經(jīng)濟高效的電子戰(zhàn)系統(tǒng)仿真方法

由于軍隊電子化程度的迅速提高，電子戰(zhàn)被作為直接用于攻防的作戰(zhàn)手段，形成了“陸、海、空、天、電”多維立體戰(zhàn)。未來的高技術戰(zhàn)爭，電子戰(zhàn)將發(fā)揮巨大作用，沒有制電磁權就談不上“制天、制空、制海、制陸”權。

這么“高大上”的電子戰(zhàn)到底是什么呢?

電子戰(zhàn)(EW)的概念非常寬泛，但通常都包括干擾敵方使用電磁波譜(EMS)，或通過分析敵方有意或無意發(fā)送的電磁(EM)信號，以收集有關敵方行動計劃或作戰(zhàn)能力的情報。仿真電子戰(zhàn)系統(tǒng)在現(xiàn)場遇到的頻譜環(huán)境是一項極其復雜的任務：要在嚴格的預算下完成超乎想象的高效率且經(jīng)過驗證的測試操作能力。

電子戰(zhàn)包括三個獨立的應用領域：電子攻擊(EA)、電子防御(EP)和電子支援(ES)。電子攻擊包括利用一切手段，如大功率阻塞技術和選擇性欺騙技術等，對威脅目標實施干擾，其優(yōu)點是本方的系統(tǒng)不會像敵方一樣受到干擾。武器系統(tǒng)也屬于電子攻擊系統(tǒng)的一部分，例如高速反輻射導彈(HARM)和主動輻射誘餌彈。

電子防御包括管理您使用的頻譜，以找到干凈和安全的工作區(qū)域，以及確保本方系統(tǒng)不會輕易被敵方的電子攻擊攻陷;還包括控制本方的輻射，以免敵方火力利用本方信號找到攻擊目標。電子支援包括稱為電子支援措施(ESM)的系統(tǒng)，它提供威脅警告、信號采集和分類管理以及測向(DF)功能。在測向應用中，我們可以根據(jù)敵方的輻射找到他們。

電子戰(zhàn)系統(tǒng)的測試評估步驟

在測試過程中的各個環(huán)節(jié)(如上圖)需要使用不同類型的測試系統(tǒng)和測量方法。

首先在系統(tǒng)集成實驗室中使用獨立的商用儀器執(zhí)行測試，例如頻譜分析儀和網(wǎng)絡分析儀、示波器和信號生成設備。當進入到硬件在環(huán)階段，需要應用自動化程度更高的 設備以構建所需的頻譜場景，同步測量和記錄結果。等到進入功能齊全的系統(tǒng)測試中心，通常會使用量身定制的大型測試系統(tǒng)來構建所需要的高度復雜且不斷變化的 頻譜環(huán)境。在戶外測試階段，可以使用從現(xiàn)成的儀器到定制的自動化系統(tǒng)等各種設備進行測試。

在復雜的電磁環(huán)境中執(zhí)行電子戰(zhàn)測試，還可以使用更 先進的多發(fā)射機仿真器;但是對于簡單和高度重復的系統(tǒng)集成,硬件在環(huán)測試,或雷達警告接收機/電子支援措施的威脅識別評測來說，它們有點大材小用。因為此 類貴重儀器可能每天24 小時都有使用計劃，所以很難騰出時間用于如此簡單的系統(tǒng)測試。

Example-經(jīng)濟高效地滿足仿真要求的現(xiàn)成解決方案

上圖為具有不同特征的多個威脅發(fā)射機，由任意波形發(fā)生器(AWG)實現(xiàn)。16個獨特的信號分別具有不同的頻率、幅度、帶寬和脈沖重復間隔(PRI)。但是，向單一AWG 波形文件中添加多個特殊調制的發(fā)射機有一個缺點，即生成的信號的動態(tài)范圍將會減小。

上 圖為使用矢量信號分析(VSA)軟件在示波器上測得的多發(fā)射機頻譜環(huán)境。最左側是L 波段雷達信號。頻譜中央附近是LTE、EDGE、GSM 和W-CDMA 信號等若干通信信號，最右側是S 波段雷達信號。另一個W-CDMA 信號處于S 波段雷達的帶寬范圍內。這將導致使用VSA 軟件分析的雷達信號和WCDMA 信號可能產(chǎn)生相互干擾。一個AWG 通過合并多個波形文件(由軟件工具和記錄功能創(chuàng)建)，生成這些不同的發(fā)射機。所有這一切都是使用現(xiàn)成的設備和軟件工具完成的。

Trade-off之采用現(xiàn)有的解決方案or定制系統(tǒng)

正如我們所見，許多非常復雜的威脅信號和場景仿真都可以使用現(xiàn)成的商用設備和軟件工具來生成。當嘗試創(chuàng)建包含許多威脅的發(fā)射機場景時，這些設備和工具有一定局限。在此情況下，可能需要更低成本的定制系統(tǒng)，而且它們必須能夠生成數(shù)以千計的發(fā)射機。但是對于許多更簡單的電子戰(zhàn)仿真需求，一款現(xiàn)成的經(jīng)濟高效的解決方案便已足夠。

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