复杂电磁环境对舰载弹炮结合武器系统反导作战的影响研究

作者：杨光 孟庆操

来源：《科技创新导报》 2014年第9期

杨光 孟庆操

(海军大连舰艇学院舰炮系 辽宁大连 116018)

摘 要：复杂电磁环境已经成为现代海战场的重要特征和突出表现。该文介绍了海战场复杂电磁环境的构成、特点和对舰载弹炮结合武器系统反导作战的影响，旨在认识复杂电磁环境，掌握其特点规律，并采取相应的措施和应对之策，提高舰载弹炮结合武器系统在未来复杂电磁环境中的反导作战能力。

关键词：电磁环境 弹炮结合 反导 影响

中图分类号:E273.1 文献标识码：Ａ 文章编号：1674-098X(2014)03(c)-0027-02

复杂电磁就是在一定空间内对作战行动有影响的电磁活动和现象的总和。从它的定义可以看出，复杂电磁环境是战场电磁环境复杂化在空域、时域、频域和能量上的表现形式，其基础是信息技术的发展运用，其核心是电磁信号的纷繁复杂[1]。

舰载弹炮结合武器系统是将舰空导弹和小口径速射舰炮结合在一起，用以打击低空或超低空目标的防空反导武器系统。小口径舰炮具有射速高的优点，但射击距离较近。舰空导弹具有射击精度高、杀伤空域大等优点，但存在近距离射击雷达盲区较大、超低空作战效能低等缺点。将两种防空武器结合使用，优势互补，可提高反导作战的总体命中效果，最大限度的发挥武器的作战效能[2]。在未来战场上，电磁环境复杂多变，势必对舰载弹炮结合武器系统反导作战效能的发挥产生影响，因此需要对其进行分析，并找出对策，以保证反导作战任务的顺利完成。

1 复杂电磁环境构成

根据现代海战场环境性质和机理的不同，通常可将海战场电磁环境分为三个组成要素，分别是人为电磁辐射、自然电磁辐射和辐射传播因素[3]。

（1）人为电磁辐射

人为电磁辐射是海战场电磁环境形成的主要条件，它是指在由人工操控条件下各种电子或其他电器设备向空间发射电磁能量的电磁辐射。人为电磁辐射包括有意和无意电磁辐射。

有意电磁辐射是为特定的电磁活动目的而人为向空中特定区域发射电磁波而形成的电磁辐射，一般是由天线向外辐射。它的种类、分布、工作状态等直接决定着电磁环境的形态，是现代海战场电磁环境的关键构成要素。

传统电子对抗是有意干扰的一种形式，它利用电子设备发射电磁干扰信号，用以干扰、破坏敌方电子系统的正常工作，如敌方的制导设备、导航设备、敌我识别设备、雷达光电设备、测控系统、无线电引信和通信电台，可造成敌方通信中断、指挥瘫痪、武器失控或命中精度降低。

无意电磁辐射是电子或电气设备在工作时非期望而形成的电磁辐射，是无意而没有任何目的性的，一般不通过天线向外辐射。无意电磁辐射具有两个典型特征：一是辐射的非主观操控性；二是辐射的空间随意性。因此，无意电磁辐射可以说是人们所不需要的一种电磁辐射，往往对装备和人员产生不利的影响，例如舰船电磁场等。无意电磁辐射对海战场电磁环境的影响比人为电磁辐射要小。

（2）自然电磁辐射

自然电磁环境是非人为的电磁波产生的电磁环境。自然电磁环境中，静电、雷电是两种最重要的电磁辐射。这些自然电磁辐射对电磁环境的影响有时也相当明显，对武器装备的影响效果往往也相当巨大。

静电是自然辐射中最普遍的电磁辐射源，在许多场合都存在静电放电问题。静电的潜在危害无处不在，在遇到静电放电时，许多技术人员都没有固定的方法解决。

雷电是由云层上携带的静电放电现象。其对电子设备的影响主要表现在雷电流，在闪击中直接进入金属管道或导线时，它们沿着金属管道或导线可以传送到很远的地方。当它入侵与彼此相连的金属设施或用电设备时，还会对金属设施或用电设备的机械结构和电气结构产生破坏作用，并危及操作和使用人员的安全。

（3）辐射传播因素

辐射传播因素是电磁环境的重要构成要素，它对人为电磁辐射和自然电磁辐射都会发生作用，从而改变电磁环境的形态。主要包括：电离层、地理环境、气象环境等。

①电离层

地球大气圈层的垂直结构可以按照电磁性质分为：中性大气层、电离层和磁层。其中电离层是中性大气层和磁层之间的过渡区域，这里存在着自由电子和离子，数量和密度足以影响电磁波的传播，使电磁波在其中的传播会产生各种效应，影响舰船通信信号特别是短波信号传输的稳定性。

②地理环境

地形是影响电磁波传播的重要地理环境。地形对电磁波产生反射、折射、散射和绕射等影响，对海战场电磁环境的生成及变化造成重要的影响[4]。比如：地球曲率和海面反射对雷达探测距离会产生影响等。

③气象环境

气象环境如雨、雪、雾等对电磁波的传播产生衰减和吸收作用[5]。这些衰减和吸收是由两个因素引起的：一是氧与水蒸汽的吸收；二是大气中水滴的散射与吸收。

2 复杂电磁环境的特点

近年来，随着各种信息化武器的使用，海战场电磁环境变得越来越复杂，主要表现为以下几个特点。

（1）电磁对抗激烈、动态明显

信息化条件下作战的显著特点是以电子战作为整个战斗的序幕，并持续到战斗的结束。在通信时，敌方可能进行侦听和监视，或者进行电子干扰予以阻挠和破坏。在使用雷达、光电设备和制导武器时，敌方可能采取相应的电子对抗手段进行压制和欺骗，阻挠战斗对方达到目的。但是，在激烈的电磁对抗环境下，电磁环境也呈现出了较明显的动态性。由于电磁对抗一方为了要隐蔽好自己的位置来保全部队和装备，能在关键的时候进行电子干扰，它可能采取静默的措施，而且，一些电磁对抗的硬件设备也不允许进行较长时间的持续干扰任务，因此，现代海战场的电磁环境在激烈的对抗下，不断进行着“动”与“静”的转换。

（2）电磁信号密集、样式复杂

由于电子设备和信息化武器装备的大量使用，海战场上使用的电子设备体制杂、数量大、种类多，使得现代海战场上的电磁辐射源及电磁信号变得密集复杂。从敌我属性来讲，战场上辐射的电磁波可能来自敌方的电子设备，也可能来自己方的电子装备，还有可能来自自然界，从辐射源来讲，电磁波可能来自通信、雷达、制导等装置和设备。

（3）电磁带宽拓宽、信号多样

现在舰艇和飞机上装备的雷达和通信设备占用的频谱和工作宽带正在迅速拓宽。

常规雷达和大部分新研制的雷达的工作频率集中在1GHz～18GHz，并有扩展到5MHz～140GHz的趋势。而且，雷达已经从单一频段向多频段、多信道发展。

无线电通信频率也正从极低频至微波频段向毫米波和光波频段方向发展，几乎达到了全频段覆盖的程度。通信设备也从单频段向多频段、宽频段向多频段发展，并且信号更加复杂，有加密通信、快速通信、调频通信、跳时扩频通信、直接序列扩频通信、无线自适应调零通信。

（4）电磁辐射范围广、持续时间较长

现代海战场上，海、空、天各自存在着信息化武器装备平台，使得电磁辐射信号覆盖整个战场空间，并呈现交叉重叠的势态。在作战过程中，双方为保持通信联络畅通和作战指挥的不间断，无线电通信一直伴随着整个作战过程。同时，为了不断掌握战场态势的变化，双方不断运用侦查预警设备对战场进行监视。而且，电子对抗也会在战斗中出现。总之，电磁辐射一直伴随着海战的整个进程，覆盖了整个空间。

3 复杂电磁环境对反导作战的影响

现代的海战场情况复杂多变，复杂的电磁环境会对弹炮结合武器系统反导作战效能的发挥产生一定的影响。

（1）对探测装置的影响

复杂电磁环境条件下，弹炮结合武器系统的探测搜索装置-雷达的故障率增高，寿命缩短，受电磁干扰的雷达显示器上将出现复杂的干扰信号。复杂电磁环境下，在遭受敌电磁干扰时，舰船通过自身探测获取目标信息的能力受到较大影响，雷达发现距离将大大降低[6]，而且其所形成的光电辐射会对光电系统的使用产生影响，导致光电探测灵敏度降低、成像侦查能力减弱、情报侦查真实性难以保证。

（2）对武器系统火力抗击能力的影响

海战场复杂的电磁干扰使得和武器系统相连接的其他电子设备和武器系统的目标指示、目标分配等装置反应速度减慢、故障率增高、数据显示差错。敌电子干扰兵力可实施电磁压制，影响已方对战场态势的正确判断，降低导弹末制导雷达的捕捉概率[7]，使其无法选择所需精确拦截的目标。同时，复杂电磁环境下的电磁干扰会使系统的舰空导弹上的电子设备、指令接受装置以及无线电引信等装置出现故障，从而对导弹的射击效率会产生一定的影响，进而影响到整个武器系统的作战效能。

（3）对武器系统操作人员的影响

高强度的电磁辐射对参战人员生理和心理都有一定的影响。高强度的电磁辐射对人体的一些生理机能会有不同程度的影响，加上舰艇上工作舱室空间范围狭小，使得该环境下的人员易出现精神萎靡，身体疲惫，免疫力下降等症状。在敌方多方式、高强度的电磁侦查下，战场透明度增大且出现不对称性，人员会产生担忧、不安等恐惧心理。此外，复杂电磁环境对系统操作人员的操作也会产生影响。长期处于复杂电磁环境下，操作人员精力难以集中，反应不够灵敏，判断和处理各种信息错差率增多，操作手法变形，动作难以到位，势必会对系统的作战效能产生一定程度上的影响。

4 复杂电磁环境对反导作战影响的对策研究

（1）加强现代海战频谱管理，争夺现代海战制电磁权。制电磁权，是指在一定的时空范围内对电磁频谱的控制权[8]。电磁环境会对舰载弹炮结合武器系统反导作战效能的发挥造成不利的影响，因此，必须采用相应的措施使得复杂电磁环境对武器系统的影响程度降到最低。掌握制电磁权就意味着己方能不受对方的电磁威胁地自由使用电磁频谱，同时剥夺对方自由使用电磁频谱的权利。在海战场上，电磁斗争已呈现出全时域、全频谱的基本态势，如没有科学合理的战场频谱管理的支援，势必会造成己方电子设备间的相互干扰，加之敌方电子战力量的猖獗，使己方在争夺制电磁权、运用弹炮结合武器系统反导作战处于被动。因此，科学严格的战场电磁频谱管理，保护己方有效地使用电磁频谱，提高弹炮结合武器系统防空反导的作战效能至关重要。

（2）通过加强全天候模拟训练，提高部队应对各种复杂电磁环境下的作战能力。电磁对抗的实质是敌我双方为争夺电磁频谱的控制权即制电磁权所展开的斗争[9]。实施高强度电磁干扰，加强电子防护，前伸电磁攻击距离是有效保障己方信息系统安全的可靠手段。全天候模拟训练可提高部队在各种复杂电磁环境下对武器的操作熟练程度和作战能力，以使作战行动更灵活、更高效。

（3）加强各种复杂电磁环境下的反导战术使用研究，提高部队的战术运用水平。通过模拟仿真和试验相结合的方法，对弹炮结合武器系统在各种复杂电磁环境下的射击效能进行分析，研究分析出相应的战术战法，使弹炮结合武器系统的反导作战效能得到最大程度的发挥。

（4）制定多种方案预案，确保做好战前准备。复杂电磁环境下作战行动快速多变，必须要制定出多种切实可行的方案预案，根据实际情况进行动态调整以适应战场作战需求。一是要针对电磁环境状况制订多种方案预案，便于在实战条件下进行动态调整、灵活应变，确保战时反应迅速、处置正确、合理有效；二是要抓好雷达、光电、导弹、通信和电子对抗装备等关键性武器装备的战前准备，指导部队做好相关的检测检修、雷达校标、导弹技术准备和系统精度调试等工作，确保弹炮结合武器系统具有良好的参战状态[10]。

5 结语

复杂电磁环境对舰载弹炮结合武器系统反导作战效能的发挥有着巨大的影响，因此有必要研究复杂电磁环境与舰载弹炮结合武器系统反导作战的内在联系，以采取有针对性的措施，尽可能地减轻复杂电磁环境对人员、武器装备的消极影响。

参考文献

[1] 周辉.战场复杂电磁环境分析与应对策略[J].装备指挥技术学院学报, 2007,18(6):59-64.

[2] 董受全.舰载弹炮结合防空武器系统研究[J].火力与指挥控制，2002（Z）：44.

[3] 王汝群.战场电磁环境[M].北京：解放军出版社，2006：27-48.

[4] 唐晓卫,郝志娟,黄海仁.浅议海洋环境要素在防御作战中的作用[J].飞航导弹,2007(6):17-19,23.

[5] 陶勇.气象水文环境及空间天气对导弹作战的影响[J].军事气象水文,2008(1): 15-18.

[6] 张中南,王峰,张卫锋.未来海上防空作战战场环境研究[J].现代防御技术, 2005,33(3):9-13.

[7] 方书甲.海洋环境对海军装备性能的影响分析[J].舰船科学技术, 2004,26(2):5-10.

[8] 池亚军,薛兴林.战场环境与信息化战争[M].北京：国防大学出版社，2010：56-57.

[9] 房振刚,庞继先,王来和.复杂电磁环境下海军作战训练研究[M].北京：总参谋部军训和兵种部出版,2007：80-81.

[10] 张炜，梁巍.复杂电磁环境下装备保障对策研究[J].装备指挥技术学院学报, 2008:19(4).