今天来讨论一个严肃的话题:空中作战时如何识别目标,有的读者会认为,那有什么难的,用雷达扫描一下就不行了,事实却并非如此,机载雷达虽然可以作为一种目标探测的手段,但用于识别目标却很不可靠。这是因为机载雷达扫描出来的目标是一个一维相,也就是一些闪烁的电磁波点状图案,机载雷达照射目标的角度不同、对手飞机的空速不同,这个一维相会呈现较大的差异。

将一维相提取特征之后,仍然不能得到足够精确的目标属性,特别是敌我属性至关重要,一旦识别错误就有可能造成严重后果,第四次中东战争中埃及军队一共击落了89架以色列飞机,但同时也击落了69架己方飞机,真是替敌人立了大功。而在海湾战争中,美国战死的士兵有25%是被自己人消灭的,80%装甲车被自己人消灭。这些事实无不反映出敌我识别的重要性。

笔者向大家介绍二次雷达系统时提到这种系统和敌我识别器类似,今天就来说一下这个敌我识别器,这也可以视为一种工作在L波段的二次雷达,其目的是通过自动化手段判别敌、我和中立目标属性。经典的敌我识别系统属于电子应答式,其基本原理是当雷达发现目标后,询问机向目标发送一串特定频率的的询问信号,由于这种频率是事先约定的,因此对方可接收到该信号,询问机将该信号解码识别后,用另一个特定的频率发射加密信号,双方完成对接和识别,而敌机则不能回答询问信号。询问机的天线每扫描一次可发出数百个询问信号,自动检测上千个编码,可以准确的判断敌我,完成目标识别。

但敌我识别不仅涉及我方目标识别(学术语言称合作目标识别),也涉及非合作目标识别,例如中立目标,双方无法进行信息互动,就只能利用多种传感器联合识别了。这里所说的多种传感器包括雷达、红外辐射、声音信号、光信号、GPS信息等,但这种识别往往从采集信息到处理信息需要经过大量计算,系统机构十分复杂,不确定因素很多,因此识别主要还是要靠敌我识别器。

海湾战争时,美军规定,空中战机攻击目标前,必须除敌我识别器外再获取一种以上证据方可对敌方目标实施攻击,如敌我识别器失效,则必须获取两个以上其他证据,但问题在于敌我识别器失效并非罕见。即便在今天,美军敌我识别器有效率也不超过95%,这个识别概率根本不够用,因为美军在海湾战争里光美军飞机就2000余架,联军总共超过5000余架,非北约装备体系飞机敌我识别器并不兼容。

同时,以5%识别器失效概率计算,将会有250架飞机被认定为敌方飞机,而伊拉克空军在整个战场期间只被击落了十几架联军飞机(大多数埋沙子里或飞到伊朗去避免损失),如果按照敌我识别器结果攻击目标,那伊拉克军队就要创造20:1的战争奇迹了。而在空对地作战时,由于地空敌我识别更困难,伊拉克和美军装甲部队在交锋前线互相交织,空地对攻击无法识别目标,才导致了美军损失80%装甲车都是被自己人击毁的笑话。

敌我识别的困难也并非存在于所有美军飞机,当时美军最先进的F-15C/D战机充分运用了最先进的信息融合和特征提取算法,这些技术被集成到F-15C/D的火控系统中。使得该飞机的机载雷达在照射目标时,能够探测到对手飞机进气道中发动机的旋转特征,该特征是一个周期性RCS回波,该特征能反映出目标发动机的型号,进而让F-15C/D实现了非合作目标识别。

当然这种识别也是比较原始的,在没有敌我识别器配合时,不能靠孤证。美军在海湾战争中最保险的战术就是在预警机发现目标后,派出两个飞机拦截,长机在前接近目标到光学设备可观测距离,僚机在长机确认目标属性后实施远程导弹攻击。幸亏伊拉克军队没有太多的飞机迎战,否则这样的超视距作战不要也罢。

随着技术的发展,目前各国飞机雷达都开始普遍采取有源相控阵全相参体制,如F-22,该体制可以使用合成孔径雷达模式对实现目标二维成像,图像呈现虽然比较粗糙,但比一维成像的识别概率要大的多。不过这种模式必须需要雷达接收机积累足够多的扫描波束,容易被敌人察觉。

因此从这个方面来看,假如我国未来和美军打空战,不妨以电子干扰设备干扰其敌我识别器工作,而后出动大量飞机与其空中编队混战,那样即使F-22也不知道目标是敌是友,只能实施近距格斗。一架F-22的近距格斗能力只堪应付2架歼-10,结果当然于我有利。

全文完,谢谢阅读。

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