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头雁微网 附件中心 技术应用 态势感知 没有硝烟的战斗——从电子战到信息战.pdf
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没有硝烟的战斗——从电子战到信息战.pdf

 

没有硝烟的战斗——从电子战到信息战:

20世纪90年代初的海湾战争,可能是人类战争的转折点,美国在开战后起用电子战手段,使伊拉克的全军通信系统瘫痪,几乎丧失了抵抗能力。此后电子战便成为国际和区域战争的主要内容之一。这在后来的美英袭击伊拉克和1999年北约对南联盟的空袭中得到了验证。信息战和电子战一样,是没有硝烟的但又是异常激烈的战斗。信息高速公路装备的不断完善,出现了军事信息高速公路;微电子技术的不断发展,出现了高、精、尖、微电子信息装备。这些,导致电子战将从电子对抗争夺置电磁权的时代进入信息战时代。





                               
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什么是信息战


信息战是敌对的双方或多方争夺制信息权的斗争,面向陆、海、空、天、电磁、信息等6维战场。制信息权的内涵包括:

1.信息的获取:即能够在足够的时间(全时)、空间(全球)和频谱(全谱),利用各种手段获取有用信息。该信息包括己方的信息,更重要的是指敌方和它方的信息。在现代信息社会中,由传感器直接得到的信息称为原始信息或一次信息,原始信息通过各种处理后产生的信息称为二次信息。

2.信息的传输和交换:各信息节点之间的信息传输和交换构成了现代信息网络的基础和保障,它需要有良好的可靠性、稳定性和安全保密性,特别是对于野战和运动平台,利用电磁波作为信息传输的媒质仍然是远程、快速、大容量信息传输的主要手段。

3.信息的利用和控制:利用获取的信息,支援和采取各种行动,剥夺或扰乱对方在信息获取、传输和利用等方面的能力和效果,达到我方的斗争优势和胜利,是信息战的根本目的。

4.信息安全与防护:保障己方信息不被敌方获取,保障己方信息传输性能和能力在敌方破坏、阻断和扰乱的情况下仍然保持需要的状态,保障己方信息作战人员和装备的安全,统称为信息安全与防护。


                               
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电磁频谱

信息战类型分类
电子战:争夺电磁谱权的斗争
主战场:开放空间(大气和真空)
频谱范围 3KHz-300GHz
可细分为:雷达/雷达对抗,通信/通信对抗,数据链/数据链对抗,光电/光电对抗,无线电导航/导航对抗,无线电测控/测控对抗,敌我识别/IFF对抗,无线电引信/引信对抗等

水声战:争夺超声谱权的斗争
主战场:水下
超声谱范围:0.1Hz-100KHz
主要装备分类:有源声纳,无源声纳

网络战:争夺计算机网络利用和控制权的斗争
主战场:各种有线/无线传输的计算机网络


1、雷达对抗

雷达对抗是从敌方雷达的辐射信号中获取信息(雷达侦察),破坏或扰乱敌方雷达的正常工作(雷达干扰),杀伤敌方雷达操作人员或平台(雷达攻击)的一切战术技术措施的统称。


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雷达侦察获取的信息主要有:

信号特征:来自于接收到的雷达辐射信号。包括:电波极化,方向或位置,频率或频谱,重复周期和脉宽,脉内频率或相位调制(调频带宽,码长,码序,子码宽度等);

战术特征:来自于雷达数据库和知识库。包括:雷达的功能,装载平台,当前的工作状态和威胁程度等。


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雷达干扰主要工作有:

目标检测:使雷达不能发现真实的目标(发现概率降低到0.1以下);

假目标虚警:使雷达检测出不存在的假目标,甚至是密集的假目标;

参数测量和跟踪:使雷达不能正确测量真实目标参数并对其跟踪(误差达到制定的   要求以上);

目标识别:使雷达不能正确地识别目标(类型,敌我性质等)。


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雷达攻击达到的效果主要有:

    造成人员的伤亡或设备的损坏,在一定时间内完全或部分丧失战斗力。


雷达对抗分类
按照内涵分类:雷达侦察,雷达干扰,雷达攻击,其中雷达侦察是必要条件;
按照装备平台的空间位置分类:陆基,海基,空基,天基。

雷达侦察

雷达侦查任务
1)通过接收到的信号,检测雷达的存在;
2)测量雷达信号的参数特征,极化/方向/位置/频谱/重复周期/脉宽/脉内调制/波形等(数量、范围、精度、分辨)
3)识别雷达的功能、当前工作状态、威胁等级
4)记录、分发侦察结果,引导其他武器装备。

主要战技指标

1)极化侦察能力:范围,精度,分辨,时间

2)方向侦察能力;

3)位置侦察能力;

4)频谱侦察能力;

5)PRI侦察能力;

6)PW侦察能力;

7)脉内调制的分析能力;

8)波形分析能力;

9)侦察灵敏度;

10 )动态范围;



                               
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典型雷达侦察设备的组成与工作原理

Ø 主要测向技术:
振幅法  最大波束搜索法/比较波束法
相位法  线阵干涉仪/圆阵干涉仪
时差法  一维线阵/正交线阵
Ø 主要测频技术:
频域滤波 搜索滤波器/信道化滤波器组
频率变换 频相变换-IFM测频
              频时变换-压缩测频
              频角变换-声光测频
Ø 主要信号处理技术:
PDW信号处理数据库+知识库,预分选+主分选
IQ信号处理 脉内调制分析/信号指纹分析

雷达干扰

雷达干扰任务
1)破坏雷达对目标信息的检测;
2)造成大量的假目标;
3)造成雷达目标参数测量误差(作战需求)和识别错误(类型/敌我等)。

主要战技指标

1)干扰极化能力:范围,精度,分辨,时间

2)方向瞄准能力:

3)频率瞄准能力:

4)干扰样式能力:

5)干扰功率能力:

6)多目标同时干扰能力:



                               
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典型雷达干扰设备的组成与工作原理


主要干扰资源
VCO类 : 非相干压制干扰,带宽范围大,控制简单,效果较差


                               
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DRFM类:相干压制/欺骗干扰,瞬时带宽有限,控制较复杂,效果好


                               
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DJS类: 准相干压制/欺骗干扰,可对多信号干扰,控制复杂,效果较好

                               
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雷达攻击

雷达攻击任务
1)破坏雷达装备,使其在一定时间内不能恢复功能;
2)杀伤雷达人员,使其丧失作战能力。

主要技术手段
1)反辐射攻击技术 导弹/无人机/炮弹
2)定向能技术  微波/激光/粒子束

主要技术指标
反辐射攻击:辐射源类型,作用距离,精度
定向能攻击:目标类型,作用距离,精度

                               
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典型反辐射攻击技术的组成与工作原理

2、通信对抗

通信对抗是从敌方通信辐射的信号中获取信息(通信侦察),破坏或扰乱敌方通信的正常工作(通信干扰),杀伤敌方通信操作人员或平台(通信攻击)的一切战术技术措施的统称。

通信侦察获取的信息主要有:
信号特征:来自于接收到的通信信号。包括:电波极化,方向或位置,
频率或频谱,调制类型和调制参数,通信协议和编码规则,信源等;
战术特征:来自于通信数据库和知识库。包括:电台的功能,装载平
台,当前的工作状态和重要程度等。

通信干扰工作主要有:
信号检测:使通信机不能发现有用的信号(均以误码率评估);
码元解调:使通信机不能正确解调发送方的码元(一般误码率>2%)。

通信攻击达到的效果主要有:
    造成人员的伤亡或设备的损坏,在一定时间内完全或部分丧失战斗力
通信对抗分类
按照内涵分类:通信侦察,通信干扰,通信攻击,其中通信侦察是必要条件;
  按照装备平台的空间位置分类:陆基,海基,空基,天基。

通信侦察

通信侦查任务
1)通过接收到的信号,检测通信辐射源的存在(所有通信侦察设备,需要4个条件同雷达侦察);
2)测量通信信号的参数特征,极化/方向/位置/频谱/调制方式/参数/编码协议/信源信息等(数量、范围、精度、分辨);
3)识别通信的功能、当前工作状态、重要程度(节点/信号/信道等);
4)记录、分发侦察结果,引导其他武器装备。

主要战技指标
1)极化侦察能力:范围,精度,分辨,时间
2)方向侦察能力:
3)位置侦察能力:
4)频谱侦察能力:
5)调制识别能力:
6)调制参数测量能力:
7)信源信息破解能力:
8)侦察灵敏度:
9) 动态范围:

                               
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                                         典型通信侦察设备的组成与工作原理
Ø 主要测向技术:
振幅法  最大波束搜索法/比较波束法
相位法  线阵干涉仪/圆阵干涉仪/相关干涉仪
Ø 主要测频技术:
频域滤波 搜索滤波器/信道化滤波器组
频率变换 频时变换-压缩测频
              频角变换-声光测频
Ø 主要信号处理技术:
监视搜索接收机  STFT频谱分析/检测 数据库+知识库,预分选+主分选
跟踪分析接收机  调制分析/参数测量,解调,协议分析,信号指纹分析,信源分析

通信干扰

通信干扰任务
1)破坏通信信号的检测;
2)造成很高的误码率。

主要战技指标
1)干扰极化能力:范围,精度,分辨,时间
2)方向瞄准能力:
3)频率瞄准能力:
4)干扰样式能力:
5)干扰功率能力:
6)多目标同时干扰能力:

                               
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典型通信干扰设备的组成与工作原理
主要干扰资源
VCO类 : 非相干压制干扰,带宽范围大,控制简单,效果较差


                               
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DRFM类:相干压制/欺骗干扰,瞬时带宽有限,控制较复杂,效果好


                               
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DJS类: 准相干压制/欺骗干扰,可对多信号干扰,控制复杂,效果较好

                               
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通信攻击

通信攻击任务
1)破坏通信装备,使其在一定时间内不能恢复功能;
2)杀伤通信人员,使其丧失作战能力。

主要作战技术
1)反辐射攻击技术 导弹/无人机/炮弹
2)定向能技术  微波/激光/粒子束
主要技术指标
反辐射攻击:辐射源类型,作用距离,精度
定向能攻击:目标类型,作用距离,精度

3、光电对抗

光电对抗是从敌方目标的光电辐射和散射信号中获取信息(光电侦察),破坏或扰乱敌方光电系统的正常工作(光电干扰),杀伤敌方光电系统操作人员或平台(光电攻击)的一切战术技术措施的统称。


                               
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光电侦察获取的信息主要有

                               
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信号特征:来自于接收到的目标辐射或散射信号。包括:方向或位置,波长或光谱,调制方式和调制参数等
战术特征:来自于光电武器数据库和知识库。包括:光电武器的功能,装载平台,当前的工作状态和威胁程度等


                               
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光电干扰主要工作有

                               
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目标检测:使光电系统不能发现真实的目标(发现概率降低到0.1以下)
假目标虚警:使光电系统检测出不存在的假目标,甚至是密集的假目标
参数测量和跟踪:使光电系统不能正确测量真实目标参数并对其跟踪(误差达到制定的要求以上)
目标识别:使光电系统不能正确地识别目标(类型,敌我性质等)


                               
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光电攻击达到的效果主要有

                               
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    造成人员的伤亡或设备的损坏,在一定时间内完全或部分丧失战斗力
  
光电对抗分类
按照内涵分类:光电侦察(包括有源侦察和无源侦察),光电干扰(包括有源干扰和无源干扰),光电攻击(包括致盲和毁伤),其中光电侦察是必要条件;
按照光电武器的频谱分类:红外对抗,可见光对抗,激光对抗,紫外对抗等。

光电侦察

光电侦查任务
1)通过接收到的信号,检测目标或有源光电武器的存在;
2)测量光电信号的参数特征,方向/位置/频谱/调制方式/调制参数等(数量、范围、精度、分辨);
3)识别光电武器的功能、当前工作状态、威胁等级;
4)记录、分发侦察结果,引导其他武器装备。

主要战技指标
1)方向侦察能力:范围,精度,分辨,时间
2)位置侦察能力:
3)光谱侦察能力:
4)调制方式侦察能力:
5)调制参数侦察能力:
6)目标识别能力:
7)侦察灵敏度:
8)动态范围:


                               
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典型光电侦察设备的组成与工作原理
Ø 主要测向技术:
振幅法  凝视阵列型  1-2维线阵,面阵
扫描型  圆锥扫,螺线扫,光栅扫
Ø 主要测频技术:
频域滤波 光学信道化滤波器组(滤光片)
Ø 主要信号处理技术:
红外——信噪/背比检测数据库+知识库,辐射源光谱识别,红外图像识别
可见光——信噪/背比检测数据库+知识库,可见光图像识别
激光雷达——同微波雷达,但窄脉冲,PRI很低,包络积累检测
无源激光——同雷达侦察,测频/测向,脉冲参数测量
紫外——扫描型传感器测向,信噪/背比检测

光电干扰

光电干扰任务
1)破坏光电系统对目标信息的检测;
2)造成大量的假目标;
3)造成目标参数测量误差(>作战需求)和识别错误(类型/敌我等)

主要战技指标
1)方向瞄准能力:范围,精度,分辨,时间
2)光谱瞄准能力:
3)干扰样式能力:
4)干扰功率能力:
5)多目标同时干扰能力:

                               
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红外有源干扰机
目标的红外隐身
    飞机:二元尾喷管 降低尾焰温度
    车辆:分布式散热器
红外无源干扰——热烟雾
可见光有源干扰——强力探照灯      闪光弹/致眩弹
可见光无源干扰——迷彩系列         烟雾系列
激光有源干扰—— 激光干扰机
激光无源干扰—— 漫散射板    烟雾系列
紫外干扰——特种燃烧剂  烟雾系列

4、网络对抗

网络对抗是从敌方信息网络的信号或资源中获取信息(信息获取),破坏或扰乱敌方信息网络的正常工作(网络攻击)的一切战术技术措施的统称。


网络信息获取的信息主要有

网络结构与运行信息:有关网络结构,协议,控制运行和管理认证等方面的信息;

网络资源信息:网络存储、传输,交互的信息;

雷达干扰破坏雷达的正常工作主要有:

阻塞信息交互:使信息不能在网络中正常交互;

篡改信息内容: 利用网络交互虚假的信息内容。

网络对抗分类
按照内涵分类:网络信息获取,网络攻击;
按照网络传输媒质分类:无线网,有线网,广域网,局域网。
网络信息获取
网络接入——利用合法/非法身份接入预定网络和网络节点
网络扫描——发送大量网络测试和节点信号,检测和统计系统回应,路由
等,分析各节点与路由、流量状态,识别节点重要程度
网络监视——监测和分析重要网络节点、路径的数据包,识别节点身份,
注册信息等
信息截取——利用合法/非法身份获取网络传输和驻留的数据

网络攻击
网络阻塞——利用合法/非法身份对网络重要节点大量发送无用数据包,阻
塞该节点正常的数据处理业务
信息篡改——按照要求篡改网络传输或驻留的数据信息
病毒攻击——编制网络病毒程序,感染宿主节点,并通过网络运行传播到
其它节点。程序本身具有需要的功能
木马攻击——编制网络驻留程序,通过特定的条件诱发,为特定接入、信
息获取、网络攻击等预留专用路径。

5、导航与导航对抗

导航对抗是从敌方导航辐射信号中获取信息(导航侦察),破坏或扰乱敌方导航系统的正常工作(导航干扰)的一切战术技术措施的统称。

导航侦查

导航侦察获取的信息主要有
信号特征:来自于接收到的导航辐射信号。包括:电波极化,方向或位置,频率或频谱,调制方式,码速率,报文格式,报文信息等
导航干扰主要工作有
导航阻塞:使导航接收机不能对自身定位
导航欺骗:使导航接收机发生严重的定位错误。

导航对抗分类
按照导航平台分类:地面导航,海上导航,空中导航,水下导航,卫星导航。
导航侦察任务
通过接收到的信号,测量导航信号的参数特征,跟踪信号的变化。
主要战技指标:
1)极化侦察能力:范围,精度,分辨,时间   
2)方向侦察能力:
3)位置侦察能力:   
4)频谱侦察能力:
5)调制识别能力:   
6)信号解调能力:
7)报文分析能力:   
8)侦察灵敏度:
9) 动态范围:

                               
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l典型卫星导航侦察设备的组成与工作原理
Ø 主要测向跟踪技术——利用星历引导的单脉冲测向跟踪技术
Ø 主要测频技术——超外差引导数字接收机,频谱分析测频/码率/解调/报文分析技术
Ø 信道处理——解扩,解密。

导航干扰

导航干扰主要战技指标
1)干扰样式能力:压制干扰,欺骗干扰
2)参数瞄准能力:
3)干扰功率能力:
4)空域覆盖能力:

                               
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典型导航干扰设备的组成与工作原理
  • 主要干扰资源

伪随机噪声调相干扰准相干压制干扰,码率、调制与被干扰信号一致,
控制简单,效果较好,使导航接收机不能定位。

                               
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转发干扰   相干压制/欺骗干扰,组成较复杂,效果好。

                               
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6、敌我识别(IFF)对抗

IFF对抗是从敌方IFF的辐射信号中获取信息(IFF侦察),破坏或扰乱敌方IFF的正常工作(IFF干扰)的一切战术技术措施的统称。


IFF侦察获取的信息主要有
信号特征:来自于接收到的IFF辐射信号(包括询问信号和应答信号):电波极化,方向或位置,频率或频谱,调制方式,组脉冲宽度和码率,脉内编码等)
战术特征:来自于IFF数据库和知识库。包括:IFF的型号

IFF干扰破坏IFF的正常工作主要有
破坏询问:干扰询问信号,使应答机不能正确检测询问信号而无法回答
破坏应答:干扰应答信号,使询问机不能正确检测应答信号,不能区分敌我

IFF敌我识别对抗分类
按照内涵分类——IFF侦察,IFF干扰,其中IFF侦察是必要条件
按照装备平台的空间位置分类——陆基,海基,空基,天基。

IFF敌我识别侦察

IFF敌我识别侦察任务
1)通过接收到的信号,检测IFF信号与平台的存在;
2)测量IFF信号的参数特征,极化/方向/位置/频谱/重复周期/脉宽/脉内调制/波形等(数量、范围、精度、分辨);
3)识别IFF的功能、当前工作状态等;
4)记录、分发侦察结果,引导其他武器装备。

主要战技指标
1)极化侦察能力:范围,精度,分辨,时间   
2)方向侦察能力:
3)位置侦察能力:  
4)频谱侦察能力:
5)PRI侦察能力:   
6)PW侦察能力:
7)脉内调制的分析能力:  
8)波形分析能力:
9)侦察灵敏度:     
10)动态范围:

                               
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典型IFF侦察设备的组成与工作原理
Ø 主要测向技术:
振幅法  最大波束搜索法/比较波束法
相位法  线阵干涉仪/圆阵干涉仪
Ø 主要测频技术:
频域滤波 搜索滤波器/信道化滤波器组
频率变换 频相变换-IFM测频
Ø 主要信号处理技术:
PDW信号处理数据库+知识库,预分选+主分选
IQ信号处理 脉内调制分析/信号指纹分析

IFF敌我识别干扰

IFF敌我识别任务
1)破坏应答道机对询问信号的检测
2)破坏询问机对应答信号的检测
3)窃取询问和应答码,造成IFF系统工作紊乱,不能正确识别敌我
  • 主要战技指标

1)干扰极化能力:范围,精度,分辨,时间
2)方向瞄准能力:
3)频率瞄准能力:
4)干扰样式能力:
5)干扰功率能力:
  • 典型IFF干扰设备的组成与工作原理


VCO类  非相干瞄准式压制干扰,点频工作,伪码调幅

                               
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DJS类  准相干压制/欺骗干扰,可对多信号干扰,控制复杂,效果较好

                               
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7、无线电引信对抗

无线电引信对抗是从敌方无线电引信的辐射信号中获取信息(无线电引信侦察),破坏或扰乱敌方无线电引信的正常工作(无线电引信干扰)的一切战术技术措施的统称。


  • 无线电引信侦察获取的信息主要有:

信号特征:来自于接收到的无线电引信辐射信号。包括:方向,频率或频谱,调制类型和调制参数等
战术特征:来自于无线电引信数据库和知识库。包括:无线电引信的功能,装载平台等

  • 无线电引信干扰主要工作有:


引信哑火:使无线电引信不能发出起爆信号(哑火概率)
提前引爆:使无线电引信在杀伤半径之外提前引爆

  • 无线电引信对抗分类

按照内涵分类:无线电引信侦察,无线电引信干扰
按照引信技术类型:连续波多卜勒引信,连续波比相引信,脉冲引信等
按照引信作战平台:炮弹引信,导弹引信,炸弹引信

无线电引信侦察
  • 无线电引信侦察任务:

1)通过接收到的信号,检测无线电引信的存在;
2)测量无线电引信信号的参数特征,方向/频谱/调制方式/调制参数
3)记录、分发侦察结果,引导其他武器装备

  • 主要战技指标

1)方向侦察能力:范围,精度,分辨,时间   2)频谱侦察能力:
3)调制方式侦察能力:   4)调制参数侦察能力:
5)侦察灵敏度:             6)动态范围:

                               
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                               典型无线电引信侦察设备的组成与工作原理
Ø 主要测向技术:振幅法  最大波束搜索法/比较波束法
Ø 主要测频技术:频域滤波  信道化滤波器组,FFT频谱分析
Ø 主要信号处理技术:调制分析,调制参数估计

无线电引信干扰
  • 无线电引信干扰任务:

1)破坏无线电引信对目标信息的检测(哑火)
2)构成无线电引信起爆条件(提前起爆)

  • 主要战技指标

1)方向瞄准能力:范围,精度,分辨,时间    2)频率瞄准能力:
3)干扰样式能力:    4)干扰功率能力:

  • 典型IFF干扰设备的组成与工作原理

VCO类  非相干瞄准式压制干扰,点频工作,伪码调幅

                               
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DJS类  准相干压制/欺骗干扰,可对多信号干扰,控制复杂,效果较好

                               
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结束语

当今世界,军事手段的使用愈加复杂。战争不仅是政治的继续,而且政治军事紧密结合,服从于政略战略大局。武力使用也将与政治、经济、外交、舆论斗争多维互动,有机衔接,密切配合。信息战跨越平时与战时,活跃在一条看不见的战线上。各大国相互之间的信息战侦察与反侦察的对抗,现在几乎每天都在进行暗中角力。虽然人们普遍认为开火交战是战争与和平的分水岭,但是,由于信息战等新的军事斗争样式运用的特殊性,战争的边界正在发生改变。


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