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解放军逐步实现武器装备电磁频谱数字化

发布时间:2021-01-20 12:09:50 阅读: 来源:保温材料设备厂家

冷兵器战争、热兵器战争、机械化战争、信息化战争……人类战争历史的演进,总是以科学技术的突飞猛进为关键推动力。而实现机械化战争向信息化战争的跨越,电磁波在其中的作用至关重要。

在现代战争中,电磁波已经渗透至预警探测、指挥控制、火力打击、后勤保障等各个角落。

成千上万种装备发出的电磁波信号,需要统一协调、管理。因为电磁波管理混乱而造成的武器互扰、通信中断、机毁人亡等各种事故屡见不鲜。因此,各国对电磁波的协调、管理,往往在实验室内就已经展开。

兵马未动,频管先行

从20世纪60年代开始,世界各国尤其是军事强国因为电磁频谱造成的各种问题开始凸显。“那时正是美军信息化发展的高峰期。”全军频管办负责人对《瞭望东方周刊》说。

这些问题不仅仅是互相干扰,有时还会造成巨大的人员伤亡,甚至决定了一场战争的成败。

1967年,在世界航母史上具有里程碑意义的美国“福莱斯特”号航母,就曾因为电磁频谱问题而“中枪”。

一架F-4“鬼怪”式战机受到“福莱斯特”号航母雷达波束照射干扰,机载火箭弹被意外点火发射,导致另一架A-4“天鹰”式攻击机副油箱起火,继而引发连锁爆炸,酿成134人丧生、64人重伤、21架飞机损毁的惨剧。

1980年,美军再一次遭遇频谱灾难。联合特遣部队和当地别动队在营救驻伊大使馆人质撤离时,由于两支部队通信设备不兼容,用频协同失误,造成一架直升机与运输机相撞,8名突击队员被烧死,4人严重烧伤。

“几次惨痛的教训,让西方军事强国认识到了电磁频谱管理的重要性。”频管办负责人说,“如果把电磁空间比喻为公路,武器装备就是行驶于其中的车辆,而电磁频谱管理就相当于交通规则。”

美军一个步兵师约有70部雷达、2800部电台;俄罗斯一个摩托化步兵师约有60部雷达、2040部电台。保证如此多的电子设备互不干扰、有条不紊地工作,需要强大的频谱管理力量和安全高效的机制。

频管办负责人告诉本刊记者,几次局部战争开始前的很长一段时间,这些军事强国就已经采用计算机模拟仿真手段,对战争进程包括战场用频情况进行反复推演,确保战时各种用频装备有机兼容、高效运转。

经过战争的洗礼,目前美军从统帅部到野战师,都设有专门的频谱管理机构,从国防部、联合参谋部到各军兵种,都建立了一整套完整的联合战役频谱管理体系,形成了成熟的管理机制。

人们常说,兵马未动,粮草先行,但在信息化战争条件下,往往是“兵马未动,频谱先行”。

“在海湾战争开始前,美军首先投入了100人组成的先遣队。而这100人中,有3人是频谱管控人员。”频管办负责人介绍说。

随着信息化时代的到来,许多专家预言:“未来战争,谁善于控制、驾驭和运用电磁频谱,谁就能赢得战争主动权。”甚至有人宣称:“21世纪将是频谱战的时代。”

无形战争也有“兵棋”世界

世纪之初,中国军队把“打赢信息化条件下的局部战争”作为军事斗争准备的基点。“电磁频谱管理力量随着军队信息化的脚步不断发展壮大。”总参某电磁频谱管理中心仿真室高级工程师肖凯宁告诉《瞭望东方周刊》。

但在那时,中国在电磁频谱管理上面临诸多难题,特别是在频管仿真领域,既没有可靠的技术手段,更没有具体的实践经验。

“我军这么多武器装备,它们发出的电磁信号会不会互相干扰?一旦打起仗来,在这方面又会出现哪些问题?我们要考虑各种可能。”肖凯宁说。

事实证明,在我军演训场上,也曾发生过多起武器装备用频不当引发电磁干扰、导致武器装备性能降级的事例。

迈出关键性第一步的,是电磁频谱特性综合测试分析平台。“这个平台就像CT扫描仪一样,可以对用频武器装备的频谱参数等几十项指标进行精细‘体检’,解决了长期以来频谱特性测不准、测不全的问题。”总参某电磁频谱管理中心副主任姜华对本刊记者说。

这一开创性的成果,获得了军队科技进步一等奖。

但是,信息化战争是体系与体系的对抗,涉及陆海空天等多类用频武器系统。想要把全军的装备都集中起来,难度极大、成本极高,在迅速变革的世界军事潮流中,更承担不起时间的代价。

这些问题推动解放军频管仿真手段实现了第二次跨越:将武器装备电磁频谱“数字化”,装入计算机中,初步搭建了全军第一家频管数字仿真平台,并在此基础上,搭建出具有自主知识产权的我军电磁频谱版的“兵棋”推演系统。

“有了这个系统,就可以根据频谱参数和实际需要的战役、战术背景,在电脑中解决复杂电磁环境下武器装备精准化、科学化用频问题。”肖凯宁说,“例如,我们可以模拟一支舰艇编队。在电磁频谱方面,舰船之间会形成怎样的干扰,需要拉开多大的距离,装备的频率如何选择,都可以通过模拟来推演。”

在这支部队的努力下,中国军队正在逐步搭建装备用频规则。他们先后采集了400余型武器装备的频谱参数,通过精细化仿真实验分析,编制了3大类、80余种武器装备的用频规则,这些规则颁布实施后,将为部队备战打仗提供科学依据。

更为重要的是,这支部队从源头上开始梳理解放军电磁频谱管理工作。所有武器装备立项论证需要审核用频参数,领取“准生证”;研制定型需要认证频谱参数,颁发“出生证”;批量生产需要抽检频谱参数,发放“健康证”。

“这些参数都需要我们仿真室来测试、分析和验证。”总参某电磁频谱管理中心仿真室高级工程师胡莉琼说。

国家重要战略资源的守护者

尽管这是一支年轻的部队,但面临的使命任务可谓艰巨。

2013年6月,神舟十号飞船发射在即。紧要关头,指挥大楼上负责接收主、副着陆场搜救直升机信号的北斗导航系统,却被不明信号侵占干扰,信息无法回传。

这意味着着陆场搜集直升机将失去北斗导航系统的定位支持,很有可能无法找到返回舱。

总参某电磁频谱管理中心仿真室临危受命,连续蹲守14个小时进行监控和数据仿真分析,终于确定了干扰信号来源,并成功进行规避。

某新型导弹试射前,负责监控导弹发射阶段飞行轨迹的测控雷达突然“失明”。

还是由仿真室出马排查问题。经过筛查和定位,他们在方圆几十公里内,先后找到三个干扰源,解决问题。

“电磁频谱在10kHz~3GHz区间为最优频谱,但这一范围应用趋于饱和,发展空间受限。”仿真室主任崔凯说,“所以电磁频谱既是一种稀缺的自然资源,也是决定国家发展和战争胜负的重要战略资源。”

据《中华人民共和国军事设施保护法》规定,在军用无线电固定设施电磁环境保护范围内,禁止建造、设置影响军用无线电固定设施使用效能的设备和电磁障碍物体,不得从事影响军用无线电固定设施电磁环境的活动。

“电磁环境不像其他的军事设施,它是无形、无界、无人的。”崔凯说,“对它的保护,不是仅仅圈一个栅栏那么简单。一些造福社会、服务百姓的重大工程,也需要我们通过各种手段,让大家各行其道,实现军地共同发展。”

2012年5月,国家级科研专项民航空地宽带通信系统取得重大进展。这意味着,在飞机上自由地打电话、视频聊天将成为现实。

但有关部门审核时发现,承载该系统的电波区间,已有军地多种重要信息系统。一旦投入使用,不仅将与现有系统互相干扰,也将带来国土安全和飞行安全的隐患。

兼容的任务仍然落在仿真室这支新型作战力量上。课题组以“拉长时域、放大细节”为思路,先后突破了10余项关键技术。涉及军民系统互相干扰的问题,目前已经成功解决。(瞭望东方周刊 记者 杨雷)

责任编辑:郑莉莉

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