力難以集中，反應不夠靈敏，判斷和處理各種信息錯差率增多，操作手法變形，動作難以到位，勢必會對系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能產生一定程度上的影響。

4 復雜電磁環(huán)境對反導作戰(zhàn)影響的對策研究

（1）加強現(xiàn)代海戰(zhàn)頻譜管理，爭奪現(xiàn)代海戰(zhàn)制電磁權。制電磁權，是指在一定的時空范圍內對電磁頻譜的控制權[8]。電磁環(huán)境會對艦載彈炮結合武器系統(tǒng)反導作戰(zhàn)效能的發(fā)揮造成不利的影響，因此，必須采用相應的措施使得復雜電磁環(huán)境對武器系統(tǒng)的影響程度降到最低。掌握制電磁權就意味著己方能不受對方的電磁威脅地自由使用電磁頻譜，同時剝奪對方自由使用電磁頻譜的權利。在海戰(zhàn)場上，電磁斗爭已呈現(xiàn)出全時域、全頻譜的基本態(tài)勢，如沒有科學合理的戰(zhàn)場頻譜管理的支援，勢必會造成己方電子設備間的相互干擾，加之敵方電子戰(zhàn)力量的猖獗，使己方在爭奪制電磁權、運用彈炮結合武器系統(tǒng)反導作戰(zhàn)處于被動。因此，科學嚴格的戰(zhàn)場電磁頻譜管理，保護己方有效地使用電磁頻譜，提高彈炮結合武器系統(tǒng)防空反導的作戰(zhàn)效能至關重要。

（2）通過加強全天候模擬訓練，提高部隊應對各種復雜電磁環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。電磁對抗的實質是敵我雙方為爭奪電磁頻譜的控制權即制電磁權所展開的斗爭[9]。實施高強度電磁干擾，加強電子防護，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。全天候模擬訓練可提高部隊在各種復雜電磁環(huán)境下對武器的操作熟練程度和作戰(zhàn)能力，以使作戰(zhàn)行動更靈活、更高效。

（3）加強各種復雜電磁環(huán)境下的反導戰(zhàn)術使用研究，提高部隊的戰(zhàn)術運用水平。通過模擬仿真和試驗相結合的方法，對彈炮結合武器系統(tǒng)在各種復雜電磁環(huán)境下的射擊效能進行分析，研究分析出相應的戰(zhàn)術戰(zhàn)法，使彈炮結合武器系統(tǒng)的反導作戰(zhàn)效能得到最大程度的發(fā)揮。

（4）制定多種方案預案，確保做好戰(zhàn)前準備。復雜電磁環(huán)境下作戰(zhàn)行動快速多變，必須要制定出多種切實可行的方案預案，根據(jù)實際情況進行動態(tài)調整以適應戰(zhàn)場作戰(zhàn)需求。一是要針對電磁環(huán)境狀況制訂多種方案預案，便于在實戰(zhàn)條件下進行動態(tài)調整、靈活應變，確保戰(zhàn)時反應迅速、處置正確、合理有效；二是要抓好雷達、光電、導彈、通信和電子對抗裝備等關鍵性武器裝備的戰(zhàn)前準備，指導部隊做好相關的檢測檢修、雷達校標、導彈技術準備和系統(tǒng)精度調試等工作，確保彈炮結合武器系統(tǒng)具有良好的參戰(zhàn)狀態(tài)[10]。

5 結語

復雜電磁環(huán)境對艦載彈炮結合武器系統(tǒng)反導作戰(zhàn)效能的發(fā)揮有著巨大的影響，因此有必要研究復雜電磁環(huán)境與艦載彈炮結合武器系統(tǒng)反導作戰(zhàn)的內在聯(lián)系，以采取有針對性的措施，盡可能地減輕復雜電磁環(huán)境對人員、武器裝備的消極影響。

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