【簡(jiǎn)介:】一、概述早期的機(jī)載平臺(tái)目標(biāo)敵我識(shí)別工作主要由雷達(dá)來完成,即戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)除了完成目標(biāo)探測(cè)跟蹤以外,還負(fù)責(zé)對(duì)目標(biāo)敵我屬性進(jìn)行識(shí)別。但是現(xiàn)在專業(yè)分工越來越細(xì),各種機(jī)載傳感器只
一、概述早期的機(jī)載平臺(tái)目標(biāo)敵我識(shí)別工作主要由雷達(dá)來完成,即戰(zhàn)斗機(jī)雷達(dá)除了完成目標(biāo)探測(cè)跟蹤以外,還負(fù)責(zé)對(duì)目標(biāo)敵我屬性進(jìn)行識(shí)別。但是現(xiàn)在專業(yè)分工越來越細(xì),各種機(jī)載傳感器只負(fù)責(zé)各自工作結(jié)果輸出,由綜合數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)進(jìn)行各種傳感器輸出結(jié)果的融合與航電顯示。
敵我識(shí)別專業(yè)歸屬為通訊導(dǎo)航與目標(biāo)識(shí)別專業(yè)。
以下將簡(jiǎn)述工作原理、航電畫面顯示及工程中的關(guān)鍵技術(shù)等。
二、工作原理及操作雷達(dá)敵我識(shí)別系統(tǒng),是由詢問機(jī)和應(yīng)答機(jī)兩部分組成,通過問與答的方式,獲得識(shí)別信息。當(dāng)雷達(dá)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后,即控制詢問機(jī)向目標(biāo)發(fā)出一組密碼詢問信號(hào)。如屬己方(或友方)目標(biāo),目標(biāo)上的應(yīng)答機(jī)對(duì)詢問信號(hào)進(jìn)行解碼,然后自動(dòng)發(fā)回密碼應(yīng)答信號(hào)。詢問機(jī)對(duì)應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行解碼后,輸出一個(gè)識(shí)別標(biāo)志給雷達(dá)顯示器,與該目標(biāo)回波一起顯示出來,從而確認(rèn)為己方目標(biāo)。如屬敵方目標(biāo)或非合作目標(biāo)(指沒有裝本系統(tǒng)應(yīng)答機(jī)的目標(biāo)),則解不出密碼,雷達(dá)顯示器上只有目標(biāo)回波而沒有識(shí)別標(biāo)志。
由于它采用有源問答的工作方式,能用較小的發(fā)射功率達(dá)到較遠(yuǎn)的作用距離,且不受目標(biāo)反射面積大小的影響。詢問信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)一般采用兩種不同的頻率傳輸,避免了地物、海浪和云雨等雜波所產(chǎn)生的干擾。(具體要求可以查閱相關(guān)國(guó)軍標(biāo))
敵我識(shí)別系統(tǒng)的工作原理框圖如下所示:
敵我識(shí)別是如何顯示給飛行員呢?
一般地,在航電畫面上會(huì)顯示出雷達(dá)探測(cè)的目標(biāo)結(jié)果符號(hào),目標(biāo)信息包含距離、速度、角度等。在雷達(dá)探測(cè)出目標(biāo)結(jié)果后,機(jī)載敵我識(shí)別系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行詢問和應(yīng)答,并將識(shí)別的結(jié)果疊加在雷達(dá)目標(biāo)符號(hào)上進(jìn)行顯示。比如一種可行的識(shí)別顯示結(jié)果:如果識(shí)別為敵機(jī),則將目標(biāo)符號(hào)顯示為紅色;如果識(shí)別為友機(jī),則將目標(biāo)符號(hào)顯示為綠色;如果無法識(shí)別,則顯示為黃色。
下圖即為機(jī)載雷達(dá)天線上安裝的敵我識(shí)別天線(紅色部分)。
三、工程實(shí)踐技術(shù)1)目標(biāo)敵我識(shí)別傳感器工作必須基于雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)結(jié)果,所以雷達(dá)對(duì)目標(biāo)探測(cè)結(jié)果的精度對(duì)敵我識(shí)別的結(jié)果有一定的影響。雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)輸出結(jié)果越精確,敵我識(shí)別過程越快,識(shí)別結(jié)果越準(zhǔn)確,識(shí)別穩(wěn)定性越好,虛警率更低;
2)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,作戰(zhàn)環(huán)境復(fù)雜,電子干擾嚴(yán)重(有意或無意),這就要求雷達(dá)抗干擾能力較強(qiáng),因?yàn)樵谑芨蓴_環(huán)境下的目標(biāo)探測(cè)精度較差,也就是說探測(cè)出的目標(biāo)距離或角度不太準(zhǔn)確,那么敵我識(shí)別系統(tǒng)的常規(guī)識(shí)別門限無法適應(yīng)于干擾目標(biāo)的敵我識(shí)別,導(dǎo)致識(shí)別準(zhǔn)確率下降;
3)敵我識(shí)別系統(tǒng)有信號(hào)編碼,所以對(duì)這種重要的傳感器系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)有“毀鑰”功能,即當(dāng)戰(zhàn)機(jī)損毀時(shí),可以同時(shí)將重要的編碼信號(hào)手動(dòng)或自動(dòng)毀掉,防止落到敵方之手。
我是一名軍事愛好者(對(duì)股票也有極大興趣),對(duì)機(jī)載航電系統(tǒng)了解較深,支持原創(chuàng)和獨(dú)立視角。歡迎各位網(wǎng)友點(diǎn)贊、轉(zhuǎn)發(fā)和討論。
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說到戰(zhàn)斗機(jī)的敵我識(shí)別,這件事可以展開說了。
從第一次世界大戰(zhàn)開始,各個(gè)國(guó)家就開始在戰(zhàn)機(jī)上涂上了代表國(guó)家的機(jī)徽。
起初一戰(zhàn)時(shí)期的空戰(zhàn)根本沒有雷達(dá)進(jìn)行搜索,因此這些涂裝在飛機(jī)上的機(jī)徽在目視范圍的空戰(zhàn)中還是可堪一用的。
到了二戰(zhàn)時(shí)期,有了雷達(dá)系統(tǒng),通過雷達(dá)系統(tǒng)可以識(shí)別出空中的飛行物,但還不能識(shí)別出這架飛機(jī)是哪個(gè)國(guó)家的。因此當(dāng)時(shí)在地面和飛行員之間就做了一個(gè)統(tǒng)一的調(diào)度操作。例如德軍的戰(zhàn)機(jī)BF-109,在這架飛機(jī)的駕駛艙儀表盤右上角有一個(gè)小指示燈。
這個(gè)指示燈連接著一個(gè)無線電接收器,當(dāng)接收到特定的無線電信號(hào)后就會(huì)亮起來。這時(shí),駕駛戰(zhàn)機(jī)的飛行員就會(huì)做一個(gè)上翻筋斗或者橫滾操作。通過改變機(jī)體位置改變一下雷達(dá)信號(hào)的反射強(qiáng)度。這就起到了一個(gè)敵我識(shí)別的作用。
這個(gè)現(xiàn)象最早是英國(guó)飛行員在空中發(fā)現(xiàn)的,他們發(fā)現(xiàn)德國(guó)的戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)群經(jīng)常會(huì)做一些無意義的筋斗或者橫滾動(dòng)作然后再回到原始的飛行方向上。后來通過監(jiān)聽對(duì)比無線電信號(hào)發(fā)現(xiàn)這些戰(zhàn)機(jī)是隨著特定無線電信號(hào)來做出異常機(jī)動(dòng)的。這就成了一個(gè)敵我識(shí)別的暗語。
真正意義上的自我應(yīng)答敵我識(shí)別裝置,英國(guó)則做得比德國(guó)更出色。
它接收雷達(dá)信號(hào)中一組間隔40納秒的8位摩爾斯電碼信號(hào),這組信號(hào)如果匹配應(yīng)答機(jī)上的信號(hào),那么就會(huì)增益輸出雷達(dá)波相同頻率的無線電波。這時(shí)在雷達(dá)上就可以形成一個(gè)更加明亮的光點(diǎn)。
雷達(dá)兵就可以直觀的看出來這個(gè)目標(biāo)比別的目標(biāo)更亮——自己人。
當(dāng)然了,這種方式看似很智慧,但如果調(diào)節(jié)不好增益范圍的話則會(huì)對(duì)雷達(dá)信號(hào)形成很強(qiáng)的干擾。
但通過無線電載波信號(hào)得以識(shí)別敵機(jī)和友機(jī)的方法的路線是正確的。在二戰(zhàn)后期無線電技術(shù)和電子技術(shù)就飛速發(fā)展起來了。敵我識(shí)別則在上世紀(jì)50年代就已經(jīng)相當(dāng)成熟了。
現(xiàn)在的方式采取的是無線電問詢器+應(yīng)答機(jī)的模式。
在戰(zhàn)機(jī)中一般會(huì)安裝一個(gè)敵我識(shí)別(IFF)應(yīng)答機(jī)。
這個(gè)應(yīng)答機(jī)簡(jiǎn)單的說就是一個(gè)密碼處理機(jī),當(dāng)應(yīng)答器接收到問詢齊器的加密信號(hào)后,在內(nèi)部運(yùn)算出一個(gè)答案然后哦反饋這個(gè)信號(hào),如果這個(gè)答案和約定的答案相符那么就是一架友方戰(zhàn)機(jī)。
舉個(gè)例子
雙方約定了一個(gè)Key=25
雙方約定的一個(gè)計(jì)算公式就是 X+Y*key-Z
應(yīng)答器發(fā)出一道問題 X=5,Y=8,Z=9
這時(shí)應(yīng)答器英國(guó)回復(fù)信息196就可以驗(yàn)證是自己人了,當(dāng)然,應(yīng)答器和問詢器之間的“問答”要比咱們舉例子的內(nèi)容復(fù)雜得多。而且軍方之外知道這些密碼算法的人估計(jì)都得被滅口。
反映到現(xiàn)代的雷達(dá)系統(tǒng)上則是可以看到不同目標(biāo)之上就有了不同的標(biāo)注信息。
到這里大家就應(yīng)該明白敵我識(shí)別到底是怎么做到的了吧?如果仔細(xì)看看雷達(dá)上面的圖片,上面的四個(gè)目標(biāo)中有兩個(gè)是N/A是未能識(shí)別出來的目標(biāo),剩下兩個(gè)目標(biāo)則是已經(jīng)識(shí)別出來的目標(biāo)。如果結(jié)合目標(biāo)向量來看己方的戰(zhàn)機(jī)正在沖向其中的一個(gè)未知目標(biāo)。如果在和平時(shí)期,己方飛機(jī)會(huì)飛到目視距離進(jìn)行查看,但如果是戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期,那么無線電問話喊幾句就會(huì)發(fā)射導(dǎo)彈了。
不僅僅是戰(zhàn)機(jī)有敵我識(shí)別的方式,坦克、艦船都有各自的敵我識(shí)別手段,甚至普通的士兵在執(zhí)行特定任務(wù)的時(shí)候也會(huì)攜帶一些簡(jiǎn)單的敵我識(shí)別設(shè)備。
例如這名士兵頭盔上的信號(hào)燈也是一個(gè)敵我識(shí)別的小工具。