大气波导在现代化战争中的战术应用浅析
李海涛
(中国人民解放军91404部队43分队,河北秦皇岛 066000)
摘 要: 文章阐述了电磁波在大气波导中传播现象和特征,分析了大气环境和海洋环境对未来战场的影响因素,总结归纳出不同战术想定中如何趋利避害地应用大气波导,评估和预测大气环境对电磁波传播和无线电电子系统作战性能的影响,对于辅助战术指挥员,进行正确战术部署和选择恰当的作战战术,以获取战场电磁优势、掌握战场制电磁权具有极其重要的意义。
关键词: 大气波导;战术应用;电磁态势
0 引言
电磁波在大气环境中传播,不仅会受大气环境中气体分子和气溶胶粒子的吸收、散射所造成的衰减影响,还受大气折射影响。负折射、超折射和陷获折射等异常折射会引起电磁波出现异常传播现象。尤其在陷获折射条件下,电磁波会部分被捕获在一定厚度的大气层内经上下气层来回反射向前传播,就像波在金属波导管中传播一样,这种传播现象称为大气波导传播,形成大气波导传播的大气层称为大气波导[1]。在现代高技术条件下的战争中,电磁对抗异常激烈,由于大气波导会使电磁波的传播发生明显改变,因而会影响和制约电子系统的战术部署与战术选择。
1 大气波导分类
在海洋大气环境中的大气波导一般可分为三类:蒸发波导、悬空波导和表面波导。其中悬空波导和表面波导也出现在陆地大气环境中。大气波导的出现,会显著影响通信和雷达等电子战装备系统的有效作战性能和作战战术。蒸发波导通常在海面产生,主要影响海军水面舰艇、潜艇的反舰、反潜与防空作战,以及巡航导弹等低空突防武器的作战效能。发生于海面的表面波导主要影响海军水面舰艇、潜艇的反舰、反潜与防空作战,以及低空飞机和巡航导弹等低空突防武器的作战效能;发生于陆地大气环境的表面波导主要影响陆军的电子侦察、探测和通信,以及近地飞行器的战技性能;悬空波导主要影响中高空飞行器的战机性能。
2 大气波导对电子系统的影响分析
大气波导对通信和雷达等电子战系统的影响可归纳为以下三方面[2]:
(1)大气波导可将电磁波部分捕获在波导内形成波导传播,从而为实现超视距侦察、通信、探测、截获、电子干扰和打击提供了有利条件,尤其是蒸发波导在海洋大气环境中出现范围广且出现频率高,舰载超视距主动雷达可充分利用蒸发波导实现超视距探测;(2)因部分电磁波被捕获在波导内传播,波导顶一定空域可能会因很少有电磁波辐射穿过而形成无线电信号较弱的区域,对于防御者而言,波导顶的盲区是其防御的薄弱部位,应积极采取措施进行补盲,对于进攻者而言,敌方电子系统的盲区是隐蔽接敌、实施奇袭的最佳路径;(3)在波导传播状态下,作用距离的延伸也意味着可能探测到较远处的陆地杂波和海杂波,使雷达系统的杂波增强,减弱雷达系统的探测性能。
3 大气波导在现代化战争中的战术应用
根据大气波导对电子系统作战性能的影响,可以在战术上趋利避害地利用大气波导,将大气环境条件转化为“兵力倍增器”,把握战场的制电磁权,获取战场优势。
预警机的战术部署不仅依赖于其所要完成的任务类型,而且也与大气环境折射条件有关。当大气环境中存在大气波导时,将预警机进行正确部署的一般原则是:预警机应尽量高空部署,这样不仅可以增大对海、对地目标的雷达探测距离,减弱由波导引起的雷达杂波的影响,同时还可以使波导顶的雷达盲区缩小甚至消失;若早期预警机目的是对高空目标的探测,则预警机应部署在低于高度最低的悬空波导同时又高于表面波导的高度上,这样可以缩小甚至完全避免由于悬空波导存在而引起的波导顶向外扩展的雷达盲区,同时避免波导引起的杂波的影响,确保对空监视效果;在较高高度上飞行,还可以避免负折射层的影响;波导顶附近可能是部署预警机的最不利位置,因为当发射源位于波导顶时,在其有效电磁覆盖中可能会出现最大的电磁盲区[3]。
3.1 大气波导在预警机战术部署上的应用
在两组中,组内女性DC值、AC绝对值、HRV相关指标均低于男性,差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,窦缓组男性及女性DC值、AC绝对值和HRV相关指标均明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。
3.2 大气波导在攻击机战术上的应用
反辐射导弹是通过被动截收敌目标电磁波辐射而寻的的一类武器。由于大气环境中的超折射层、陷获层及负折射层分别能增强和限制电磁波的传播,因此,反辐射导弹能否在远距离上对敌防御系统给予有效压制也受大气波导存在的影响,在雷达波的覆盖图中会出现电磁盲区,这对反辐射导弹的使用及寻的会造成不利影响;在正常折射条件下,因受地球曲率影响,反辐射导弹截收距离可能并不比主动雷达的探测距离大多少,尤其是当存在大气波导时,反辐射导弹可以在雷达视距之外很远距离上就能截收到敌方电磁信号,从而为其实施远距离压制提供了条件。尤其值得注意的是,在波导顶的盲区,反辐射导弹也可能会远远地就截收到敌方电磁信号。
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3.3 大气波导在反辐射导弹作战上的应用
在无大气波导的正常条件下,低空超低空是舰载雷达和地面雷达盲区,因此,攻击机在穿越敌防御系统时最佳攻击路径通常是尽可能低的沿低空、超低空飞行,以保持其在敌阵御雷达有效覆盖空域以下,推迟被敌舰载雷达发现的时间。但当海面不在表面波导时,贴近海面的超低空不再是雷达盲区,攻击机越是沿超低空突防,越被敌方舰载超视距主动探测雷达早早发现,与此同时,大气波导顶部形成的敌雷达盲区才是我突防的最优路径。同样,当陆地大气环境中存在表面波导时,贴近地面的超低空不再是雷达盲区,攻击机越是沿超低空实施突防,越易被对方地面雷达里现,因此,当存在表面波导时,低空突防战术需要根据波导所处的实际位置来修正突防时机[4]。
3.4 大气波导在水面舰艇编队作战上的应用
对于水面舰艇编队或航母战斗群而言,早期预警是其以最小代价击败敌方威胁的先决条件因此,当海面存在大气波导时,将舰载电子系统进行正确战术部署和选择恰当的作战战术大气波导的存在,可极大地扩大了舰艇间的有效通信距离,为水面舰艇编队指挥员部署舰队提供了极大的灵活性,比如,舰队可以采用分散队形,无须中继,就可以保持舰艇间的通信联系。电磁波的超视距传播,也意味着对方在较远距离上能探测或截收到己方,应尽量使用被动探测设备,并严格实施电磁管制。美海军认为航母战斗群的指挥官应提前12-1 8h知道未来海面是否会出现大气波导,以便制定战术方案,确定严格实施电磁发射命令的恰当地点和时间,当预测到水面舰艇编队将进入敌海面搜索雷达或被动截收系统有效距离内时,或在己方暴露之前先机制敌,或立即实施规避。在水面舰艇的作战管理中,当舰载雷达或机载雷达部署于大气波导内时,在波导顶一定空域会形成雷达的盲区,必须采取适当措施实施补盲,机载雷达的盲区,可以用舰载雷达实施补盲,使舰载探测系统与机载探测系统各扬其所长、避己之短,相互补充,确保整体作战性能[5]。
马克思主义理论体系特别明确了实践的作用。马克思曾将共产主义者称为“实践的唯物主义者”。在不同的历史时期,社会发展的内容和形式具有不同的表现形态。当今中国,生态环境的问题严重阻碍了经济社会的发展。为解决这一问题,习近平创造性地提出绿色发展理论。而积极推进绿色发展,既体现了认识和实践的辩证统一,也蕴含着知行合一的实践性质。
4 结语
本文评估电波在大气环境中传播状况,深入分析大气波导及其对电子系统的影响,趋利避害地应用大气波导,对于辅助战术指挥员,进行正确战术部署和选择恰当的作战战术,以获取战场电磁优势、掌握战场制电磁权具有极其重要的意义。
参考文献
[1] 熊皓.电磁波与空间环境[M].北京:电子工业出版社,2004.
[2] 丁鹭飞,耿富录,陈建春.雷达原理(第四版)[M].电子工业出版社,2013.
[3] 戎华,曲晓飞,高东华.大气波导对电子系统作战性能的影响[J].现代雷达,2005,27(2):15-18.
[4] 赵小龙.电磁波在大气波导环境中的传播特性及其应用研究[D].西安电子科技大学,2008.
[5] 郭建炎.复杂环境电波传播的抛物方程法研究[D].中山大学,2008.
Tactical Application of Atmospheric Duct in Modern War
LI Hai-tao
(Chinese People's Liberation Army 91404 Troops 43 Unit , Qinhuangdao Hebei 066000)
Abstract: This paper expounds the phenomena and characteristics of electromagnetic wave propagation in atmospheric waveguide, and analyses the influence factors of atmospheric and marine environment on future battlefield, this paper summarizes how to apply atmospheric duct in different tactical scenarios to evaluate and predict the effects of atmospheric environment on electromagnetic wave propagation and operational performance of radio and electronic systems, it is of great significance for assisting tactical commanders to make correct tactical deployment and select appropriate tactics in order to gain battlefield electromagnetic superiority and master battlefield electromagnetic power.
Key words: atmospheric duct; tactical application; electromagnetic situation
中图分类号: E915
文献标识码: A
文章编号: 1671-2064(2019)14-0252-02
收稿日期: 2019-05-09
作者简介: 李海涛(1979—),男,河北保定人,硕士,工程师,研究方向:通信及通信对抗。
标签:大气波导论文; 战术应用论文; 电磁态势论文; 中国人民解放军91404部队43分队论文;