綜合敵我識(shí)別方法研究

曹曉蓓

(中國西南電子技術(shù)研究所,成都610036)

1 引 言

目標(biāo)敵我屬性識(shí)別就是對雷達(dá)等手段所探測到的目標(biāo)進(jìn)行歸屬關(guān)系的判斷。完整的敵我屬性包括“敵方”、“我方”(含己方和盟友)和“中立方”。

戰(zhàn)爭與戰(zhàn)場誤傷歷來是一對孿生兄弟,區(qū)分?jǐn)澄揖统闪俗鲬?zhàn)的首要任務(wù)。“認(rèn)敵為友”或“認(rèn)友為敵”都將給己方造成巨大損失,誤傷中立方會(huì)帶來麻煩。因此,作戰(zhàn)的基本要求就是既能識(shí)別“敵方”目標(biāo),以便快速、準(zhǔn)確打擊,又能識(shí)別“我方”和中立方目標(biāo),使其不受我方武器攻擊。

在冷兵器時(shí)代,人們通過辨別顏色、驗(yàn)證口令來區(qū)分?jǐn)澄摇Ｔ跓岜鲿r(shí)代,尤其是二戰(zhàn)以來,軍艦、飛機(jī)和導(dǎo)彈的應(yīng)用擴(kuò)展了戰(zhàn)場的范圍和縱深,雷達(dá)的出現(xiàn)解決了遠(yuǎn)距離目標(biāo)的探測問題,能夠提取目標(biāo)位置以及運(yùn)動(dòng)方面的信息,但對敵我屬性的識(shí)別率很低。于是,能產(chǎn)生和辨別“電子口令”的敵我識(shí)別器就應(yīng)運(yùn)而生。20世紀(jì)30年代,英國發(fā)明了“馬克”(MARK)協(xié)作式二次雷達(dá)詢問應(yīng)答系統(tǒng),有效解決了視距以外甚至更遠(yuǎn)作戰(zhàn)距離目標(biāo)的敵我屬性識(shí)別難題。但這種協(xié)作式二次雷達(dá)詢問應(yīng)答系統(tǒng)只能在裝備應(yīng)答器且系統(tǒng)工作正常情況下識(shí)別“我方”,不能區(qū)分“敵方”和“中立方”,加上它的識(shí)別概率有限,出現(xiàn)誤判在所難免[1]。

如果采用基于協(xié)作式敵我識(shí)別器和信號(hào)情報(bào)(SIGINT)的綜合目標(biāo)敵我屬性識(shí)別方法,可較好地提供“敵”、“我”和“中立方”信息,從而提高目標(biāo)敵我屬性識(shí)別的準(zhǔn)確性和識(shí)別概率。

2 協(xié)作式二次雷達(dá)識(shí)別器的局限性

協(xié)作式二次雷達(dá)敵我識(shí)別器采用詢問應(yīng)答方式,在“己方”和“友方”的艦船、飛機(jī)、車輛等運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上加裝應(yīng)答機(jī),作戰(zhàn)時(shí)我方的火控雷達(dá)探測到目標(biāo)后,控制與其配套的敵我識(shí)別詢問器向目標(biāo)發(fā)出詢問信號(hào),如屬“我方”目標(biāo),就會(huì)對詢問信號(hào)解碼并自動(dòng)發(fā)回應(yīng)答信號(hào),詢問機(jī)對應(yīng)答信號(hào)解碼后輸出識(shí)別標(biāo)志和編號(hào)、高度、呼救信號(hào)等送給雷達(dá)數(shù)據(jù)總線,并與回波一起顯示,從而確認(rèn)為我方目標(biāo)。當(dāng)為非“我方”目標(biāo)時(shí),則沒有識(shí)別標(biāo)志。二次雷達(dá)識(shí)別系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。

圖1 協(xié)作式二次雷達(dá)敵我識(shí)別器系統(tǒng)組成示意圖Fig.1 The composition of a cooperative IFF system

二次雷達(dá)敵我識(shí)別器是各國目前使用的主力作戰(zhàn)裝備,其特點(diǎn)是過程簡單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高、密碼有效期短。但也有不足和缺點(diǎn):不足是由于自身存在串?dāng)_、旁瓣詢問、混擾等技術(shù)問題,會(huì)導(dǎo)致識(shí)別概率降低,還容易遭干擾和欺騙;缺點(diǎn)是只能識(shí)別“我方”,不能區(qū)分“敵方”和“中立方”。

3 信號(hào)情報(bào)在目標(biāo)敵我識(shí)別方面的輔助作用

信號(hào)情報(bào)是利用無線電偵測系統(tǒng)收集無線電電子設(shè)備(如雷達(dá)、通信電臺(tái)、導(dǎo)航設(shè)備、敵我識(shí)別器、制導(dǎo)設(shè)備等)所輻射的電磁信號(hào)中獲得的技術(shù)信息和情報(bào),它包括通信情報(bào)、電子情報(bào)和測量信號(hào)情報(bào)[2]。

利用通信情報(bào)偵測設(shè)備,搜索、截獲目標(biāo)輻射的無線電通信信號(hào)、船舶自動(dòng)識(shí)別信號(hào),分析輻射源的技術(shù)參數(shù)和特征,測定輻射源位置,解譯通信信息,從而獲取敵方通信信息內(nèi)涵和信息裝備及其搭載平臺(tái)的技術(shù)參數(shù)、敵我屬性和行動(dòng)企圖等情報(bào)。利用電子情報(bào)偵測設(shè)備,搜索、截獲敵方的雷達(dá)、敵我識(shí)別、航管等射頻信號(hào),分析其技術(shù)參數(shù)和特征,可查明輻射源及其載體的類型、用途、分布狀態(tài)、配置變化、活動(dòng)情況,進(jìn)而判斷其裝備水平、作戰(zhàn)能力、敵我屬性、行動(dòng)企圖等情報(bào)。

利用信號(hào)情報(bào)偵測設(shè)備輔助識(shí)別目標(biāo)敵我屬性,需要建立輻射源數(shù)據(jù)庫,尤其是需要掌握信號(hào)的細(xì)微特征,在作戰(zhàn)時(shí),通過數(shù)據(jù)匹配等方法就可快速識(shí)別目標(biāo)敵我屬性。

信號(hào)情報(bào)偵測系統(tǒng)屬于無源探測系統(tǒng),不依靠應(yīng)答過程識(shí)別目標(biāo),即不需要被識(shí)別目標(biāo)在技術(shù)上有任何配合,利用信號(hào)情報(bào)信息來確定目標(biāo)的敵我屬性,能提供全面的“敵”、“我”和“中立方”信息。

如果采用基于協(xié)作式敵我識(shí)別器和信號(hào)情報(bào)的綜合目標(biāo)敵我屬性識(shí)別方法,就可以在協(xié)作式敵我識(shí)別器提供的“我方”信息基礎(chǔ)上,利用信號(hào)情報(bào)信息進(jìn)一步確認(rèn)“我方”信息,排除“中立方”目標(biāo),明確“敵方”目標(biāo)。

4 基于信號(hào)情報(bào)和協(xié)作式敵我識(shí)別器的綜合敵我識(shí)別方法

基于協(xié)作式二次雷達(dá)敵我識(shí)別器和信號(hào)情報(bào)的綜合敵我識(shí)別方法的基本思路是,將信號(hào)情報(bào)傳感器獲取的無線電通信信號(hào)、船舶自動(dòng)識(shí)別信號(hào)、雷達(dá)、敵我識(shí)別、航管等情報(bào)信息實(shí)時(shí)傳送給雷達(dá)系統(tǒng),不但能旁證二次雷達(dá)敵我識(shí)別器提供的“我方”信息,更重要是能對非“我方”目標(biāo)進(jìn)一步區(qū)分為“敵方”、“中立方”、“民用”等類型,有利于在我方目標(biāo)確認(rèn)后縮小“敵方”的范圍,減少誤傷。

4.1 綜合敵我識(shí)別系統(tǒng)的組成

基于協(xié)作式二次雷達(dá)敵我識(shí)別器和信號(hào)情報(bào)的綜合敵我識(shí)別系統(tǒng)如圖2所示,它由二次雷達(dá)敵我識(shí)別器和通信情報(bào)傳感器、電子情報(bào)傳感器組成。

圖2 綜合敵我識(shí)別系統(tǒng)組成示意圖Fig.2 The composition of integrated IFF system

4.2 常見目標(biāo)的輻射源類型

常見目標(biāo)的輻射源類型如表1所示。

表1 常見目標(biāo)的輻射源類型Table 1 Radiation source type of the common target

4.3 主要輻射源能提供的輔助敵我識(shí)別信息

雷達(dá)、敵我識(shí)別器問答機(jī)或應(yīng)答機(jī)、航管應(yīng)答機(jī)、通信電臺(tái)、數(shù)據(jù)鏈端機(jī)、船舶自動(dòng)識(shí)別終端、測控?cái)?shù)據(jù)鏈終端等主要設(shè)備能夠提供的輔助敵我識(shí)別信息如表2所示。

表2 主要輻射源及其能提供的輔助敵我識(shí)別信息Table 2 The main radiation source and its auxiliary identification information

4.4 綜合敵我識(shí)別系統(tǒng)的工作過程

當(dāng)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)(飛機(jī)、艦艇、坦克等)后,即控制二次雷達(dá)敵我識(shí)別器詢問機(jī)向目標(biāo)發(fā)出一組密碼詢問信號(hào),對收到的應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行解碼,將識(shí)別結(jié)果傳送給雷達(dá)顯示器,將“我方”標(biāo)識(shí)與雷達(dá)回波一起顯示。

同時(shí),信號(hào)情報(bào)傳感器將偵測到的目標(biāo)的方位或位置、類型、敵我屬性(“我方”、“敵方”、“民用”、“中立方”等)實(shí)時(shí)地發(fā)送到雷達(dá)終端,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后輸出識(shí)別標(biāo)志到雷達(dá)顯示器上,雷達(dá)操作員可根據(jù)二次雷達(dá)敵我識(shí)別器和信號(hào)情報(bào)傳感器的識(shí)別結(jié)果,對非“我方”目標(biāo)進(jìn)一步作出判斷。

5 結(jié) 論

本文針對二次雷達(dá)敵我識(shí)別器的不足和缺點(diǎn),提出了利用通信情報(bào)和電子情報(bào)這兩種最重要的信號(hào)情報(bào)信息,輔助識(shí)別目標(biāo)的敵我屬性的設(shè)想,擴(kuò)大了信息來源,可以與協(xié)作式敵我識(shí)別系統(tǒng)互補(bǔ),有利于縮小“敵方”目標(biāo)的范圍,減少誤判和誤傷。

但應(yīng)該指出,除了船舶識(shí)別信號(hào)報(bào)告的民船位置精度較高外,信號(hào)情報(bào)傳感器的測向和定位精度不高,在目標(biāo)稀疏的情況下輔助識(shí)別目標(biāo)敵我屬性的效果較好,但在目標(biāo)密集的復(fù)雜環(huán)境下,目標(biāo)的辨別效果有限,值得進(jìn)一步研究。

[1]陳非凡,苑京立.國外敵我識(shí)別器技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電訊技術(shù),2001,41(2):5-10.CHEN Fei-fan,YUAN Jing-li.New development on IFF technology[J].Telecommunication Engineering,2001,41(2):5-10.(in Chinese)

[2]雷厲,石星,呂澤均,等.偵察與監(jiān)視[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008.LEI Li,SHI Xing,LV Ze-jun,et al.Reconnaissance and Surveillance[M].Beijing:National Defense Industry Press,2008.(in Chinese)

[3]劉冬利,付建國,饒世鈞.AIS在軍事上的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2009(11):11-13.LIU Dong-li,FU Jian-guo,RAO Shi-jun.Study of Using Automatic Identification System for Military Purpose[J].Modern Electronics T echnique,2009(11):11-13.(in Chinese)