大氣波導在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)術應用淺析

李海濤

摘 要：文章闡述了電磁波在大氣波導中傳播現(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，總結歸納出不同戰(zhàn)術想定中如何趨利避害地應用大氣波導，評估和預測大氣環(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)術指揮員，進行正確戰(zhàn)術部署和選擇恰當?shù)淖鲬?zhàn)戰(zhàn)術，以獲取戰(zhàn)場電磁優(yōu)勢、掌握戰(zhàn)場制電磁權具有極其重要的意義。

關鍵詞：大氣波導;戰(zhàn)術應用;電磁態(tài)勢

中圖分類號：E915 文獻標識碼：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經上下氣層來回反射向前傳播，就像波在金屬波導管中傳播一樣，這種傳播現(xiàn)象稱為大氣波導傳播，形成大氣波導傳播的大氣層稱為大氣波導[1]。在現(xiàn)代高技術條件下的戰(zhàn)爭中，電磁對抗異常激烈，由于大氣波導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)術部署與戰(zhàn)術選擇。

1 大氣波導分類

在海洋大氣環(huán)境中的大氣波導一般可分為三類：蒸發(fā)波導、懸空波導和表面波導。其中懸空波導和表面波導也出現(xiàn)在陸地大氣環(huán)境中。大氣波導的出現(xiàn)，會顯著影響通信和雷達等電子戰(zhàn)裝備系統(tǒng)的有效作戰(zhàn)性能和作戰(zhàn)戰(zhàn)術。蒸發(fā)波導通常在海面產生，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)，以及低空飛機和巡航導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;懸空波導主要影響中高空飛行器的戰(zhàn)機性能。

2 大氣波導對電子系統(tǒng)的影響分析

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

（1）大氣波導可將電磁波部分捕獲在波導內形成波導傳播，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可充分利用蒸發(fā)波導實現(xiàn)超視距探測;（2）因部分電磁波被捕獲在波導內傳播，波導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，波導頂?shù)拿^(qū)是其防御的薄弱部位，應積極采取措施進行補盲，對于進攻者而言，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）在波導傳播狀態(tài)下，作用距離的延伸也意味著可能探測到較遠處的陸地雜波和海雜波，使雷達系統(tǒng)的雜波增強，減弱雷達系統(tǒng)的探測性能。

3 大氣波導在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中的戰(zhàn)術應用

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

3.1 大氣波導在預警機戰(zhàn)術部署上的應用

預警機的戰(zhàn)術部署不僅依賴于其所要完成的任務類型，而且也與大氣環(huán)境折射條件有關。當大氣環(huán)境中存在大氣波導時，將預警機進行正確部署的一般原則是：預警機應盡量高空部署，這樣不僅可以增大對海、對地目標的雷達探測距離，減弱由波導引起的雷達雜波的影響，同時還可以使波導頂?shù)睦走_盲區(qū)縮小甚至消失;若早期預警機目的是對高空目標的探測，則預警機應部署在低于高度最低的懸空波導同時又高于表面波導的高度上，這樣可以縮小甚至完全避免由于懸空波導存在而引起的波導頂向外擴展的雷達盲區(qū)，同時避免波導引起的雜波的影響，確保對空監(jiān)視效果;在較高高度上飛行，還可以避免負折射層的影響;波導頂附近可能是部署預警機的最不利位置，因為當發(fā)射源位于波導頂時，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 大氣波導在攻擊機戰(zhàn)術上的應用

在無大氣波導的正常條件下，低空超低空是艦載雷達和地面雷達盲區(qū)，因此，攻擊機在穿越敵防御系統(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有效覆蓋空域以下，推遲被敵艦載雷達發(fā)現(xiàn)的時間。但當海面不在表面波導時，貼近海面的超低空不再是雷達盲區(qū)，攻擊機越是沿超低空突防，越被敵方艦載超視距主動探測雷達早早發(fā)現(xiàn)，與此同時，大氣波導頂部形成的敵雷達盲區(qū)才是我突防的最優(yōu)路徑。同樣，當陸地大氣環(huán)境中存在表面波導時，貼近地面的超低空不再是雷達盲區(qū)，攻擊機越是沿超低空實施突防，越易被對方地面雷達里現(xiàn)，因此，當存在表面波導時，低空突防戰(zhàn)術需要根據波導所處的實際位置來修正突防時機[4]。

3.3 大氣波導在反輻射導彈作戰(zhàn)上的應用

反輻射導彈是通過被動截收敵目標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、陷獲層及負折射層分別能增強和限制電磁波的傳播，因此，反輻射導彈能否在遠距離上對敵防御系統(tǒng)給予有效壓制也受大氣波導存在的影響，在雷達波的覆蓋圖中會出現(xiàn)電磁盲區(qū)，這對反輻射導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，反輻射導彈截收距離可能并不比主動雷達的探測距離大多少，尤其是當存在大氣波導時，反輻射導彈可以在雷達視距之外很遠距離上就能截收到敵方電磁信號，從而為其實施遠距離壓制提供了條件。尤其值得注意的是，在波導頂?shù)拿^(qū)，反輻射導彈也可能會遠遠地就截收到敵方電磁信號。

3.4 大氣波導在水面艦艇編隊作戰(zhàn)上的應用

對于水面艦艇編隊或航母戰(zhàn)斗群而言，早期預警是其以最小代價擊敗敵方威脅的先決條件因此，當海面存在大氣波導時，將艦載電子系統(tǒng)進行正確戰(zhàn)術部署和選擇恰當?shù)淖鲬?zhàn)戰(zhàn)術大氣波導的存在，可極大地擴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距離上能探測或截收到己方，應盡量使用被動探測設備，并嚴格實施電磁管制。美海軍認為航母戰(zhàn)斗群的指揮官應提前12-18h知道未來海面是否會出現(xiàn)大氣波導，以便制定戰(zhàn)術方案，確定嚴格實施電磁發(fā)射命令的恰當?shù)攸c和時間，當預測到水面艦艇編隊將進入敵海面搜索雷達或被動截收系統(tǒng)有效距離內時，或在己方暴露之前先機制敵，或立即實施規(guī)避。在水面艦艇的作戰(zhàn)管理中，當艦載雷達或機載雷達部署于大氣波導內時，在波導頂一定空域會形成雷達的盲區(qū)，必須采取適當措施實施補盲，機載雷達的盲區(qū)，可以用艦載雷達實施補盲，使艦載探測系統(tǒng)與機載探測系統(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，深入分析大氣波導及其對電子系統(tǒng)的影響，趨利避害地應用大氣波導，對于輔助戰(zhàn)術指揮員，進行正確戰(zhàn)術部署和選擇恰當?shù)淖鲬?zhàn)戰(zhàn)術，以獲取戰(zhàn)場電磁優(yōu)勢、掌握戰(zhàn)場制電磁權具有極其重要的意義。

參考文獻

[1] 熊皓.電磁波與空間環(huán)境[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

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

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

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

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