敵我識別系統干擾和防御方法

郝雁中1，呂 斌2，陳 超1，耿 強，佟昌峻

(1.空軍航空大學，長春 130022；2.解放軍93101部隊，黑龍江 牡丹江 157023；3.解放軍93107部隊，沈陽 110141)

1 引 言

隨著識別通信技術的發展和現代戰爭對識別技術的新要求，敵我識別系統的干擾和防御技術已經成為電子對抗領域的一個重要研究課題。目前,針對敵我識別系統的研究主要分為兩類：一是綜述性研究，主要介紹敵我識別系統發展歷程、技術展望等[1-3]，也有部分介紹其工作模式的[3]；二是技術性研究，如新型敵我識別器的設計[4-10]、敵我識別系統的通信保密[11，12]等。本文通過對國外幾種典型敵我識別系統的技術特點進行分析，重點關注其工作頻率、詢問方式、工作模式等技術環節，找出其薄弱點和突破口，并結合當前電子作戰中經常采用的干擾資源和干擾戰術，探討對其進行干擾和防御的有效手段。

2 敵我識別系統基本原理

敵我識別系統從工作原理上一般分為協同式和非協同式兩種[1]。協同式敵我識別系統(Identification Friend or Foe，IFF)由詢問機和應答機兩部分構成，通過兩者之間數據保密的詢問/應答通信實現識別。協同式敵我識別系統的工作原理如圖1所示，該系統由詢問機發出一個無線電詢問信號，目標應答機接收詢問信號，如果接收到的詢問信號是正確的代碼，應答機將給詢問機自動發送出所請求的應答信號，然后詢問機對應答信號進行解碼，從而識別出目標的敵我屬性。

圖1 協同式敵我識系統的工作原理Fig.1 Principle of cooperative IFF

非協同式目標識別(Noncooperative Target Recongnition，NCTR)沒有與目標間的通信過程，它將被識別目標看作系統的外部環境，通過各種不同功能的傳感器對其結構特征(目標二維投影的長度、寬度、面積等)、統計特征(均值和均方誤差等)、空間特征(方位、速度、距離等)和反射參數/信號特征等進行觀測，收集目標各方面信息，這些信息被匯總到數據處理中心，通過系統處理器對數據進行相關分類、特征匹配等信息融合技術來獲得識別結果，其工作原理如圖2所示。

圖2 非協同式目標識系統的工作原理Fig.2 Principle of NCTR

3 敵我識別系統干擾技術

對敵我識別干擾的方法主要有壓制式干擾和欺騙式干擾，壓制干擾可造成敵方敵我識別器工作紊亂，無法分辨“敵”與“友”；欺騙干擾可使敵詢問器認“敵”為“友”，從而達到欺騙目的。

3.1 對協同式目標識別系統的干擾

協同式系統過程簡單、識別速度快、準確性高，而且系統體積小，易于裝備和更換，密碼有效期短，可有效防止敵方對己方密碼的測控、破譯和利用，是敵我識別的主要手段。目前，許多先進的敵我識別系統如北約的Mark系列，美國的BCIS系統、LIFES系統、CIDDS系統，法國的BIFF系統等均采用協同式敵我識別方式。表1列舉了國外典型敵我識別系統的部分技術參數和技術特點。

對敵我識別系統實施有效干擾的重要前提是對其進行詳細、準確的信號偵察與分析處理，結合系統平臺特征及信號特征，判斷系統類型，然后采取合適的干擾方式。表1中各系統的技術特點既可以添加到輻射源識別庫，用于偵察后信號匹配對比，進而識別信號來源，確定信號平臺，亦可作為干擾方式選擇、干擾資源分配的重要依據。

表1 典型敵我識別系統的技術特點Table 1 The technical features of typical IFF systems

目前，先進敵我識別系統的通信方式主要采用無線電信號、激光信號，或兩種信號方式結合使用。對于采用無線電信號的通道，傳統的有源壓制性干擾仍然是最直接有效的干擾方式，特別是對于機載平臺、地面裝甲平臺的敵我識別系統，可采用功率大、方向性好、作用距離遠的專用電子干擾飛機進行壓制干擾，將電子干擾飛機部署在敵方防空武器射程之外(通常為100 km左右)，干擾樣式可選擇連續噪聲阻塞式干擾或間斷噪聲瞄準式干擾。

對于采用固定頻率或窄帶信號進行通信的系統(如MK XII系統，其詢問頻率為1 030 MHz，應答頻率為1 090 MHz)，建議采用準確瞄準式干擾，干擾信號頻譜寬度約為信號頻譜2～3倍，干擾信號頻率在時間上與信號頻率同步，且不會影響其它通信網的正常通信聯絡。對于采用毫米波通信(有35、94、140和220 GHz共4個空氣傳播窗口)的敵我識別系統，如BCIS系統、ZEFF系統均在35 GHz窗口進行傳播，可以采用干擾機載火控雷達制導信號的方式對其進行干擾，相對準確瞄準式干擾，干擾信號帶寬應適當擴展，干擾功率也應提高。

對于采用數字加密技術的通信方式，當得到敵方的IFF設備或偵察到敵方IFF系統完整的識別信號時，對其進行密碼分析，偵破其正在使用的密鑰，模擬產生敵方IFF系統的詢問或應答信號，對其實施密碼欺騙。也可采用數字儲頻等欺騙性干擾的手段，在對偵收到的詢問信號進行復制的同時，對其進行隨機碼調制，同時進行擴頻、調頻等處理，干擾其解碼設備正常工作。

與無線電波識別技術和毫米波識別技術相比，采用激光技術的敵我識別系統抗電磁干擾性強，信號傳遞通道窄，密碼很難被破譯，調制速度高，大大縮短了識別的時間和信號被截取的可能性，保密性好。對激光敵我識別系統實施干擾，可采用煙幕、氣溶膠、氣球等激光無源干擾來阻斷詢問機和應答機之間的光路傳輸，或采用欺騙式、壓制式激光等有源干擾措施。需要注意的是，干擾機需要對機關詢問信號進行精確的重頻測量和編碼識別，同時干擾功率和干擾時機的選擇也非常重要。

3.2 對非協同式敵我識別系統的干擾

非協同式敵我識別方式可利用信息多樣(如目標的電磁輻射和反射信號、紅外輻射、聲音信號、光信號、CPS信息等)，作用范圍大，可以同時對多個目標進行識別，識別結果可在各作戰武器間共享。其缺點是：從發現目標到采集信息、分析判斷需要進行大量的計算，即使運算速度足夠快也需要較長的運算時間；系統結構非常復雜，各種干擾和不確定因素很多，而且數據融合的處理方法目前還不夠完善，這都導致非協同式敵我識別系統工作的可靠性難以保證。因此，非協同式敵我識別系統目前還無法作為獨立的識別系統使用，但可以作為很好的輔助識別手段，為戰場指揮和決策提供大量信息。

對非協同式敵我識別系統的干擾，應立足于從傳感器前端進行干擾，對于檢測目標電磁輻射的傳感器，可采用有源壓制性干擾；對于檢測目標紅外輻射的傳感器，可采用紅外干擾彈進行干擾；對于檢測GPS信號的傳感器，可干擾對方GPS通信鏈路；對于檢測目標空間特征和反射信號的傳感器，可采用多假目標欺騙干擾。實際上，非協同式敵我識別器在工作時，往往需要同時檢測采集多傳感器信息，然后進行信息融合才能得到識別結果，因此在實施干擾時還需根據實際情況靈活對各種干擾樣式、干擾資源進行合理組織分配，以期達到最佳的干擾效果。

3.3 對新型敵我識別技術的干擾

隨著戰場識別能力的提高，敵我識別技術將向綜合方向發展，多傳感器的數據融合會逐漸占據敵我識別方式的主導地位。除了對傳統敵我識別系統性能提高方面的研究，國外目前已經開始開展綜合識別系統的研制，以及敵我識別系統與C4ISR系統的融合技術。尤其是雷達細微信號分析、各類成像技術、微米/納米技術、數據融合等技術的發展，將使敵我識別系統的干擾愈加艱難，新技術條件下對敵我識別系統的干擾必將成為今后的研究熱點。

4 敵我識別系統防御技術

盡管敵我識別系統面臨電子對抗威脅，但由于其采用窄帶通信、保密性編碼加密，以及多重抗干擾措施(如采用單脈沖、旁瓣抑制等技術)，對其實施有效干擾難度很大，目前還沒有對敵我識別系統干擾成功的戰例。但是，對敵我識別系統防御技術的研究仍然不能放松。

對敵我識別系統的技術防御還應該從以下幾方面進行：

(1)提高通信頻率?；跓o線電通信的敵我識別系統是目前應用最為廣泛的識別系統，但其發散性大、容易被敵方截獲和干擾，建議采用波長更短的毫米波或光波通信來實現敵我識別。毫米波或光波信號通信波束窄，不易被截獲，而且有利于在密集的作戰武器群(如坦克群)中對特定目標進行識別，對煙塵、霧、雨雪等障礙穿透能力強，可在更短的時間內完成加密通信，可以大大降低被敵方截獲和攻擊的可能性；

(2)不斷改進通信加密技術，研究更加高效、封閉的代碼加密技術。對于協同式敵我識別系統來說，其核心技術是數據加密技術和通信收發硬件技術?；跓o線電和微波的通信收發硬件技術目前比較成熟，因此數據加密技術顯得格外重要。敵我識別系統對數據加密技術的基本要求是高效、封閉、準則易變更,以適合戰場可能的需要[2]；

(3)開發數據融合技術，包括協同式敵我識別系統、非協同式敵我識別系統自身的數據融合，以及敵我識別系統與其它系統的數據融合。利用多傳感器信息融合技術，可以將海、陸、空、天各種平臺上傳感器構成龐大的探測體系，對探測的大量目標信息進行數據融合，對目標實施及時準確的搜索、跟蹤、定位和識別，既能提高戰場信息利用率，也能使設備具有較高的抗干擾性能，提高了系統的生存率。

5 總 結

本文在對敵我識別系統的基本原理和幾種典型系統技術特點進行分析的基礎上，提出了對協同式敵我識別系統、非協同式敵我識別系統和新型敵我識別技術進行干擾的幾種方式，對于電子對抗理論研究、作戰訓練具有一定指導意義。但是，鑒于本文提供的干擾、防御方式還主要基于理論研究，尚不具備直接應用于作戰訓練的成熟條件，部分數據的準確性仍需情報數據核實印證，各種干擾方式、干擾戰術的干擾效能也需通過演習訓練進行測試評估。而且，由于各國敵我識別系統保密性要求極高，很難獲取其詳細資料和技術參數，也給本文深入研究其干擾方法帶來許多困難，對于該領域的探索，仍需進行長期的情報積累和技術研究。

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