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第23章 军事与信息化(2)

电子对抗飞机的任务主要是通过告警、施放电子干扰、对敌地面搜索雷达和制导雷达进行反辐射攻击等方式,掩护己方航空兵部队顺利遂行截击、轰炸等作战任务。所以,有人称电子对抗飞行是战斗机等主战飞机的“保护神”。

安装有电子对抗技术的飞机

电子对抗飞机诞生于第二次世界大战中。二战期间,为了对付敌方新出现的警戒雷达和炮瞄雷达,英、美、德等国相继研制出了早期的电子干扰装置。1939年5月,英国人首次开发成功机载型电波干扰器,经过改进后,于40年代初安装在轰炸机上,在对德国本土进行空袭时,用它干扰防空雷达。同一时期,美国航空兵为了减轻德军防空部队炮瞄雷达的威胁,开始为轰炸机配备APT-2型电波干扰器,结果飞机的损失率由12.6%降到7.5%。此外,美、英还将“惠灵顿”、B-24等型轰炸机改装成电子侦察机,对德军的雷达、通信系统进行侦察。

二战结束后,随着电子对抗技术的发展,一些著名的专用电子对抗飞机由此诞生。如美国的P2V-7电子侦察机、EB-66电子干扰机、F-105G反雷达飞机等。大部分的战斗机和攻击机也开始配备较完善的机载自卫干扰系统。

20世纪70年代以后,机载电子对抗技术有了明显的提高,电子对抗设备日趋完善,电磁频谱斗争的范围不断扩大。1982年的贝卡谷地之战,以军把电子对抗技术和电子战战术发挥得淋漓尽致,以极小的代价,取得了一举将叙军19个地空导弹阵地全部摧毁的胜利。在战争中,以军不仅充分利用已掌握的电磁优势,而且在作战中更多地有计划、有组织地运用无人侦察机、预警机、电子战飞机等技术勤务飞机,辅助和指挥己方的战斗机、攻击机实施精确打击行动,从而取得了惊人的战果。

在海湾战争中,电子对抗飞机再次让人刮目相看。在“沙漠风暴”开始之前五个小时,多国部队就派出EA-6B、EF-111、F-4G、EC-130等专用电子对抗飞机,对伊拉克境内的雷达、通信、指挥设施和防空系统进行了强烈的电磁干扰,使伊军雷达荧光屏一片“白雪”。大规模空袭发起后的头一个小时内,在前头开路的F-4G等飞机,就向伊军雷达和防空阵地发射了200余枚高速反辐射导弹,从而保障了攻击编队的安全突出。多国部队实施的“白雪”电子战,造成了伊军通信中断、雷达迷盲、指挥瘫痪、防空导弹失灵,大大提高了己方作战飞机的生存率和行动自由度。

战后,美国海军反映,当战斗机编队有EA-6B电子干扰机护航时,几乎就没有受到伊军地对空导弹的攻击。这也再次证明,只有夺得整个战场的制电磁权,才能获取制空权,并进而以较少的损失赢得战争的胜利。海湾战争中,多国部队飞机的战损率只有0.3‰,其原因固然很多,但电子对抗飞机的支援和保障作用不可低估。

知识点逻辑运算

逻辑运算又称布尔运算,布尔用数学方法研究逻辑问题,成功地建立了逻辑演算。他用等式表示判断,把推理看作等式的变换。这种变换的有效性不依赖人们对符号的解释,只依赖于符号的组合规律。这一逻辑理论人们常称它为布尔代数。20世纪30年代,逻辑代数在电路系统上获得应用,随后,由于电子技术与计算机的发展,出现各种复杂的大系统,它们的变换规律也遵守布尔所揭示的规律。

声呐技术

声呐就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声呐),SONAR是SoundNavigationAndRanging(声音导航测距)的缩写。

声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置,主要用来侦测冰山。这种技术,到第一次世界大战时被应用到战场上,用来侦测潜藏在水底的潜水艇。

目前,声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外,声呐技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。

声呐测试仪

在水中进行观察和测量,声波有着得天独厚的条件。

在海洋之所以不能像在宇宙空间那样使用雷达,主要原因是海洋中作为能量传播介质的海水是一种导电体;当电磁波辐射到海水之中时,它的大部分能量会被海水吸收掉,使传播距离受到严格的限制。而用光波也不行,光波本身属于频率更高的电磁波,在海水中被吸收衰减得更厉害;浑浊的海水会更严重地影响它的传播。

声波受海水吸收衰减很小,能传播很远的距离。拿相同能量的电磁波和声波比,声波能量的吸收衰减低于电磁波的1‰。也就是说电磁波走1千米就消失,而声波却能走1000千米。

所以,声波是海洋中信息传播的较理想形式。

声呐装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成。基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成,其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行,有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。辅助设备包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声呐基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置,以及声呐导流罩等。

换能器是声呐中的重要器件,它是声能与其他形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。它有两个用途:一是在水下发射声波,称为“发射换能器”,相当于空气中的扬声器;二是在水下接收声波,称为“接收换能器”,相当于空气中的传声器(换能器在实际使用时往往同时用于发射和接收声波,专门用于接收的换能器又称为“水听器”。换能器的工作原理是利用某些材料在电场或磁场的作用下发生伸缩的压电效应或磁致伸缩效应)。

声呐设备门类广、型号多,根据它们的工作方式,可分为被动声呐和主动声呐两类。

被动声呐本身不发射声信号,只处于被动接收工作状态,所以也叫无源声呐。无源声纳主要用于检测目标所辐射的声信号,如潜艇噪声、鱼群噪声等。

主动声呐是一种有源声呐,它通过自己向海洋发出的声信号和目标反射回波,经处理达到测距定位的目的,广泛应用于海洋目标的探测、定位导航等方面。

第一次世界大战期间,德国采取无限制潜艇政策,使英国一方受到了沉重的打击。为了防潜反潜,法国物理学家郎之万研究了水下超声波的反射,利用1880年法国化学家发现的压电晶体,制成了压电陶瓷,创立了超声学和水声学。

到了第二次世界大战,随着电子技术的发展以及超声学、水声学基础研究的不断深入,人们利用压电陶瓷制成了声呐。那时,几乎所有的舰船都装上了它,在战争中发挥了重大的作用。如今,随着军队信息化的发展,声呐也越来越受到人们的重视。

知识点声呐浮标

与机上的浮标投放装置、无线电信号接收机和信号处理显示设备等组成声呐浮标系统。使用时,载机先将浮标组按一定的阵式投布于搜索海区,尔后在海区上空盘旋,接收和监听由浮标组发现的经无线电调制发射的目标信息。被动式声呐浮标对水下以6节速度航行潜艇的探测半径为2~5海里,最大10海里;主动式声呐浮标的回声定位距离为1.5海里左右。现代航空声呐浮标系统,已成为机载综合反潜战术情报和指挥控制系统的一个组成部分。

电脑病毒与网络战争

电脑病毒武器

电脑病毒可以说是进行信息战的重要武器。自从1980年美国编制出第一个电脑病毒程序至今,世界上已出现了上千种不同类型的电脑病毒,并以其特有的性能引起了世界各国的极大关注。

电脑病毒具有如下两大特点:一是繁殖能力强,传染途径广。电脑病毒和生物病毒一样,繁殖能力极强,电脑一旦染毒可以很快“发作”,并可以通过有线网络、硬件、交换等途径传染。美国国家保密局以及陆、海、空三军的绝密情报机构,一直在研究利用已经缠住家庭和办公室电脑的特别致命的计算机病毒来传染敌人计算机系统的办法。二是潜伏期长,破坏力大。电脑染毒以后也可以不马上“发作”,而是潜伏起来,等待时机成熟再发作。发作后,轻则可干扰系统的正常运行,重则消除磁盘数据,删除文件,导致整个电脑系统的瘫痪。美国研制的一种病毒——逻辑炸弹,就可以在预先确定的时间内控制敌人的计算机系统,在这个时间内它将出现并开始吃掉数据。据报道,海湾战争爆发前,美军利用伊拉克为其防空系统购买电脑的机会,派人秘密将载有“病毒”的芯片装入电脑,通过法国卖给伊拉克,战略空袭前以无线电遥控的方法将隐蔽的“病毒”激活,致使伊拉克的预警、指挥、通信和火控系统陷入瘫痪,战争刚刚开始就蒙受了巨大损失。

海湾战争刚一结束,美国就大胆地提出了研究专门用于攻击飞机、坦克、舰艇、导弹等的电脑病毒武器的设想。通过几年的论证后,美国防部就组织人力研制一种电脑病毒枪。此枪可定向对飞机、坦克、舰艇、导弹以及带有电脑的装备发射带病毒的电磁波,使其电脑程序错乱或删除,无法正常工作而丧失战斗力,甚至自我爆炸、自我摧毁。美国声称,此枪一旦研制成功,像米格-33那样世界一流的战斗机,只需攻击10秒钟就会变成一块空中废铁。此外,在战时,此枪还可对敌国的金融、商业、交通、通信等行业的电脑管理和运行中心进行攻击破坏,造成对方经济和社会的混乱而放弃战争。

网络黑客与网络战争

所谓网络“黑客”,是指那些为了某种特定目的而采取特殊手段,非法侵入互联网络系统的计算机操作者。由于这些“黑客”往往具有超人的计算机操作本领,所以他们可以很方便地插入以计算机为核心、以各种通信手段和数据库为主组成的网络系统中,并方便地光顾那些本属禁区的军事要害部门,从事一些非法活动,从而给一个国家的安全造成巨大威胁。网络“黑客”的出现已令军事专家们大伤脑筋,尤其是那些信息技术和网络建设走在前列的发达国家。

1995年9月18日,在美国马萨诸塞州汉斯科姆空军基地电子系统中心,进行了一场旨在“篡夺美国大西洋舰队指挥权”的特殊演习。这场演习的代号为“联合勇士”,其目的是检验美国国防系统的安全性。参加这次演习的人员除五角大楼内的要人外,“主角”只有一个人——一名年轻的空军上尉。这个年轻的军官试图做原苏联早就想做但却未能如愿的事情。对于他是否真的能“篡夺”美军大西洋舰队的指挥权,当时所有在场参演观看的政府要人们都持怀疑态度。

参演前,这位年轻的空军军官从商店里买来了一台普通的计算机和调制解调器,并以此作为他唯一的武器。他既没有特别的内线情报,也没有出入五角大楼的特别通行证,唯一的参战资本就是他所拥有的“计算机神童”的天资。

演习开始了,年轻的空军上尉首先把自己的计算机并入互联网络,键入了几个判断正误的字符后,便与当地互联网络提供者中心接上了头。紧接着,一阵“喀嚓”声和“嗡嗡”声之后,一段看似简单的电子邮件信息便进入了目标军舰的计算机系统内。军舰计算机系统接到命令后,立即将接收到的指令送往舰载指挥控制中心。此刻,聚集在演习现场的人们屏住了呼吸,紧张的心情犹如一颗即将引爆的定时炸弹。几秒钟之后,马萨诸塞州汉斯科姆空军基地电子系统中心控制室的计算机屏幕上便打出了一行“控制完成”的字样,这标志着“黑客”已经顺利打开所有关口,安全进入军事目标区。在座的所有人员由起初的疑惑一下子跌入了恐惧之中。

此刻,除了一些级别极高的海军将领外,作为演习对象的美海军大西洋舰队的海军指挥官却毫无所知,仍像往常一样,照例接受着计算机系统所发出的指令,他们万万没有想到自己的舰艇指挥权正悄然落入他人之手。随着隐藏在电子邮件信息中的密码在各军舰计算机中的不断复制,目标军舰一只接一只地拱手交出了指挥权。就这样,在短暂的时间里,整个海军指挥权就被一根电话线完全操纵了。但对这些可怜的海军舰长们来说,最值得庆幸的是,这个篡夺指挥权的入侵者——网络“黑客”并无任何敌意,他只不过是在奉命试验国防系统的安全性,否则,其后果将不堪设想。演习结束后,一位参演的高级官员不无感慨地说:“这说明,在保护信息系统方面我们还要做很大努力。”

为了应对网络黑客的袭击,五角大楼专门委派了一名将军来负责统帅美国的“网上特种兵”。这支部队主要有三方面任务:第一,试验各种现有网络武器的效果;第二,制定美国使用网络武器的详细条例;第三,培训出一支“过硬的网上攻击队伍”。

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