綜合敵我識別方法研究

曹曉蓓

(中國西南電子技術研究所,成都610036)

1 引 言

目標敵我屬性識別就是對雷達等手段所探測到的目標進行歸屬關系的判斷。完整的敵我屬性包括“敵方”、“我方”(含己方和盟友)和“中立方”。

戰爭與戰場誤傷歷來是一對孿生兄弟,區分敵我就成了作戰的首要任務。“認敵為友”或“認友為敵”都將給己方造成巨大損失,誤傷中立方會帶來麻煩。因此,作戰的基本要求就是既能識別“敵方”目標,以便快速、準確打擊,又能識別“我方”和中立方目標,使其不受我方武器攻擊。

在冷兵器時代,人們通過辨別顏色、驗證口令來區分敵我。在熱兵器時代,尤其是二戰以來,軍艦、飛機和導彈的應用擴展了戰場的范圍和縱深,雷達的出現解決了遠距離目標的探測問題,能夠提取目標位置以及運動方面的信息,但對敵我屬性的識別率很低。于是,能產生和辨別“電子口令”的敵我識別器就應運而生。20世紀30年代,英國發明了“馬克”(MARK)協作式二次雷達詢問應答系統,有效解決了視距以外甚至更遠作戰距離目標的敵我屬性識別難題。但這種協作式二次雷達詢問應答系統只能在裝備應答器且系統工作正常情況下識別“我方”,不能區分“敵方”和“中立方”,加上它的識別概率有限,出現誤判在所難免[1]。

如果采用基于協作式敵我識別器和信號情報(SIGINT)的綜合目標敵我屬性識別方法,可較好地提供“敵”、“我”和“中立方”信息,從而提高目標敵我屬性識別的準確性和識別概率。

2 協作式二次雷達識別器的局限性

協作式二次雷達敵我識別器采用詢問應答方式,在“己方”和“友方”的艦船、飛機、車輛等運動平臺上加裝應答機,作戰時我方的火控雷達探測到目標后,控制與其配套的敵我識別詢問器向目標發出詢問信號,如屬“我方”目標,就會對詢問信號解碼并自動發回應答信號,詢問機對應答信號解碼后輸出識別標志和編號、高度、呼救信號等送給雷達數據總線,并與回波一起顯示,從而確認為我方目標。當為非“我方”目標時,則沒有識別標志。二次雷達識別系統的構成如圖1所示。

圖1 協作式二次雷達敵我識別器系統組成示意圖Fig.1 The composition of a cooperative IFF system

二次雷達敵我識別器是各國目前使用的主力作戰裝備,其特點是過程簡單、實時性強、準確性高、密碼有效期短。但也有不足和缺點:不足是由于自身存在串擾、旁瓣詢問、混擾等技術問題,會導致識別概率降低,還容易遭干擾和欺騙;缺點是只能識別“我方”,不能區分“敵方”和“中立方”。

3 信號情報在目標敵我識別方面的輔助作用

信號情報是利用無線電偵測系統收集無線電電子設備(如雷達、通信電臺、導航設備、敵我識別器、制導設備等)所輻射的電磁信號中獲得的技術信息和情報,它包括通信情報、電子情報和測量信號情報[2]。

利用通信情報偵測設備,搜索、截獲目標輻射的無線電通信信號、船舶自動識別信號,分析輻射源的技術參數和特征,測定輻射源位置,解譯通信信息,從而獲取敵方通信信息內涵和信息裝備及其搭載平臺的技術參數、敵我屬性和行動企圖等情報。利用電子情報偵測設備,搜索、截獲敵方的雷達、敵我識別、航管等射頻信號,分析其技術參數和特征,可查明輻射源及其載體的類型、用途、分布狀態、配置變化、活動情況,進而判斷其裝備水平、作戰能力、敵我屬性、行動企圖等情報。

利用信號情報偵測設備輔助識別目標敵我屬性,需要建立輻射源數據庫,尤其是需要掌握信號的細微特征,在作戰時,通過數據匹配等方法就可快速識別目標敵我屬性。

信號情報偵測系統屬于無源探測系統,不依靠應答過程識別目標,即不需要被識別目標在技術上有任何配合,利用信號情報信息來確定目標的敵我屬性,能提供全面的“敵”、“我”和“中立方”信息。

如果采用基于協作式敵我識別器和信號情報的綜合目標敵我屬性識別方法,就可以在協作式敵我識別器提供的“我方”信息基礎上,利用信號情報信息進一步確認“我方”信息,排除“中立方”目標,明確“敵方”目標。

4 基于信號情報和協作式敵我識別器的綜合敵我識別方法

基于協作式二次雷達敵我識別器和信號情報的綜合敵我識別方法的基本思路是,將信號情報傳感器獲取的無線電通信信號、船舶自動識別信號、雷達、敵我識別、航管等情報信息實時傳送給雷達系統,不但能旁證二次雷達敵我識別器提供的“我方”信息,更重要是能對非“我方”目標進一步區分為“敵方”、“中立方”、“民用”等類型,有利于在我方目標確認后縮小“敵方”的范圍,減少誤傷。

4.1 綜合敵我識別系統的組成

基于協作式二次雷達敵我識別器和信號情報的綜合敵我識別系統如圖2所示,它由二次雷達敵我識別器和通信情報傳感器、電子情報傳感器組成。

圖2 綜合敵我識別系統組成示意圖Fig.2 The composition of integrated IFF system

4.2 常見目標的輻射源類型

常見目標的輻射源類型如表1所示。

表1 常見目標的輻射源類型Table 1 Radiation source type of the common target

4.3 主要輻射源能提供的輔助敵我識別信息

雷達、敵我識別器問答機或應答機、航管應答機、通信電臺、數據鏈端機、船舶自動識別終端、測控數據鏈終端等主要設備能夠提供的輔助敵我識別信息如表2所示。

表2 主要輻射源及其能提供的輔助敵我識別信息Table 2 The main radiation source and its auxiliary identification information

4.4 綜合敵我識別系統的工作過程

當雷達發現目標(飛機、艦艇、坦克等)后,即控制二次雷達敵我識別器詢問機向目標發出一組密碼詢問信號,對收到的應答信號進行解碼,將識別結果傳送給雷達顯示器,將“我方”標識與雷達回波一起顯示。

同時,信號情報傳感器將偵測到的目標的方位或位置、類型、敵我屬性(“我方”、“敵方”、“民用”、“中立方”等)實時地發送到雷達終端,經數據處理后輸出識別標志到雷達顯示器上,雷達操作員可根據二次雷達敵我識別器和信號情報傳感器的識別結果,對非“我方”目標進一步作出判斷。

5 結 論

本文針對二次雷達敵我識別器的不足和缺點,提出了利用通信情報和電子情報這兩種最重要的信號情報信息,輔助識別目標的敵我屬性的設想,擴大了信息來源,可以與協作式敵我識別系統互補,有利于縮小“敵方”目標的范圍,減少誤判和誤傷。

但應該指出,除了船舶識別信號報告的民船位置精度較高外,信號情報傳感器的測向和定位精度不高,在目標稀疏的情況下輔助識別目標敵我屬性的效果較好,但在目標密集的復雜環境下,目標的辨別效果有限,值得進一步研究。

[1]陳非凡,苑京立.國外敵我識別器技術的現狀及發展趨勢[J].電訊技術,2001,41(2):5-10.CHEN Fei-fan,YUAN Jing-li.New development on IFF technology[J].Telecommunication Engineering,2001,41(2):5-10.(in Chinese)

[2]雷厲,石星,呂澤均,等.偵察與監視[M].北京:國防工業出版社,2008.LEI Li,SHI Xing,LV Ze-jun,et al.Reconnaissance and Surveillance[M].Beijing:National Defense Industry Press,2008.(in Chinese)

[3]劉冬利,付建國,饒世鈞.AIS在軍事上的應用研究[J].現代電子技術,2009(11):11-13.LIU Dong-li,FU Jian-guo,RAO Shi-jun.Study of Using Automatic Identification System for Military Purpose[J].Modern Electronics T echnique,2009(11):11-13.(in Chinese)