教学提要
课目:现代军事高技术
目的:了解现代军事高技术的概况,明确高技术对现代战争的影响;树立"科学技术是第一生产力"的观点,激发学习科学技术的热情。
主要内容:
一、现代军事高技术概述:概念和分类;发展趋势;
二、高技术在军事上的应用:制导技术;伪装技术;侦察监视技术;电子对抗;航天技术。
方法:理论讲解
时间:2个小时
地点: 号教室
器材保障:多媒体教室、课件等
要求:认真听讲,积极探讨,勇于发言。
教学进程
教学准备------------------------ 3分钟
教学实施------------------------------------- 2小时
军事高技术
军事高技术是指将自然科学技术领域里那些直接或间接应用于军事领域的高技术。一般来说,军事高技术是指建立在不同历史时期自然科学技术成就的基础上,对武器装备、军事理论和作战样式的发展起着巨大推动作用的那部分高技术的总称。
第一节 军事高技术概述
人类社会的发展是一个探索、认识、改造自然世界的过程,在不同的历史发展阶段,随着人们对自然认识的不断提高,就会产生新的科学技术来推动社会的发展。战争,这一特殊的社会活动,与科学技术的发展具有密切的联系。纵观战争发展的历史,可以清晰地看到,科学技术的进步不仅推动着军事变革,也带来武器装备的不断变化:冶炼技术的出现和金属材料的启用,开启了冷兵器战争的时代;火药的发明与运用,宣告了热兵器战争时代的到来;蒸汽机、类燃机的出现,机械制造、新材料、新能源等科学技术群和大工业化的生产,展现了机械化战争的全部特征;爱因斯坦的《相对论》引发了核能技术的研究和利用,核武器的出现与使用,揭开了热核战争的序幕;《量子理论》作为20世纪自然科学研究最伟大的成果,由此产生的微电子技术被广泛运用于军事领域,催生了信息化战争的出现。
一、军事高技术的分类
军事高技术可以分为两类:一类是基础性军事高技术,即通过基础性技术研究开发的高技术,如军用微电技术,一类是应用性军事高技术,即将基础性军事高技术进行再开发,用于作战的武器装备系统的技术,如侦查监视技术,军队指挥自动化技术等。主要包括微电子技术、光电子技术、计算机技术、新材料技术、高性能推进与动力技术、仿真技术、先进制造技术等;二是直接用于武器装备并使之具有某种特定功能的应用技术,主要包括侦察监视技术、伪装与隐身技术、精确制导技术、信息战技术、指挥控制系统技术、军事航天技术、核化生武器技术、型概念武器技术等。
二、军事高技术对现代战争的影响
高技术武器用于战争,使战争的样式和作战方式有了很大发展。除了已经出现的用高技术手段进行的军事冲突和小型局部战争之外,还将有可能出现如外层空间的军事冲突和小型战争,以及星球大战和世界性高技术战争等等新的战争样式。这些新的战争样式,反映了现代复杂的国际关系,影响着战争的规模和结局。对于核武器,美苏等国正在从高技术中寻找防御的积极手段。现在已有不少人相信,运用高技术武器就可以有效地抗击核武器。因而,风靡一时的核威胁战略将受到挑战。高技术战争发动的方式和进行的方式与以往也有很大不同。远战可能多于近战,导弹战可能多于枪炮战,电子战可能充斥整个战场。作战双方利用智能武器和借助现代指挥工具进行的斗争将日益突出出来。
(一)侦察立体化
从地面侦查到海上侦察,到空中侦查,到空间侦查,另一种说法就是航天技术,或者叫航天侦查,整个是陆地、海洋、空中、空间与外层空间,整个侦查立体化,就是眼观六路、耳听八方,全方位,上下左右前后各个方位都能看到。
(二)指挥控制智能化
军事指挥信息系统,是在人类战争不断演化过程中逐步形成与发展起来的,是按军队的指挥体系从上到下紧密相联的整体。军事指挥信息系统是一个有机的“人一机”系统,它以军事科学为坚实的基础,以军事指挥体系为其构建框架,以指挥人员为核心,以电子计算机等信息技术装备为存在的前提和物质保障,把各种指挥控制手段与指挥人员有机地结合起来,使军事指挥活动的信息收集,传递、处理和使用等环节实现了高度的自动化,指挥员决策的效率和水平有了飞跃性的提高,从而使部队的战斗力水平得到了极大的发挥。
(三)反应快速化
“兵贵神速”历来是兵家所追求的情形,但传统武器装备因受技术条件限制,常常“欲速不达”。高技术武器装备在现代战争中应用,才使“兵贵神速”成真,实现了机动化、反应化、打击快和转移快。高技术武器从发现目标到攻击目标的反应时间也大为缩短。当然,计算机控制的火控系统,能在96秒内操纵4门火炮摧毁35个分离的目标,而传统武器,摧毁这些目标需要2个小时。在信息化战争中,被发现就意味着被命中。对于现代防空系统的反应时间,那更是以秒计时。例如,美国的"爱国者“、俄罗斯的”C-300“地空导弹系统的反应时间为15秒;我国的”红旗'系列地空导弹的反应时间也是15~20秒。
(四)打击精确化
全纵深精确打击能力,主要是指洲际战略攻击能力和战区战役攻击能力。科索沃战争中,美军已经具备了洲际、远程全纵深打击作战能力,所有这些能力,几乎都超出了南联盟雷达视距和防区范围。高技术战争中,精确打击的巧,指的是在不损伤附加目标的情况下,把敌军匿藏的建筑物用精确武器炸毁,就好像,俄罗斯摧毁杜达耶夫堡垒和美国的摧毁扎卡维堡垒一样,都是在周边建筑物没有损伤的状态下将敌军隐藏的根据地摧毁。
(五)防护综合化
防护就是攻防双方,提高攻击能力,包括侦查、反应、打击能力的同时要提高防护能力。所谓防护,我叫综合化,就是“藏起来、盖起来、小起来、跑起来,钻到地底下”。,科索沃战争打了78天,当时美国连续狂轰烂炸,一个半月还要多,南斯拉夫全国一共只被炸死了2100人,为什么?就是因为他们藏到了防空洞里,能够做到这一点,拉响防空器的警报之后,全村男女老少立即有70、80%以上的人钻防空洞。第一次中东战争到现在,发生的、被多数人承认的、带有高技术性质的战争总共有11场,这11场无一例外,第一个政策就是空体空战,第二接着就是防空,如果没有藏身之所,没有藏身的训练,打起来就不好办,瞬时就倒。比如美国的F117A飞机,B2飞机,炸中国大使馆的飞机,都是表面上盖上隐身材料的,本身是一个庞然大物,但整个表面覆盖一层超黑粉,这种一种新型的锡箔材料,就是专门吸收雷达波,先用雷达照,判断目标是什么方向、多快速度,表面覆盖这层超黑粉能把雷达波能量的99%吸过去变成热量,这本身是一个庞然大物,但由于表面上覆盖上了能够吸收雷达波的材料以后,在雷达荧光屏上这个庞然大物的F117飞机在雷达发射界面只有0.01或者0.01多一点。
第二节高技术在军事上的应用
第六次军事革命给战争带来了巨大的变化,现代战争不是比谁的军队庞大,也不是比谁的武器多,而是看谁的科学技术领先,看谁能把先进的科学技术成果应用于战争之中。当今世界,能运用于军事领域的科学技术成果较多,主要包括以下几方面:
一、现代侦察监视技术
现代侦察监视的基本技术原理是:利用多种媒介传感器,探测目标的红外线、光波、声波、应力(振动)波、无线电波等物理特征信息,从而发现目标并监视其行动。各种侦察监视器材装备搭载不同的作战平台,就形成了对战场侦察监视的不同手段。侦察是军队为获取军事斗争所需敌方或有关战区情况而采取的措施。
[图片]侦察监视
我们讲的侦察是指在战争中或为战争做准备过程中所从事的获取敌方情况的工作。
侦察的直接目的是探测目标,具体可分为发现目标、识别目标、监视目标、跟踪目标和对目标进行定位。
要达到探测目标的目的,一定要借助于技术手段和装备。现代侦察监视技术是指发现、识别、监视、跟踪目标并对目标进行定位所采用的技术。
(一)现代侦察监视技术的主要特点
(1)空间上的立体化。从地面侦查到海上侦察,到空中侦查,到空间侦查,另一种说法就是航天技术,或者叫航天侦查,整个是陆地、海洋、空中、空间与外层空间,整个侦查立体化,就是眼观六路、耳听八方,全方位,上下左右前后各个方位都能看到。
(2)速度上的实现化。
(3)手段上的综合化。
(4)侦察与攻击一体化。
(二)现代侦察监视技术的分类
1.电子侦察技术
电子侦察是指搜索、截取、分析、识别敌方电磁辐射、发射源发射的电磁信号,确定辐射源位置,并识别威胁。常用的技术包括雷达、激光和红外等告警技术。
雷达告警是指采用电子侦察接收机接收空间存在的各种雷达信号,并通过告警设备内部的信号处理机,识别其中是否存在与威胁关联的雷达信号。美国陆军的AN/ALQ-211综合射频对抗套件是目前最先进的直升机电子对抗装备,配合gps定位和数字地图,可精确显示威胁位置。法国泰利斯机载系统公司开发的“袋貂”电子支援系统,利用相位干涉接收机实现精确测向,可以实时显示和分析雷达跟踪数据,工作频率为0.5~100GHz,测向精度1°,测频精度2MHZ.
2.光电侦察技术
用光电器材接收并处理目标自身的或由其反射的光辐射,以发现和识别目标的侦察方式。按...用于光电侦察的器材主要有:(1)光学侦察器材,包括望远镜、侦察经纬仪、光学测距仪、炮队镜、潜望镜、罗盘仪等。(2)夜视仪,包括主动红外夜视仪、微光夜视仪 。
3.雷达侦察技术
雷达侦察技术是指利用雷达侦察机接收敌方雷达辐射信号,从而获得敌方雷达的空间位置和技术参数的技术。雷达侦察系统通常由天线、天线控制设备、接收机和终端设备等四部分组成。
4.传感侦察技术
地面传感技术,是指能对地面目标运动所引起的电磁、磁、声、地面震动和红外辐射等物理量的变化进行探测,并转换成电信号的技术.运用地面传感技术制成的侦察技术装备就是地面传感器.它可用飞机空投、火炮发射,或人工布设到交通线上和敌人可能经过的地段,用来执行侦察、监视等任务.
二、精确制导技术
精确制导技术是指按照一定规律控制武器的飞行方向、姿态、高度和速度,简称制导律;用于引导其战斗部准确攻击目标的军用技术。按照不同控制导引方式可概括为自主式、寻的式、遥控式和复合式等四种制导。
1.自主制导是引导指令由弹上制导系统按照预先拟定的飞行方案控制导弹飞向目标,制导系统与目标、指挥站不发生任何联系的制导。属于自主制导的有:惯性制导、方案制导、地形匹配制导和星光制导等。 自主式制导由于和目标及指挥站不发生联系,因而隐蔽性好、抗干扰能力强,导弹的射程远、制导精度高。但飞行弹道不能改变的特征,使之只能用于攻击固定目标或预定区域的弹道导弹、巡航导弹。
2.寻的制导或称自寻的制导、自动导引制导、自动瞄准制导。它是利用导弹上设备接收来自目标辐射或反射的能量,靠弹上探测设备测量目标与导弹相对运动的技术参数,并将这些技术参数变换成引导指令信号,使导弹飞向目标。
(1)主动寻的制导。它是照射目标的能源在导弹上。当弹上的导引头接收到来自目标的反射信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。它具有“发射后不用管”的优点,能从任何角度攻击目标,命中精度较高,缺点是易受干扰。
(2)半主动寻的制导。它是照射目标的能源不在导弹上。当弹上导引头接收到来自导弹发射点或其他(地面、水面、空中)方向照射到目标上的折射或反射信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。这种制导可减少弹上设备,增大飞行距离,但不能自主寻的,而且制导站易受敌人攻击。因此,主要用于攻击空中目标。
(3)被动寻的制导。它是靠感受来自目标的能量。当弹上导引头接收到来自目标的辐射波信号后,导弹会自动跟踪并攻击目标。美国的"响尾蛇"空对空导弹,所采用的就是被动红外寻的制导。
3.遥控制导是由设在导弹以外的地面、水面或空中制导站控制导弹飞向目标的制导技术。波束式制导是主要用于地对空、舰对空、空对空和空对地导弹攻击活动目标的武器系统。
4.复合制导是在一种武器中采用两种或两种以上制导方式组合而成的制导技术。先进的精确制导武器系统往往采用复合制导技术。在同一武器系统的不同飞行段,不同的地理和气候条件下,采用不同的制导方式,扬其所长,避其所短,组成复合式精确制导系统,以实现更准确的制导。常用的复合制导技术有: 自主式制导+寻的式制导 自主式制导+指令式制导 自主式制导+指令式制导+寻的式制导 指令式制导+寻的式制导 以上这些复合制导技术在地对空、空对地、地对地战术导弹中均被采用。除上述分类方法外,制导技术还可根据所用物理量的特性进行分类,如无线电制导、红外制导、激光制导、雷达制导、电视制导等。
(一)精确制导技术的分类和制导原理
任何一种精确制导武器都需要通过某种制导技术手段随时测定它与目标之间的相比位置和相对运动,根据偏差的大小和运动的状态形成控制信号,控制制导武器的运动轨道,使之最终命中目标。随着高新技术的发展,精确制导武器系统的制导技术有多种类型。按照不同控制导引方式可概括为自主式、寻的式、遥控式和复合式等四种制导
(二)精确制导技术在军事上的应用
是指依靠自身推进并控制飞行弹道,引导弹头准确攻击目标的武器系统。按导弹发射点与目标之间的相对位置可分为:地对地、地对空、岸对舰、空对地、空对舰、空对空、舰对空、舰对岸、舰对舰、舰对潜导弹;按攻击活动目标的类型可分为:反坦克、反飞机、反潜、反弹道导弹和反卫星导弹等;按飞行弹道特征可分为弹道导弹和巡航导弹;按推进剂的物理状态可分为:固体推进剂导弹和液体推进剂导弹。
(三)地空导弹
地空导弹的发展始于50年代,起初主要用于要地防空以攻击高空侦察机和轰炸机的。60年代以后,通过越南和中东战争的实践,发现对付低空突防和电子干扰的重要性日益突出。于是各国大力发展了机动部队防空的中、低空地空导弹。70年代,一些国家的地空导弹武器系统已构成远、中、近程,高、中、低空的火力配系,成为地面防空火力的主要组成部分。80年代以来地空导弹又有了很大发展,首先,地空导弹在保持全空域配套的情况下,以低空防御为主。二是攻击范围大。射程3~80公里,射高0.03~24公里,具备高中低空、远中近程攻击能力。三是抗干扰能力强,制导精度高。这种导弹是为对付在强电子干扰环境下的大规模空袭而设计的,采用了复合制导技术。单发命中概率达91%。四是发射系统自动化程度高、反应快。
(四)反坦克导弹
反坦克导弹重量轻,易隐蔽。从70年代中期开始,各国对第三代反坦克导弹进行了反复的论证,以期得到效费比更高的反坦克武器,从目前情况看,第三代反坦克导弹的主要制导方式有激光、毫米波、红外成像和光纤制导等。总之,第三代反坦克导弹可以有效地对付90年代出现的各种新式装甲目标。各国都重视对坦克群的纵深攻击,由于在地面使用反坦克导弹发现和跟踪目标的距离有限,机动性差,因此直升机反坦克被看作是一种重要的手段,目前在直升机上装备的空地反坦克导弹几乎都是由地面反坦克导弹改装而成的,所以发展情况与地面反坦克导弹相似。最有代表性的反坦克导弹有美国的“海尔法”、"陶"式,德法合制的"米兰",独联体的AT6等。"海尔法"导弹采用半主动激光寻的制导,最大射程7.5公里,最大速度1.17马赫,这种导弹通常由飞机携带发射,也可地面发射。发射后,导弹飞越障碍,搜索目标、自动锁定,直至命中目标。既可单射,又可速射和齐射。控制发射方式有载机飞行员自主发射、其他飞机遥控发射、地面制导站发射等三种。
(五)反舰导弹
现代舰艇正在迅速改变它的防御系统,配置先进的电子战设备,组成严密的火力防护,提高了对反舰导弹的整体防御能力。80年代初,西方国家开始研制第二代反舰导弹,其主要标志:一是加大射程,二是将速度提高为超音速,并加强机动性使对方难以拦截。三是采用更先进的制导技术,以进一步提高制导精度、抗干扰能力和识别真假目标的能力。例如,"飞鱼"导弹的后继型ANS反舰导弹,射程从70公里提高到180公里,速度由0.9倍音速提高至2倍音速,并且在飞行末段还能作大机动的闪避。
(六)地地战术导弹
现在可以使用的并且有代表性的有美国的"战斧"巡航导弹、"陆军战术导弹系统",独联体的"飞毛腿",法国的"冥王星",日本的SSMI等。"战斧"导弹的陆射型号为BGM109G,潜和舰射型号为BGM109A/B/C。弹重1204公斤,采用固体燃料推进环婪绞剑几乎贴地面飞行,雷达反射截面积小,抗干扰能力强,精度高,威力大,命中精度高,可避免己方人员伤亡。"陆军战术导弹系统"使用的导弹,最大射程为100~150公里,制导方式采用先进的综合制导系统。该导弹是跨世纪使用的导弹。
(七)空空导弹
空空导弹是现代作战飞机配备的主要武器。主战飞机对空作战有两种特殊任务,一是拦截,二是格斗,所以空空导弹向着近程格斗和中、远距拦截两个方向发展。空中格斗型空空导弹采用红外制导,它的特点是:体积小、重量轻、机动性大、反应快,能从目标各个方向对其攻击,导弹发射后不需要载机控制,具有"发射后不用管"的自主攻击目标的能力。射程从零点几公里到20公里。中、远程拦截导弹主要用于拦截轰炸机、战斗轰炸机,它的特点是:射程远、威力大、能全天候、全高度、全向攻击,抗干扰能力强。采用半主动雷达制导或复合制导系统。性能先进的空空导弹有美国的"响尾蛇"、"麻雀",法国的"马特拉"超530,独联体的AA9、AA10、AA11等。
(八)空地导弹
最有代表性的是美国的"小牛"、"斯拉姆"、"哈姆"高速反辐射导弹;法国的AS30L,独联体的AS-7、AS-8、AS-9、AS-10等。
三、军事航天技术
军用航天技术是以军事应用为目的、开发和利用太空的一门综合性工程技术。迄今世界各国共发射了5000多个航天器,其中70%用于军事目的。它的发展,使军事侦察、通信、测绘、导航、定位、预警、监视和气象预报等能力空前提高。
(一)航天器
航天器(spacecraft):又称空间飞行器、太空飞行器。按照天体力学的规律在太空运行,执行探索、开发、利用太空和天体等特定任务的各类飞行器。世界上第一个航天器是苏联1957年10月 4日发射的“人造地球卫星1号”,第一个载人航天器是苏联航天员Ю.А.加加林乘坐的东方号飞船,第一个把人送到月球上的航天器是美国“阿波罗11号”飞船,第一个兼有运载火箭、航天器和飞机特征的飞行器是美国“哥伦比亚号”航天飞机。航天器为了完成航天任务,必须与航天运载器、航天器发射场和回收设施、航天测控和数据采集网与用户台站(网)等互相配合,协调工作,共同组成航天系统。航天器是执行航天任务的主体,是航天系统的主要组成部分。
1.航天器的分类
航天器具有多种分类方法,即可以按照其轨道性质、科技特点、质量大小、应用领域进行分类。按照应用领域进行分类。是使用最广泛的航天器分类法。
航天器分为军用航天器、民用航天器和军民两用航天器,这三种航天器都可以分为无人航天器和载人航天器。无人航天器分为人造地球卫星、空间探测器和货运飞船。载人航天器分为载人飞船、空间站和航天飞机、空天飞机。
人造地球卫星分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。科学卫星分为空间物理探测卫星和天文卫星。应用卫星分为通信卫星、气象卫星、导航卫星、测地卫星、地球资源卫星、侦察卫星、预警卫星、海洋监视卫星、截击卫星和多用途卫星等。
空间探测器分为月球探测器、行星及其卫星探测器、行星际探测器和小行星探测器。
2.航天器的运行轨道
航天器绕地球的运行轨道有4种,即顺行轨道、逆行轨道、极轨道和赤道轨道。航天器的运行方向与地球自转方向相同的叫顺行轨道,航天器的运行方向与地球自转方向相反的叫逆行轨道,航天器的轨道平面与地球赤道平面垂直的叫极轨道,航天器轨道平面与地球赤道平面之间夹角为零度的叫赤道轨道。
这4种运行轨道是航天器自行在太空的运动轨迹。形象地说,就是航天器绕地球飞行的路线。这些特殊的路线是由航天器入轨速度(一般在8000米/秒左右)和运载火箭的发射方向等决定的。如果没有外力的作用,航天器将沿着某条轨道永远地运行下去,这就是航天器的轨道运行。
3.航天测控
第二次世界大战以后不久,在火箭试验中就已采用某些光学和电子测量系统,例如光学跟踪经纬仪和多普勒测速仪。但是作为完整的航天测控系统,则是在人造地球卫星出现之后才逐步形成的。全系统靠全球性的通信网来相互连接,相当一部分线路是租用。除了对近地卫星和飞船的测控系统外,还建立了对行星际探测的深空测控网。 中国航天测控系统也是在航天事业的发展中逐步臻于完善的。为了扩展观测范围,还建造了海上测量船,以便驶往远洋对航天器进行跟踪观测。在整个测控系统中使用了多台计算机,并有贯通各个测控站、测量船和测控中心的通信网络。
(二)军用航天器
航天技术从一开始就和军事结下了不解之缘。在所有发射的航天器中,直接为军事目的的服务和约占70%。航天技术早已成为大国军事系统中不可缺少的重要组成部分,各种军用航天器已经成为影响地面、海上和空中军事行动的重要因素之一。现在,军用航天器的发展正经历着重大的转变,即由“非武器类”的情报搜集、通信、导航等向“武器类”方向发展。军事大国正大力研制各种各样的航天兵器。空间武器系统的许多关键技术已经取得重大突破。
1.军用卫星
军用卫星指的是用于各种军事目的的人造地球卫星。军用卫星按用途一般可分为侦察卫星、军用气象卫星、军用导航卫星、军用测地卫星、军用通信卫星和拦击卫星。战时,一些民用卫星也可用于军事用途。如低轨道的多接口通信卫星,KH-11大鸟侦察卫星、SPOT遥感卫星、Leasat同步轨道卫星、高轨道的GPS 卫星网等。
2.图像摄影卫星
Lacrosse(长曲棍球)雷达图像侦察卫星。此外,商用的EOSAT 、Landsat 及法国SPOT卫星也用于军用。
3.导航定位卫星
美国的环球定位系统(GPS) 卫星网,计划由24颗卫星组成。其星座分布是: 每个轨道面包括4 个卫星,共有6 个轨道面。轨道倾角55°,轨道高度20233km。载波频率L(D1)=1227MHz,L(D2)=1575MHz。导航信息码速率50bit/s.每个GPS 卫星重2032kg. 共有16个卫星在轨运行。GPS 系统有二种体制,一种为C/A 码,定位精度规定为100m,据报道这种编码实际可达精度是35m,因为这个精度已接近军用要求,因此把它降到100m供商用。另一种是P 码,专供军用,其定位精度为18m。在海湾战争中,曾限制非美国用户使用GPS 信号,在C/A 码中加了专用码,供战场使用。美国计划在90年代中期发射新的GPS 卫星,其定位精度将进一步提高。
4.导弹预警卫星
美国和前苏联都发展了战略导弹预警卫星。美国的预警卫星称为DSP(防御支持计划)。卫星重量为900kg,位于赤道上空的定点轨道上,利用大的红外望远镜探测导弹发射发出的红外信号,通过分析这些信号的强度以及与地球冷背景的差别,判别出导弹的型号,并把这些信号送到地面的弹道导弹预警系统,计算出导弹的落点。在海湾战争中,美军至少将两颗DSP 卫星转到战区上空,用于监视伊拉克飞毛腿战术导弹的发射。卫星上的红外望远镜每12秒扫描一次,提供近实时的信息,这些信息经美国空军的计算机处理,在导弹发射后120 秒预报落点,给前线提供90秒钟的预警时间。这种信息同时引导爱国者导弹进行拦击,还给出飞毛腿导弹的发射点,以组织对其发射架的轰炸。从1994年开始,美国研制新的一代预警卫星,并加强对战术导弹的预警。
5.军用通信卫星
正在使用的有代表性的军用通信卫星系统是美国的国防卫星通信系统DSCS—Ⅲ卫星,与它类似的还有欧洲的Skynet4 卫星及美国的Fleetsatcom 等。DSCS—Ⅲ卫星重1042kg,卫星本体呈立方体形,三轴稳定,一付太阳
[图片]
6.军事卫星图册(4张)
帆板指向太阳。卫星有反干扰,抗堵塞措施。星上装有二种天线,一种为多波束天线,具有接收61个波束的能力; 另一种是两个19波束的接收天线。天线的波形图由地面控制,可选择卫星的覆盖区。卫星的工作寿命10年。
在海湾战争中,盟军动用了11颗通信卫星进行通信与指挥,其中包括Leasat及试验型的MAC 卫星。由于现代战争的情报、指挥、通信等信息流量很大,上述通信卫星没有满足需要,特别是基层部队经济联络不上。因此战后美国及其盟国一致呼吁加速发展小型军用通信卫星来解决战时通信拥挤问题。
正在发展的美国军用通信卫星有Milstar(军用战略、战术和中继卫星),及小型的Tacsat通信卫星,Milstar采用EHF 频段(上行44GHz,下行20GHz),增加星上处理能力,加强核加固及抗激光武器能力,提高生存能力。星座由4 颗在同步卫星轨道的卫星及4 颗在大椭圆轨道的卫星组成,其中各有一颗是备分星。在星座各卫星之间有交叉通信链(频段60GHz),以减少对地面站的依赖; 在失去地面站支持的情况下,通信网能自主工作半年之久。为了加强抗堵塞能力,Milstar在频段选择及天线设计方面都采取了措施,使性能大大提高。
7.电子窃听卫星
美国和前苏联都发展并部署电子窃听卫星系统。据报道,前苏联的窃听卫星系统由6个卫星组成星座,轨道高度650km。美国的电子窃听卫星经过了两代的发展,使用的两种卫星的代号是旋风(Vortex)及大酒瓶(Magnum)。电子窃听卫星的主要功能是收集地面雷达系统的信息,监听导弹试验的遥测信息,从而判断导弹的性能,在作战期间还可窃听敌方的作战命令及密码等。由于电子窃听卫星是一项高度机密的计划,公开的情报甚少。[1]
8.军用载人航天器
(1)载人飞船:载人飞船(manned spacecraft) 能保障航天员在外层空间生活和工作以执行航天任务并返回地面的航天器。又称宇宙飞船。载人飞船可以独立进行航天活动,也可用为往返于地面和空间站之间的“渡船”,还能与空间站或其他航天器对接后进行联合飞行。载人飞船容积较小,受到所载消耗性物质数量的限制,不具备再补给的能力,而且不能重复使用。1961年苏联发射了第一艘东方号飞船,后来又发射了上升号和联盟号飞船。美国也相继发射了水星号、双子星座号、阿波罗号等载人飞船。阿波罗号是登月载人飞船。
(2)空间站:空间站(Space Station)又称航天站、太空站、轨道站。是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单一式和组合式两种。单一式空间站可由航天运载器一次发射入轨,组合式空间站则由航天运载器分批将组件送入轨道,在太空组装而成。在空间站中要有人能够生活的一切设施,不再返回地球。
(3)航天飞机:航天飞机(Space Shuttle,正式名称为太空梭或太空穿梭机)是可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器。航天飞机并不是飞机,并不属于飞机的范畴。它既能像运载火箭那样把人造卫星等航天器送入太空,也能像载人飞船那样在轨道上运行,还能像滑翔机那样在大气层中滑翔着陆。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具,它大大降低航天活动的费用,是航天史上的一个重要里程碑,最早由美国研发。
(三)军事航天技术对现代高技术战争的影响
军事航天技术可为军事行动,如情报获取、敌情监视、通信导航以及未来的空间作战提供最现代化的手段,作用日益显著,在军事上的地位日益重要,已成为现代军事技术不可或缺的组成部分军用航天工程系统军事航天技术的监视、支援、作战和勤务保障等功能都要通过军用航天工程系统来实现。
(一)对国家安全战略的影响在高技术战争条件下,从保卫国家的安全角度来说,仅仅考虑核威胁、核保护战略已远远不够了。航天战略(或宇宙战略)将成为国家战略的重要内容。一个国家的高技术水平是这个国家威慑力量中不可分割的一部分。国家的安全除了有赖于必要的常规武器、核武器外,更加有赖于高技术武器。
(二)对国防经济的影响高技术的发展,对国防经济要求很高,国家要以相当的经费来支持高技术武器的发展。这是一个方面。另一方面,很多军事高技术与国家科技的发展密不可分,如用于外层空间的一些武器和设备,对开发宇宙资源和地球资源大有益处。开始,需要国家经济投资,但不久就可受益,反而促进国家经济的发展。高技术战争的基础是高技术,发展高技术仅仅用有限的国防经费是不够的,需要有国防经济整个系统来支撑。而且光有钱还不是唯一的条件,国防技术人才和国防技术设施要与高技术的发展相适应。为了发展高技术,需要动员整个国家的尖端技术力量,而不单纯是军事技术力量。经费和技术,是发展高技术的必不可少的物质基础。
(三)对战争样式和作战方式的影响高技术武器用于战争,使战争的样式和作战方式有了很大发展。除了已经出现的用高技术手段进行的军事冲突和小型局部战争之外,还将有可能出现如外层空间的军事冲突和小型战争,以及星球大战和世界性高技术战争等等新的战争样式。这些新的战争样式,反映了现代复杂的国际关系,影响着战争的规模和结局。对于核武器,美苏等国正在从高技术中寻找防御的积极手段。现在已有不少人相信,运用高技术武器就可以有效地抗击核武器。因而,风靡一时的核威胁战略将受到挑战。高技术战争发动的方式和进行的方式与以往也有很大不同。远战可能多于近战,导弹战可能多于枪炮战,电子战可能充斥整个战场。作战双方利用智能武器和借助现代指挥工具进行的斗争将日益突出出来。
(四)对军队编制装备的影响高技术战争将影响军队的组成、编制和装备。如将增加新的军种和兵种——天军、深海部队、机器人部队、飞行器分队等。军兵种的比例也将发生变化,天军、空军的比例将逐渐增大,陆军的比例将缩减。海军中深海潜艇的比例也将加大。军队人员的知识结构,必须要与高技术的装备水平相适应。军队的文化水平将大大提高,工程科技人员的比例将增大。军队人员要有高度的政治觉悟,高度的组织纪律性,坚强的体魄,娴熟的军事技能,能吃苦耐劳,克服困难,坚韧不拔,具有献身精神。军队有良好的训练水平和科学的管理水平。
(五)对作战行动的影响作战空间增大。不光是同一作战单位的任务,正面、纵深大于以往作战,而且空中的支援和防护一般可分为超低空、低空、中空、高空,超高空以及高天(外层空间)6个层次。从几万米高空扩大到几百公里的外层空间。由于远程火器增多,部队机动速度加快,作战部队的任务纵深大大地加大了。作战行动的突然性增大。在谋略思维上能够跳出常规,在复杂的战争现象中,寻找出其不意攻其不备之点,在谋求突然性的优势中居主导地位。但是指挥决策的快速性和作战行动的快速性,无疑有助于突然性的达成。而后者,在高技术战争中是司空见惯的。杀伤破坏程度空前残酷。既有大面积杀伤武器,又有精确制导的杀伤点状目标的武器。点面结合,破坏面积大,杀伤目标准,对人类带来的灾难超过以往。如果高能激光武器使用于战场,对其破坏杀伤力目前还没有找到抗御的方法。战场探测器材十分发达,凡是暴露的目标,一般都可侦知,凡是侦知的目标,一般都可摧毁。在这种情况下,如何保存战场上的有生力量是个十分重要的问题。如果进攻者不能在冲击前对防御一方进行十分有效的压制,那末防御者就有可能在瞬间将暴露的进攻军队予以毁伤,而将在此以前的损失和消耗捞回来。克劳塞维茨说防御是较强的作战形式,在高技术战争中这句名言将再次得到证实。电磁频谱的斗争更加激烈。这方面的斗争不单单是象以往那样主要反映在干扰和反干扰方面,除了干扰反干扰的斗争外,还将反映在侦察反侦察、制导反制导、C3I系统与反C3I系统等方面。高技术战争中,雷达是双方很注目的目标。电子干扰对方制导系统也将日益重要。破坏对方的指挥控制系统更有积极意义。电子压制斗争是火力压制的前提,否则,很难保障火力压制的效果。所以电磁环境的优势往往伴随着胜利。在高技术作战中,发现目标是第一位的。包括侦察卫星在内的众多的探测器对战场目标的发现并不难。由于作战双方采取的伪装、隐形、隐蔽、设置假情报、发射假信号等手段,发现的目标是鱼龙混杂,真假难辨的。如何在发现目标之后识别真假是个复杂的问题。打击目标是继发现识别目标后的积极行动。打击一般指火力打击,主要是空中火力和地面火力打击,同时包括采取电子摧毁的打法,或将目标杀伤,或使目标摧毁,或将目标给予破坏。这是高技术战争中最积极的手段。能否大量地歼灭对方的有生力量,在任何战争中都是有决定意义的,高技术战争也不例外。占领或保护目标一般是作战的目的,这是继火力打击以后的行动,往往是歼灭敌方有生力量的结果。就一般的进攻(或防御)作战行动来说,占领(或保护)目标是衡量完成作战任务的标志之一。有利的地形如制高点、战役战术要点,仍是兵家必争之地。
(六)对指挥的影响由于卫星技术和其它遥感遥测技术广泛使用于军队指挥系统,获取战略情报和战场情报已不是十分困难的事;由于电子计算机成为军队指挥的重要工具,大大提高了对信息的储存、处理能力;而使用激光通信、光纤通信、传真通信和数据通信等手段,通信的可靠性和适时性提高了。自动化的指挥控制系统使军队指挥既快速又准确,尤其运用人工智能专家系统,可以提出决策建议和行动方案供指挥员选择参考,作出最佳抉择。以高技术为支撑的C3I 系统,可供战略指挥(全国、全球、甚至外层空间)使用,也可供战役、战斗指挥使用,甚至单舰、单机、单车、单兵都可使用。这就要求指挥员和参谋人员必须既是军事专家,又是科学家和工程技术专家,熟悉自动化指挥程序和具有运用指挥设备的知识与能力。
(七)对后方保障的影响高技术战争的极大消耗量对后勤保障提出了一个十分现实的问题:供应补给量与消耗量要成正比,要以极大的供应量来保障高技术战争的极大消耗量。假设消耗量为N ,那末供应量应大于 N 。只有这样,才能保证战争的持续进行,如果供应量小于消耗量,那就要影响战争的进行,甚至发生粮尽弹绝的危险情况。做到及时大量的供应补给,要掌握四个环节:①预见和准备。对一场战争的可能消耗情况,预先要有足够的估计,并据以作充分的准备。如作好各类物资弹药油料等的预先储备等。②有充足而可靠的输送力量。根据战争的进展情况和各作战方向、作战地域的消耗情况,能够及时地组织输送力量,迅速地将所需物资送到。③现代化的多种输送、管理手段,包括两个方面,一是多种输送手段,如铁路、公路、飞机输送,或人力兽力输送。二是运用现代化的管理手段,掌握战场上消耗情况,控制输送力量,保障重点方向、重点物资的筹划和供应。④有应急措施和掌握预备力量。智者千虑,必有一失。问题是当出现“失着”时,有裕如的应急措施,手里有预备力量可供使用。由于高技术战争使前方后方的界限更趋淡薄,为了组织后方的有效保障,必须注意组织对后方机构的有效防御,防止空中袭击、远程武器袭击及空降兵袭击、敌方迂回穿插部队的袭击等。因此,后方地域必须组织防空、防炮、防导弹以及对地面和对外层空间的防御。这样,才能可靠而有效地组织后方保障。
四、电子对抗技术
电子对抗技术,简单地说是直接应用于信息对抗的各种技术的总称。它是军用信息技术的一个分支和现代军事高技术之一。 由于军队广泛应用先进的电子技术和装备进行战场侦察、目标监视、作战指挥、通信联络、武器控制与制导,从而大大提高了作战能力和快速反应能力。电子对抗的目的就在于:削弱或破坏敌方而同时又保护己方的这种能力,为掌握战场主动权,夺取战役、战斗的胜利创造有利条件。随着电子技术在军事上的广泛应用,电子对抗将成为对抗敌方自动化指挥系统和武器控制系统的重要手段。
(一)电子侦察与反侦察
反侦察是电子防护的一个重要组成部分。之所以如此,是因为电子攻击通常要以电子侦察作为辅助支持,特别是希望电子攻击能发挥最大效能的时候,更是如此。为了对某一部雷达实行干扰,需要利用侦察接收机测定雷达的工作频率和脉冲重复周期,以及雷达所处的方位,从而控制干扰机在这个频率和方向上集中功率,取得最佳干扰效果。所以如果雷达采取某种防护技术,例如低截获概率雷达技术,让敌方难以发现雷达的存在,那么就起到了保护自己的目的。现代四大反侦察技术巧妙伪装隐真示假现代伪装技术是通过巧妙的伪装来隐真示假,蒙蔽敌方的侦察。
1.无线电通信侦察
无线电通信侦察是使用无线电收信器材,截收和破译敌方无线电通信信号,查明敌方无线电通信设备的配置、使用情况及其战术技术性能的一种侦察手段。
2.无线电通信反侦察
反电子侦察的关键是严格控制己方电子设备的电磁发射活动,即将电子设备的电磁辐射减少到完成任务必不可少的最低限度。控制的范围包括电子设备的发射频率、工作方式,发射时间、次数、方向、功率和地点等。主要措施有:①电子设备设置隐蔽频率和战时保留方式,平时则采用常用频率工作。②缩短发射时间,减少发射次数。如无线电通信网路一旦开通,就要使用缩语呼号,使用预先拟定的文电以及采用突发传输。条件允许时,尽量采用有线电通信、运动通信、可视信号通信等通信手段。③使用定向天线,或充分利用地形的屏蔽作用,以减少朝敌方向的电磁辐射强度。④将发射功率降至恰好能完成任务的最低电平。⑤不定期地转移发射阵地并使发射活动无规律。发射控制可以是全面的,也可以是局部的。全面控制是为配合某种战斗行动,使所有电子设备都保持静默;部分控制则是由指挥员指定一部分电子设备进行必不可少的发射活动。除发射控制外,反电子侦察措施还有:①在假阵地上设置简易辐射源,实施辐射欺骗或实施无线电佯动。②采取良好的信号保密措施,使用电磁信号不易被敌方截获、识别的新体制电子设备,如跳频电台、频率捷变雷达等。③向敌方实施定向干扰,以保护己方重要的电磁辐射活动不被侦察。④建立对敌性国家电子侦察活动的通报制度等。由于电子侦察不论平时、战时都在不间断地进行,反电子侦察已成为一项经常性的电子防御措施。由于反电子侦察涉及到装备使用各类电子设备的所有部队,必须严密组织、统一实施,并与其他反侦察手段结合使用。
3.雷达侦察
雷达侦察技术是指利用雷达侦察机接收敌方雷达辐射信号,从而获得敌方雷达的空间位置和技术参数的技术。雷达侦察系统通常由天线、天线控制设备、接收机和终端设备等四部分组成。
4.雷达反侦察
侦察与干扰是雷达对抗的重要内容,与反侦察和抗干扰形成了对抗和反对抗的矛盾的两个对立面,本文通过对雷达侦察、干扰以及反侦察、抗干扰技术的论述,从矛盾双方的多方面介绍了雷达反侦察、抗干扰的技术特点和实现途径,并对未来雷达对抗与反对抗发展趋势进行了展望。
(二)电子干扰与反电子干扰
为使敌方电子设备和系统丧失或降低效能所采取的电波扰乱措施。是电子对抗的组成部分。目的是削弱或破坏敌方使用各种电子设备和系统遂行战场侦察、作战指挥、通信联络和兵器控制与制导的能力,为隐蔽己方企图和提高己方飞机、舰艇的生存能力创造有利条件。分类编辑通常按产生的方法、作用的物理性质和作用的对象进行分类。按产生的方法电子干扰一般分为有源电子干扰和无源电子干扰两类:有源电子干扰是用专门的干扰发射机发射或转发某种形式的电磁波,使敌方电子设备和系统工作受到扰乱或破坏。发射的干扰信号载频、功率和调制方式(干扰样式)是根据欲干扰的电子设备的类型、工作频率和技术体制等确定的。
·无源电子干扰是用本身不发射电磁波的箔条、反射器或电波吸收体等器材,反射或吸收敌方电子设备发射的电波,使其效能受到削弱或破坏。这类干扰,主要用于干扰雷达、激光测距装置等以接收反射电波来工作的电子设备。按干扰的作用性质 电子干扰可分为压制性电子干扰和欺骗性电子干扰:压制性电子干扰是指造成电子设备的接收系统过载、饱和或难于获取有用信号的干扰。欺骗性电子干扰是以与有用信号相同或相似并含有假信息的信号,使电子设备或操纵人员真假难辨,造成错误的识别和判断的干扰。按干扰的对象电子干扰可分为无线电通信干扰、无线电导航干扰、雷达干扰、无线电遥控干扰、无线电遥测干扰、红外干扰、激光干扰等。一些国家还将对声纳等水声电子设备的干扰也列入电子干扰的范围。实施编辑电子干扰的实施,通常是按统一的电子对抗计划,同部队战斗行动协调地进行。由于陆、海、空军的作战特点不同,它们对电子干扰的战术应用也不完全相同。在航空兵突防作战中,一般有远距支援电子干扰、近距支援电子干扰、随行电子干扰和自卫电子干扰四种基本战术:远距支援电子干扰 ,即用电子干扰飞机(见电子对抗飞机)在作战地域(敌地面防空武器有效射程)以外,对目标附近的主要电子设备和系统施放大功率综合电子干扰,掩护攻击机群的战斗行动。近距支援电子干扰 ,即电子干扰飞机作为攻击机编队的先导机随编队一起突防,并在距目标的一定距离上盘旋飞行,施放电子干扰,掩护攻击飞机遂行作战任务。随行电子干扰 ,即电子干扰飞机在突防和作战过程中,在编队中施放电子干扰,掩护攻击机群作战。自卫电子干扰 ,即作战飞机自身携带电子干扰设备和器材,在执行任务中施放电子干扰,保护自身安全。水面舰艇、潜艇作战,偏重于自卫电子干扰。地面部队作战,不论是进攻还是防御,都强调合理配置电子干扰群,干扰压制敌方通信指挥系统。
(三)电子摧毁与反电子摧毁
北京时间5月29日消息,据国外媒体报道,用来摧毁敌方电子设备的武器可以说是科幻片的重要组成部分。多年来,作为“反电子设备高功率微波先进导弹工程”(Champ)的一部分,科学家一直想创造出这样一种武器。而美国空军近日宣布,他们已经掌握了该项先进技术。[图片]该技术可以配合隐形联合空地防区外导弹(JASSM)一起展开部署,Champ将成为一种改变战争面貌的远射武器。2012年,飞机制造商波音公司在一次时长一小时的飞行中对该武器试验成功,成功使整个军营的计算机陷入瘫痪状态。[图片]在波音公司进行的实验中,导弹低低地飞过犹他测试与训练场上方,向七个目标发射了电磁脉冲,结果永久摧毁了它们的电子系统。波音公司表示,这次测试是如此成功,以至于无法用摄像机进行记录。(叶子)详情:北京时间5月29日消息,据国外媒体报道,从《十一罗汉》到《星际迷航》,用来摧毁敌方电子设备的武器可以说是科幻片的重要组成部分。多年来,作为“反电子设备高功率微波先进导弹工程”(Champ)的一部分,科学家一直想创造出这样一种武器。而美国空军近日宣布,他们已经掌握了该项先进技术,并可以配合隐形联合空地防区外导弹(JASSM)一起展开部署。据Foxtrot Alpha网站称,Champ将成为一种改变战争面貌的远射武器。由于轰炸机和战斗机都可以发射JASSM导弹,JASSM导弹将成为部署Champ的理想平台。“它的确具备这样卓越的性能……而且我们现在已经掌握了这种技术,”空军研究实验室的少将托马斯·马西埃洛(Thomas Masiello)说道,“我们已经将该作战系统运用到空军军队中了。”2012年,飞机制造商波音公司在一次时长一小时的飞行中对该武器试验成功,成功使整个军营的计算机陷入瘫痪状态。在波音公司进行的实验中,导弹低低地飞过犹他测试与训练场上方,向七个目标发射了电磁脉冲,结果永久摧毁了它们的电子系统。波音公司表示,这次测试是如此成功,以至于无法用摄像机进行记录。虽然本次项目向外界保密,但专家认为导弹上配备了电磁脉冲炮。通过一台超大功率的“微波炉”,电磁脉冲炮可以产生一束高度集中的能量束,从而在电子设备中引起极高的浪涌电压,这一过程时间极短,浪涌电压保护器还来不及做出反应,电子设备就已经报废了。
(四)电子对抗在现代战争中的应用
电子对抗的实质就是敌我双方为争夺电磁频谱的控制权(即制电磁权)所展开的斗争。夺取了制电磁权就意味着己方能自由使用电磁频谱,不受对方的电磁威胁;同时剥夺了对方自由使用电磁频谱的权利。
其作用主要体现在以下几个方面:
1、获取地方军事情报,为作战指挥提供依据;
2、破坏敌方作战指挥,使其战斗陷入困境;
3、通过电子斗争隐蔽己方作战战略意图和行动;
4、干扰敌方武器系统,掩护突防和攻击;
5、保卫重要军事目标;
6、夺取战场主动权。
五、隐身伪装技术
隐形技术(stealth technology)俗称隐身技术,准确的术语应该是“低可探测技术”(low observable technology)。即通过研究利用各种不同的技术手段来改变己方目标的可探测性信息特征,最大程度地降低对方探测系统发现的概率,使己方目标,己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测到。隐形技术是传统伪装技术的一种应用和延伸,它的出现,使伪装技术由防御性走向了进攻,由消极被动变成了积极主动,增强部队的生存能力,提高对敌人的威胁力。
(一)伪装技术
伪装就是进行隐真示假,为欺骗或迷惑对方所采取的各种隐蔽措施;是军队战斗保障的一项重要内容.伪装的基本原理是减小目标与背景在可见光、红外、微波等电磁波波段的散射或辐射特性上的差别,以隐蔽真实目标或降低目标的可探测性特征,模拟或扩大目标与背景的这些差别,以构成假目标欺骗敌方。
一方面要减小目标与背景在光学、热红外、微波波段等电磁波的散射或辐射特性的差别,以隐蔽目标或降低目标的可探测特征;另一方面要模拟或扩大目标与环境的这些差别,以构成假目标欺骗敌方。
有两种基本的分类方法:一是按军事伪装的运用范围分类,可分为战略伪装、战役伪装、战术伪装;二是按伪装所对付的侦察器材分类,可以分为反雷达侦察伪装、反可见光及红外侦察伪装、反声测伪装。
伪装的技术措施主要包括:天然伪装、迷彩伪装、植物伪装、人工遮障伪装、烟幕伪装、假目标伪装、灯火及音响伪装。
(二)隐身技术
雷达和通信设备工作时会发出电磁波,表面会反射电磁波,运转中的发动机和其他发热部件会辐射红外线,以及物体(如飞机)会反射照射向它的雷达波,这样,就使武器装备与它所处的背景形成鲜明对比,容易被敌人发现。通过多种途径,设法尽可能减弱自身的特征信号,降低对外来电磁波、光波和红外线反射,达到与它所外的背景难以区分,从而把自己隐蔽起来。这就是“低可探测技术”。
借助于中国古典武侠小说中有所谓“隐身术”一说,所以,俗称隐身技术。隐形技术涉及到电子学、材料学、声学、光学等许多技术领域,是第二次世界大战后的重大军事技术突破之一。
隐形技术包括:雷达隐形、红外隐形、磁隐形、声隐形和可见光隐形等。很多武器装备,如飞机、导弹、舰船、坦克、战车、水雷、大炮等,都可以采取隐身措施把自己隐蔽起来。首先出现的是隐形飞机,通过降低雷达截面和减小自身的红外辐射实现隐形。
(三)隐身兵器
作为提高武器系统生存、突防,尤其是纵深打击能力的有效手段,已经成为集陆、海、空、天、电磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段,并受到世界各国的高度重视。隐身技术(又称为目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征,使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。它是针对探测技术而言的。其主要包括雷达隐身、红外隐身、声隐身以及视频隐身等。