敌我识别系统的原理是是什么?
2006-02-07 11:32sowhite|分类:军事| 浏览 3936 次
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2006-02-07 13:54 提问者采纳
敌我识别系统属于国家高度机密!!!
根据装载位置和识别对象的不同,可分为地面识别系统、机载识别系统、舰
载识别系统:①地面识别系统,用于对飞机、舰艇的识别和坦克之间的识别;②
机载识别系统,用于飞机之间的识别和对地面、水面目标的识别;③舰载识别系
统,用于舰艇之间的识别以及对空中目标的识别。它们构成了地面、空中、水面
统一的雷达敌我识别体系。
雷达敌我识别系统,是由询问机和应答机两部分组成,通过问与答的方式,
获得识别信息。当雷达发现目标后,即控制询问机向目标发出一组密码询问信号。
如属己方(或友方)目标,目标上的应答机对询问信号进行解码,然后自动发回
密码应答信号。询问机对应答信号进行解码后,输出一个识别标志给雷达显示器,
与该目标回波一起显示出来,从而确认为己方目标。如属敌方目标或非合作目标
(指没有装本系统应答机的目标),则解不出密码,雷达显示器上只有目标回波
而没有识别标志。由于它采用有源问答的工作方式,能用较小的发射功率达到较
远的作用距离,且不受目标反射面积大小的影响。询问信号和应答信号一般采用
两种不同的频率传输,避免了地物、海浪和云雨等杂波所产生的干扰。它还能传
输目标的呼救信号、编号和高度数据等其他信息,以及利用应答信号探测和跟踪
己方目标,所以雷达敌我识别系统也称二次雷达或雷达信标。但它不能探测非合
作目标。
对雷达敌我识别系统的主要要求是:①询问和应答信号的密码数量多,变换
灵活,保密性强;②识别范围和对目标分辨能力要与所配雷达相适应;③识别的
可靠性高,互相之间干扰小等。
敌我识别系统的现状及发展趋势
作者:知远
2010 年 10 月 19 日 15:47
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敌我识别是指对战场上目标的敌我属性识别。敌我识别是现代信息化战场军事对抗的重要手段之一,它可以大大增强作战指挥与控
制的准确性和各作战单位之间的协调性,显著地加快作战系统的反应速度,降低误伤概率,特别适合于多兵种联合作战使用。虽然敌我
识别系统在战争中的威力必须依靠其他武器装备才能最终形成杀伤力,但是如果没有准确的敌我识别系统来发挥作用,武器装备就会像
没头的苍蝇那样瞎碰乱撞,其作战效率必然低下,误击概率将大大上升。
北约国家通用型敌我识别系统
为了更有效更精确地辨识敌我军用装备或民用运输工具,北约国家一直把通用型敌我识别系统视为优先发展的中心项目之一。北约
联军的高级指挥机构(战略指挥层和战略战役指挥层)及联合空军司令部是该敌我识别系统的主要用户。北约军事委员会则是负责通用
型敌我识别系统研发、改进、技术理论及作战理论探索的主要机构。具体的科研实验设计工作由北约科学研究及技术局负责协调统筹,
根据总体规划和时间进度分配给各个科研生产机构或企业。
目前,北约联军在识别飞行器方面使用的是 MK12 型敌我识别系统。该系统是一个综合性的雷达无线电技术系统,包括机载(舰载)
雷达询问器和应答器、地面雷达询问器。这些设备组成了一系列的双向通信线路:地面-飞机,地面-舰艇,飞机-飞机,飞机-舰艇,
舰艇-飞机,舰艇-舰艇等等。
MK12 敌我识别系统有六种工作模式,分别是“1”、“2”、“3/A”、“4”、“C”和“S”。其中,“1”、“2”、“4”三种模式用于识别军用目标,
“3/A”、“C”、“S”用于识别民用目标。
MK12 敌我识别系统具有可靠性强、识别准确率高、脉冲信号传输数量大等优点。在“1”工作模式下,询问和应答信号采用的是 64
码组合方式。在“2”工作模式下,舰艇类目标询问信号的传输采用 4000 码组合方式。
在执行国际空中交通管制任务的过程中,“3/A”和“C”模式主要用于判明和识别飞行器的国别。最初,MK12 敌我识别系统只有五种工
作模式,后来对其进行升级改造后,新增了“S”模式。与前五种工作模式相比,“S”模式最大的优点就是实现了询问信息传输的专属化,
也就是说询问信息能被传输至指定的飞行器,既增强了信息传输的准确性,也提高了地面调度员的识别效率。这六种模式每隔 30 秒就向
地面调度中心传送一次关于飞行器当前飞行高度的信息数据,调度员会根据该飞行器的识别码判明其国别属性。
后来,北约又对 MK12 敌我识别系统的“4”模式进行了技术改造,应用了特殊的数据编码,大大降低了识别码被他国仿制或模拟的概
率,使敌我识别的速度更快、准确率更高。
敌我识别器的使用非常严格,必须特别小心,特别是密码绝不能被敌方破译。MK12 敌我识别系统装有自毁装置,在战机发生坠毁
时,安放在应答器中的惯性引信炸药会自动炸毁密码晶体,以防落入敌手。
MK12 敌我识别系统的使用客户主要是北约联军。如果其他国家想购买该识别系统,还必须购买美国“雷声”公司生产的专用编码器。
该编码器采用了特殊的算法和数码加密系统,杜绝了他国破解或模拟 MK12 识别信号的可能性。
1979 年,北约各国签署了一项专门协议,决定联手研发 MK15 新型敌我识别系统,并为它起了个名字叫 NIS(翻译成中文就是“北约
识别系统”)。与 MK12 相比,MK15 具有更强的加密性和抗干扰性,数据处理速度更快,结果也更准确。在研制过程中,MK15 应用了
当时最先进的计算技术、无线电电子技术、数据加密技术和信号处理技术。后来,由于各国专家在工作频率的选择问题上出现了分歧,
致使 MK15 敌我识别系统的研发工作进展缓慢。上世纪 80 年代中期,北约各国终于统一了思想,并制定了统一的的技术标准。之后,
MK15 敌我识别系统的研制工作走上了正轨。1987 年,MK15 敌我识别系统(试验型)被安装在了 F-18 战斗机上,进行了飞行试验。
按照当时的计划,MK15 敌我识别系统将于 1991 年实现批量生产,MK12 敌我识别系统也将进行技术升级和改造,与 MK15 结合使用。
由于 1991 年世界的军政局势发生了巨大的变动,再加上 MK15 敌我识别系统项目耗资过大,北约各国遂决定终止 MK15 计划,把精力和
重点放在升级完善 MK12 敌我识别系统之上。
目前,在 MK12 敌我识别系统的升级计划中,有一个项目是研发新的工作模式——“5”模式。该模式最大的特点就是辐射低,主要用
在采用隐形技术的飞行器之上。此外,为了提高己方战机作战效能和降低被己方地面火力误伤的概率,美军一直在努力研发一种简单可
靠的敌我识别系统,其目的就是为了保证己方战机在执行战区空中支援任务时,不要因为国别识别不明而被己方防空火力击落,造成“自
相残杀”的悲惨结局。
与此同时,技术专家们还在为 MK12 敌我识别系统研发一种新型的数据传输系统。该系统借助于便携式计算机、激光测距仪和“导航
星”无线电导航系统接收机,通过甚高频无线电实现数据传输。MK12 的询问设备主要安装在攻击直升机(隶属陆军航空兵)和专用设备
(供前线空中瞄准员和炮瞄人员使用)之上,应答设备则安装在武器装备(坦克、飞机、装甲车、舰艇、车辆等等)之上。MK12 的询
问设备和应答设备都安装有甚高频接收传输机,通过专用模块接收来自“导航星”无线电导航系统的数据信号。便携式计算机也安装有专
用软件和程序,用于保证 MK12 识别系统随时处于正常工作状态。攻击直升机瞄准员和前线空中瞄准员依靠激光测距仪测算目标间距,
而便携式计算机则计算出该目标的坐标,并计算出己方火力系统毁伤区域的半径。这些数据都将通过敌我识别系统传输至相应的指挥机
关及作战部队。作战部队在接到信息数据后,会立即根据“导航星”无线电导航系统再次确认目标的坐标,然后进行拦截责任区划分(每
个责任区的半径不超过 5 公里),同时向目标发送询问信息,并要求它回复个人识别码,以确定其是敌是友。如果该目标回复信息正确,
则解除警报,如不回复或回复错误,则被认定为敌对目标,作战部队就会采取相应行动予以拦截。整个识别过程不超过 2 秒,MK12 敌
我识别系统的作用距离约在 35 公里左右,识别率不低于 0.95。据北约专家分析评估,在陆军中大量装备 MK12 敌我识别系统(甚高频)
可大大降低被己方火力误伤的概率,并能显著提升陆军的作战使用效能。
在升级改造现有敌我识别系统的同时,北约国家还在积极研发新型的敌我识别设备。在这方面,科研试验设计工作主要有两个大的
方向:一是研发个体识别专用设备;二是研发用于实时监测己方部队行动的战术级自动化指挥控制系统。美国国防部甚至计划到 2013 年
前为地面目标识别技术的研发投入资金 2 亿美元。
2007 年,美国、英国、法国、德国、加拿大、荷兰、澳大利亚、比利时、瑞典等国举行了一次联合军事演习,其目的就是对现有的
敌我识别技术进行评估,并确定其未来的发展方向。此次演习共耗资 2100 万美元,北约联军在 E-8“联合星”预警机上试验了新型的地面
目标识别技术。演习中,E-8 预警机安装了合成孔径雷达和专用识别软件,将雷达搜集到的目标图像与存储在数据库中的敌武器装备图
像进行对比,并通过特殊信道将比对结果和目标指示信息传输至图像合成有源光电站,光电站再根据光谱图像对目标实施定位,以判明
其国别。需要说明一点的是,图像合成有源光电站并没有安装在 E-8 预警机上,而是安装在 F-16 攻击机上。也就是说,在整个目标识
别过程中,E-8 和 F-16 都发挥了重要的作用,当然 E-8 的作用要相对大一些。
鉴于识别数据的采集设备多种多样,其采集到的数据类型也不一致,为了保证数据格式的统一,军方研发出了专门的数据格式转换
软件,解决了传输数据格式不一致的问题。
美国敌我识别系统
为了加强对领空的空中交通管制,充分发挥识别系统的功效,美国建立了覆盖其全国的雷达监测网,并把领土分为若干责任区,每
一责任区设立一个空中交通指挥中心。
平时,美国领空的监视任务是由遍布在全国各地的各雷达站完成的,这些雷达站有些隶属于美国联邦航空管理局,有些隶属于北美
防空司令部。尽管军民技术有别,但军用雷达站完全可以使用民用雷达站的信息数据。
美国联邦航空管理局使用的敌我识别系统是 MK12。该局下属的空中交通指挥所由监控-调度站、空中交通指挥中心、调度勤务中
心组成。
监控-调度站主要负责对机场附近的空中目标实施监控和指挥,其作用范围:以机场为中心,半径 90 公里,高度 0-3500 米。监控
-调度站指挥飞机的起飞与降落,并对责任区内的空中目标实施监测。
空中交通指挥中心主要负责对各机场间的区域进行空中交通管制和监测,其责任区一般为 250000 平方公里。每个空中交通指挥中心
由 7 个雷达站负责提供信息数据,并下辖约 20 个地面-飞机通信站,雷达的探测距离大约为 450 公里。
调度勤务中心负责向空中目标提供必要的飞行信息,包括机场或航线上的天气状况、风向、风力等等。调度勤务中心配备有远程探
测雷达、调度雷达和导航台。
每个空中目标(飞行在低空,且不需要导航服务的体育运动飞机、私人飞机除外)在起飞前,必须向美国联邦航空管理局、加拿大
交通运输部、北美防空司令部提交飞行申请,申请单上需写明飞行器类型、数量、飞行路线、国别、舷号、飞行时间、飞行速度、飞行
高度、机载应答器的编码等信息。申请获得批准后,飞行计划必须在飞机起飞前 30 分钟被传输至空中交通指挥中心和北美防空司令部。
同时,有关部门会将一个 4 位识别码通过雷达无线电信道传输至飞行器,再由机组人员将此码输入到机载应答器中。在飞行过程中,该
识别码将被航线上的各个空中交通指挥中心所验证。如果识别码验证错误或是飞行器不理会空中交通指挥中心的询问,那该飞行器会马
上被列入不明飞行物清单,同时将预警信息传输至北美防空司令部。
飞行器的坐标由空中交通指挥所的雷达设备负责实时监测。如果飞行器符合下列参数,则被认定为入侵者:偏离航向 15 公里;超出
飞行高度 600 米;飞行速度超过正常速度 90 公里/时;进入预定飞行路线的时间超过 2 分钟。
在美国与加拿大的边境地区,两国共同设立了一个探测识别特别区,其范围大约为 50-300 公里。如果飞行器飞进该区域,北美防
空司令部将起飞歼击机抵近飞行器约 150 米内,实施目测识别,以判明其国别、类型、数量、舷号以及是否装备武器。如果发现空中入
侵者,歼击航空兵将采取必要措施对其实施迫降或是摧毁。在特别区内飞行的空中目标,如果其飞行速度超过 280-300 公里/时或是飞
行高度超出 900 米,必须提前办理申请手续。如果飞行器没有申请手续且经确认不属于入侵者,则必须在进入特别区前 15 分钟向空中交
通指挥所通报自己的坐标、飞行高度、穿越特别区所需时间等相关信息,然后在空中交通指挥所的引导下穿越该特别区。此外,美国和
加拿大的民航飞行员有义务向空中交通指挥所汇报自身发现的不明目标(飞行器、舰船、地面移动目标)的行踪。
战时,北美防空司令部的空中监测系统将进入最高战备状态,所有的地面雷达站和气球雷达设备(不管是军用还是民用)都将投入
使用,作战值班人员的数量也会大大增加。此外,为了扩大雷达监测范围,在美加边境和美国南部地区还将部署多部移动式雷达。届时,
整个美国领土上空将覆盖一个严密的雷达网,而美加空中交通管制的任务也将全部移交给北美防空司令部。移交工作大体分为两个阶段:
第一阶段,限制民用飞行器的飞行,如果必须飞行则需预先提交申请并取得批准,飞行期间飞行器必须随时与地面识别系统保持无线电
通信联系,转入第一阶段的时间预计为 15 分钟;第二阶段,启动战时空中交通管制体制,禁止民用飞行器飞行,所有的雷达和导航设备
都为军用飞行器提供服务,届时所有在空中飞行的民用飞行器和执行次要任务的军用飞行器都必须在 20 分钟之内在附近的机场降落,从
第一阶段进入第二阶段的时间要求是 35 分钟。如果事态紧急,甚至可直接绕过第一阶段,直接启动战时空中交通管制体制。
为了加强联邦航空管理局与国防部之间的协作,专家们不断对敌我识别系统进行技术升级和改造,通过开发性能更加先进的软硬件
设备、数据采集设备、数据传输设备和数据加密设备,提升敌我识别系统的信息化水平和自动化程度。
北约欧洲国家敌我识别系统
北约欧洲国家的空中目标识别任务由北约欧洲联合防空系统执行。在空中目标识别方面,北约各欧洲国家之间的组织原则基本上是
一致的,并没有太大的差异。但也有例外,波罗的海国家作为北约的新成员国,并没有独立的防空体系,无法对其领空进行有效的监控。
在这种情况下,这些国家的防空任务暂时由其他北约国家的空中值勤力量(主要是歼击航空兵)来完成。
北约欧洲国家的敌我识别系统由军用和民用两部分组成。军用敌我识别系统是北约欧洲联合防空系统的组成部分,隶属于北约欧洲
国家联合空军司令部管辖。军用敌我识别系统的组织、建设、发展和使用工作由联合空军防空部队司令和联合空军参谋长负责。
民用敌我识别系统的职责如下:第一,监控空中态势,包括军用飞行器的飞行状况;第二,跟踪空中目标;第三,保障空中交通安
全;第四,为飞行器在机场的起降提供服务;第四,试验新型的空中监测设备。
为了获取更准确的空中态势情报,实现空中目标的远距离探测和精确识别,北约欧洲国家为所有的雷达站安装了特定跟踪设备。该
设备可接收来自空中巡逻的 E-3 预警机搜集到的信息数据,无形中扩展了空中目标探测区域的范围。
为了提升敌我识别系统的作战效能,北约欧洲国家正在试验一种新型的舰船识别技术,新设备被安装在 E-3 预警机上。试验表明,
该设备可有效的对水面上的舰只实现监测和识别,甚至能辨认出俄罗斯海军舰艇的型号。
北约欧洲国家联合空军目前使用的是“AKKC”自动化指挥控制系统。该系统可对空中目标的信息数据实现自动采集、分类、处理和传
输,并实现防空作战系统和空中交通管制系统的自动化指控,效果十分理想。
日本敌我识别系统
众所周知,航空自卫队、海上自卫队和国土交通省是日本执行敌我识别任务的三大“巨头”。
空中目标的识别和国家领空的保卫由航空自卫队负责,地面雷达和机载雷达(主要是预警机)对空中目标进行探测、分类和甄别后,
将信息数据实时传输至防空自动化指挥控制系统,然后再由值班歼击机升空进行目测识别。
海上自卫队主要是依靠舰载雷达和机载雷达(主要是直升机)完成对海上目标的国籍识别。海上自卫队的巡逻飞机每天都要巡视北
海道、日本海和东海,巡逻舰只昼夜巡视于对马海峡和津轻海峡。
国土交通省主要负责对海上和空中交通的调节和调度。对空中目标和海上目标的监控则由国土交通省下属的航空局和海安局具体负
责。
未来,日本敌我识别系统的发展方向主要是提高系统识别的准确性、可操作性和自动化程度。
结语
今天,敌我识别系统已成为各主要军事大国优先发展的重点项目之一。任何低估敌我识别系统作用和意义的想法或行为,都将为本
国的国防建设带来不可弥补的损失。反之,如果充分发挥出敌我识别系统在国防安全中的作用,则可以大大提升本国军队的作战效能。
在战争中,敌我识别系统的价值甚至可以和突击兵器相媲美,但其所耗资的成本却比后者要低得多。
敌我识别系统的现状及发展趋势
作者:知远
2010 年 10 月 19 日 15:47
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敌我识别是指对战场上目标的敌我属性识别。敌我识别是现代信息化战场军事对抗的重要手段之一,它可以大大增强作战指挥与控
制的准确性和各作战单位之间的协调性,显著地加快作战系统的反应速度,降低误伤概率,特别适合于多兵种联合作战使用。虽然敌我
识别系统在战争中的威力必须依靠其他武器装备才能最终形成杀伤力,但是如果没有准确的敌我识别系统来发挥作用,武器装备就会像
没头的苍蝇那样瞎碰乱撞,其作战效率必然低下,误击概率将大大上升。
北约国家通用型敌我识别系统
为了更有效更精确地辨识敌我军用装备或民用运输工具,北约国家一直把通用型敌我识别系统视为优先发展的中心项目之一。北约
联军的高级指挥机构(战略指挥层和战略战役指挥层)及联合空军司令部是该敌我识别系统的主要用户。北约军事委员会则是负责通用
型敌我识别系统研发、改进、技术理论及作战理论探索的主要机构。具体的科研实验设计工作由北约科学研究及技术局负责协调统筹,
根据总体规划和时间进度分配给各个科研生产机构或企业。
目前,北约联军在识别飞行器方面使用的是 MK12 型敌我识别系统。该系统是一个综合性的雷达无线电技术系统,包括机载(舰载)
雷达询问器和应答器、地面雷达询问器。这些设备组成了一系列的双向通信线路:地面-飞机,地面-舰艇,飞机-飞机,飞机-舰艇,
舰艇-飞机,舰艇-舰艇等等。
MK12 敌我识别系统有六种工作模式,分别是“1”、“2”、“3/A”、“4”、“C”和“S”。其中,“1”、“2”、“4”三种模式用于识别军用目标,
“3/A”、“C”、“S”用于识别民用目标。
MK12 敌我识别系统具有可靠性强、识别准确率高、脉冲信号传输数量大等优点。在“1”工作模式下,询问和应答信号采用的是 64
码组合方式。在“2”工作模式下,舰艇类目标询问信号的传输采用 4000 码组合方式。
在执行国际空中交通管制任务的过程中,“3/A”和“C”模式主要用于判明和识别飞行器的国别。最初,MK12 敌我识别系统只有五种工
作模式,后来对其进行升级改造后,新增了“S”模式。与前五种工作模式相比,“S”模式最大的优点就是实现了询问信息传输的专属化,
也就是说询问信息能被传输至指定的飞行器,既增强了信息传输的准确性,也提高了地面调度员的识别效率。这六种模式每隔 30 秒就向
地面调度中心传送一次关于飞行器当前飞行高度的信息数据,调度员会根据该飞行器的识别码判明其国别属性。
后来,北约又对 MK12 敌我识别系统的“4”模式进行了技术改造,应用了特殊的数据编码,大大降低了识别码被他国仿制或模拟的概
率,使敌我识别的速度更快、准确率更高。
敌我识别器的使用非常严格,必须特别小心,特别是密码绝不能被敌方破译。MK12 敌我识别系统装有自毁装置,在战机发生坠毁
时,安放在应答器中的惯性引信炸药会自动炸毁密码晶体,以防落入敌手。
MK12 敌我识别系统的使用客户主要是北约联军。如果其他国家想购买该识别系统,还必须购买美国“雷声”公司生产的专用编码器。
该编码器采用了特殊的算法和数码加密系统,杜绝了他国破解或模拟 MK12 识别信号的可能性。
1979 年,北约各国签署了一项专门协议,决定联手研发 MK15 新型敌我识别系统,并为它起了个名字叫 NIS(翻译成中文就是“北约
识别系统”)。与 MK12 相比,MK15 具有更强的加密性和抗干扰性,数据处理速度更快,结果也更准确。在研制过程中,MK15 应用了
当时最先进的计算技术、无线电电子技术、数据加密技术和信号处理技术。后来,由于各国专家在工作频率的选择问题上出现了分歧,
致使 MK15 敌我识别系统的研发工作进展缓慢。上世纪 80 年代中期,北约各国终于统一了思想,并制定了统一的的技术标准。之后,
MK15 敌我识别系统的研制工作走上了正轨。1987 年,MK15 敌我识别系统(试验型)被安装在了 F-18 战斗机上,进行了飞行试验。
按照当时的计划,MK15 敌我识别系统将于 1991 年实现批量生产,MK12 敌我识别系统也将进行技术升级和改造,与 MK15 结合使用。
由于 1991 年世界的军政局势发生了巨大的变动,再加上 MK15 敌我识别系统项目耗资过大,北约各国遂决定终止 MK15 计划,把精力和
重点放在升级完善 MK12 敌我识别系统之上。
目前,在 MK12 敌我识别系统的升级计划中,有一个项目是研发新的工作模式——“5”模式。该模式最大的特点就是辐射低,主要用
在采用隐形技术的飞行器之上。此外,为了提高己方战机作战效能和降低被己方地面火力误伤的概率,美军一直在努力研发一种简单可
靠的敌我识别系统,其目的就是为了保证己方战机在执行战区空中支援任务时,不要因为国别识别不明而被己方防空火力击落,造成“自
相残杀”的悲惨结局。
与此同时,技术专家们还在为 MK12 敌我识别系统研发一种新型的数据传输系统。该系统借助于便携式计算机、激光测距仪和“导航
星”无线电导航系统接收机,通过甚高频无线电实现数据传输。MK12 的询问设备主要安装在攻击直升机(隶属陆军航空兵)和专用设备
(供前线空中瞄准员和炮瞄人员使用)之上,应答设备则安装在武器装备(坦克、飞机、装甲车、舰艇、车辆等等)之上。MK12 的询
问设备和应答设备都安装有甚高频接收传输机,通过专用模块接收来自“导航星”无线电导航系统的数据信号。便携式计算机也安装有专
用软件和程序,用于保证 MK12 识别系统随时处于正常工作状态。攻击直升机瞄准员和前线空中瞄准员依靠激光测距仪测算目标间距,
而便携式计算机则计算出该目标的坐标,并计算出己方火力系统毁伤区域的半径。这些数据都将通过敌我识别系统传输至相应的指挥机
关及作战部队。作战部队在接到信息数据后,会立即根据“导航星”无线电导航系统再次确认目标的坐标,然后进行拦截责任区划分(每
个责任区的半径不超过 5 公里),同时向目标发送询问信息,并要求它回复个人识别码,以确定其是敌是友。如果该目标回复信息正确,
则解除警报,如不回复或回复错误,则被认定为敌对目标,作战部队就会采取相应行动予以拦截。整个识别过程不超过 2 秒,MK12 敌
我识别系统的作用距离约在 35 公里左右,识别率不低于 0.95。据北约专家分析评估,在陆军中大量装备 MK12 敌我识别系统(甚高频)
可大大降低被己方火力误伤的概率,并能显著提升陆军的作战使用效能。
在升级改造现有敌我识别系统的同时,北约国家还在积极研发新型的敌我识别设备。在这方面,科研试验设计工作主要有两个大的
方向:一是研发个体识别专用设备;二是研发用于实时监测己方部队行动的战术级自动化指挥控制系统。美国国防部甚至计划到 2013 年
前为地面目标识别技术的研发投入资金 2 亿美元。
2007 年,美国、英国、法国、德国、加拿大、荷兰、澳大利亚、比利时、瑞典等国举行了一次联合军事演习,其目的就是对现有的
敌我识别技术进行评估,并确定其未来的发展方向。此次演习共耗资 2100 万美元,北约联军在 E-8“联合星”预警机上试验了新型的地面
目标识别技术。演习中,E-8 预警机安装了合成孔径雷达和专用识别软件,将雷达搜集到的目标图像与存储在数据库中的敌武器装备图
像进行对比,并通过特殊信道将比对结果和目标指示信息传输至图像合成有源光电站,光电站再根据光谱图像对目标实施定位,以判明
其国别。需要说明一点的是,图像合成有源光电站并没有安装在 E-8 预警机上,而是安装在 F-16 攻击机上。也就是说,在整个目标识
别过程中,E-8 和 F-16 都发挥了重要的作用,当然 E-8 的作用要相对大一些。
鉴于识别数据的采集设备多种多样,其采集到的数据类型也不一致,为了保证数据格式的统一,军方研发出了专门的数据格式转换
软件,解决了传输数据格式不一致的问题。
美国敌我识别系统
为了加强对领空的空中交通管制,充分发挥识别系统的功效,美国建立了覆盖其全国的雷达监测网,并把领土分为若干责任区,每
一责任区设立一个空中交通指挥中心。
平时,美国领空的监视任务是由遍布在全国各地的各雷达站完成的,这些雷达站有些隶属于美国联邦航空管理局,有些隶属于北美
防空司令部。尽管军民技术有别,但军用雷达站完全可以使用民用雷达站的信息数据。
美国联邦航空管理局使用的敌我识别系统是 MK12。该局下属的空中交通指挥所由监控-调度站、空中交通指挥中心、调度勤务中
心组成。
监控-调度站主要负责对机场附近的空中目标实施监控和指挥,其作用范围:以机场为中心,半径 90 公里,高度 0-3500 米。监控
-调度站指挥飞机的起飞与降落,并对责任区内的空中目标实施监测。
空中交通指挥中心主要负责对各机场间的区域进行空中交通管制和监测,其责任区一般为 250000 平方公里。每个空中交通指挥中心
由 7 个雷达站负责提供信息数据,并下辖约 20 个地面-飞机通信站,雷达的探测距离大约为 450 公里。
调度勤务中心负责向空中目标提供必要的飞行信息,包括机场或航线上的天气状况、风向、风力等等。调度勤务中心配备有远程探
测雷达、调度雷达和导航台。
每个空中目标(飞行在低空,且不需要导航服务的体育运动飞机、私人飞机除外)在起飞前,必须向美国联邦航空管理局、加拿大
交通运输部、北美防空司令部提交飞行申请,申请单上需写明飞行器类型、数量、飞行路线、国别、舷号、飞行时间、飞行速度、飞行
高度、机载应答器的编码等信息。申请获得批准后,飞行计划必须在飞机起飞前 30 分钟被传输至空中交通指挥中心和北美防空司令部。
同时,有关部门会将一个 4 位识别码通过雷达无线电信道传输至飞行器,再由机组人员将此码输入到机载应答器中。在飞行过程中,该
识别码将被航线上的各个空中交通指挥中心所验证。如果识别码验证错误或是飞行器不理会空中交通指挥中心的询问,那该飞行器会马
上被列入不明飞行物清单,同时将预警信息传输至北美防空司令部。
飞行器的坐标由空中交通指挥所的雷达设备负责实时监测。如果飞行器符合下列参数,则被认定为入侵者:偏离航向 15 公里;超出
飞行高度 600 米;飞行速度超过正常速度 90 公里/时;进入预定飞行路线的时间超过 2 分钟。
在美国与加拿大的边境地区,两国共同设立了一个探测识别特别区,其范围大约为 50-300 公里。如果飞行器飞进该区域,北美防
空司令部将起飞歼击机抵近飞行器约 150 米内,实施目测识别,以判明其国别、类型、数量、舷号以及是否装备武器。如果发现空中入
侵者,歼击航空兵将采取必要措施对其实施迫降或是摧毁。在特别区内飞行的空中目标,如果其飞行速度超过 280-300 公里/时或是飞
行高度超出 900 米,必须提前办理申请手续。如果飞行器没有申请手续且经确认不属于入侵者,则必须在进入特别区前 15 分钟向空中交
通指挥所通报自己的坐标、飞行高度、穿越特别区所需时间等相关信息,然后在空中交通指挥所的引导下穿越该特别区。此外,美国和
加拿大的民航飞行员有义务向空中交通指挥所汇报自身发现的不明目标(飞行器、舰船、地面移动目标)的行踪。
战时,北美防空司令部的空中监测系统将进入最高战备状态,所有的地面雷达站和气球雷达设备(不管是军用还是民用)都将投入
使用,作战值班人员的数量也会大大增加。此外,为了扩大雷达监测范围,在美加边境和美国南部地区还将部署多部移动式雷达。届时,
整个美国领土上空将覆盖一个严密的雷达网,而美加空中交通管制的任务也将全部移交给北美防空司令部。移交工作大体分为两个阶段:
第一阶段,限制民用飞行器的飞行,如果必须飞行则需预先提交申请并取得批准,飞行期间飞行器必须随时与地面识别系统保持无线电
通信联系,转入第一阶段的时间预计为 15 分钟;第二阶段,启动战时空中交通管制体制,禁止民用飞行器飞行,所有的雷达和导航设备
都为军用飞行器提供服务,届时所有在空中飞行的民用飞行器和执行次要任务的军用飞行器都必须在 20 分钟之内在附近的机场降落,从
第一阶段进入第二阶段的时间要求是 35 分钟。如果事态紧急,甚至可直接绕过第一阶段,直接启动战时空中交通管制体制。
为了加强联邦航空管理局与国防部之间的协作,专家们不断对敌我识别系统进行技术升级和改造,通过开发性能更加先进的软硬件
设备、数据采集设备、数据传输设备和数据加密设备,提升敌我识别系统的信息化水平和自动化程度。
北约欧洲国家敌我识别系统
北约欧洲国家的空中目标识别任务由北约欧洲联合防空系统执行。在空中目标识别方面,北约各欧洲国家之间的组织原则基本上是
一致的,并没有太大的差异。但也有例外,波罗的海国家作为北约的新成员国,并没有独立的防空体系,无法对其领空进行有效的监控。
在这种情况下,这些国家的防空任务暂时由其他北约国家的空中值勤力量(主要是歼击航空兵)来完成。
北约欧洲国家的敌我识别系统由军用和民用两部分组成。军用敌我识别系统是北约欧洲联合防空系统的组成部分,隶属于北约欧洲
国家联合空军司令部管辖。军用敌我识别系统的组织、建设、发展和使用工作由联合空军防空部队司令和联合空军参谋长负责。
民用敌我识别系统的职责如下:第一,监控空中态势,包括军用飞行器的飞行状况;第二,跟踪空中目标;第三,保障空中交通安
全;第四,为飞行器在机场的起降提供服务;第四,试验新型的空中监测设备。
为了获取更准确的空中态势情报,实现空中目标的远距离探测和精确识别,北约欧洲国家为所有的雷达站安装了特定跟踪设备。该
设备可接收来自空中巡逻的 E-3 预警机搜集到的信息数据,无形中扩展了空中目标探测区域的范围。
为了提升敌我识别系统的作战效能,北约欧洲国家正在试验一种新型的舰船识别技术,新设备被安装在 E-3 预警机上。试验表明,
该设备可有效的对水面上的舰只实现监测和识别,甚至能辨认出俄罗斯海军舰艇的型号。
北约欧洲国家联合空军目前使用的是“AKKC”自动化指挥控制系统。该系统可对空中目标的信息数据实现自动采集、分类、处理和传
输,并实现防空作战系统和空中交通管制系统的自动化指控,效果十分理想。
日本敌我识别系统
众所周知,航空自卫队、海上自卫队和国土交通省是日本执行敌我识别任务的三大“巨头”。
空中目标的识别和国家领空的保卫由航空自卫队负责,地面雷达和机载雷达(主要是预警机)对空中目标进行探测、分类和甄别后,
将信息数据实时传输至防空自动化指挥控制系统,然后再由值班歼击机升空进行目测识别。
海上自卫队主要是依靠舰载雷达和机载雷达(主要是直升机)完成对海上目标的国籍识别。海上自卫队的巡逻飞机每天都要巡视北
海道、日本海和东海,巡逻舰只昼夜巡视于对马海峡和津轻海峡。
国土交通省主要负责对海上和空中交通的调节和调度。对空中目标和海上目标的监控则由国土交通省下属的航空局和海安局具体负
责。
未来,日本敌我识别系统的发展方向主要是提高系统识别的准确性、可操作性和自动化程度。
结语
今天,敌我识别系统已成为各主要军事大国优先发展的重点项目之一。任何低估敌我识别系统作用和意义的想法或行为,都将为本
国的国防建设带来不可弥补的损失。反之,如果充分发挥出敌我识别系统在国防安全中的作用,则可以大大提升本国军队的作战效能。
在战争中,敌我识别系统的价值甚至可以和突击兵器相媲美,但其所耗资的成本却比后者要低得多。
敌我识别系统的现状及发展趋势
作者:知远
2010 年 10 月 19 日 15:47
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敌我识别是指对战场上目标的敌我属性识别。敌我识别是现代信息化战场军事对抗的重要手段之一,它可以大大增强作战指挥与控
制的准确性和各作战单位之间的协调性,显著地加快作战系统的反应速度,降低误伤概率,特别适合于多兵种联合作战使用。虽然敌我
识别系统在战争中的威力必须依靠其他武器装备才能最终形成杀伤力,但是如果没有准确的敌我识别系统来发挥作用,武器装备就会像
没头的苍蝇那样瞎碰乱撞,其作战效率必然低下,误击概率将大大上升。
北约国家通用型敌我识别系统
为了更有效更精确地辨识敌我军用装备或民用运输工具,北约国家一直把通用型敌我识别系统视为优先发展的中心项目之一。北约
联军的高级指挥机构(战略指挥层和战略战役指挥层)及联合空军司令部是该敌我识别系统的主要用户。北约军事委员会则是负责通用
型敌我识别系统研发、改进、技术理论及作战理论探索的主要机构。具体的科研实验设计工作由北约科学研究及技术局负责协调统筹,
根据总体规划和时间进度分配给各个科研生产机构或企业。
目前,北约联军在识别飞行器方面使用的是 MK12 型敌我识别系统。该系统是一个综合性的雷达无线电技术系统,包括机载(舰载)
雷达询问器和应答器、地面雷达询问器。这些设备组成了一系列的双向通信线路:地面-飞机,地面-舰艇,飞机-飞机,飞机-舰艇,
舰艇-飞机,舰艇-舰艇等等。
MK12 敌我识别系统有六种工作模式,分别是“1”、“2”、“3/A”、“4”、“C”和“S”。其中,“1”、“2”、“4”三种模式用于识别军用目标,
“3/A”、“C”、“S”用于识别民用目标。
MK12 敌我识别系统具有可靠性强、识别准确率高、脉冲信号传输数量大等优点。在“1”工作模式下,询问和应答信号采用的是 64
码组合方式。在“2”工作模式下,舰艇类目标询问信号的传输采用 4000 码组合方式。
在执行国际空中交通管制任务的过程中,“3/A”和“C”模式主要用于判明和识别飞行器的国别。最初,MK12 敌我识别系统只有五种工
作模式,后来对其进行升级改造后,新增了“S”模式。与前五种工作模式相比,“S”模式最大的优点就是实现了询问信息传输的专属化,
也就是说询问信息能被传输至指定的飞行器,既增强了信息传输的准确性,也提高了地面调度员的识别效率。这六种模式每隔 30 秒就向
地面调度中心传送一次关于飞行器当前飞行高度的信息数据,调度员会根据该飞行器的识别码判明其国别属性。
后来,北约又对 MK12 敌我识别系统的“4”模式进行了技术改造,应用了特殊的数据编码,大大降低了识别码被他国仿制或模拟的概
率,使敌我识别的速度更快、准确率更高。
敌我识别器的使用非常严格,必须特别小心,特别是密码绝不能被敌方破译。MK12 敌我识别系统装有自毁装置,在战机发生坠毁
时,安放在应答器中的惯性引信炸药会自动炸毁密码晶体,以防落入敌手。
MK12 敌我识别系统的使用客户主要是北约联军。如果其他国家想购买该识别系统,还必须购买美国“雷声”公司生产的专用编码器。
该编码器采用了特殊的算法和数码加密系统,杜绝了他国破解或模拟 MK12 识别信号的可能性。
1979 年,北约各国签署了一项专门协议,决定联手研发 MK15 新型敌我识别系统,并为它起了个名字叫 NIS(翻译成中文就是“北约
识别系统”)。与 MK12 相比,MK15 具有更强的加密性和抗干扰性,数据处理速度更快,结果也更准确。在研制过程中,MK15 应用了
当时最先进的计算技术、无线电电子技术、数据加密技术和信号处理技术。后来,由于各国专家在工作频率的选择问题上出现了分歧,
致使 MK15 敌我识别系统的研发工作进展缓慢。上世纪 80 年代中期,北约各国终于统一了思想,并制定了统一的的技术标准。之后,
MK15 敌我识别系统的研制工作走上了正轨。1987 年,MK15 敌我识别系统(试验型)被安装在了 F-18 战斗机上,进行了飞行试验。
按照当时的计划,MK15 敌我识别系统将于 1991 年实现批量生产,MK12 敌我识别系统也将进行技术升级和改造,与 MK15 结合使用。
由于 1991 年世界的军政局势发生了巨大的变动,再加上 MK15 敌我识别系统项目耗资过大,北约各国遂决定终止 MK15 计划,把精力和
重点放在升级完善 MK12 敌我识别系统之上。
目前,在 MK12 敌我识别系统的升级计划中,有一个项目是研发新的工作模式——“5”模式。该模式最大的特点就是辐射低,主要用
在采用隐形技术的飞行器之上。此外,为了提高己方战机作战效能和降低被己方地面火力误伤的概率,美军一直在努力研发一种简单可