经济高效的电子战系统仿真方法 系统仿真, 电子战, 计划, 能力

Bazinga

由于军队电子化程度的迅速提高，电子战被作为直接用于攻防的作战手段，形成了“陆、海、空、天、电”多维立体战。未来的高技术战争，电子战将发挥巨大作用，没有制电磁权就谈不上“制天、制空、制海、制陆”权。

这么“高大上”的电子战到底是什么呢？
电子战（EW）的概念非常宽泛，但通常都包括干扰敌方使用电磁波谱（EMS），或通过分析敌方有意或无意发送的电磁（EM）信号，以收集有关敌方行动计划或作战能力的情报。仿真电子战系统在现场遇到的频谱环境是一项极其复杂的任务：要在严格的预算下完成超乎想象的高效率且经过验证的测试操作能力。

电子战包括三个独立的应用领域：电子攻击（EA）、电子防御（EP）和电子支援（ES）。电子攻击包括利用一切手段，如大功率阻塞技术和选择性欺骗技术等，对威胁目标实施干扰，其优点是本方的系统不会像敌方一样受到干扰。武器系统也属于电子攻击系统的一部分，例如高速反辐射导弹（HARM）和主动辐射诱饵弹。

电子防御包括管理您使用的频谱，以找到干净和安全的工作区域，以及确保本方系统不会轻易被敌方的电子攻击攻陷；还包括控制本方的辐射，以免敌方火力利用本方信号找到攻击目标。电子支援包括称为电子支援措施（ESM）的系统，它提供威胁警告、信号采集和分类管理以及测向（DF）功能。在测向应用中，我们可以根据敌方的辐射找到他们。

电子战系统的测试&评估步骤


在测试过程中的各个环节（如上图）需要使用不同类型的测试系统和测量方法。

首先在系统集成实验室中使用独立的商用仪器执行测试，例如频谱分析仪和网络分析仪、示波器和信号生成设备。当进入到硬件在环阶段，需要应用自动化程度更高的 设备以构建所需的频谱场景，同步测量和记录结果。等到进入功能齐全的系统测试中心，通常会使用量身定制的大型测试系统来构建所需要的高度复杂且不断变化的 频谱环境。在户外测试阶段，可以使用从现成的仪器到定制的自动化系统等各种设备进行测试。

在复杂的电磁环境中执行电子战测试，还可以使用更 先进的多发射机仿真器；但是对于简单和高度重复的系统集成,硬件在环测试,或雷达警告接收机/电子支援措施的威胁识别评测来说，它们有点大材小用。因为此 类贵重仪器可能每天24 小时都有使用计划，所以很难腾出时间用于如此简单的系统测试。

Example-经济高效地满足仿真要求的现成解决方案


上图为具有不同特征的多个威胁发射机，由任意波形发生器（AWG）实现。16个独特的信号分别具有不同的频率、幅度、带宽和脉冲重复间隔（PRI）。但是，向单一AWG 波形文件中添加多个特殊调制的发射机有一个缺点，即生成的信号的动态范围将会减小。



上 图为使用矢量信号分析（VSA）软件在示波器上测得的多发射机频谱环境。最左侧是L 波段雷达信号。频谱中央附近是LTE、EDGE、GSM 和W-CDMA 信号等若干通信信号，最右侧是S 波段雷达信号。另一个W-CDMA 信号处于S 波段雷达的带宽范围内。这将导致使用VSA 软件分析的雷达信号和WCDMA 信号可能产生相互干扰。一个AWG 通过合并多个波形文件（由软件工具和记录功能创建），生成这些不同的发射机。所有这一切都是使用现成的设备和软件工具完成的。

Trade-off之采用现有的解决方案or定制系统
正如我们所见，许多非常复杂的威胁信号和场景仿真都可以使用现成的商用设备和软件工具来生成。当尝试创建包含许多威胁的发射机场景时，这些设备和工具有一定局限。在此情况下，可能需要更低成本的定制系统，而且它们必须能够生成数以千计的发射机。但是对于许多更简单的电子战仿真需求，一款现成的经济高效的解决方案便已足够。

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