综合敌我识别方法研究

曹晓蓓

(中国西南电子技术研究所,成都610036)

1 引 言

目标敌我属性识别就是对雷达等手段所探测到的目标进行归属关系的判断。完整的敌我属性包括“敌方”、“我方”(含己方和盟友)和“中立方”。

战争与战场误伤历来是一对孪生兄弟,区分敌我就成了作战的首要任务。“认敌为友”或“认友为敌”都将给己方造成巨大损失,误伤中立方会带来麻烦。因此,作战的基本要求就是既能识别“敌方”目标,以便快速、准确打击,又能识别“我方”和中立方目标,使其不受我方武器攻击。

在冷兵器时代,人们通过辨别颜色、验证口令来区分敌我。在热兵器时代,尤其是二战以来,军舰、飞机和导弹的应用扩展了战场的范围和纵深,雷达的出现解决了远距离目标的探测问题,能够提取目标位置以及运动方面的信息,但对敌我属性的识别率很低。于是,能产生和辨别“电子口令”的敌我识别器就应运而生。20世纪30年代,英国发明了“马克”(MARK)协作式二次雷达询问应答系统,有效解决了视距以外甚至更远作战距离目标的敌我属性识别难题。但这种协作式二次雷达询问应答系统只能在装备应答器且系统工作正常情况下识别“我方”,不能区分“敌方”和“中立方”,加上它的识别概率有限,出现误判在所难免[1]。

如果采用基于协作式敌我识别器和信号情报(SIGINT)的综合目标敌我属性识别方法,可较好地提供“敌”、“我”和“中立方”信息,从而提高目标敌我属性识别的准确性和识别概率。

2 协作式二次雷达识别器的局限性

协作式二次雷达敌我识别器采用询问应答方式,在“己方”和“友方”的舰船、飞机、车辆等运动平台上加装应答机,作战时我方的火控雷达探测到目标后,控制与其配套的敌我识别询问器向目标发出询问信号,如属“我方”目标,就会对询问信号解码并自动发回应答信号,询问机对应答信号解码后输出识别标志和编号、高度、呼救信号等送给雷达数据总线,并与回波一起显示,从而确认为我方目标。当为非“我方”目标时,则没有识别标志。二次雷达识别系统的构成如图1所示。

图1 协作式二次雷达敌我识别器系统组成示意图Fig.1 The composition of a cooperative IFF system

二次雷达敌我识别器是各国目前使用的主力作战装备,其特点是过程简单、实时性强、准确性高、密码有效期短。但也有不足和缺点:不足是由于自身存在串扰、旁瓣询问、混扰等技术问题,会导致识别概率降低,还容易遭干扰和欺骗;缺点是只能识别“我方”,不能区分“敌方”和“中立方”。

3 信号情报在目标敌我识别方面的辅助作用

信号情报是利用无线电侦测系统收集无线电电子设备(如雷达、通信电台、导航设备、敌我识别器、制导设备等)所辐射的电磁信号中获得的技术信息和情报,它包括通信情报、电子情报和测量信号情报[2]。

利用通信情报侦测设备,搜索、截获目标辐射的无线电通信信号、船舶自动识别信号,分析辐射源的技术参数和特征,测定辐射源位置,解译通信信息,从而获取敌方通信信息内涵和信息装备及其搭载平台的技术参数、敌我属性和行动企图等情报。利用电子情报侦测设备,搜索、截获敌方的雷达、敌我识别、航管等射频信号,分析其技术参数和特征,可查明辐射源及其载体的类型、用途、分布状态、配置变化、活动情况,进而判断其装备水平、作战能力、敌我属性、行动企图等情报。

利用信号情报侦测设备辅助识别目标敌我属性,需要建立辐射源数据库,尤其是需要掌握信号的细微特征,在作战时,通过数据匹配等方法就可快速识别目标敌我属性。

信号情报侦测系统属于无源探测系统,不依靠应答过程识别目标,即不需要被识别目标在技术上有任何配合,利用信号情报信息来确定目标的敌我属性,能提供全面的“敌”、“我”和“中立方”信息。

如果采用基于协作式敌我识别器和信号情报的综合目标敌我属性识别方法,就可以在协作式敌我识别器提供的“我方”信息基础上,利用信号情报信息进一步确认“我方”信息,排除“中立方”目标,明确“敌方”目标。

4 基于信号情报和协作式敌我识别器的综合敌我识别方法

基于协作式二次雷达敌我识别器和信号情报的综合敌我识别方法的基本思路是,将信号情报传感器获取的无线电通信信号、船舶自动识别信号、雷达、敌我识别、航管等情报信息实时传送给雷达系统,不但能旁证二次雷达敌我识别器提供的“我方”信息,更重要是能对非“我方”目标进一步区分为“敌方”、“中立方”、“民用”等类型,有利于在我方目标确认后缩小“敌方”的范围,减少误伤。

4.1 综合敌我识别系统的组成

基于协作式二次雷达敌我识别器和信号情报的综合敌我识别系统如图2所示,它由二次雷达敌我识别器和通信情报传感器、电子情报传感器组成。

图2 综合敌我识别系统组成示意图Fig.2 The composition of integrated IFF system

4.2 常见目标的辐射源类型

常见目标的辐射源类型如表1所示。

表1 常见目标的辐射源类型Table 1 Radiation source type of the common target

4.3 主要辐射源能提供的辅助敌我识别信息

雷达、敌我识别器问答机或应答机、航管应答机、通信电台、数据链端机、船舶自动识别终端、测控数据链终端等主要设备能够提供的辅助敌我识别信息如表2所示。

表2 主要辐射源及其能提供的辅助敌我识别信息Table 2 The main radiation source and its auxiliary identification information

4.4 综合敌我识别系统的工作过程

当雷达发现目标(飞机、舰艇、坦克等)后,即控制二次雷达敌我识别器询问机向目标发出一组密码询问信号,对收到的应答信号进行解码,将识别结果传送给雷达显示器,将“我方”标识与雷达回波一起显示。

同时,信号情报传感器将侦测到的目标的方位或位置、类型、敌我属性(“我方”、“敌方”、“民用”、“中立方”等)实时地发送到雷达终端,经数据处理后输出识别标志到雷达显示器上,雷达操作员可根据二次雷达敌我识别器和信号情报传感器的识别结果,对非“我方”目标进一步作出判断。

5 结 论

本文针对二次雷达敌我识别器的不足和缺点,提出了利用通信情报和电子情报这两种最重要的信号情报信息,辅助识别目标的敌我属性的设想,扩大了信息来源,可以与协作式敌我识别系统互补,有利于缩小“敌方”目标的范围,减少误判和误伤。

但应该指出,除了船舶识别信号报告的民船位置精度较高外,信号情报传感器的测向和定位精度不高,在目标稀疏的情况下辅助识别目标敌我属性的效果较好,但在目标密集的复杂环境下,目标的辨别效果有限,值得进一步研究。

[1]陈非凡,苑京立.国外敌我识别器技术的现状及发展趋势[J].电讯技术,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]雷厉,石星,吕泽均,等.侦察与监视[M].北京:国防工业出版社,2008.LEI Li,SHI Xing,LV Ze-jun,et al.Reconnaissance and Surveillance[M].Beijing:National Defense Industry Press,2008.(in Chinese)

[3]刘冬利,付建国,饶世钧.AIS在军事上的应用研究[J].现代电子技术,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)