電磁頻譜在軍事的這些用途，你都知道嗎？

時(shí)間：2020-11-29 21:47:25

關(guān)鍵字：電磁頻譜軍事電子

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]頻譜相關(guān)的系統(tǒng)在所有軍事領(lǐng)域都有應(yīng)用：空中、陸地、海洋、太空和網(wǎng)絡(luò)空間，甚至是國(guó)防部的概念如網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)和多域戰(zhàn)。這些應(yīng)用強(qiáng)化了軍方對(duì)頻譜的依賴。

頻譜相關(guān)的系統(tǒng)在所有軍事領(lǐng)域都有應(yīng)用：空中、陸地、海洋、太空和網(wǎng)絡(luò)空間，甚至是國(guó)防部的概念如網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)和多域戰(zhàn)。這些應(yīng)用強(qiáng)化了軍方對(duì)頻譜的依賴。

電磁頻譜

電磁頻譜是一系列頻率，范圍涵蓋從無(wú)線電波到微波、可見(jiàn)光、x射線和伽馬射線。當(dāng)電磁輻射的波長(zhǎng)變短時(shí)，電磁波的頻率就會(huì)變高，從而產(chǎn)生更多的能量。

圖1 電磁頻譜

頻譜的不同頻段服務(wù)于不同的軍事目的。

無(wú)線電的數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)較低，特別是在非常低的頻率范圍內(nèi)，不過(guò)，它們可以遠(yuǎn)程傳輸，并能夠穿透建筑物和樹(shù)木等固體物質(zhì)，經(jīng)常用于通信設(shè)備。

微波與無(wú)線電相比,具有更高的數(shù)據(jù)吞吐量——數(shù)據(jù)上傳和下載速率，因此能夠傳輸更多的數(shù)據(jù)，但傳輸距離有限，且易受到固體物質(zhì)阻擋，因此，微波經(jīng)常用于雷達(dá)和衛(wèi)星通信。

紅外波，能夠發(fā)射能量，由于其與熱源具有緊密關(guān)系，可以用于情報(bào)和目標(biāo)數(shù)據(jù)。X射線通常用于飛機(jī)維修，以識(shí)別機(jī)身上的裂紋。

最后，伽馬射線是高能輻射，有助于識(shí)別潛在的核事件。下面，集中討論國(guó)防部在無(wú)線電波、微波和紅外光譜等方面的使用情況。

頻譜的應(yīng)用

軍方使用整個(gè)頻譜來(lái)支持情報(bào)和軍事行動(dòng)。這些應(yīng)用涵蓋范圍較廣，從使用極低頻無(wú)線電波用于水下潛艇通信，到使用微波作為飛機(jī)之間的連續(xù)數(shù)據(jù)鏈，再到使用頻譜末端的紅外和紫外激光用來(lái)致盲衛(wèi)星傳感器和摧毀無(wú)人機(jī)。

大多數(shù)軍事通信使用無(wú)線電波、微波和紅外頻率。幾乎每一個(gè)現(xiàn)代武器系統(tǒng)——飛機(jī)、衛(wèi)星、坦克、艦船和無(wú)線電——都依賴于頻譜來(lái)發(fā)揮作用。這些應(yīng)用功能可以融合起來(lái)，提供全面的軍事能力，例如指揮控制或電子戰(zhàn)。下面討論一些頻譜應(yīng)用的示例。

通信

軍事指揮官已經(jīng)習(xí)慣于與他們的部隊(duì)進(jìn)行近實(shí)時(shí)的聯(lián)絡(luò)。通信包括一系列選項(xiàng)，從低帶寬(如傳輸文本字符串)到數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用(如全動(dòng)態(tài)視頻和視頻電話會(huì)議)。

這些系統(tǒng)可以部署在陸上(在地面部隊(duì)或船上)、空中或太空(即在衛(wèi)星上)。一般來(lái)說(shuō)，通信系統(tǒng)使用無(wú)線電和微波頻率; 然而，新興的通信技術(shù)在天線之間使用激光傳輸光來(lái)代替無(wú)線電波。

無(wú)線電使用的不同頻率，取決于其需要傳輸數(shù)據(jù)的距離和數(shù)據(jù)量。地基無(wú)線電由于受視線的限制,通常用于短距離數(shù)據(jù)傳輸，范圍較小，不超過(guò)50英里。一般情況下，軍隊(duì)使用衛(wèi)星進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。

態(tài)勢(shì)感知

頻譜的另一個(gè)應(yīng)用是利用無(wú)線電或微波頻率，通過(guò)提供友軍和敵軍的位置，來(lái)繪制戰(zhàn)場(chǎng)圖像。最常見(jiàn)的應(yīng)用是雷達(dá)，但最近也使用了光探測(cè)和測(cè)距(激光雷達(dá))系統(tǒng)。兩種技術(shù)都是發(fā)射信號(hào)，然后反射回傳感器，從而確定距離、速度以及物體的高度。雷達(dá)根據(jù)不同的用途使用不同的無(wú)線電和微波頻率。

雖然由于雜波或雷達(dá)回波弱，低頻段的系統(tǒng)不能提供高質(zhì)量的目標(biāo)圖像，但它卻可提供一個(gè)更大的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)。高頻段頻率可提供高質(zhì)量的目標(biāo)圖像，但有效探測(cè)距離短。雷達(dá)和激光雷達(dá)系統(tǒng)通常與防空、軍事航空、火炮和空間系統(tǒng)息息相關(guān)。

信號(hào)情報(bào)(SIGINT)系統(tǒng)主要收集頻譜輻射。這些是被動(dòng)系統(tǒng)——換言之，它們不發(fā)射自己的信號(hào)——但可以接收無(wú)線電和雷達(dá)頻率，還可以探測(cè)人員、導(dǎo)彈、飛機(jī)、大炮和車輛的熱輻射信號(hào)。

軍方利用頻譜來(lái)鎖定目標(biāo)，并可能攻擊對(duì)手。一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)彈特別是防空導(dǎo)彈，使用紅外或雷達(dá)進(jìn)行末制導(dǎo)攻擊目標(biāo)。

電子干擾器被用來(lái)阻止對(duì)手掌控頻譜，這些干擾器主要用于干擾無(wú)線電波和微波頻率，從而影響通信(陸基和天基)以及雷達(dá)探測(cè)范圍。

軍方也開(kāi)始使用激光來(lái)致盲情報(bào)搜集傳感器，對(duì)小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)(又稱“無(wú)人機(jī)”)提供潛在的動(dòng)能殺傷，還可與衛(wèi)星進(jìn)行通信。

頻譜作戰(zhàn)方式

許多軍事行動(dòng)使用頻譜。一種類型是指揮與控制。主要通過(guò)使用所有這些應(yīng)用來(lái)繪制一個(gè)通用的作戰(zhàn)圖像，并傳達(dá)指揮官的命令。指揮與控制是根據(jù)部隊(duì)規(guī)模和任務(wù)重點(diǎn)提供資源的，從用于排級(jí)和連級(jí)行動(dòng)的幾臺(tái)無(wú)線電和計(jì)算機(jī)到用于聯(lián)合行動(dòng)(如核指揮和控制)的專用衛(wèi)星和飛機(jī)。

指揮與控制飛機(jī)，如E-8C聯(lián)合星，使用通信系統(tǒng)和合成孔徑雷達(dá)，繪制戰(zhàn)場(chǎng)的完整圖像，并引導(dǎo)地面部隊(duì)到最有效的位置來(lái)迎擊敵軍。

電子戰(zhàn)使用頻譜來(lái)獲得并保持對(duì)頻譜的軍事應(yīng)用。信號(hào)情報(bào)功能確保軍隊(duì)能夠了解掌握敵方部隊(duì)的位置，以及他們進(jìn)行通信和雷達(dá)探測(cè)使用的頻率。這種情報(bào)被軍方稱為電子支援，隨后這些情報(bào)被用來(lái)制定無(wú)線電頻率干擾行動(dòng)計(jì)劃。通過(guò)在自己的部隊(duì)中使用信號(hào)情報(bào)功能，軍隊(duì)也可以開(kāi)發(fā)保護(hù)自己免受攻擊的技術(shù)。

低可探測(cè)武器系統(tǒng)利用頻譜來(lái)減弱電磁信號(hào)（比如雷達(dá)回波、無(wú)線電傳播，甚至是熱量），從而減少雷達(dá)特征，用窄波束來(lái)降低被探測(cè)或攔截的概率。這些設(shè)計(jì)方法可用于艦船(如朱姆沃爾特級(jí)驅(qū)逐艦)、飛機(jī)(如B-2“幽靈”和F-35“閃電”)和雷達(dá)系統(tǒng)(如AN/APG-81有源電子掃描陣列雷達(dá))。

來(lái)源：雷達(dá)通信電子戰(zhàn)

免責(zé)聲明：本文內(nèi)容由21ic獲得授權(quán)后發(fā)布，版權(quán)歸原作者所有，本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。文章僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，不代表本平臺(tái)立場(chǎng)，如有問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系我們，謝謝！