干扰作为关键电子对抗手段,通过发射经精确校准功率与调制方式的非期望信号,旨在干扰敌方接收器处理目标信号的能力,从而削弱敌方关键信息获取能力。本文介绍最新电子干扰技术及其在快速演进的电子战(EW)战略中的核心作用。
在电子战框架下,射频(RF)通信技术作为泛在化信息载体,已深度渗透陆海空天多维战域的国防、政府、民用及工业领域。干扰行动特指对敌方射频雷达、传感与通信链路的定向压制行为。雷达系统作为制导武器的"战场之眼",历来部署于舰船、航空器、陆基机动平台及固定设施,形成多维度目标锁定网络。
面对海量潜在干扰对象,操作员需构建系统性决策机制。干扰策略的核心在于判定特定传感系统或通信链路是否构成战术威胁或战略目标。多数国家通过频谱管理机构将电磁频谱划分为特定应用频段,通过分析频段内信号传输特征(包括频率、发射时长、能量分布、调制方式及重复周期)构建威胁识别矩阵。现有特征数据库与模式识别算法可基于多维参数实现辐射源分类,为干扰目标遴选提供决策依据。
确定干扰目标后,需依据目标电磁特征或已知装备参数库配置干扰系统参数,同时测算目标相对于干扰系统的方位向量与距离参数。随后启动定制化干扰发射模块,发射针对接收链路设计的压制或欺骗信号,实施精确电子攻击。该流程体现了现代电子战从粗放式能量压制向认知化智能干扰的战术演进。
早期干扰系统采用高功率信号直击雷达与通信系统的敏感接收端,通过过载接收器以降低其信噪比(SNR)。此类过载不仅会劣化信噪比,还可能造成接收器物理损伤。现代干扰方法已高度复杂化,常与欺骗等电子战技术结合,注入具有误导特征的信号。传统高功率干扰源易被敌方识别,虽可瘫痪单一雷达的目标识别能力,但会暴露干扰意图。
更先进的技术涉及发射伴随雷达反射的干扰信号,使处理后的雷达目标呈现虚假特征。例如,伴随干扰机可注入欺骗信号,使航空器在雷达显示中呈现为鸟群或异型飞行器。这解释了雷达干扰为何常拓展至欺骗领域,体现了干扰技术向综合性电子对抗的演进。
随着干扰技术升级,雷达与通信系统的抗干扰能力同步增强。提升抗干扰性能成为通信与无线电导航系统的核心任务,其接收端易受干扰与拒止影响。常见策略包括区域多型雷达混合部署以增加干扰系统识别难度,以及采用低检测概率(LPD)和低截获概率(LPI)技术,如宽带扩频与跳频系统(即敏捷系统)。现代系统多为软件定义,可实时调整信号模式以规避传统干扰。
新型雷达、传感与通信系统普遍采用超宽频带甚至多频段协同工作,显著提升识别与反制难度。新一代射频系统结合认知无线电技术,利用机器学习(ML)与人工智能(AI)实现智能干扰响应,并通过每次交战积累经验优化抗干扰策略。
无人系统在冲突中的普及带来新挑战。早期关注集中于操作模式类似传统航空器的大型无人机(UAV),如今陆基机器人、微型无人机及无人水面/水下系统已广泛部署。这些平台常搭载先进侦察载荷与通信/雷达系统,甚至构建战场网状通信中继网络。压制此类分布式多节点系统成为破坏敌方通信与感知能力的核心挑战。
多国正探索量子雷达与通信技术,尽管仍处理论验证阶段。该技术利用纠缠量子粒子实现超距瞬时信号传递,其无传统收发通道的特性将对未来干扰系统构成颠覆性挑战。量子雷达、通信及导航系统缺乏可拦截或注入信号的传输通道,预示着未来干扰技术需突破现有物理框架的束缚。
在每一轮军备竞赛中,竞争性技术一旦出现,反制手段必然接踵而至。干扰技术与雷达、传感及通信系统的对抗同样遵循此规律。随着通信与雷达系统带宽与敏捷性持续提升,干扰系统亦同步进化。为反制低检测概率(LPD)/低截获概率(LPI)系统,具备更宽频段覆盖与高灵敏度检测能力的新型干扰系统应运而生。针对采用复杂算法互联协同的分布式雷达、传感与通信系统,基于相同原理设计的协同干扰系统已投入研发。通过部署有源电子扫描阵列(AESA)、阵列天线技术及多目标检测定位系统,协同干扰平台已成为对抗现代网状雷达与通信网络的战略性解决方案。
现代干扰系统进一步整合先进算法与机器学习(ML)/人工智能(AI)技术,实现干扰目标的智能协调与压制。采用具备智能互联能力的传感器网络与协同干扰系统联动,可显著提升威胁检测、信号截获能力及干扰效能。ML/AI技术在截获信号处理中的应用,能够快速精准识别辐射源类型,并通过模式匹配确定最优干扰策略。在通信系统与干扰系统均采用ML/AI优化检测响应能力的对抗格局中,具备最佳自适应架构与计算速度的系统将占据战术优势(见图1)。
军事领域正加速研发能够自主执行干扰任务的ML/AI技术,包括协调自主机器人集群作战。在低成本、高可获取性无人机器人及无人机通过现成商用技术快速武器化的非对称作战场景中,压制此类自主系统已成为先进军事力量维持战场优势的核心能力。
图1:基于AI的电子战系统基础框图
对抗此类分布式威胁需要分布式干扰与检测能力。这解释了部分军事力量正在研发可由作战人员单兵携带或部署于机器人辅助系统的干扰装置。此类系统旨在保护地面部队、陆基机动平台及机器人系统免受低成本无人机的威胁——这些无人机或依赖遥控通信链路(需干扰通信通道),或采用自主导航系统(需干扰制导模块)。
量子雷达与通信技术目前仍主要处于理论阶段,其干扰与反制手段同样停留于理论推演。部分量子雷达通过发射与目标表面碰撞的纠缠粒子实现探测,潜在对抗手段包括对附着粒子施加干扰信号。其他方法可能聚焦攻击量子传感或通信系统的支撑电子设备,而非量子信道本身。
未来已至:随着无人机与机器学习/人工智能在电子战的广泛应用,现代战场干扰复杂度呈指数级攀升。电子战传感与通信系统逐年精进,干扰技术必须以更快速度发展方能应对新型系统。量子雷达与通信技术能否被有效干扰仍存疑,多国政府与军事机构正密切关注该命题的最终验证结果。
参考来源:Jean-Jacques