产生原因
搜索、截获、识别、定位和分析空中辐射的电磁能量,以掌握对方辐射源的技术特性、威胁程度和兵力部署变动等情报的电子技术。电子侦察是电子对抗技术的组成部分。
作战系统的效能越来越依赖于先进的电子系统,而通信、雷达、无线电导航和制导等电子系统,都要向空中发射具有一定能量和信息的电磁波。同时,空间还存在着对方无意辐射的电磁信号,从而形成了一个电磁信号空间。电子侦察就是在远距离上直接通过对传播于空间的对方有意或无意辐射的电磁信号的截获和分析,收集有关对方辐射源的特性、能力和意图等信息,借以监视对方电磁频谱活动,查清对方的电子环境,从而获得有价值的情报进行作战支援。
辐射源的特性通常可用其特征参数来表征。每种辐射源都有自己的特征参数。例如,雷达的特征参数主要有:射频及其变化特性、功率电平、脉冲重复间隔及其调制特性、脉冲宽度及其调制特性、脉内频率或相位调制特性、天线扫描类型、扫描周期、方向图和极化特性等。通信信号的特征参数主要有:工作频段、载波频率、调制样式、信号持续时间、功率电平、通信体制和发射机位置等。
电子侦察根据所侦测到的信号特征参数即可识别辐射源,并推断其用途、能力和威胁程度。电磁信号空间环境存在着大量辐射源。它们分布在宽广的频域和空域内,而且工作体制繁多,波形复杂多变,各种电磁信号在频域上拥挤,在时域上密集交叠。因此,电子侦察从密集复杂的电磁信号环境中截获和识别辐射源实际上是相当复杂的。电子侦察系统的输入端,通常是由多个辐射源交叠在一起所形成的信号流,它们的工作频率、到达方向、到达时间、调制样式、辐射时间、信号强度、极化形式和地理位置等都是未知的。
为了查明辐射源的特性及其能力,电子侦察系统首先要正确地发现信号的存在。这就要求被侦察的辐射源正在向电子侦察系统方向产生足够时间的辐射,而电子侦察系统必须在方向上、频率上和极化上对准被侦察的辐射源,并且要有足够的灵敏度。其次,电子侦察系统在发现信号的同时,需要利用各辐射源的不同特征,将各辐射源从密集复杂的信号流中分离出来,把有用信号与其他信号分开,即进行信号分选或分类,并精确地测定和分析各辐射源的特征参数。
然后,与数据库中已存入的辐射源参数表进行比较,对辐射源进行识别,推断其用途和能力,显示和记录辐射源的特征参数、类型、威胁程度和可信度等并确定辐射源的优先等级,供指挥员使用,或自动引导干扰系统进行工作。同时,根据不同位置测定的到达方向或到达时差,可以确定辐射源的地理位置。根据需要,对记录的数据还可进一步进行综合分析。
因此,电子侦察系统实质上是一种对电磁信号环境进行采样、分析和处理的信息系统,一般都具有对电磁辐射信号进行探测、分选、分析、识别、定位和记录等功能。为了能在密集复杂的电磁信号环境中快速截获和识别辐射源,通常要求电子侦察系统具有频段宽和方位复盖宽、截获概率高、截获时间少、灵敏度高、动态范围大、测频和测向精度高、响应速度快、频率和方向分辨力高、信号分选和分析能力强、虚警率低、识别可靠性高、干扰信号抑制好及定位精度高等特性。
不同特点
虽然电子侦察与雷达的基本军事目的相同,都是为了发现敌方,但是它们却在功能上表现出许多不同的特点。
首先,雷达是以各种实在的物体为发现对象,雷达的发现对象称为目标,例如飞机、军舰、战车和导弹等。雷达发射强大的电磁波,当电磁波传播过程中碰到目标,目标将一部分电磁波反射回来,被雷达的接收机探测到,从而发现目标。而电子侦察自身是不主动发射电磁波的,它只是接收雷达或其他辐射源发出的电磁波,因此是以辐射源为发现对象的。
所以也常说雷达是有源工作的,而电子侦察是无源工作的。这里所说的“源”,是指辐射电磁波的意思。也常把雷达说成是“主动”的,而电子侦察是“被动”的。正是由于工作原理上的这种特点,使得电子侦察具有自身不辐射,从而不暴露自己,隐蔽性好的优点。而雷达则作为一个辐射源,只要一工作,就把自己暴露出来了。无源工作的原理,也给电子侦察带来弊端。那就是当敌方的辐射源停止辐射的时候,即使你此时想要完成侦察任务,也由于不存在那个“源”,而无能为力。
其次,由于不同的雷达或通信设备,它们辐射的电磁信号形式是不相同的。电子侦察具有很强的对各类信号分析的能力,所以依据截获的信号特征,可以判断出辐射源的类型和身份。例如可以区分出警戒雷达、火炮控制雷达、导弹制导雷达等等,也可以辨别出通信电台的类型以及它所归属的通信网,甚至从截获的通信信息中破译出敌方传送信息的具体内容。这种对于辐射源属性的识别能力,使得电子侦察能够提供更丰富、更准确的作战态势。
最后,无源工作的特点也使电子侦察存在着一个重大的功能不足,那就是仅靠一部电子侦察设备无法对辐射源测距,即不能确切知道辐射源离侦察设备有多远。雷达测定目标的距离是利用电磁波在大气中的传播时间来推算的。雷达接收机把发射电磁波的时间和电磁波经目标反射回到接收机的时间测量出来,就能实现这一功能。但是在电子侦察接收机中,虽然也可以测量出电磁波到达的时间,但是,电磁波是什么时候发射的,电子侦察设备却无从知道,因此无法确定电磁波的传播时间,所以测距也就不可能了。正因为如此,电子侦察的定位任务要由比较复杂的系统和技术来实现,从而也派生出了无源定位这样一种电子战技术。
分类
根据被侦察对象的不同,电子侦察可分为通信侦察、雷达侦察、导航侦察、导弹制导侦察和光电侦察等;根据任务和用途的不同,可分为电子情报侦察和电子支援侦察。
情报
属于战略侦察,是通过有长远目的的预先侦察来截获对方电磁辐射信号,并精确测定其技术参数,全面地收集和记录数据,认真地进行综合分析和核对,以查明对方辐射源的技术特性、地理位置、用途、能力、威胁程度、薄弱环节,以及敌方武器系统的部署变动情况和战略战术意图等,从而为战时进行电子支援侦察提供信息,为己方有针对性地使用和发展电子对抗技术,制定军事作战计划提供依据。
为了不断监视和查清对方的电子环境,电子情报侦察通常需要对同一地区和频谱范围进行反复侦察,而且要求具有即时的与长期的分析和反应能力。但是,它主要着眼于新的不常见的信号,同时证实已掌握的信号,并了解其变化情况。由电子情报侦察所收集的情报力求完整准确,利用它可以建立包括辐射源特征参数、型号、用途和威胁程度等内容的数据库,并不断以新的数据对现行数据库进行修改和补充。通过电子情报侦察所获得的情报,可分为辐射情报和信号情报两类。
辐射情报是从对方无意辐射中获得的情报;信号情报是从对方有意辐射的电磁信号中获得的情报。信号情报一般可分为通信情报和电子情报。通信情报是从通信辐射中获得的情报,涉及通信信息、加密和解密原则等,其信息价值高,保密性强。电子情报是从非通信信号中获得的情报,主要是从雷达信号中获得的情报。其他作为电子情报源的信号还有:导航辐射和敌我识别信号、导弹制导信号、信标和应答机信号、干扰机信号、高度计信号和某些数据通信网信号等。
支援
属于战术侦察,是根据电子情报侦察所提供的情报在战区进行实时侦察,以迅速判明敌方辐射源的类型、工作状态、位置、威胁程度和使用状况,为及时实施威胁告警、规避、电子干扰、电子反干扰、引导和控制杀伤武器等提供所需的信息,并将获得的现时情报作为战术指挥员制定当前任务的基础,以支援军事作战行动。对电子支援侦察的主要要求是快速反应能力、高的截获概率,以及实时的分析和处理能力。
电子侦察不是直接从敌方辐射源的使用者或设计者获得情报,而是在离辐射源很远处,依靠直接对敌方辐射源的快速截获与分析来获取有价值的情报。电子侦察本身并不辐射电磁能量,因而具有作用距离远、侦察范围广、隐蔽性好、保密性强、反应迅速、获取信息多、提供情报及时和情报可靠性高等特点。但是,电子侦察也有其局限性,主要是完全依赖于对方的电磁辐射,而且在密集复杂的电磁环境中信息处理的难度较大。
应用
为了适应日益密集复杂的电磁信号环境,电子侦察系统已由早期人工控制的简单的电子侦察设备,发展为由计算机控制的、具有快速反应能力、可自动截获、识别、分析、定位和记录的多功能电子侦察系统。其技术发展趋势主要是:广泛采用小型、高速、大容量的计算机和处理机,进一步提高电子侦察系统对密集、复杂信号的信息处理和分析能力,以及对信号环境的适应能力;进一步研制快速反应、灵活的综合多功能系统;探索新的信号截获方法;扩展侦察频段;加强对毫米波和光电设备的侦察能力;进一步开展对精确定位-打击系统的研究,以及加强电子侦察的战术运用方法的研究等。
电子对抗侦察是赢得战争胜利的基本前提和重要保障,在现代战争中具有举足轻重的作用。[1]21世纪的无人侦察机将成为侦察卫星和有人侦察机的重要补充和增强手段。它与侦察卫星相比,具有成本低、侦察地域控制灵活、地面目标分辨率高等特点;与有人侦察机相比,具有可昼夜持续侦察的能力,不必考虑飞行员的疲劳和伤亡等问题,特别在对敌方严密设防的重要地域实施侦察时,或在有人驾驶侦察机难以接近的情况下,使用无人侦察机就更能体现出其优越性。无人侦察机已成为重要的空中侦察装备。