对抗系统（精选十篇）
对抗系统 篇1
1 电子对抗系统介绍
电子对抗系统是由电子告警系统、无源干扰系统、有源干扰系统三方面构成。
电子告警系统又名电子支援主要是获取敌方电子设备的技术参数, 如通信设备的工作频率、信号特征、调制方式;雷达的频率、脉冲宽度、脉冲周期等。通过对技术参数的分析, 可以确定敌方电子设备的用途、类型、方位。
无源干扰系统是用本身不发射电磁波的箔条弹、红外弹、反射器等器材, 反射或吸收敌方电子设备发射的电波, 使其效能受到削弱或破坏。
有源干扰系统是发射机发射某种形式的电磁波, 使敌方电子设备和系统工作受到扰乱或破坏。发射机所反射的干扰信号载频、功率、调制方式、干扰样式是根据所要干扰电子设备的类型、工作频率和技术体制确定的。
2 技术方案
根据电子对抗系统所要完成的功能和性能, 即工作频段宽、输入输出的信号调制复杂、功能用途差异大、功能需求多、技术实现较复杂的基础上, 我们尽量考虑对系统检测设备的规模、体积的优化, 测试资源的综合。
首先将检测设备中测试资源如脉冲信号源、微波信号源、示波器、频谱分析仪、微波适配器等, 都通过接口总线 (G PIB) 相连接, 主控计算机通过G PIB接口总线实现对各测试资源的远程控制。被测试系统 (SU T) 通过输入输出的高低频电缆与微波适配器相连接。检测设备的通信、控制、供电等接口都汇集到接口适配器, 再转接到被测系统, 如图1所示。
因为电子对抗系统庞大, 需检测的功能与性能指标参数较多, 因此, 在以前的设计中有很多的性能指标不能模拟, 作战功能无法实现测试。而现在的设计尽量采用了成熟的电路模块, 提高系统的系列化、通用化, 主控计算机通过总线控制将多数手动测试转变成模拟仿真测试, 尽量采用数字化与软件化设计, 保证其集成度、可编程能力、以及其可扩展性。对功能测试的系统模块采用模块化设计, 保证分系统和部件的通用性和互换性。
以往的测试方法多为手动加半自动化测试, 对功能的实现和性能指标的采集, 多为人为判定正确性和人工读取指标数据, 这样既耽误时间还不够准确。而优化的测试系统软件不会出现以上问题, 系统软件从层次上划分为完成测试任务的TO P层、对信号及数据接口的支持层、信号及数据接口的驱动层、面向测试应用的应用管理、数据库管理。
通过系统软件, 优化了人机交互界面, 试验者能简单方便的对测试数据、测试信息、测试结论进行管理。
测试任务的TO P层、信号及数据接口的驱动层实现了对硬件平台的测试资源驱动, 实现了信号通道到测试资源的映射, 为测试程序的开发和运行提供了面向信号的服务支持, 并且提供了与硬件平台相关的设备管理、设备自检、通道自校准、相关集成调用接口。
对信号及数据接口的支持层为测试任务的TO P层在运行中提供面向信号的调用, 使得接口应用简单, 在硬件平台的测试变得明了。
3 软件组成
测试设备系统软件从功能上定位共分为三部:第一为面向测试任务、人机交互和测试程序运行的管理控制平台, 第二为面向测试逻辑任务运行的测试平台, 第三为面向系统调试任务接口仿真控制、数据采集、数据加载管理平台。
测试管理运行平台主要是由面向用户与硬件平台相关的系统自检、校准、设备管理、测试任务管理模块、测试数据管理和测试控制、为信号测试的接口模块所组成。其各个组成模块运用主要实现了系统管理、人机交互、数据显示的规范统一, 为信号及数据调用接口提供面向信号的测试通道映射和资源驱动支持。
测试逻辑任务运行的测试平台完成所有功能、性能自动化的逻辑控制。
仿真、数据采集和数据加载平台完成系统测试过程中的数据编辑和数据库加载。
4 总结
电子对抗是使敌方电子设备和系统丧失或降低效能所采取的电波扰乱措施, 目的是削弱或破坏敌方使用各种电子设备和系统执行战场侦察、作战指挥、通信联络和兵器控制与制导的能力, 为隐蔽己方和提高己方飞机、舰艇的生存能力创造有利条件。电子战的能力直接关系到我方军队的战斗力, 和广大指战员的生命安全, 所以对电子对抗设备的检测至关重要, 此片文章给出了不同以往的设计方案, 目的为能更有效的在成品装机前对其进行系统的检测。
摘要：本文主要介绍了电子对抗系统在成品装机前检测不同以往的方法, 给出了其设计的先进方案, 以期得到广大电子对抗爱好者的认同。
关键词：PRI,脉冲重复周期,SUT被测试系统,TCC测试控制计算机,GPIB通用接口总线
参考文献
[1]马银才, 张兴媛.航空机载电子设备.北京:清华大学出版社, 2012.
[2]柯林森 (英) (Collinson, R.P.G) 著.史彦斌.高宪军, 王远达译.北京:国防工业出版社, 2013.
对抗系统 篇2
基于自适应MAS的编队对地攻防对抗系统建模研究
针对当前信息化、网络化的战场环境特点,提出了一种攻防对抗系统的自适应Multi-Agent System(MAS)模型,将整个攻防对抗过程看作为进攻方Agent系统A及对抗性环境E的交互过程,重点分析了攻防对抗过程中代表空中攻击机群编队的`进攻方Agent系统的总体结构框架和基于系统效能的MAS内部行为,给出了Agent系统的自适应行为算法,并进行了相应的仿真分析.仿真结果表明,这种采用基于系统效能准则的自适应MAS建模方法对分析攻防对抗系统的内部行为和总体效能指标提供了一种有效的途径.
作 者：张耀中 张安 何胜强 ZHANG Yao-zhong ZHANG An HE Sheng-qiang 作者单位：西北工业大学电子信息学院,西安,710072刊 名：系统仿真学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION年，卷(期)：18(z2)分类号：V2 TP3关键词：网络中心战 作战效能 MAS 攻防对抗
对抗系统 篇3
“通用红外对抗系统”（CIRCM）项目于2009年4月获得美国国防部负责采购的副防长授权，2010年开始招标。2011年8月，英国BAE系统公司、美国ITT Exelis公司、洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼公司及雷声公司分别拿出了各自的竞标方案。
BAE系统公司拿出的是已经配套装备了83架CH-47“支奴干”直升机并于2009年就投入到伊拉克和阿富汗战场的AN/ALQ-212 “高级威胁红外对抗系统”（ATIRCM）;ITT Exelis公司推出的则是使用了“量子级联激光器”技术的新型系统，并在UH-60“黑鹰”直升机上进行了测试;洛克希德·马丁公司的产品同样使用“量子级联激光器”技术，同时结合了DRS技术公司提供的指示跟踪器模块;诺斯罗普·格鲁曼公司的竞标产品为AAQ-24“复仇女神”定向红外对抗系统;雷声公司的方案使用了AIM-9X“响尾蛇”空空导弹的目标指示器，并整合了“量子级联激光器”模块。
最终，“通用红外对抗系统”（CIRCM）项目由BAE系统公司和诺斯罗普·格鲁曼公司共同研发，旨在为飞机提供一套轻型红外对抗系统，主要针对地面便携式防空系统进行防御，整套系统质量仅38.6kg。该系统可以提供直接的红外对抗，具备较强的目标跟踪能力，锁定目标后发射低功率激光脉冲来干扰导弹的制导系统，使其失去方向。“通用红外对抗系统”的首要任务就是保护机上飞行人员和乘员的生命安全，从类别上讲属于飞行生存设备，拟配备在直升机、倾转旋翼机和小型固定翼飞机上使用，例如AH-64阿帕奇直升机、UH-60“黑鹰”直升机、AH-1“眼镜蛇”直升机、MV-22“鱼鹰”倾转旋翼机上都可以安装，未来也有可能装备到KC-135飞机或无人机上。据悉，美国陆军定制了1076套系统，预计于2015年内开始批量生产，2017年正式装备，合同总价值约合15亿美元。
CIRCM系统两大优势
便携式防空导弹一般都采用红外制导方式，也就是对具备红外热敏信号特征的目标实施进攻，CIRCM正是利用激光来对抗红外探测系统，可以有效应对便携式防空导弹的威胁。
当前，军用飞机如CH-47“支奴干”直升机上装备的“高级威胁红外对抗系统”（ATIRCM）、大型机载红外对抗系统等体积都过大，中小型飞机难以负担载荷，而CIRCM具有轻便、安装简易等特性，是ATIRCM的轻便版，可以满足军队的需求。
CIRCM的优势主要表现在两方面：
一是信息化程度高，便携式设计易于拆装。CIRCM完全实现了自动化运转，对于飞行人员和乘员而言是极具价值的防空系统。整套系统由A套件和B套件两部分组成，B套件包含指示器单元、激光发射器和系统处理单元3个硬件组成部分;A套件主要是B套件安装所必须的线缆。如果飞机上已经安装了A套件，则B套件的安装时间会大大缩短。在这种设计结构之下，B套件会很容易安装，也就是说，整套系统可根据任务需要随时拆装，任务结束后即可拆卸下来用于其他飞机。迄今为止，美陆军已经订购了3000部A套件和1000部B套件安装在飞机上。
二是质量轻，扩展性强。CIRCM与其他对抗系统例如“高级威胁红外对抗系统”（ATIRCM）最大的区别就是质量轻，B套件仅有38.6kg，并且美陆军还在积极想办法降低A套件的质量。此外，CIRCM拥有开放式系统构架，易于扩展，今后可安装更多载荷应对多种威胁。CIRCM还能够提供极高的防护水准，在应对严峻威胁时具有更强的灵活性。
CIRCM系统研制进展
当前，CIRCM已经通过了里程碑A认证，在此认证阶段的过程中实现了技术成熟度，生命周期相关的成本风险也被降低了。如果里程碑B认证实现的话，陆军将正式授予设计合同。里程碑B阶段要研发建造和测试产品，以验证是否能够满足需求。据悉，2015财年内完成里程碑B认证，里程碑C认证则将标志着进入初始生产阶段，预计2017财年开始。
该系统预计将在2019财年在陆军和海军部署，未来还将取代CH-47支奴干直升机上的“高级威胁红外对抗系统”（ATIRCM）。
红蓝对抗系统原型的程序实现方法 篇4
视景仿真技术的研究近年来十分活跃, 它汇集了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术、高度并行的实时计算技术和人的行为学研究等多项关键技术。视景仿真给用户以逼真的体验, 为人们研究事物、观察事物提供了极大的便利。计算机仿真技术、网络通信技术的快速发展, 使视景仿真技术日益成熟, 为利用视景仿真提高空管效能创造了良好条件, 特别是一些优秀的视景仿真平台的出现, 大大推动是虚拟现实技术的广泛应用。Vega Prime是一种用于实时仿真及虚拟现实应用的高性能软件环境和工具, 是可灵活扩展的软件工具, 用于创建及配置视景仿真、多领域仿真和通用可视化应用的视景平台, 许多学者展开了基于Vega的视景仿真的应用研究。
但是, 目前基于Vega或Vega Prime的应用的范围比较窄, 应用的模式较为单一, 而且应用的目的是用来演示, 可交互程度低。如郑淳针对古建筑数字化保护问题, 提出基于Multigen系列产品Vega Prime视景仿真渲染软件环境, 建立古建筑群的三维虚拟现实系统[1], 该系统主要目的是实现古建筑群的三维重现、视景漫游, 在单机上可以完成各项功能。刘航结合虚拟场景系统开发实例, 阐述了基于Creator/Vega的虚拟场景仿真系统的设计过程[2], 然而其仅仅实现了利用键盘、鼠标等一般输入输出设备, 进行步行、鸟瞰等方式的漫游, 交互功能不够丰富。黄伟等人利用Vega Prime实现了船舶虚拟机舱的漫游方法以及漫游过程中的碰撞检测技术, 开发出船舶机舱虚拟现实仿真系统[3], 从应用目的来看, 也仅仅是为了建立了一个逼真的船舶机舱虚拟场景, 实现人在虚拟机舱环境中的漫游, 应用模式较为单一, 应用目的不够鲜明。虽然褚彦军等人针对当前的视景仿真系统大多只能实现单一场景仿真的局限, 提出一种基于Vega Prime的可定制、可扩展的视景仿真系统框架[4], 在一定程度上克服了传统的视景仿真系统通常只能对单一场景进行仿真的缺点, 但在网络交互上还只是单向的接收数据驱动场景变化, 交互性还有待改进。
通过对相关的文献分析[5,6,7,8,9,10,11]得出结论, 当前基于Vega的应用研究存在3个方面的缺点: (1) 应用范围较窄, 普遍来看是自然环境展示领域的应用; (2) 应用模式单一, 一般来说都是场景的漫游系统, 交互性差, 不能实现基于网络的复杂的交互功能; (3) 应用目的老套, 仅仅是为了三维场景的重建, 用来实现漂亮的演示, 用于算法或理论验证的不多。
因此, 基于Vega Prime2.0仿真软件平台, 以实现一种红蓝对抗系统原型为例, 提出了一种基于虚拟建模技术和多线程技术的实现方法, 主要包括三维场景建模、碰撞检测与响应、多线程网络通信等关键技术。从系统原型的实验效果来看, 提供了一种基于网络的应用模式, 拓宽了基于Vega的仿真系统的应用范围, 达到了使用仿真系统的提高单兵对抗经验的目的。
2 关键技术
2.1 三维场景建模
三维场景模型是任何一个虚拟现实系统不可或缺的重要部分, 是红蓝对抗系统的基础。对于一个仿真系统, 主要的三维仿真模型包括两个部分, 一是三维地形, 二是场景中的对象。模型的构建主要通过建模工具来完成, 可以选择Vega Prime同一公司的产品MultiGen Creator来实现。该软件是由MultiGenParadigm公司开发的一种用于对可视化系统数据库进行创建和编辑的交互工具。MuhiGen Creator是世界上领先的实时三维数据库生成系统, 具有完整的交互式实时三维建模系统, 广泛的选项增强了其特性和功能。用于产生高优化、高精度的实时3D内容, 可以用来对战场仿真、城市仿真和计算可视化等复杂场景的视景数据库进行产生、编辑和查看。这种先进的技术由包括自动化的大型地形和三维人文景观产生器、道路产生器等强有力的集成选项来支撑。
MuhiGen Creator在满足实时性的前提下, 能够生成面向仿真的、逼真性好的大面积场景。它可为25种之多的不同类型的图像发生器提供建模系统工具, 其OpenFlight格式在实时三维领域中成为最流行的图像格式, 并成为仿真领域的行业标准。
红蓝对抗系统中需要获取的建模数据主要是指单兵对抗场景内各种基础设施的参数信息、周边建筑物的信息、整个场景的分布信息以及环境景观的纹理信息等, 大部分属于静态实体的建模。对于场景中的主要对象士兵来说, 属于动态实体。利用Creator对士兵进行建模主要是通过Switch节点来实现的。在根节点下建立几个子节点, 在关键的地方采用Switch节点, 通过屏蔽码实现士兵的各种动作。
2.2 碰撞检测与响应
碰撞检测 (Collision Detection, CD) 也称为干涉检测或者接触检测, 用来检测不同对象之间是否发生了碰撞, 它是计算机动画、系统仿真、计算机图形学、计算几何、机器人学、CADCAM等研究领域的经典问题, 也是红蓝对抗系统中影响仿真逼真度的一个重要方面。碰撞物体可以分为两类:面模型和体模型。面模型是采用边界来表示物体, 而体模型则是使用体元表示物体。面模型又可根据碰撞后物体是否发生形变分为刚体和软体。在红蓝对抗系统中, 士兵与场景的碰撞, 被认为是刚体运动物体之间的碰撞。所以, 主要考虑刚体运动的碰撞检测与响应算法。
比较典型的算法是基于包围盒 (bounding box) 的碰撞检测算法, 它是由Clark提出的, 基本思想是使用简单的几何形体包围虚拟场景中复杂的几何物体, 当对两个物体进行碰撞检测时, 首先检查两个物体最外层的包围盒是否相交, 若不相交, 则说明两个物体没有发生碰撞, 否则再对两个物体进行检测。基于这个原理, 包围盒适合对远距离物体的碰撞检测, 若距离很近, 其物体之间的包围盒很容易相交, 会产生大量的二次检测, 这样就增大了计算量。
包围盒的类型主要有AABB (Aligned Axis Bounding Box) 沿坐标轴的包围盒、包围球、OBB (Oriented Bounding Box) 方向包围盒和k-DOP (k Discrete Orientation Polytopes) 离散方向多面体等, 其中AABB是比较常见的算法。一般来说, 给定一个左下顶点和一个右上顶点, 即可构造一个AABB包围盒。那么AABB的技术只需计算给定对象的各个元素顶点的坐标的最小值和最大值即可。如果最小值分别为minx、miny、minz, 最大值分别为maxx、maxy、maxz, 则构造该AABB的左下顶点坐标为 (minx, miny, minz) , 右上顶点坐标为 (maxx, maxy maxz) 。在Vega Prime2.0仿真平台上, 系统提供了AABB的方法, 为实现碰撞检测与响应算法奠定了技术基础。
2.3 多线程网络通信
线程是比进程更小的单位, 可以认为进程是由一个或多个线程组成的。线程分为前台线程 (所有前台线程退出后, 当前进程才能退出) 和后台线程 (不用等待后台线程退出, 进程随时可以退出) 。系统中采用多线程技术, 可以不阻塞界面操作而进行复杂而耗时的后台数据交换、数据读取和计时等待等操作。系统用多个线程来帮助完成指定的任务, 采用多线程技术可以使程序反应更快、交互性更强。在红蓝对抗系统中为了实现网络对抗, 就需要无阻塞地满足双方数据的发送与接收。在每个客户端上, 应该至少保持两个网络通信的线程。
在Vega Prime2.0平台上, 提供了网络通信的socket类:vuSocket。这是一个基础类, 由此派生出来的两个类:vuSocketTCP和vuSocketUDP。在系统实现中, 使用这些两个类, 特别是vuSocketTCP类, 实现Vega Prime程序的网络通信, 完成网络交互功能。
3 红蓝对抗原型
3.1 开发环境
红蓝对抗系统开发是在高性能配置的PC上完成的, 开发的软件平台包括VC++7.1和Vega Prime 2.0[13,14]。
MPI的视景仿真渲染工具Vega是世界上领先的应用于实时视景仿真、声音仿真和虚拟现实等领域的软件环境, 它用来渲染战场仿真、娱乐、城市仿真、训练模拟器和计算可视化等领域的视景数据库, 实现环境效果等的加入和交互控制。它将易用的工具和高级视景仿真功能巧妙地结合起来, 从而可使用户简单迅速地创建、编辑、运行复杂的实时三维仿真应用。由于它大幅度减少了源代码的编写, 使软件的进一步维护和实时性能的优化变得更容易, 从而大大提高了开发效率。使用它可以迅速地创建各种实时交互的三维视觉环境, 以满足各行各业的需求。它还拥有一些特定的功能模块, 可以满足特定的仿真要求, 例如特殊效果、红外和大面积地形管理等。
利用其跨平台性与可扩展特性, Vega Prime成为实时3D应用开发与调度最佳的COTS类工具包。Vega Prime能够充分满足对先进的仿真应用进行快速配置、创建和调度, 为应用提供最佳的点到点解决方案。同时, 由于能够方便地将新代码与现有代码集成, Vega Prime节省了大量的时间, 极大提高了资源利用和可重复使用程度。除此以外, 基于灵活的VSG和便于使用的GUI图形配置工具, Vega Prime能提供API类库[15]和诸多强大的功能, 如环境效果、运动模型、坐标系、虚拟纹理和轨迹/路径工具。
对于一个开发工具来讲, 集成开发环境 (IDE) 的好坏直接决定着开发人员在实际软件开发中能否进行高效率的工作。微软在VC++7.1版本的开发套件中, 为了配合其革命性的软件开发计划, 相对于与VC60对集成开发环境作出了重大调整和改进。Visual C++是Microsoft公司推出的使用极为广泛的基于Windows平台的可视化编程环境, 如在Vega的前期版本中, 就是使用VC60。Visual C++7.1 (Visual C++.NET 2003) 与以往版本相比, 增加许多新的特性, 这其中包括:Web应用程序、新颖的C#编程语言以及ATL、DCOM、MFC、数据库等方面的增强, 尤其是在开发环境界面上变化更大, 它采用平面化的操作界面, 这一点有点类似Visual Basic, 它的亲和性使得更多的程序开发人员乐意接受。
另外还包括三维建模工具Creator、局域网环境等。整个环境参数如表1所示。
3.2 实现方法
红蓝对抗系统主要包括人机接口处理程序、碰撞检测与响应程序、网络数据收发线程等, 下面分别对这3个主要方面的算法实现进行描述。
(1) 人机接口处理程序是接收用户操作的主要入口, 是处理和响应用户操作的过程。首先在系统的入口处, 注册键盘和鼠标处理程序, 代码如下:
然后, 分别实现keyboardHandler和mouseHandler两个函数。键盘处理程序实现的功能包括视角切换、开火、跑步、慢步、后退、方向变换等, 实现代码如下:
鼠标处理程序实现的功能主要是视角方向变化, 同时控制枪口的瞄准点, 配合空格键, 对敌人进行有效射击。
(2) 碰撞检测与响应程序:根据红蓝对抗系统的特点, 碰撞主要发生在士兵行进的过程中, 根据Vega Prime的碰撞检测机制, 可采用仿真平台提供的基于AABB包围盒的方法进行碰撞检测, 编写响应处理程序, 解决士兵行进过程中出现的“穿墙”、“入土”或“上房”的问题。为了不影响士兵行进的速度, 碰撞检测和处理程序在一个单独的定时器里面完成。首先在系统程序的入口处添加一个定时器, 主要程序代码如下:
在时钟事件处理程序里面进行碰撞检测与响应, 主要算法描述:在帧更新时钟里面记录士兵的当前位置p1, 在碰撞响应时钟里面, 计算士兵的AABB包围盒下一个位置p2是否发生碰撞, 如果发生碰撞, 则设置士兵的下一个位置仍为p1, 否则把p2位置赋值给士兵的当前位置。
(3) 网络数据收发线程:网络数据收发是两个独立的线程, 分别处理接收数据和发送数据。首先在系统的入口处, 注册这两个线程, 主要代码如下:
其中, identityType是用来记录登录者的身份的。
然后, 分别实现线程MyThreadProcR和MyThreadProcS。数据接收线程的实现算法描述如下:
数据发送线程的实现算法描述如下:
3.3 实现结果
整个工程编译之后运行, 首先出现红蓝方登录窗口, 如图1所示, 确定后系统进入到主界面, 如图2所示。然后, 用户就可以使用键盘和鼠标, 控制士兵进行自由运动了。当前士兵视角的变化会引起枪口瞄准镜的变化, 使用空格键, 控制手中的枪开火。这样就可以完成简单的网络对抗了。图3、图4分别是红方瞄准、射击蓝方后的结果。
4 结语
在虚拟仿真应用领域, 基于Vega Prime的应用已经很广泛了。然而, 大部分应用仅起到了简单的三维演示的作用, 作为高性能视景仿真软件, Vega Prime提供了一系列可以进行网络通信的模块, 完全可以实现更复杂的网络交互功能, 不但可以拓宽基于Vega Prime开发的仿真系统的应用范围, 还可以丰富其应用模式, 进一步可使用由此开发的仿真系统, 对各种理论算法进行验证, 或者对一些技能进行训练, 提高训练者的经验值。
对抗为主缓和为辅 篇5
布什对华政策有两个基本特点：一是执意挑起中美军事对抗；二是对安全关系与经济关系采取逆向的双轨政策。
借“中美撞机事件”，布什政府刻意恶化中美关系，制造两国军事对抗的气氛。“撞机事件”发生后仅三个小时，美国就将此事通报新闻界，以图把事情闹大。美机组人员于4月11日返回，第二天小布什就带头否认“非常对不起”（very sorry）是道歉。四月下旬，布什政府决定对台出售40亿美元的武器，其中包括潜艇等进攻性武器。这是1992年老布什对台出售60亿美元武器以来最大的一笔对台军售。4月25日，布什对新闻界宣称，他将“不惜任何代价武力保卫台湾”，引起轩然大波。有人称美国的对台政策正在从“有意的战略模糊转向战略紊乱”。各界的恐慌迫使布什不得不改口说“不会改变一个中国的政策”。5月初，美国国防部向新闻界宣布“停止与中国的一切军事往来”。由于美国国务院认为不妥，于是又改为“个案审理”。这种语言的修改并没有改变实质政策，中美军事往来还是被禁止了。与此同时，美国国防部宣布收回已发给部队的由中国制造的贝雷帽。其目的是要在军中制造反华情绪。5月4日，布什下令联邦政府各机构“逐个”审议与中国的各项接触。于是持中国护照的人被禁止进入政府建筑物，甚至供游客参观的白宫也禁止接待中国护照持有者。5月中旬，布什政府同意台湾当局领导人陈水扁“过境”。5月28日，美国国防部长拉姆斯菲尔德则提出美国人要为战争做好准备。
就在布什政府不断挑起中美军事对抗的同时，美国政府却执行着与中国加强经济合作的政策。自布什政府成立以来，美国国务卿鲍威尔多次明确提出，美国将中国视为战略上的竞争对手，但在经济上中美是合作伙伴。6月1日，布什写信给众议院和参议院领导人，正式要求延长与中国的正常贸易关系。他说，发展对华贸易关系有利于美国农民和美国企业。去年美国对华出口增加了24％，“公平贸易对于提高美国人的生活水平至关重要”。
布什对华政策由多种因素造成，这些因素可以分为个人利益、思想认识和战略关系三个层次。
个人利益层面。出于选举政治的需要，布什政府试图将中国塑造成战略威胁，以争取有利于连任的政治环境。布什能赢得2000年的选举，关键之一是经费充足，特别是得到了美国军工复合体的财力支持，使其竞选资金超过其他总统侯选人竞选经费的总合。为了能在2004年大选时再次得到资金的优势，布什当政后自然需要“投桃报李”，大幅度增加军工产品的订单，大规模增加国防开支。此外美国经济正面临长期衰退危险，为了刺激经济，布什政府也需要大幅增加军费。然而要大规模增加国防开支需要一个理由，于是制造国际威胁便成了必然。布什政府一上台就对伊拉克进行军事打击，停止了与朝鲜的安全对话，为其增加军费创造紧张国际环境。但这些被美国称为“无赖国家”的军事力量太小，无法使国际社会和美国民众相信美国面临着安全威胁，因此布什政府采取故意挑衅中国，特别在台湾问题上刺激中国对抗的方法，以制造国际安全的紧张局势。
思想认识层面。布什内阁成员以保守现实主义者为主，他们的共同点是患有“敌人饥饿症”。保守现实主义认为，如果没有一个共同的外部安全威胁，世界上就没有国家需要美国的安全领导，因此保持外部的共同威胁是维持美国主导世界安全事务的前提。为了维持美国在欧洲安全事务的主导权，美国必须把俄罗斯阻止在北约之外，从而保持西欧国家在安全上对美国的依赖。为了保持美国在东亚地区安全的主导权，美国需要让中国成为主要威胁。特别是在朝鲜半岛南北双方的政治和解取得进展后，以朝鲜为安全威胁的借口越来越站不住脚。东亚地区安全环境的不断改善最终将危胁美国军事基地的存在，为此美国有必要制造中美之间的军事紧张，创造一个可信的安全威胁，从而保持这一地区对美国的军事依赖。布什政府的保守现实主义观念使其思维方式总是向冷战偏移。特别是中国明确表示和平统一是对台政策的主轴后，小布什政府就更加认为，以中国为敌重回冷战是没有战争危险的。
战略关系层面上。布什政府认为中国的崛起将最终挑战美国的世界霸主地位，因此需要通过在台海进行军事对抗的方法牵制中国的崛起。他们认为，冷战后美国与世界上其他主要国家的实力差距都扩大了很多，但与中国实力差距如果按购买力平价计算则缩小了。如果不及早对中国加以牵制，让中国在本世纪中叶或更短的时间里实现中等发达国家水平的战略目标，中国的总体实力将大大增强，不可避免地挑战美国的世界霸主地位。这种担心使得布什政府明确将中国定为美国的战略竞争者。因此用台湾军事对抗牵制中国发展的战略也成为布什政府的首选。
需要特别指出的是，布什政府挑起中美军事对抗并不必然削弱其加强与中国经济关系的政策。增加国防开支和加强与中国的经济合作都有助于美国经济的回升，两者并不矛盾。中美在经济上已经形成较强的利益互补关系，美国不愿放弃中国市场。从策略上讲，布什通过加强经济合作的方法，可在一定程度上牵制中国以武力解决台湾问题的决心，这有助于实现在台海地区紧而不战的目标。而从防止中国挑战美国霸主地位角度讲，加强与中国的经济合作又有助于中国接受美国价值观，降低中国民众对美国霸权政策的不满情绪。
布政府将进一步采取向中国进行军事挑衅的政策，即使调整对华政策也不会完全放弃军事对抗的政策，缓和政策将是有限的。
在得到国会认可大幅增加国防预算之前，布什还会采取进一步向中国进行军事和政治挑衅的政策，以期制造更严重的紧张环境。布什政府可能会进一步在台湾问题上作文章。在加大与台湾军事人员往来的级别和数量的同时，还会加强军事合作的实质性内容。美国太平洋总部已经开始为台湾提供军事人员的训练，这种实质性的军事合作虽然还不致发展到联合军事演习的程度，但美国军用运输器利用台湾军事基地的危险不能排除。美国国防部已向台湾军方提出在“紧急状态”下使用台湾军事设施的要求。政治上，美国虽不会支持台湾在法理上的独立做法，但可能公开支持台湾实质独立的政策，如支持台湾加入一些非政治性的国际组织。由于参议员杰福兹退出共和党，使民主党成为参议院的多数，布什要求增加国防开支的困难加大。为了克服这种新的困难，布什政府有可能加大中美军事对抗的力度，以争取国会的支持。为了2002进一步大幅增加国防开支预算，布政府有可能把增加中美军事紧张的政策执行到明年春季。
当增加国防开支的目标得到一定程度实现时，或是中美关系过度紧张引发过大政治压力时，布什政府都有缓解双边关系的可能。然而由于利用台湾从战略上牵制中国崛起的基本战略不变，因此布什将不会改变与中国对抗为主的大方针。同时，出于利用与中国对抗的政策配合其2004年大选的需要，布什不会放弃与中国对抗的政策。因此，今后四年，布什采取缓和中美关系政策的时间也将是较短的。
舰船电子对抗系统的构成与技术分析 篇6
1 舰船电子对抗的实现
在实际的应用环境中, 一个相对完整的舰船认知电子对抗系统包括三个主要的功能部分, 即认知侦查系统、智能干扰系统以及电子防护系统。三个方面分别执行不同职能, 并且以电子对抗数据库作为基本的工作依据展开工作。其中认知侦查系统负责对舰船周围环境电磁信号进行截获, 并且展开进一步的深入分析和处理, 实现对于相应信号的识别;而智能干扰系统则则负责生成对应的干扰信号, 并且展开必要的调整, 在此基础之上还需要进一步对干扰效果展开综合评估;最后, 电子防护系统负责对频谱的使用进行规划、兼容协调以及敷设控制。除此以外, 整个系统中还存在综合控制系统, 用于实现对于系统中的不同组成部分进行协调和控制, 从任务角度实现规划和监视。
整个电子对抗系统运行结构参见图1。
进一步从电子对抗系统的能力角度看, 为了能够实现对其综合评估, 进一步推动电子对抗系统自身的发展。实际应用过程中, 通常需要从侦查发现、信息传输、指挥控制、防御干扰以及适应等几个方面对电子对抗系统的整体素质展开衡量。
2 舰船电子对抗措施分析
舰船上的电子对抗系统虽然不能在战争环境中发挥决定性作用, 但是仍然存在不容怀疑的积极价值。
2.1 干扰GPS制导反舰导弹的方式包括阻塞式干扰、欺骗式干扰以及对INS/GPS系统干扰
阻塞式干扰是通过发射宽带干扰信号达到压制GPS接收机的前端信号, 从而使GPS前端无法接收到正常GPS信息的目标, 最终实现对于GPS信息的干扰作用。此种干扰方式存在多种实现方式, 对应的效果也不尽相同, 目前在应用领域效果比较好的是称为“宽带均匀频谱干扰”的机制, 信号接收端能够通过其大部分的干扰信号, 因此整体效果较好。而对于欺骗式干扰而言, 主要是采用与GPS相似的信号对接收机进行干扰。但是当GPS接收机开始正常跟踪卫星信号之后, 欺骗信号经过码同步后的扩谱解扩, 必然难以跟踪回路, 因此需要将接收机原来建立的锁定予以去除, 之后才能展开欺骗干扰。采用GPS与INS复合制导, 主要是利用GPS制导定位精度长效稳定特征和INS制导精度短期稳定性共同对制导性能形成改善和修正。此种工作方式在高动态和强干扰环境下, 会表现出良好的适用性, 并且在精度方面状态良好。
2.2 红外隐身是常见的干扰工作方式
现代水面舰艇的隐身技术主要包括改变舰船外型设计以及采用雷达吸波材料两个方面。其中前者通过干舷外张10~20°, 上层建筑侧壁内倾7° ~15°来实现RCS的尽量减少, 情况良好的情况下, 能够减少多达80%的水平。而后者则通过在舰船表面加敷雷达吸波涂层来实现对于RCS的降低。在面对冷却排气烟流和降低烟道表面温度任务的时候, 通常会采用主机排气的红外抑制系统, 而当需要改变舰船表面辐射和反射特征的时候, 则多考虑采用吸波和绝热材料。
2.3 烟幕干扰是重要的无源干扰手段
烟幕干扰的性价比状态极佳, 因此在近年得到了长足发展, 通常的做法是在舰船和导弹之间投放烟幕弹、气溶胶、角反射器等专用介质以破坏反舰导弹的末制导雷达与舰艇之间的电磁传播条件。实际工作中常见的两种技术手段, 包括发射式红外烟幕以及发射具有选择性的3~5μm以及8~12μm两个波段窄带吸收或连续性宽带吸收特性的遮蔽材料。其中前者能够有效改变红外辐射特征, 利用烟幕自身红外辐射对目标辐射特征形成抑制, 从而实现遮蔽作用。而后者则以烟幕本身的吸收和反射作用作为依据, 降低目标辐射强度至无法有效识别的水平。
3 结论
舰船的电子对抗手段在近年来发展日趋成熟, 除了上述常见的几个方面以外, 包括假目标欺骗等, 都成为重要的对抗和干扰手段, 并且在现代化战争中发挥着重要的作用。
参考文献
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对抗系统 篇7
合成孔径雷达在军事情报侦察和战场监视方面具有极其重要的军事价值, 这已在海湾战争、北约入侵科索沃战争、美英袭击阿富汗战争和最近的伊拉克战争中得到了充分的证实。
除光学侦察、电子侦察外, 合成孔径雷达由于具有远距离侦察、高分辨率成像和全天时的特点, 无疑将是敌对我实时情报侦察和战场监视的一种重要手段。因此, 为了适应未来信息作战的需要, 打破敌人的信息获取优势, 破坏和削弱敌方星载、机载合成孔径雷达对我重要军事部署和军事行动的侦察能力, 研究合成孔径雷达对抗信号处理技术已迫在眉睫。
1 合成孔径雷达的主要特点
合成孔径雷达具有很强的抗干扰能力, 主要有两方面的原因:一是雷达对回波进行相关处理, 它不仅提高了雷达图像的分辨率, 还使其获得了很大的信噪比增益;二是成像处理器对回波相位有严格的要求, 这可有效地对付普通的欺骗干扰信号, 使其难以形成虚假目标或图像。
由于SAR是一种相干成像雷达, 要求回波信号具有良好的相干性, 因此, 它对雷达发射机参数和天线波束指向有严格的要求。在一次成像时间内, 线性调频信号的调频带宽和脉冲宽度、雷达的载波频率和脉冲重复频率都不能随意改变, 而天线的波束指向也必须与飞行方向保持固定的夹角 (如条带式SAR) 或始终指向被观测地区 (如聚束式SAR) 。这些限制使雷达侦察系统更容易获取SAR的工作参数。因此, 干扰机也更容易在频率和方向上对准SAR, 从而提高干扰的效率。
2 信号处理原理与算法
信号处理系统是对抗合成孔径雷达非常重要的环节, 它需要对星载或机载SAR雷达的技术参数进行侦察截获、处理和分析, 提供的主要技术参数包括:工作频率及变化范围、脉宽、脉冲重频、脉内特征参数和变化规律。同时实时完成对SAR等雷达信号的重频跟踪, 重频跟踪波门准确引导干扰机在特定时间和方向释放干扰信号。
2.1 信号预分选
预处理主要完成信号的分流稀释与预分选等功能。根据截获接收机对较大时宽信号给出的一串载频码, 来估算信号带宽, 利用这一带宽信息和信号时宽、方位等信息, 采用关联比较的方法, 将疑似SAR从脉冲串中提取出来。利用方位和频率两维关联存储器, 完成对疑似SAR信号的预分选功能。当采样时间窗结束后, 交给后续处理器完成分选、识别处理。图1为信号预处理功能实现框图。
2.2 信号精分选
信号精分选就是去脉冲交错, 即利用脉间参数如脉冲重复间隔对脉冲描述字进行分组。
基于重频分选的方法较多, 有序列搜索法、PRI统计直方图分析处理、累计差直方图法 (CDIF) [1]、序列差直方图法 (SDIF) [2]、基于PRI变换的分选法[3]、平面变换技术 (可视化分选技术) 等。
CDIF的最大缺陷是需要数量很多的差值级数, 即使很简单的情况也是如此, 另一个缺陷是在有大量脉冲丢失的情况下, 在CDIF中检测到的是谐波, 造成虚假辐射源。SDIF直方图中, 仅仅当前的差值存在, 所以比CDIF直方图更快、更清晰。在大量脉冲丢失时, SDIF算法采用次谐波检验防止虚假检测。利用多种算法计算在不同环境下的处理速度和分选的正确率, 结合CDIF运算量大, SDIF精度不高的特点, 在设计时只计算当前阶的序列差, 保留上次的计算结果, 统计时作累计差, 同时不进行谐波搜索, 这样保证算法的速度和精度。
对多次分选结果进行统计, 利用M/N准则判断是否送出结果, 对重频谐波进行判断, 如果频率、方位、脉宽相同利用统计结果给出重频值。
根据实际信号调整容差范围, 如重频抖动、大时宽信号放大容差;固定信号则根据统计结果减小容差, 保证精度。
2.3 多批目标的实时重频预测和跟踪
雷达系统的侦察和干扰, 常常要锁定跟踪某个或几个特定的信号, 为了信号的侦察和干扰兼顾, 需要在时域上进行时间段分割, 实施有针对性的干扰, 以使干扰系统具有较好的实时性、准确性和针对性, 因此需要在信号处理系统设计雷达信号重频跟踪器。
重频跟踪波门是引导接收机完成对目标信号角误差提取, 同时为被动跟踪和干扰产生的基准, 不能准确稳定输出跟踪波门将直接影响跟踪质量和干扰效果。
重频跟踪器输出的重频跟踪信号提前于预测的目标下一个到达时间, 并给出重频跟踪上与否的标志信号。跟踪器以PRI为精确识别参数[5], 对输入脉冲序列进行时域相关处理, 达到正确捕捉之后, 立即产生跟踪波门的目的, 同时对连续丢失数个脉冲, 则给出目标丢失标志信息。
2.4 目标脉内特征分析
在时变信号中, 线性调频信号、非线性调频信号和相位编码信号广泛应用于低截获雷达中, 特别是SAR雷达中普遍采用线性调频信号, 为了更好地对SAR信号进行精确地识别, 因此对这类信号的参数估计是本系统十分关心的问题。
由于输入信号数据率高达1 GHz, 为了保证处理的实时性和分析精度, 采用分段进行4 096点基16 FFT频谱分析的设计思想, 分析每段信号的频谱结构, 同时采用最小二乘曲线拟合算法和质心算法求出信号的中心频率。
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式中:fi为每段中的信号所对应的频率值;Ai为每频率点所对应的幅度根据多段信号频谱的分析结果以及段间的相关性分析, 利用最小二乘曲线拟合算法, 计算其斜率, 根据斜率计算频率理论值, 和实际值比较计算其均方根误差。对均方根误差进行门限判别处理, 过门限认为是非线性, 否则认为是线性调频。图2为脉内分析功能实现框图。
3 系统工程实现
信号处理系统以基于CPCI总线的通用信号处理机为平台, 采用嵌入式VxWorks操作系统。CPCI总线的通用信号处理机采用标准CPCI底板, 有多个槽位, 0槽位提供给CPU控制板, 来提供总线时钟、总线仲裁、系统配置、DMA传输、中断处理等功能, 其他槽位为用户自行配置。
0槽计算机通过CPCI总线来实现和信号处理各插件之间的通信;通过网络来实现和显控以及干扰产生分系统之间的通信。计算机采用嵌入式VxWorks操作系统进行通信处理, 这个操作系统的特点在于实时性强, 可裁减, 易于维护。
信号处理系统主要由5块基于CPCI总线的6U板卡来完成。其中预处理板完成信号的稀释、预分选;两块主处理板其中一块完成信号的精分选、信号融合以及重点目标的实时跟踪, 另一块完成SAR信号的脉内特征分析;两块接口板完成分系统之间的时序、数据接口的转换和高速数据传输的任务。图3为信号处理硬件组成框图。
预处理板主要由Altera公司的Stratix系列的FPGA EP1S60F1020BGA 2片, 2M×36 B RAM 8片组成。兼顾硬件设备的容量和本系统的频率侦察范围、测频精度, 并考虑捷变频等特种雷达, 页面存储容量为256×256, 即处理的最多载频种类是256个。在每一个页面内存满256个载频信号后就不再允许具有相同方位角的相同载频的脉冲描述字进入该页面内, 从而达到最大限度稀释数据的目的。
主处理板以TigerSHARC系列数字信号处理器ADSP-TS201 TigerSHAR为硬件平台, 通过FPGA EP1S60F1020BGA产生中断, 完成ADSP-TS201的总线管理。信号精分选的处理分别由4片DSP来完成, 实现同时、多批目标的脉冲分选技术。
重频跟踪器在FPGA EP1S60F1020BGA中完成, 依据ADSP-TS201分选输出的雷达信号特征值包括频率、脉宽、方位和重频以及重频的变化类型, 首先在频率和方位、脉宽上对收到的脉冲描述字进行初步筛选。根据重频变化类型决定选用不同的跟踪方式和多起始点判别处理方式。采用可变的起始准则和结束准则以实现在侦察模式和干扰模式下快速准确可靠的重频信号跟踪。
为了保证脉内特征分析功能的实时性, 光纤数据转换、基16FFT的频谱分析、求质心等算法实现主要在FPGA中并行处理完成, 处理速度90 MHz, 数据率降低后, 在ADSP-TS201 TigerSHARC处理器中完成最小二乘曲线拟合和脉内频率特征的提取等任务。
4 结 语
该系统采用高速DSP处理器技术、CPCI标准总线控制技术、光纤传输技术、模块化技术、新的快速算法和设计技术, 已在某大型电子对抗系统中成功应用。在动态目标的宽带精密被动跟踪试验中 (试验距离300～1 000 m) , 信号处理系统能够对PDW进行正确的信号分选并提供准确的脉内特征信息, 对常规、频率捷变、MTI体制、MTD体制、脉冲多普勒、合成孔径 (SAR) 等多种雷达信号提供稳定的重频跟踪波门, 实现对目标的稳定、连续被动跟踪, 验证了信号处理技术和算法的正确性, 保证了电子对抗整机系统的性能指标。
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对抗系统 篇8
近年来,各种无线电考试作弊工具盛行,使用无线电设备进行考场作弊的现象上升趋势明显。此类活动正逐步呈现出集团化、网络化和产业化的特点,规模逐步扩大,尤其是在国家英语四六级考试、考研、成人高考等全国性大型考试中[1,2,3]。这是对考试公平性和公正性的公然挑衅。
目前针对无线电作弊采取的主要手段是干扰压制[4,5]。干扰压制的方法是针对一定的无线电频段进行盲干扰,阻止利用该频段进行作弊的可能。干扰压制方法的缺点是在屏蔽作弊信号的同时也导致考场附近一些正常通信的中断,同时它对盲干扰频段以外的作弊信号无能为力。
本文为了解决上述问题,提出了一种专门用于考试无线电防作弊场合的无线电对抗系统,通过对无线电频谱各个波段进行搜索扫描,对作弊信号进行识别、解调和监听,并根据需要施加干扰,同时搜集监测到的作弊信息汇总起来以便分析无线电作弊的规律。本系统是发现式监测干扰系统,因此它不会像干扰压制方法那样对考场附近正常的通信信号进行干扰。同时本系统是全频带的监测干扰系统,它能实现作弊信号的全频带干扰。本系统的监测子系统和干扰子系统是两个独立的系统,它们之间是主从关系,一个监测子系统可以控制多个干扰子系统。另外,本系统对作弊信息有存储、汇总和分析的功能,最终能形成报表供专人参考。总之,本系统是一个功能全面的无线电对抗系统,它能有效遏制无线电方式的考试作弊行为,维护考试的公正性。
2系统组成
本系统由监测子系统和干扰子系统组成。其中监测子系统为主控系统,放在考试楼宇内;干扰子系统为受控系统,放在考试楼宇外。监测子系统能够监测20MHz～1GHz范围内的无线电信号,并根据作弊信号的特征对其进行检测,记录和解调等,最后根据需要,将作弊信号的信息通过GSM(Global System of Mobile communication)网络发送给干扰子系统。干扰子系统针对不同的信号类型,实施不同方式的干扰;干扰子系统最多能同时干扰8组作弊信号,干扰覆盖范围为一个考点。
由图1可知,监测子系统包括射频模块、中频处理模块、基带处理模块、系统控制模块、数据存储模块、音频视频输出模块和对外通信模块。
由图2可知,干扰子系统包括GSM模块、微控模块、波形产生模块、倍频及波段选择模块、功率放大模块和干扰天线。
3监测子系统
监测子系统,包括射频模块、中频处理模块、基带处理模块、系统控制模块、数据存储模块、音频视频输出模块和对外通信模块。监测子系统负责对20MHz～1GHz范围内的无线电信号进行监测。监测子系统的电路原理图如图3所示。
射频模块采用的是二次下变频超外差接收机,它能够输出固定带宽、固定中心频率的中频信号。中频处理模块主要完成AD转换、数字下变频以及FFT等工作。基于FPGA和DSP,该模块实现了一路宽带处理通道和多路窄带通道。宽带信号处理通道用于快速扫描无线频谱,窄带处理信道用于监听和解调作弊信号。基带处理模块主要用于实现作弊信号的识别和解调[6,7,8]。另外,基带处理模块还能控制射频模块中接收机的扫描。数据存储模块采用的是64M Bytes Flash,主要用于存储背景频谱信息、作弊信息、干扰信息和作弊录音等。音频输出模块包括耳机口和扬声器,用来播放作弊信号。视频输出模块可以将检测到的频谱信息显示在液晶屏上,让操作者直观地感受有无作弊信号的存在。对外通信模块完成监测子系统与干扰子系统之间的通信。两个子系统之间通过GSM网络,以手机短信形式进行通信。
系统控制模块采用ARM开发板,操作系统为Windows CE。系统控制模块是监测子系统的核心模块,完成对整个子系统的控制。图4为系统控制模块的软件流程图。
(1)工作机理。
系统上电后,控制模块控制射频模块进行频谱的扫描,把得到的频谱数据和系统中的频谱模板进行对比,从中发现可疑信号,然后通知干扰子系统对其进行干扰。
(2)两种工作模式。
系统控制模块中有两种工作模式:全自动模式和人工干预模式。全自动模式下,频谱显示、可疑信号列表显示、可疑信号模式识别和可疑信号的干扰等功能自动完成,不需要人工操作。人工干预模式下,可以设置不同的扫描参数;可疑信号产生后,需要人工操作判断是否进行干扰。全自动模式适合所有人群进行操作,人工干预模式适合专业人员进行操作。
(3)背景信息的采集、存储和导入。
系统中的频谱模板是指正常状态下的频谱信息即背景信息。本系统能够实现采集背景信息的功能。系统工作时,把实时频谱和频谱模板进行比较就可以发现可疑信号。背景信息存储在Flash中,可以方便的导入到频谱模板中。
(4)扫描参数的设定、频谱图和可疑频点的动态显示。
全自动模式下扫描参数为固定值;在人工干预模式下可以灵活的设置扫描参数来进行频谱的监测。扫描完一次后,宽带频谱图动态更新一次。在扫描过程中,大于监测门限的信号被监测出来,形成可疑频点。可疑频点和背景信息模板进行比对,我们认为和背景信息频点相差很小的可疑信号为假可疑信号即为背景信息。排除了背景信息的可疑信号,我们认为是真正的可疑信号即作弊信号。可疑信号在软件界面中以列表形式动态显示。软件界面的部分截图如图5所示。
(5)可疑信号的模式识别。
全自动模式下,当可疑信号重复出现若干次时,软件就自动对可疑信号进行模式识别即识别信号的调制方式。人工干预模式下,我们手动操作进行模式识别。模式识别由基带处理模块完成。
(6)作弊信号的播放、录制和回放。
模式识别完成后,可以进行作弊信号的播放、录制和回放。播放由射频模块中的接收机完成。控制模块可以把作弊信号录制为WAV格式的音频文件,存储在Flash中,方便作弊信号的声音回放。
(7)作弊信息的统计分析。
控制模块可以把搜集的作弊信息存放于Flash中,必要时我们可以利用作弊信息得到需要的统计图表,例如作弊数量随频率的分布图、各个年份的作弊数量情况等等,以便分析作弊团伙主要利用的频率范围以及作弊现象的猖獗与否等。
4干扰子系统
干扰子系统包括GSM模块、微控模块、波形产生模块、倍频及波段选择模块、功率放大模块和干扰天线。干扰子系统可以对监测子系统发现的作弊信号实施特定的干扰,最多能同时干扰8组作弊信号,干扰覆盖范围为一个考点。工作原理:干扰子系统收到监测子系统通过GSM网络发来的作弊信息,然后经过内部频率合成器产生特定的波形[9,10],经过功率放大器,由干扰天线发送出干扰。干扰子系统的电路原理图如图6所示。
GSM模块通过GSM网络接收来自监测子系统的作弊信息。微控模块根据作弊的频点、功率等信息控制FPGA的工作,同时控制功率放大器的工作。波形产生模块为频率合成器,它接受微控模块控制生成所需频率的干扰信号。倍频及波段选择模块对频率进行2倍频或者4倍频,产生更大频率范围的干扰信号。功放模块用于对干扰信号进行功率放大,以便达到实施干扰的要求。功率放大模块要求能实现宽频带的功率放大,要求输出功率≥10W。
由于作弊信号发射源与考场距离远远大于干扰设备与考场的距离,而且一般作弊信号接收工具体积小且简陋,灵敏度很低,所以即使作弊信号的发射功率强于干扰功率,也可以有效的阻断作弊信号的传输。
5系统测试和实验效果
为了测试本系统的效果,我们进行了模拟实验。把监测子系统放在一栋楼内,把干扰子系统放在相邻的另一栋楼内。我们用对讲机模拟无线电作弊。操作人员甲模拟为考生,在监测子系统所在的教室内用对讲机接收语音作弊信息;操作人员乙模拟为考场外作弊分子,在考场外用对讲机向甲发送语音信息。对讲机频率选择为420MHz、450MHz和470MHz;对讲机发射功率分别选择为0.5W,2W和5W。测试距离(操作人员甲和乙之间的距离)选择为2m-1000m,因为1000m以外,对讲机接收信号效果明显下降,不方便测试,实际作弊时使用的距离也大概在1000m以内。实验现场模拟图如图7所示。
实验开始后,操作人员乙用对讲机向考场内发送语音答案。在考场内,操作人员甲通过对讲机能够清晰的听到语音答案。我们在监测子系统中马上看到了该作弊信号的频谱,监测子系统立刻通知干扰子系统施加干扰,数秒钟后,操作人员甲的对讲机里面只能听到噪声,说明我们施加的干扰成功压制了作弊信号的传输。具体的测试结果如表1所示。其中,纵坐标代表操作人员甲和乙之间的距离;横坐标代表对讲机的频率和发射功率;测试的结果是干扰的效果,分为优(完全听不到作弊信号)、良(能听到有噪声的作弊信号)和差(能听到清晰的作弊信号)三个等级。
从表1我们可以看出:对讲机的频率对干扰效果影响不大;对讲机发射功率越低即作弊信号发射功率越低,干扰效果越好;操作人员甲和乙距离越远,即作弊信号发射地点和接收地点距离越远,干扰效果越好。另外,操作人员乙发射信号后,监测子系统在3s内能发现这个信号;施加干扰后,操作人员甲用对讲机在7s内就能听到刺耳的干扰声。在模拟实验中,操作人员甲和乙距离越近,监测子系统越容易发现作弊信号;从信号频谱我们可以看出,操作人员乙用对讲机发出的信号即作弊信号,在比背景噪声高5dB以上时,能被监测子系统监测到。干扰子系统能同时施加8个不同频率的干扰,即能够同时干扰8组作弊信号。
这次实验证明,这种无线电对抗系统,在一个考点内,能起到监测并干扰作弊信号的效果。
6总结与展望
本文给出了一种专门用于考试无线电防作弊场合的无线电对抗系统,该系统由监测子系统和干扰子系统两部分组成,能监测考区无线电信号,发现可疑信号并实施干扰。在考试无线电作弊这块区域,目前监管存在很大空白,本系统在一定程度上遏制了无线电作弊现象,值得进行更大范围的推广。同时本系统还有很大的改进空间,值得笔者继续努力改进。
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对抗系统 篇9
随着信息技术的迅猛发展，无人机以其独特的作战优势占据了高科技信息化战争的一个制高点。作为一种高科技武器装备，无人机并不是独立存在的，而是广泛融合在陆、海、空、天等多维战场中[1]，在对抗的环境中生存、发展，因此对无人机在电子对抗[2]环境下的作战能力进行评估显得尤为重要。
无人机的效能是指整个武器装备系统在一定或规定的使用环境以及所考虑的组织、战术、生存、保障等条件下，使用该系统完成规定任务的能力。常用的评估方法有层次分析法、ADC方法、系统效能分析法、模糊综合评价法、指数法[3]等，每种方法都各具特点，且能针对不同的评估对象完成相应的评估任务。无人机系统是一套极其复杂的系统，很多指标都很难用精确的数值来定量表示，定性与定量相结合的指标普遍存在。基于云模型[4,5]与层次分析法[6,7]相结合的评估方法能够从各方面进行分析，计算出比较合理的评估结果。因此，本文采用此方法来确定无人机系统在对抗条件下的综合效能。
1 无人机在电子对抗环境下的指标体系
科学、合理的指标体系是效能评估的基础，直接关系到效能评估结果的准确性，指标应该是在反映所要评估对象的本质属性基础上抽象的结果。
1.1 无人机效能评估的特点
无人机效能评估的特点，主要包括如下四方面：
(1）不确定性，性能和效能是不同的两个概念，无人机的性能可以用精确的数字进行描述，而其效能却很难精确表达。
(2）相对性，评估无人机的效能往往是为了要与其他型号飞机进行比较，故评估出来的效能只能是相对值。
(3）时效性，无人机的能力在其使用寿命期间一般变化不大。但由于一些机型数据不能在第一时间精确掌握，那么以此计算出的评估结果会与真实结果存在偏差。
(4）局限性，评估方法多种多样，采取不同的评估方法会得到不同的评估结果，不同方法也适用于不同的评估对象。
1.2 指标分析
无人机系统在开始执行任务时的状态、在执行任务过程中的状态和最后完成给定任务的程度，三者共同构成了系统的效能[8]。在此基础上构建无人机效能评估指标体系，如图1所示。
(1）可用性：无人机的可用性指标直接与飞机的效能有关，是对开始执行作战任务时的状态描述，常用可用度来表示，可用度的衡量指标称良好率。主要包括：飞机的平均故障间隔时间，飞机每飞行1 h需要的平均维修工时，飞机的总疲劳寿命，飞机的定期检查维修程序和时间等。
(2）可信性：是对无人机作战过程中的状态描述。对于长时间执行作战任务的无人机，飞机的可信性对其效能的影响至关重要。主要包括：无人机发生故障的概率和发生故障概率的平均时间。
(3）能力：是无人机系统的固有属性，反映系统完成任务的程度。无人机在电子对抗环境下，各性能都有可能发生改变，从而影响整个系统的效能。通过采用特尔菲咨询法等方法，确定能力指标主要由飞行能力指标，作战任务能力指标，任务控制能力指标，电子攻击能力指标构成。
2 基于云模型的评估方法
使用云模型进行效能评估，实质上就是将定性指标用云模型进行描述，而后使用层次分析法进行分层计算出权重，得出各指标的云重心，计算加权偏离度来衡量云重心的改变量，最终得出评估结果。
该法有三个要素：指标集(U)、权重集(W)、评估集(V)。
(1）指标集，U={U0,U1,...,Um}，其中U0为目的指标，其余为影响最终指标的第i个分指标；
(2）权重集，W={W1,W2,...,Wm}，其中Wi0且W1+W2+...+Wm=1;
(3）评估集，V={V1,V2,...,Vm}。
评估指标可以按照实际需求划分为多个层次，从最底层指标开始进行评估，并将评估结果反馈给上一层，以此类推逐层评估，直到得到所需评估结果。具体评估步骤为：
(1）将各指标用云模型来表示[9]
在无人机电子对抗系统效能指标体系中，有使用精确数值描述的定量指标，也有使用语言描述的定性指标。对于同一组指标进行多组采样，将结果组成决策举证，用云模型进行表示。其中：
指标的类型不同，Ex1～Exn所表达的含义也不同。
(2）运用层次分析法确定各指标权重
在效能评估中，合理的权重直接影响效能评估的最终结果。与其他权重类似，效能评估的指标权重也表示该指标的重要程度，是评估的关键因素。本文选择在咨询专家进行打分的基础上，利用层次分析法确定权重集。
层次分析法是按照一定划分的准则将复杂的多目标问题，构建成层次结构，通过对构造矩阵进行比较，计算出权重，从而得到系统效能。
(3）系统状态的表示
通过前面的叙述可以看出，不论有多少个指标，都可以用云模型来描述，一个多维的云模型可以表示多个指标所反映出的系统状态变化情况。随着系统状态发生改变，这个多维云的形状就会产生变化，同时云重心也会发生改变。n维综合云的重心T用一个n维的向量来表示，即T=(T1,T2,⋯,Tn)，其中Ti=ai×bi,i=1,2,⋯,n,a为云重心的位置，期望值反映了信息中心值，即云重心位置，b为权重值。云重心高度反映了相应云的重要程度。当系统某个指标发生变化，重心由T变化为T′，T′=(T′1,T′2,⋯,T′n)。
(4）对云重心进行衡量
在理想状态下，某个系统的指标值是预先设定好的。某理想状态下，n维综合云的重心位置向量为a=(E0X1,E0X2,...,E0Xn)，云重心高度b=(b1,b2,...,bn)。则云重心的向量T0=a×bT=(T10,T20,...,Tn0)。同理，求得真实状态下的云重心向量T=(T1,T2,...,Tn)。
加权偏离度θ可以表示理想状态与真实状态下的差异情况。首先，将该状态下的综合云重心向量进行归一化处理，得到向量TG=(T1G,T2G,...,TnG),其中：
把经过归一化后的向量值，乘以其权重值后相加即得加权偏离度θ，,Wi*为第i个单项指标权重值。将得出的θ结果输入云发生器后与理想状态值对比评价便可得出效能值。
(5）用云模型实现评语集
评语集的精确程度与评语的个数呈正相关关系，本文采用11个评语组成1个评语集：V=(V1,V2,⋯,V11)=（极差，非常差，很差，较差，差，一般，好，较好，很好，非常好，极好）。将11个评语置于语言值标尺上，并且用云模型实现每个评语值，由此可以得到一个定性评测的云发生器，如图2所示。
必须考虑到的一种情况是，当同时激活了两个云对象时，可以咨询专家或者由用户进行定性标书。如激活的结果为0.85，正好在很好与非常好之间。
3 实例分析
以某型无人机为例，以云理论和层次分析法相结合的方法对其能力进行评估。通过对定量指标状态进行仿真分析，对定性指标进行专家评判，得出能力指标状态如表1所示。
使用云理论，将语言值用Ex,En,He来表征。Ex值可作为各单项指标的定量表示值，把11个语言值（极差，非常差，很差，较差，差，一般，好，较好，很好，非常好，极好）量化为11个数值（0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0）。并由此组成决策矩阵B1:
将其输入评估工具中，求得各个四个指标的期望值和熵，结果如表2所示。
利用层次分析法计算各因素层相对于准则层的判断矩阵，同时将判断矩阵输入到基于云模型的无人机系统效能评估工具中，计算各指标的权重，并做一致性检验。检验结果如表3所示。
依据云理论，由T=a×b对各能力求其加权综合云重心向量以及理想状态下加权综合云的重心向量，归一化后求其加权偏离度。
理想状态的重心向量为：
由,归一化得：
则，即距理想状态下的加权偏离度为0.305。
将加权偏离度θ1输入评测云发生器后，从而激活形成如图3所示的能力云评测图。最后通过与理想状态对比评价便可得出其效能值。
由图3可以分析出，同时激活“很好”和“较好”2个对象，但是激活“较好”云对象的程度要远大于“很好”，用精确数值表示其评判值为E1=1-0.305=0.695。
4 结语
本文对无人机效能评估进行了研究，在构造效能评估指标体系基础上，建立了基于云重心评判法的电子对抗条件下无人机系统效能评估方法。通过验证表明，该方法可对无人机效能进行综合评估，评估结果具有较高的可信性，能够充分考虑到评估过程中的随机性，很好地完成定性与定量之间评估的转换任务。
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搏击实战对抗随想 篇10
搏击本身是一项非常灵活激烈的运动，综合运用踢、打、摔结合技术、战术进行对抗，步法变换、位置移动、攻防形式不拘一格，这给运动员灵活运用技术、战术、战法提供了一个广阔的空间，有利于运动员的自由发挥。实战是考验运动员的速度耐力、灵敏反应、经验等多方面素质的有效方法，也是检验平时训练成果的有效途径。
在搏击对抗中，迂直并用是进攻的有效方法之一，实战过程中灵活运用多变的战法对控制对手占据主动是非常重要的，迂直并用是指佯攻对手某一部位，迫其对手防守，当对手正面或侧面露出空档时，突然改变攻击方向击其空档。例如实战中两人对峙我方主动以直拳或侧踹等直线性腿法猛攻对手正面，等对手集中防守正面时，虚实并用，突然改变攻击路线采用左右摆拳或鞭腿击打对手两肋或头部。这种方法可归纳为：先击正面后击两侧，当然也可以先击两侧后击正面。使用迂回战术关键是佯攻或实攻时步法要灵活多变，不可僵滞死板，直线进攻时打点要准，速度要快，转变击打方向时要迅速，不能给对方留有空挡。
实战是获取技术最直接最快捷的方法之一，实战过程中很大程度是敌我之间的心理较量，心理战也是影响实战的一个重要因素。心理战是指通过各种手段对目标个体或集体的心理施加刺激和影响，使其心理崩溃或产生错觉，最终改变其行为方式的作战行动。心理战包括战略心理战和战术心理战，在实战中后者运用的机会较多。战术心理战是指以目标人或局部战斗中的敌人为作战对象，使其产生错觉或错误，破坏自信心，动摇其意志，最终使其行为随心理战实施者的意图而改变心理的作战方式。运用心理战术可使对手攻其心、泄其气、夺其志使他们意识到失败不可避免，进而导致精神崩溃，从而改变实战意图。“攻城为下，攻心为上”即说明了心理战术的重要性。
对运动员自身而言，如何加强实战心理的锻炼是一个值得思考的问题，我个人认为自我心理调节是一种很好的方法，具体来说有两种方法：第一是意志引导法，在对抗中调动意念这个级具杀伤力潜在的强大武器引导自己，告诉自己放松，这种放松是心理上的自我暗示，不是身体上的放松，这样使自己紧张的心情可以得到缓解，恢复到正常的比赛心态。第二可采用呼吸调节法，两人在对峙过程中，眼睛集中精力注视对方，采用多次呼吸的方法，结合灵活的步法移动来调节心态。
搏击技术实际上就是运用踢、打、摔、拿技能来制服敌手的能力，具有动作精炼实用性强的特点，搏击训练对个人的意志品质的考验也是多方面的，例如对抗时首先要克服畏惧胆怯的心理，养成敢于拼搏的精神，耐力对抗中培养顽强的毅力和坚持到底的作风，以及在对抗中正确对待胜负的心理锻炼等，训练过程就是对自己磨练的过程，也是一个长期艰苦的过程，通过持之以恒的训练使自己具备这些特点是搏击训练的最终目的。
实践出真知，对于搏击投术的掌握本能只是从理论的角度去学习，不能停留在模仿几个动作或是满足于一招半式就沾沾自喜，浮在水面上。对于所学的知识要知其然更要知其所以然，不要“纸上谈兵”，要深入实践，总之一句话：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬
