电磁环境对于了解和开展多域军事行动至关重要。因此,理解和管理这一物理层面至关重要。北约卓越建模与仿真中心(M&S CoE)开发了一个名为 “ELMO”(多域作战电磁层)的项目,旨在为所谓的电磁频谱作战(EMSO)虚拟化创建一个合成环境。ELMO 的后续工作包括技术演进,在已开发的功能之外提供更多的功能。该系统提供干扰和雷达覆盖区域的计算和可视化功能。ELMO 还可生成地理参照文件,与其他 M&S 系统共享,包括计算机生成部队 (CGF) 工具。文件共享通过 “兵棋推演交互式场景数字叠加模型”(WISDOM)进行,该模型允许通过 HLA1516e 进行数据交换。已与 VBS4(也有直接插件)、JCATS 和 MASA SWORD 模拟器进行了连接测试。本文介绍了 ELMO 项目的成果,证明了 ELMO 在所有 M&S 支柱中的应用能力: 教育与培训(演习)、行动支持--执行(决策支持)、概念开发与实验(CD&E)--能力开发、任务演练--规划(行动方案分析)和采购。

图 1:典型的 ELMO 虚拟环境可视化。

“ELMO”(多域作战电磁层)项目快速概览

电磁环境是了解和开展未来军事行动的一个基本要素。它的横向特性从多领域的角度渗透到作战场景中,因此,理解和管理这一物理维度至关重要。

北约卓越建模与仿真中心(M&S COE)开发了一个名为 “ELMO”(多域作战电磁层)的架构,目的是为所谓的电磁频谱作战(EMSO)虚拟化创建一个合成环境。在这种情况下,M&S 具有实施复杂电磁多域场景的灵活特性,能够在场景中显示在真实世界环境中无法看到或检测到的东西。这一特性将简化对主要电磁频谱参数的理解,并增强电子战背景下电子资产所提供的作战和信息特性。

电磁层是利用 AGI 公司开发的软件工具包(STK)和 Mathworks 公司开发的 MATLAB 构建的。这两个工具的集成被用来生成临时合成的军事组件,如干扰器和雷达预警接收器。

然后构建了一个特定场景,以模拟军事电磁环境,其中 STK 合成资产(如卫星、雷达和通信系统)与 MATLAB 开发的军事组件相互作用。MATLAB-STK 集成生成的电磁层成功地提供了战场上整个电磁频谱的综合可视化。图 1 是这种可视化的一个示例,其中电磁场区域清晰可见,并用与其功率密度相关的颜色表示。例如,在这种情况下,功率主要集中在敌方雷达上,以便更有效地进行干扰。

在演示场景中进行的测试证明,ELMO 有能力开发一个复杂的框架,不仅适用于指挥官的决策,还适用于能力开发和实验、培训、采购以及任何可能的 M&S 应用领域。

组织这些测试是为了包括任何类型的平台、多领域和许多不同的行动,其中包括电磁频谱的使用,如电子防御、电子攻击、电磁频谱测量。考虑到它们的作用,必须清楚地描述其中的一些组件,这些组件已用于进一步开发本文所述的系统。

首先,陆地平台上安装了一个通信干扰器,能够抑制 2G 和 3G 通信,以保护高价值目标免受无线电控制简易爆炸装置的攻击。该保护系统提供的 “安全气泡 ”取决于许多因素,包括干扰器和通信系统的技术特性,考虑到天线的距离、地形、建筑物、天气条件等。

此外,还有一种雷达用于引导从陆地炮台发射的导弹,由对应方控制。可通过安装在无人机上的特定干扰器对其进行干扰,该干扰器可通过合成天线将能量集中到雷达上。

此外,还有一个安装在固定地点并由对口单位控制的定位、导航和定时(PNT)干扰器,能够抑制行动区内大片区域的 GPS 和 GALILEO PNT 设备。

最后,由于在第二架无人驾驶飞行器上安装了 ESM 设备,可以监测电磁频谱。这对正确使用通信干扰器至关重要,不仅要在主动模式下使用,干扰上载到情报库中的频率,还要在被动模式下使用,利用测量到的频率信息在这些频率上传播能量,从而大幅提高干扰活动的成功概率,这意味着恐怖分子无法在适当距离启动遥控简易爆炸装置以造成破坏。

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