崔為耀
(中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心 武漢 430064)
隨著時(shí)間的推移,世界海軍賦予現(xiàn)代潛艇(包括核動(dòng)力和非核動(dòng)力潛艇)的任務(wù)使命日益發(fā)生變化:即由原來(lái)的“藍(lán)水”遠(yuǎn)洋作戰(zhàn)向“褐水”瀕海作戰(zhàn)和支援陸基作戰(zhàn)轉(zhuǎn)變[1]。這就要求潛艇能在瀕海復(fù)雜的電磁信號(hào)密集環(huán)境下進(jìn)行隱蔽、偵察、秘密監(jiān)視和搜集情報(bào)等活動(dòng)。為了隱蔽地開(kāi)展海上攻防戰(zhàn)術(shù)活動(dòng),潛艇既要保證自身安全,又要出其不意地打擊敵人,還要不被敵方各種偵察器材所發(fā)現(xiàn),所以潛艇大部分時(shí)間均處于潛望深度或大潛深即“三不”(看不到,聽(tīng)不到,摸不著)境地隱蔽航行。它們只有依靠自身裝備的水聲設(shè)備(聲吶)、光學(xué)設(shè)備(潛望鏡)及雷達(dá)電子設(shè)備等,來(lái)觀測(cè)、監(jiān)聽(tīng)與感知海上的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。
隨著通信與信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,促使現(xiàn)代潛艇逐漸從平臺(tái)中心戰(zhàn)的單一作戰(zhàn)平臺(tái)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的一個(gè)節(jié)點(diǎn),這種轉(zhuǎn)變也得益于現(xiàn)代潛艇安裝了高級(jí)電子支持措施系統(tǒng)[2]。眾所周知,未來(lái)海戰(zhàn)將是一場(chǎng)高技術(shù)條件下的高強(qiáng)度局部戰(zhàn)爭(zhēng)。要想獲得這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的制勝權(quán),主要依賴(lài)高技術(shù)手段(如電子戰(zhàn)系統(tǒng))。現(xiàn)代潛艇作為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的一個(gè)節(jié)點(diǎn),利用帶有高級(jí)電子支援措施系統(tǒng)的現(xiàn)代作戰(zhàn)系統(tǒng),就能遂行其特種任務(wù)使命。
電子戰(zhàn)系統(tǒng)主要包括三個(gè)方面:電子支援措施(ESM)、電子對(duì)抗措施(ECM)及電子反對(duì)抗措施(ECCM)。電子戰(zhàn)的主要任務(wù)是截獲、監(jiān)測(cè)、測(cè)向、定位和識(shí)別敵方通信信號(hào),進(jìn)而采用通信干擾措施,達(dá)到阻止、破壞或削弱敵方的C4I系統(tǒng),同時(shí)又要保護(hù)己方通信聯(lián)絡(luò)的暢通,是敵我雙方在通信領(lǐng)域爭(zhēng)奪電磁優(yōu)勢(shì)而展開(kāi)的電子對(duì)抗。
潛艇電子戰(zhàn)系統(tǒng)是潛艇防御的主要裝備。歷來(lái)受到各國(guó)海軍的普遍重視。電子戰(zhàn)設(shè)備可以提前發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、干擾敵方目標(biāo)的監(jiān)視與定位系統(tǒng)。電子情報(bào)、電子偵察及通信情報(bào)設(shè)備還可截獲敵方戰(zhàn)術(shù)電子作戰(zhàn)部署信息,用于編隊(duì)指揮和超視距目標(biāo)定位。
電子支援措施系統(tǒng)是潛艇電子戰(zhàn)系統(tǒng)的主要組成部分之一。它不僅可以對(duì)敵方的電磁、輻射能量進(jìn)行搜索、截獲、定位、分析和識(shí)別,而且還可以為電子干擾、電子抗干擾、潛艇規(guī)避、目標(biāo)探測(cè)和其它戰(zhàn)術(shù)目的提供有效支援。
電子支援措施系統(tǒng)主要由電子偵察設(shè)備與告警設(shè)備組成。它們對(duì)潛艇作戰(zhàn)能力與生存能力起到很重要的作用。這種系統(tǒng)不僅能使攻擊性潛艇充分利用信號(hào)情報(bào),而且還能將潛艇的C4I系統(tǒng)與海上聯(lián)合指揮信息系統(tǒng)(美海軍)提供的艦隊(duì)C3網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相結(jié)合。本文重點(diǎn)介紹這類(lèi)高級(jí)電子支援措施系統(tǒng)在現(xiàn)代潛艇的應(yīng)用情況。
2.1.1 AN/BLQ-10型電子偵察系統(tǒng)
該偵察系統(tǒng)第1套最先裝在美國(guó)海軍新型攻擊型核潛艇“弗吉尼亞”號(hào)(2004年入役)上。它是美國(guó)海軍性能最先進(jìn)、功能最全面的一套新系統(tǒng)。它將雷達(dá)與通信融于一體,將威脅預(yù)警與情報(bào)搜索功能集于一身。它不僅能自動(dòng)探測(cè)、處理及識(shí)別雷達(dá)頻段信號(hào),而且能評(píng)估戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì),使本艇對(duì)海上或陸上戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)變化迅速做出反應(yīng),還具有為艇上遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈提供超視距目標(biāo)的能力。
2.1.2 CS-3701型戰(zhàn)術(shù)電子偵聽(tīng)設(shè)備
美國(guó)柯達(dá)系統(tǒng)公司曾為瑞典海軍“西約特蘭”級(jí)常規(guī)潛艇研制出CS-3701型戰(zhàn)術(shù)電子偵聽(tīng)設(shè)備(圖1)。該設(shè)備為該級(jí)艇提供戰(zhàn)情態(tài)勢(shì)、目標(biāo)瞄準(zhǔn)、自我防御及秘密監(jiān)視能力。這種偵聽(tīng)設(shè)備的工作頻率為2GHz~18GHz,截獲率為100%。能同時(shí)跟蹤500種信號(hào),數(shù)據(jù)庫(kù)能存儲(chǔ)10000條以上記錄。該系統(tǒng)由GPS天線(xiàn)、測(cè)向天線(xiàn)陣列、預(yù)放大器、CAL振蕩器、R370接收器、SP110型信號(hào)處理器、戰(zhàn)術(shù)顯示器與操控臺(tái)等所組成。通過(guò)以太網(wǎng)與對(duì)敵作戰(zhàn)系統(tǒng)的局域網(wǎng)接口相連。系統(tǒng)工作頻率可精確到3MHz,脈沖重復(fù)間隔時(shí)間1ns,動(dòng)態(tài)范圍60dB,系統(tǒng)靈敏度-65dB,備用超外差式接收器,靈敏度80dBm,主機(jī)接口為Windows NT工作站。
圖1 CS-3701型電子支援措施系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.3 AR-900型自動(dòng)雷達(dá)電子偵察設(shè)備
該型設(shè)備是美國(guó)阿古系統(tǒng)公司為智利海軍新型常規(guī)潛艇“蝎子”號(hào)專(zhuān)門(mén)研制的。它由1對(duì)數(shù)字式瞬時(shí)測(cè)頻裝置、1臺(tái)比幅雙脈沖方位處理器、1臺(tái)信號(hào)處理器與操控臺(tái)組成。操控臺(tái)包括帶鼠標(biāo)的鍵盤(pán)、高分辨率彩色顯示器、3.5in軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、大容量只讀存儲(chǔ)器、打印機(jī)以及嵌入式計(jì)算機(jī)。信號(hào)處理器接收高分辨率測(cè)量數(shù)據(jù),并接收數(shù)字式瞬時(shí)測(cè)頻裝置的連續(xù)波信號(hào)。而方位處理器提供每個(gè)到達(dá)脈沖的方位與振幅。該信號(hào)處理器可并行處理信息,可將收到的信號(hào)模型與數(shù)據(jù)庫(kù)的信號(hào)模式進(jìn)行對(duì)比,從而能識(shí)別輻射體及其平臺(tái)。艇員在獲得信號(hào)的1s內(nèi)可發(fā)出預(yù)警信號(hào)。該系統(tǒng)中的雷達(dá)輻射體數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)10000個(gè)雷達(dá)模式進(jìn)行編程。
2.2.1 UAP-4型電子偵察系統(tǒng)
英國(guó)海軍從“快速”級(jí)核潛艇開(kāi)始,就裝備了本國(guó)雷卡雷達(dá)防御系統(tǒng)公司研制的新型UAP系列的電子偵察系統(tǒng)。如UAP-1型系統(tǒng)裝在“快速”級(jí)和“特拉法爾加”級(jí)核潛艇上;UAP-3型系統(tǒng)裝在“前衛(wèi)”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇上;UAP-4型系統(tǒng)被英國(guó)海軍采購(gòu)了12套,其中7套用于“特拉法爾加”級(jí)艇電子偵察系統(tǒng)的換裝,其余5套將裝在新建“機(jī)敏”級(jí)核潛艇上。
20世紀(jì)90年代末期,英國(guó)海軍對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了中期改裝,旨在提高潛艇的瀕海作戰(zhàn)性能。重點(diǎn)研制了兩臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備:新型信號(hào)處理器與性能優(yōu)異的低截獲率雷達(dá)。無(wú)論是研制,還是改裝,該系統(tǒng)都大量采用商業(yè)現(xiàn)貨技術(shù),采購(gòu)的元件88%是通用的。另外,還引用了該國(guó)國(guó)防研究局開(kāi)發(fā)成功的技術(shù)成果—新一代信號(hào)處理器與輻射體參考算法。通過(guò)研制與改裝,提高了增強(qiáng)型雷達(dá)輻射體識(shí)別能力與系統(tǒng)人機(jī)接口性能,使該系統(tǒng)達(dá)到英國(guó)海軍水面艦艇電子支援措施系統(tǒng)的相同水平。
2.2.2 “海獅”(Sea lion)型電子偵察系統(tǒng)
“海獅”型系統(tǒng)也是由英國(guó)雷卡防御系統(tǒng)公司研制的,土耳其海軍訂購(gòu)了兩套,于上世紀(jì)90年代末裝在209/1200型“阿蒂萊伊”級(jí)柴-電潛艇上。該系統(tǒng)不僅適于裝在穿體式傳統(tǒng)桅桿上,又適于裝在非穿體式光電桅桿上。它由1根全向天線(xiàn)、1臺(tái)接收處理器和1臺(tái)小型操控臺(tái)組成。該接收器通過(guò)大規(guī)模集成電路并入高級(jí)電子支援措施處理器,以供在復(fù)雜的射頻信號(hào)環(huán)境中進(jìn)行快速分析。與預(yù)編程序進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比后,能對(duì)輻射體進(jìn)行快速識(shí)別。該系統(tǒng)的操控臺(tái)采用高分辨率彩色顯示器,能以圖表形式顯示輻射體的特征、方位和威脅等級(jí)。該處理器能自動(dòng)跟蹤連續(xù)變換狀態(tài)的2000個(gè)輻射體。
2.3.1 DR-3000U型電子偵察設(shè)備
DR-3000型設(shè)備是由法國(guó)湯姆遜-CSF公司雷達(dá)與電子對(duì)抗部研制的。于上世紀(jì)90年代初開(kāi)始裝艇。起初該設(shè)備是為海上巡邏飛機(jī)設(shè)計(jì)的,后來(lái)用作水面艦艇的電子偵察設(shè)備。DR-3000U型(法國(guó)為 ARUR-13型)是潛艇專(zhuān)用型(圖2),裝在法國(guó)海軍“紅寶石”級(jí)核潛艇上,實(shí)際上,它是DR4000U型偵察設(shè)備的輕型化產(chǎn)品[3]。
該設(shè)備用來(lái)對(duì)敵方C-J頻段雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)、定向、識(shí)別和目標(biāo)指示。它有一根潛艇用桅桿天線(xiàn),在6方位比幅測(cè)向天線(xiàn)上裝有1根全向天線(xiàn),潛艇專(zhuān)用型還有1根單獨(dú)的潛望鏡告警天線(xiàn)。該設(shè)備采用新技術(shù),提高了靈敏度。天線(xiàn)上裝有低噪聲放大器,采用砷化鎵集成電路。該設(shè)備可在100萬(wàn)/s脈沖信號(hào)環(huán)境下工作。可將接收到的信號(hào)與已識(shí)別及跟蹤的信號(hào)進(jìn)行比較。該系統(tǒng)具有192個(gè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)、容量達(dá)4000個(gè)雷達(dá)模式。
圖2 法國(guó)DR-3000U系統(tǒng)原理圖
2.3.2 DR4000U型電子偵察設(shè)備
該型設(shè)備是DR-2000型(用于水面艦船)的發(fā)展型。法國(guó)潛艇用的設(shè)備型號(hào)為ARBR-17型。它由法國(guó)湯姆遜-CSF公司航空電子部研制。其主要功能是:在360°方位上,對(duì)C-J頻段雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行連續(xù)搜索、探測(cè);提取需及時(shí)反應(yīng)的威脅目標(biāo)特征信號(hào);用軟件識(shí)別目標(biāo)信號(hào),并以圖像與字符形式把結(jié)果顯示在彩色顯示器上,能自動(dòng)變換信號(hào),不斷更新所有參數(shù)等。
該系統(tǒng)是由天線(xiàn)陣列(1根全向天線(xiàn)與2根測(cè)向天線(xiàn))、射頻信號(hào)處理機(jī)與操控臺(tái)組成。采取了容錯(cuò)處理、精確分析與新型識(shí)別算法等有效措施,提高了設(shè)備的可靠識(shí)別性能。原始信號(hào)的方位以及坐標(biāo)形式顯示在戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)顯示器上,以不同顏色和形狀顯示信號(hào)的幅度與字符。字符形狀代表目標(biāo)的類(lèi)型與敵友等特征,不同的色彩代表不同等級(jí)的威脅。該系統(tǒng)通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接線(xiàn)或數(shù)據(jù)總線(xiàn)(1553B/STANA4156)與各種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連。另外,還為電子干擾器配有專(zhuān)用接口。
FL-1800型艦用電子偵察與干擾設(shè)備是德國(guó)海軍的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備,它由德國(guó)德律風(fēng)根公司系統(tǒng)技術(shù)分部研制。FL-1800u型偵察與干擾設(shè)備用于德國(guó)海軍212A級(jí)潛艇。該系統(tǒng)利用德國(guó)航空航天公司研制的USK800系列的電子支援措施子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)可裝在現(xiàn)役潛艇的潛望鏡頂部和未來(lái)潛艇的光電桅桿上。聯(lián)合使用FL-1800u型偵察設(shè)備和USK800 1-5型測(cè)向傳感器,或者說(shuō)兩種設(shè)備組合成一套偵察與干擾系統(tǒng),將使其成為現(xiàn)代常規(guī)潛艇最先進(jìn)的電子戰(zhàn)系統(tǒng)[4]。
圖3 USK800系列電子支援措施系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
潛艇專(zhuān)用的FL-1800u型電子偵察與干擾設(shè)備采用兩種天線(xiàn)陣列。一種是1根全向天線(xiàn)和1根測(cè)向天線(xiàn)裝在桅桿頂部;另一種是雷達(dá)、電子偵察、衛(wèi)星導(dǎo)航及通信等天線(xiàn)裝在潛望鏡頂上。德國(guó)潛艇安裝的電子支援措施系統(tǒng)采用的是前一種天線(xiàn)陣列,即USK800系列測(cè)向傳感器。這種傳感器有五種規(guī)格不同的結(jié)構(gòu)(圖3)。
圖4 TIMNEX II型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
“蒂姆奈克斯”系統(tǒng)是以色列埃爾比計(jì)算機(jī)系統(tǒng)公司研制的。以色列海軍“蓋爾”級(jí)(即“維克斯”540型)常規(guī)潛艇裝有該公司的TIMNEX4CH(V)1型電子支援措施設(shè)備(圖4)。而1998年入役的3艘從德國(guó)進(jìn)口的“海豚”級(jí)(即800型)潛艇則裝有TIMNEX4CH(V)2型一體化電子情報(bào)支援系統(tǒng),包括1部預(yù)警雷達(dá),該系列設(shè)備還出口到南非、以色列`及澳大利亞等國(guó)[5]。
該系統(tǒng)既可作為獨(dú)立系統(tǒng)使用,又可作為集成系統(tǒng)的組件。它由一臺(tái)雷達(dá)預(yù)警接收器和一臺(tái)截獲率為100%的瞬時(shí)方位探測(cè)器組成。它既可開(kāi)展瞬時(shí)測(cè)頻,又可進(jìn)行電子情報(bào)信號(hào)分析,還可實(shí)時(shí)處理64個(gè)目標(biāo)輻射體。該系統(tǒng)能根據(jù)已知的威脅目標(biāo)/標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別,對(duì)威脅目標(biāo)進(jìn)行高比幅/等幅波報(bào)警。天線(xiàn)陣列包括1根全向天線(xiàn)與2根測(cè)向天線(xiàn)。該系統(tǒng)接收器能在整個(gè)頻率范圍內(nèi)連續(xù)運(yùn)行,并在密集電磁信號(hào)環(huán)境中進(jìn)行高精度測(cè)頻。通過(guò)雙屏顯控臺(tái)進(jìn)行操作,利用鍵盤(pán)及鼠標(biāo)進(jìn)行控制。
除了上述國(guó)家?guī)追N典型電子支援措施系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛外,還有俄羅斯、德國(guó)、南非、西班牙與日本等國(guó)海軍潛艇使用的電子支援措施系統(tǒng)也是較先進(jìn)的。如俄羅斯的“白頭”、“烏賊頭”及“里姆帽”等電子支援措施設(shè)備已是成熟技術(shù),不僅用于本國(guó)現(xiàn)役常規(guī)潛艇與核潛艇上,而且還出口到原蘇聯(lián)的一些衛(wèi)星國(guó)家。其性能并不亞于西方國(guó)家的同類(lèi)產(chǎn)品。
德國(guó)DASA國(guó)防與民用系統(tǒng)公司除了生產(chǎn)USK800系統(tǒng)外,最近又研制成功一種潛艇專(zhuān)用型電子支援措施系統(tǒng):SPS-N500型。該系統(tǒng)既可作為獨(dú)立電子支援措施的模塊化系統(tǒng),又可作為潛艇指揮系統(tǒng)的集成組件。南非海軍“桂樹(shù)神”級(jí)潛艇的DSCS-2型電子支援措施設(shè)備,包括安裝在桅桿上的探頭和顯控臺(tái)。西班牙海軍的“阿戈斯塔”級(jí)潛艇上安裝的BLQ-355型電子支援措施系統(tǒng)。該系統(tǒng)由西班牙印德公司供貨,并承接該系統(tǒng)加強(qiáng)型的研制合同,以便裝備下一代潛艇。日本海上自衛(wèi)隊(duì)潛艇一直裝有ZLR-4/6型電子偵察設(shè)備與ZLR-3/5預(yù)警接收器。1988年后,新建潛艇均裝有NZLR-1型電子偵察設(shè)備等。
為了便于分析研究上述典型系統(tǒng)的共性與特點(diǎn),現(xiàn)將現(xiàn)代潛艇常用的高級(jí)電子支援措施系統(tǒng)匯編如表1所示。
1)工作頻率范圍大致相同。如表1所示,表中所列九種型號(hào)的電子支援措施系統(tǒng)的工作頻率范圍大多為2GHz~18GHz,最低工作頻率為美國(guó) ANBLQ-10型設(shè)備50MHz;只有法國(guó)的DR-3000u型設(shè)備指定頻率范圍為 C-J頻段。
表1 世界現(xiàn)代潛艇電子支援措施設(shè)備一覽表
2)測(cè)向精度不相上下。表中所列系統(tǒng)的測(cè)向精度大多在2°~6°之間。美國(guó)AR-900型設(shè)備的測(cè)向精度以分段表示:即2GHz~6GHz范圍內(nèi),精度為3.5°,而在6GHz~18GHz范圍內(nèi),精度則為2°。德國(guó)的FL-1800u型系統(tǒng)的測(cè)向精度也是以分段表示:在0.5GHz~18GHz范圍內(nèi)偵察時(shí)的精度為5°;而在7.5GHz~17.5GHz范圍內(nèi)干擾時(shí)的精度為6°~8°。
3)上述電子偵察設(shè)備的構(gòu)成基本相同:即由天線(xiàn)陣列(全向天線(xiàn)與測(cè)向天線(xiàn))信號(hào)處理器與操控臺(tái)等組成。
4)截獲率均為100%;靈敏度在-50dB~-65dB之間。
1)上述系統(tǒng)的雷達(dá)輻射模式的數(shù)據(jù)庫(kù)容量有大有小。如美國(guó)的AR-900型與CS-3701型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)容量分別為5000與10000個(gè);英國(guó)的UAP-4型與“海獅”的數(shù)據(jù)庫(kù)容量為2000個(gè);而法國(guó)的DR-3000u型與DR-4000u型容量為4000個(gè)。
2)上述系統(tǒng)有專(zhuān)用與兼用之別。有些系統(tǒng)專(zhuān)用于核動(dòng)力潛艇,如美國(guó)的AN/BLQ-10型,英國(guó)的UAP4型等系統(tǒng);而有些系統(tǒng)則專(zhuān)用于常規(guī)潛艇;如美國(guó)AR-900型及CS-3701型,英國(guó)的“海獅”型,德國(guó)的FL-1800u型及以色列的TIMNEX型等系統(tǒng)。而有些系統(tǒng)既可用于常規(guī)動(dòng)力潛艇,又可用于核動(dòng)力潛艇。如法國(guó)的DR-3000u-4000u型。巴基斯坦海軍“阿戈斯塔”90B、巴西海軍的“奧伯龍”級(jí)及209級(jí)等常規(guī)動(dòng)力潛艇裝備該型系統(tǒng),而法國(guó)海軍的“紅寶石”及“勝利”級(jí)彈道導(dǎo)彈核潛艇等也安裝了該型系統(tǒng)。
3)出口國(guó)家最多、應(yīng)用最為廣泛的電子支援措施系統(tǒng)是美國(guó)的AR-900型系統(tǒng)與法國(guó)的DR-3000u型系統(tǒng)。美國(guó)阿古系統(tǒng)公司曾研制出多型系統(tǒng)如AR-700、AR-700S5、AR-740型等系統(tǒng),先后出口到印度、、韓國(guó)、挪威、瑞典、澳大利亞及中國(guó)的臺(tái)灣省。如中國(guó)臺(tái)灣的“海龍”級(jí)潛艇裝有AR-700型系統(tǒng),瑞典海軍A17型艇裝AR-700S5型,澳大利亞海軍的“柯靈斯”級(jí)艇裝有AR740型[5]。到了20世紀(jì)90年代,該公司又為智利海軍“蝎子”號(hào)艇研制了AR-900型自動(dòng)雷達(dá)電子支援措施與測(cè)向系統(tǒng)。而法國(guó)的DR-3000u改進(jìn)型系統(tǒng)將出口到巴西、巴基斯坦等8個(gè)國(guó)家,并將裝在海軍的水面艦艇、海上巡邏機(jī)及潛艇上。
4)美國(guó)AN/BLQ-10高級(jí)電子支援措施系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。
該系統(tǒng)是美國(guó)洛克希德·馬丁公司為“弗吉尼亞”級(jí)核潛艇專(zhuān)門(mén)研制的新型電子支援措施系統(tǒng)。它是美國(guó)海軍第1套將威脅預(yù)警、情報(bào)搜集、雷達(dá)及通信集于一體的全集成電子支援措施系統(tǒng),其特點(diǎn)是:
(1)該系統(tǒng)用來(lái)截獲、處理和識(shí)別雷達(dá)的普通帶寬的信號(hào),并具有戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì)評(píng)估能力。使攻擊型核潛艇能迅速響應(yīng)海上及岸上變化的戰(zhàn)術(shù)態(tài)勢(shì),能為潛艇的遠(yuǎn)程巡航導(dǎo)彈提供超視距的瞄準(zhǔn)能力。
(2)該系統(tǒng)中的雷達(dá)電子支援措施子系統(tǒng)采用一對(duì)窄波段雷達(dá)協(xié)調(diào)器,并備有一臺(tái)獨(dú)立的寬波段接收器。通信電子支援措施子系統(tǒng)包括幾臺(tái)接收器,具有探測(cè)高頻(HF)、甚高頻(VHF)及超高頻(UHF)通信信號(hào),以及來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的低偵聽(tīng)率信號(hào)的能力。
(3)該系統(tǒng)還采用一種新型綜合電子支援措施桅桿并與潛艇的光電桅桿、外部通信系統(tǒng)、聲吶、C3I系統(tǒng)和其它艦載系統(tǒng)連接。由于采用了電子支援措施桅桿,增大了信息吞吐量與頻率覆蓋范圍,并且在密集的電磁信號(hào)環(huán)境下,頻率捷變水平高。該系統(tǒng)天線(xiàn)放在一根新型通用桅桿內(nèi)。
(4)該系統(tǒng)廣泛采用商用現(xiàn)貨技術(shù)(COTS)和非開(kāi)發(fā)項(xiàng)目(NDI),從而既減少了費(fèi)用,又降低了技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。它采用開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),有92%的硬件與90%的軟件是COTS/NDI。該系統(tǒng)的總體規(guī)格比以前的系統(tǒng)減小很多,只需要5個(gè)機(jī)柜來(lái)放置。
5)德國(guó)FL-1800u型電子支持措施系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。
(1)該系統(tǒng)是德國(guó)海軍燃料電池AIP潛艇電子戰(zhàn)系統(tǒng)的主要組件。USK800系列電子支援措施傳感器有五種不同規(guī)格。由于這些結(jié)構(gòu)要耐受水壓,需要專(zhuān)用天線(xiàn)罩加以保護(hù)。全向天線(xiàn)與GPS接收天線(xiàn)共用一個(gè)天線(xiàn)罩。天線(xiàn)罩壁厚至少8mm,能承受水壓6×106Pa。
(2)該系統(tǒng)的傳感器不僅有2GHz~18GHz的寬帶全向通道,還有測(cè)向通道。采用4根寬帶螺旋天線(xiàn),每根天線(xiàn)覆蓋1/4扇面,以實(shí)現(xiàn)該傳感器的測(cè)向功能,測(cè)向精度達(dá)6°~8°(均方根值)。
(3)該系統(tǒng)傳感器采用模塊化設(shè)計(jì),可按照用戶(hù)要求定制一體化緊湊型傳感器。如USK800/5型系統(tǒng)除具有全向接收和測(cè)向功能外,還增加了VHF/UHF通信發(fā)射/接收天線(xiàn)(工作頻率為225MHz~400MHz),以便于潛艇導(dǎo)航與通信。而USK800/4型系統(tǒng)配備有通用雷達(dá)預(yù)警器或電子支援措施接收器,使系統(tǒng)靈敏度這到-50dB~-60dB。
圖5 裝在 Zalar-14型光電潛望鏡上的USK800系列傳感器天線(xiàn)
圖6 裝在OMS100型光電桅桿上的USK800-4型傳感器天線(xiàn)
(4)目前該系統(tǒng)的靈敏度為-50dB,能對(duì)遠(yuǎn)程雷達(dá)進(jìn)行探測(cè)。該系統(tǒng)靈敏度之所以這樣高,是因?yàn)樵趥鞲衅黝^部安裝了低噪聲射頻放大器,補(bǔ)償了潛望鏡射頻長(zhǎng)電纜與電子支援措施接收器電纜中信號(hào)的大幅衰減。假定一部威脅雷達(dá)的發(fā)射功率為50kW,天線(xiàn)增益為30dB,在自由空間下該系統(tǒng)對(duì)其探測(cè)距離超過(guò)20nmile。
該系統(tǒng)既可裝在現(xiàn)役潛艇的潛望鏡上,又可裝在未來(lái)潛艇的光電桅桿上,可用來(lái)探測(cè)海上巡邏機(jī)及反潛直升機(jī)等空中目標(biāo)的威脅雷達(dá),并及時(shí)發(fā)出預(yù)警。該系統(tǒng)現(xiàn)已裝在214級(jí)艇蔡司公司的“澤羅”(Zalar)-14光電搜索潛望鏡上(圖5),還裝在該公司研制的OMS100型光電桅桿上(圖6)。
現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)正在發(fā)生著深刻變化,從過(guò)去的“藍(lán)水”遠(yuǎn)洋反潛作戰(zhàn),轉(zhuǎn)變?yōu)椤昂炙睘l海作戰(zhàn)。因此海軍潛艇的任務(wù)使命也在發(fā)生變化。其作戰(zhàn)樣式隨之發(fā)生著變化,即從過(guò)去的“平臺(tái)中心戰(zhàn)”向“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”轉(zhuǎn)變,而潛艇從單一平臺(tái)逐步成為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。為滿(mǎn)足海軍網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的要求,打贏一場(chǎng)高技術(shù)高強(qiáng)度對(duì)抗的局部海戰(zhàn),有賴(lài)于現(xiàn)代通信技術(shù)與信息技術(shù)的發(fā)展。高級(jí)電子支援措施系統(tǒng)就是上述技術(shù)發(fā)展的成果,它成為潛艇電子戰(zhàn)系統(tǒng)的重要組件,是潛艇先敵發(fā)現(xiàn),先發(fā)制人的“軟殺傷”武器之一。該系統(tǒng)安裝于現(xiàn)代潛艇(包括核動(dòng)力或非核動(dòng)力潛艇)上使其具有利用信號(hào)情報(bào)的能力,更重要的是,它能將本艇的指揮、控制、通信及情報(bào)系統(tǒng)與海上聯(lián)合指揮情報(bào)系統(tǒng)(JMCIS)提供的整個(gè)艦隊(duì)范圍的指揮、控制及通信網(wǎng)絡(luò)相融合,真正實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”。
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