MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng)靈巧干擾技術(shù)

聶鑫

摘要：通過(guò)對(duì)MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng)信號(hào)格式、工作模式和應(yīng)用場(chǎng)景，提出了一種針對(duì)MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng)的靈巧干擾技術(shù)，該技術(shù)以最小的時(shí)域、頻域及能量域代價(jià)最大限度地實(shí)現(xiàn)了對(duì)Mark XII敵我識(shí)別系統(tǒng)的靈巧干擾，且該技術(shù)在多個(gè)工程項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用和試驗(yàn)驗(yàn)證，干擾效果非常明顯。

關(guān)鍵詞：MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng);靈巧干擾;時(shí)域;頻域;能量域

中圖分類號(hào)：TN958.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）04-0212-03

0 引言

準(zhǔn)確識(shí)別敵我是有效消滅敵人，避免自相殘殺和保存自己實(shí)力，從而取得戰(zhàn)爭(zhēng)勝利的基本因素，因此敵我識(shí)別的方法以及敵我識(shí)別對(duì)抗在歷代戰(zhàn)爭(zhēng)中受到高度重視。在古代戰(zhàn)爭(zhēng)中，戰(zhàn)爭(zhēng)雙方一方面利用不同的戰(zhàn)旗，戰(zhàn)士的頭盔和戰(zhàn)袍上的圖案以及“對(duì)口令”等方法來(lái)識(shí)別敵人;另一方面，利用盜竊的“口令”、服飾的偽裝來(lái)欺騙對(duì)手，混淆“敵我”以取得戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利。在二次世界大戰(zhàn)后期，當(dāng)英、美研制出先進(jìn)的雷達(dá)敵我識(shí)別器MarkⅢ在戰(zhàn)場(chǎng)上發(fā)揮戰(zhàn)斗力時(shí)，德國(guó)立即研制出了成熟的MarkⅢ干擾機(jī)進(jìn)行對(duì)抗，迫使英美研制新的敵我識(shí)別器Mark V;九十年代初，以美國(guó)為首的北約集團(tuán)開始了新型的敵我識(shí)別器MarkXV的研究，并于1991年完成實(shí)驗(yàn);由于成本太貴和前蘇聯(lián)解體，美國(guó)于1995年終止了MarkXV的研究，并決定在MarkⅫ基礎(chǔ)上采用擴(kuò)頻技術(shù)，提高系統(tǒng)抗干擾能力。

敵我識(shí)別對(duì)抗技術(shù)從二十世紀(jì)五十年代就開始研究了。但由于技術(shù)難度大，進(jìn)展一直緩慢，目前，只發(fā)現(xiàn)了三種敵我識(shí)別對(duì)抗裝備：

第一種是美軍正在服役的AN/ALQ-108型敵我識(shí)別干擾吊艙，由美國(guó)馬格納沃克斯電子系統(tǒng)公司研制。這是一種欺騙式干擾吊艙，由R-1672接收機(jī)處理器、T-1164發(fā)射機(jī)、C-8490控制/指示器等組成，主要用在反潛飛機(jī)和電子情報(bào)偵察飛機(jī)上，目前已裝備于美軍的E-2C預(yù)警機(jī)、EP-3A和EP-3E信號(hào)情報(bào)偵察飛機(jī)、S-3A“北歐海盜”艦載反潛直升機(jī)等飛機(jī)上?？偣采a(chǎn)了300多套，德國(guó)曾購(gòu)買了其中一部分，裝備在其F-14“鬼怪”式戰(zhàn)斗機(jī)上。

第二種是西班牙空軍作戰(zhàn)飛機(jī)裝備的“塔蘭”（TARAN）系統(tǒng)，由西班牙印迪拉（INDRA）公司研制。該系統(tǒng)可以對(duì)通信信號(hào)，無(wú)線導(dǎo)航信號(hào)和敵我識(shí)別信號(hào)進(jìn)行探測(cè)和干擾?？蓪?duì)這些信號(hào)進(jìn)行掃描、偵收和分析，并可進(jìn)行記錄和重放。系統(tǒng)的功耗為1.5kw（直流，在無(wú)源工作時(shí)）到15.2kw（同時(shí)進(jìn)行干擾時(shí)）。

第三種也是西班牙印迪拉公司研制的“尼德簡(jiǎn)姆”（NIDJAN）系統(tǒng)。這是一種欺騙式干擾機(jī)，工作頻段為950～1250MHz，它可對(duì)“塔康”導(dǎo)航系統(tǒng)、測(cè)距設(shè)備、敵我識(shí)別系統(tǒng)等信號(hào)進(jìn)行搜索、偵察、監(jiān)視、分析、干擾和欺騙等。系統(tǒng)的輸出功率為300W。

1 MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng)存在弱點(diǎn)

1.1 固定的工作頻點(diǎn)

MarkXII和航管系統(tǒng)的頻點(diǎn)一樣，即詢問(wèn)1030MHz，應(yīng)答1090MHz。沒有采用跳頻的工作體制，原因可能是美軍L波段電子設(shè)備的頻帶資源緊張，且已經(jīng)劃分固定，沒有可供跳頻的空間了;因此MarkXII系統(tǒng)對(duì)抗點(diǎn)頻干擾的能力薄弱，只需在頻域上保證干擾信號(hào)頻率在1030MHz和1090MHz兩個(gè)點(diǎn)頻上，就可降低和破壞該系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。

1.2 接收端抗干擾容限不高

MarkXII識(shí)別模式和航管模式?jīng)]有擴(kuò)頻增益，且根據(jù)資料顯示，配屬地面或艦載大型作戰(zhàn)平臺(tái)，性能較優(yōu)良的MarkXII詢問(wèn)機(jī)，其接收解碼靈敏度普通模式為-84dBm，MarkXII應(yīng)答機(jī)接收解碼靈敏度為-78dBm;且只要到達(dá)詢問(wèn)機(jī)、應(yīng)答機(jī)接收口的信號(hào)電平滿足靈敏度要求，詢問(wèn)機(jī)、應(yīng)答機(jī)就會(huì)進(jìn)行解碼，因此比較容易被干擾信號(hào)所壓制，造成解碼錯(cuò)誤。

1.3 應(yīng)答機(jī)接收處理存在優(yōu)先級(jí)

MarkXII敵我識(shí)別應(yīng)答機(jī)收到詢問(wèn)信號(hào)時(shí)，信號(hào)先到先答，且不具備同時(shí)處理多個(gè)詢問(wèn)信號(hào)的能力，且在進(jìn)行詢問(wèn)信號(hào)處理的同時(shí)，將不再接收其它的詢問(wèn)信號(hào)，直到完成當(dāng)前詢問(wèn)信號(hào)的應(yīng)答后，才進(jìn)行下一個(gè)詢問(wèn)信號(hào)的接收和處理，因此應(yīng)答機(jī)很容易被占據(jù)。

2 對(duì)MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng)靈巧干擾技術(shù)

MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng)主要存在地-空、岸-海和空-空典型詢問(wèn)/應(yīng)答模式，且每種模式都存在固定重頻詢問(wèn)應(yīng)答、隨機(jī)突發(fā)詢問(wèn)應(yīng)答和多重頻詢問(wèn)應(yīng)答方式，針對(duì)每種方式的靈巧干擾技術(shù)不同。

2.1 隨機(jī)突發(fā)詢問(wèn)應(yīng)答方式

針對(duì)隨機(jī)突發(fā)詢問(wèn)應(yīng)答方式，干擾機(jī)一旦偵測(cè)到敵應(yīng)答信號(hào)或者敵我識(shí)別詢問(wèn)信號(hào)，就向戰(zhàn)場(chǎng)各個(gè)目標(biāo)發(fā)射詢問(wèn)間隔短的各種不同模式的詢問(wèn)信號(hào);一般敵方敵我識(shí)別詢問(wèn)機(jī)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別時(shí)，需要對(duì)目標(biāo)連續(xù)詢問(wèn)4～8次，這樣，敵軍各個(gè)目標(biāo)敵我識(shí)別應(yīng)答機(jī)就可能在以后的詢問(wèn)應(yīng)答中被我軍搶先詢問(wèn)，從而不能對(duì)敵軍詢問(wèn)進(jìn)行應(yīng)答，以造成敵軍認(rèn)“友”為“敵”，不能達(dá)到識(shí)別敵我的目的，使敵方敵我識(shí)別系統(tǒng)無(wú)法通過(guò)多次統(tǒng)計(jì)來(lái)進(jìn)行目標(biāo)的確認(rèn);這樣敵應(yīng)答機(jī)很快飽和，不能正常工作，從而不能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的敵我識(shí)別，對(duì)于該種方式設(shè)計(jì)的靈巧時(shí)域關(guān)系如圖1所示。

2.2 固定重頻詢問(wèn)的應(yīng)答占據(jù)干擾

固定重頻靈巧干擾通過(guò)偵收系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)答信號(hào)分析獲得敵方詢問(wèn)機(jī)的詢問(wèn)重頻，并根據(jù)詢問(wèn)重頻生成同重頻的詢問(wèn)干擾信號(hào)，同時(shí)利用偵收系統(tǒng)分析干擾詢問(wèn)信號(hào)與敵方詢問(wèn)信號(hào)的時(shí)間差，根據(jù)對(duì)比獲得的時(shí)間差對(duì)干擾詢問(wèn)信號(hào)的發(fā)射時(shí)隙進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，保證干擾詢問(wèn)信號(hào)早于敵方詢問(wèn)信號(hào)一定的時(shí)間到達(dá)應(yīng)答機(jī)，使其無(wú)法響應(yīng)敵方詢問(wèn)機(jī)的詢問(wèn)，對(duì)于該種方式設(shè)計(jì)的靈巧時(shí)域關(guān)系如圖2所示。

2.3 多重頻詢問(wèn)的應(yīng)答占據(jù)干擾

多重頻靈巧干擾通過(guò)偵收系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)答信號(hào)對(duì)敵方多部詢問(wèn)機(jī)的詢問(wèn)重頻進(jìn)行分析分選，并根據(jù)獲得的多個(gè)詢問(wèn)重頻生成相應(yīng)重頻的詢問(wèn)干擾信號(hào)，同時(shí)利用偵收系統(tǒng)干擾詢問(wèn)信號(hào)與敵方多個(gè)詢問(wèn)信號(hào)的時(shí)間差，根據(jù)對(duì)比獲得的時(shí)間差對(duì)干擾詢問(wèn)信號(hào)的發(fā)射時(shí)隙進(jìn)行實(shí)時(shí)的相應(yīng)調(diào)整，保證干擾詢問(wèn)信號(hào)到達(dá)早于敵方多部詢問(wèn)機(jī)一定的時(shí)間到達(dá)應(yīng)答機(jī)，使其無(wú)法響應(yīng)敵方詢問(wèn)機(jī)的詢問(wèn)，對(duì)于該種方式設(shè)計(jì)的靈巧時(shí)域關(guān)系如圖3所示。

2.4 靈巧干擾的提前時(shí)間計(jì)算

對(duì)于隨機(jī)突發(fā)、固定重頻、多重頻詢問(wèn)應(yīng)答方式，靈巧干擾的成功取決于干擾詢問(wèn)信號(hào)發(fā)射時(shí)刻，針對(duì)干擾信號(hào)發(fā)射時(shí)刻的計(jì)算，下面以岸載平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算說(shuō)明，如圖4所示。

假設(shè)敵詢問(wèn)重復(fù)頻率為n次/s，敵詢問(wèn)機(jī)到目標(biāo)的距離為S1，本機(jī)到目標(biāo)的距離為S2，干擾重復(fù)頻率同樣為n次/s，目標(biāo)響應(yīng)干擾和回答敵詢問(wèn)機(jī)詢問(wèn)的時(shí)間差為Δt，目標(biāo)回答敵詢問(wèn)機(jī)詢問(wèn)的時(shí)間為tz1，目標(biāo)回答干擾詢問(wèn)的時(shí)間為tz2，，敵詢問(wèn)機(jī)發(fā)射時(shí)間為ti1，攻擊詢問(wèn)發(fā)射時(shí)間為ti2，c為電磁波傳播速度，Δt=。

這樣，通過(guò)調(diào)節(jié)ΔtI就可以控制應(yīng)答的時(shí)間差，從而達(dá)到有效攻擊的目的。

但這種有效攻擊是短暫的，隨著目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)，Δtz'有可能超出需要控制的范圍，由于實(shí)現(xiàn)有效攻擊的同時(shí)，目標(biāo)不回答敵詢問(wèn)機(jī)的詢問(wèn)，無(wú)法檢測(cè)Δtz'值，為了持續(xù)攻擊，需要發(fā)射分系統(tǒng)對(duì)Δtz'值進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)整ΔtI。

從以上分析可知，為了持續(xù)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攻擊，需要實(shí)時(shí)知道敵詢問(wèn)機(jī)到目標(biāo)的距離S1和IFF偵察干擾設(shè)備到目標(biāo)的距離S2，S2可以精確測(cè)到，也可以解算出目標(biāo)具體位置（經(jīng)緯度），但詢問(wèn)機(jī)的位置信息可通過(guò)定位解算出S1。

3 結(jié)語(yǔ)

本文從對(duì)MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng)靈巧干擾的基礎(chǔ)上，提出了基于不同詢問(wèn)應(yīng)答模式的工作方式的時(shí)域靈巧干擾技術(shù)，并對(duì)目標(biāo)的持續(xù)跟蹤干擾的提前時(shí)間計(jì)算提出了合理的算法。但針對(duì)MarkXII敵我識(shí)別系統(tǒng)的靈巧干擾技術(shù)很多，該技術(shù)是目前最有效可行的一種，且在多個(gè)工程項(xiàng)目中進(jìn)行了應(yīng)用，達(dá)到了非常好干擾效果，可以大大的提高我軍的電子戰(zhàn)作戰(zhàn)能力，滿足作戰(zhàn)過(guò)程中的致亂作戰(zhàn)需求。

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