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1、日本军事电子装备发展现状34电子工程信息2009年幕5期日本军事电子装备发展现状张春雁(南京电子技术研究所)日本武器装备包括军事电子信息装备,大部分是引进美国技术和部件自己组装或仿制生产的,少部分由本国研制.由于日本工业发达,基础雄厚,生产经验丰富,技术熟练,因此,吸收和消化美国先进技术速度较快.尤其是日本充分利用其电子工业居世界领先地位的优势,不断对武器装备进行改进,使其性能有很大的提高.此外,日本国防科技发展战略另一个特点是,它不是以发展纯军事技术为目的,而是优先发展军民两用技术,特别是通过发展民用基础电子信息技术,为发展军用电子信息装备提供技术储备.通过这种发展战略,日本成功地达到了同时
2、提高经济实力和军用电子信息装备水平的目标.l完善C4ISR系统性能,构建全方位,全手段的指挥控制系统日本的自动化信息指挥系统C4ISR建设虽起步较晚,但由于依托其高科技优势,起点高,见效快.目前,自卫队已初步建立起了以三军C4ISR系统为基础,以防卫省C4ISR系统为核心的全方位,全手段的指挥控制系统.1)建立贯通日本海的数字通信网为了提高信息系统的通信容量和速度,从1998年起,沿日本海一侧建立了数字式微波干线,并将其纳入三军自卫队”防卫综合数字通信网”(IDDN),北起北海道,南至九州,全长4000km,容量1000路,并以栅格网状结构与太平洋一侧干线相联.高清晰度图像通过网络进入卫星通信
3、网,并通过地面,舰载,机载站,从本土一直延伸到1852km外的海上交通线,形成立体卫星通信网络.计划于2010年组建成数字情报网,同时为各师,旅,连队配备高速,大容量的情报处理机和用于决策的计算机系统.届时,指挥控制系统能更快,更好地进行作战指挥.2)建立多维一体的指挥网建立全自动化的CAISR指挥控制系统,将中央指挥所和陆,海,空三军自卫队联为一体,完成了指挥,预警探测和通信的三足鼎立.中央指挥所作为中枢和核心,配备有高速计算机和3台5lOm的大屏幕等设备,实时显示陆上,海上和航空自卫队的配置,作战态势,后方兵站,入侵兵力等信息.目前,航空自卫队的防空警戒管制系统,海上自卫队的联合舰队指挥支
4、援系统,陆上自卫队的光纤通信线路及新卫星中继通信系统一体贯通,已构成了陆,海,空,天,电多维一体的数字化指挥网络.3)完善综合防卫信息基础设施,提升互通能力为了解决中央指挥所与陆上,海上和航空自卫队C4ISR指挥控制系统之间的互通性,日本从2003年开始建立”防卫信息通信网络系统”(DII)和”计算机通用操作系统”(COE)两大系统作为联通整个日军的基础网络平台,DI1分为公用网和专用网两大类,目前公用网已经基本建成并投人使用,专用网正在建设之中,预计2010年完成.该系统可将日军分散的指挥通信网络系统联为一体,从而实现全系统的信息共享与高速联通.2不断完善防空系统,重点在于加速建设导弹防御系
5、统由于朝鲜在1998年8月发射”大浦洞一1”中程导弹之后,日本除了充实新”巴其”系统的预警雷达外,还决定建立导弹防御系统,计划l0年时问建成由”海基高层弹道导弹防御系统”和”陆基岛内低层弹道导弹防御系统”组成的双层弹道导弹防御系统.1)充实新”巴其”系统和海上预警探测系统的预警雷达,建成大纵深的预警探测系统日本防空系统主要由新”巴其”系统的预警网和海上预警探测系统组成,是日本国土防空预警和“洋上防空”预警的骨干力量,分别隶属于航空自卫队和海上自卫队管辖.新”巴其”系统的预警网主要由28个固定雷达站(J/FPS.3相控阵三坐标雷达)和l2个机动雷达站(J/TPS一102三坐标雷达)以及l3架E-
6、2C预警机和4架E-767预警机组成,空中预警范围650km,预警时间30min.海上预警2009年第5期电子工程信息35系统主要依靠现役主力水面舰艇装备的50多部各型对空搜索雷达,其中包括从美国引进的”宙斯盾”驱逐舰上的AN/SPY一1D雷达.目前,日本在不断完善新”巴其”预警网,已由最初以地面雷达站为主体发展成为陆,海,空多层次,全方位,大纵深的较为完备的预警探测系统,使之拥有较强的远程高低空目标探测能力.2)海基导弹防御系统升级改造”爱宕”级宙斯盾综合作战系统2007年12月18日,”金刚”号宙斯盾驱逐舰在美国夏威夷附近海域试射”标准-3”(SM一3)拦截导弹获得成功,这是除美国以外的国
7、家首次试射SM一3拦截导弹,标志着日本导弹防御系统又向前推进了一部.2008年7月,日本海上自卫队第6艘”足柄”号宙斯盾驱逐舰开始服役,这也是目前海基导弹防御系统的最后一艘”宙斯盾”舰.这6艘”宙斯盾”舰,分别是”金刚级”4艘(“金刚”,”雾岛”,”妙高”和“鸟海”号),”爱宕”级2艘(“爱宕”和”足柄”号),主要部署在针对朝鲜方向的日本海和东海的基地.根据防卫省制定的导弹防御计划,日本在2018年前会装备8艘”宙斯盾”驱逐舰,其中有5艘部署在面向日本海与东海的基地,目的是对付包括朝鲜在内的亚洲大陆射出的弹道导弹的威胁.“爱宕”级所配备的宙斯盾综合作战系统已更新到最高档次的”基线-7”版本,雷
8、达搜索范围延伸到500km左右,可同时捕捉lO个以上的导弹目标,反应速度比”金刚”级提高了10倍.更关键的是,“爱宕”级舰的指挥模块端口已换上日本元器件,可随时加装巡航导弹制导模块,一旦日本认为需要,“爱宕”级可方便装备”战斧”等巡航导弹,从事远程打击作战.”爱宕”级宙斯盾驱逐舰BMD系统的SM.3拦截导弹是由美日联合研制,装有三级火箭发动机,能在大气层外摧毁敌方弹道导弹.与”金刚”级现有的SM-2拦截导弹相比,SM.3作战半径从原有数百千米扩大到1000km左右,防护的范围将成倍扩大,拦截朝鲜”飞毛腿”,”劳动”系列导弹时的成功率将提高到60%-70%.”爱宕”级配备的SM一3导弹将同日本航
9、空自卫队正在建设中的PAC一3陆基反导系统及FPS-5新型警戒管制雷达共同构成海陆空一体的警戒系统,预计到2011年底,该系统第一阶段(弹道导弹防御网)可全部建成并投入使用.3)陆基弹道导弹防御系统首部新型警戒管制雷达FPS一5已投入试运行在陆基弹道导弹防御系统建设方面,2007年3月,日本在东京附近的人间基地部署了第一支”爱国者一3”(PAC.3)导弹部队,目前已完成3个PAC.3地空导弹作战群的组建工作,计划在2010年初之前部署l6个PAC一3地空导弹作战群.2009年7月,首部新型警戒管制雷达FPS-5已投入试运行.该雷达在日本导弹防御系统中起着”眼睛”的作用,负责捕捉弹道导弹并进行追
10、踪.由于其外形好像龟壳,也被称为”龟甲雷达”.FPS一5雷达的主体呈六棱型,其中三面配有直径约18m和12m的雷达,可360.全方位覆盖监测.原计划从2008年到2011年共部署4部FPS-5雷达系统,它们将依次部署在青森县的大凑,新泻县的佐渡岛,鹿儿岛县的下甑和冲绳县的与座岳.其中大凑和佐渡的雷达主要用来侦察朝鲜,下甑和与座岳的雷达用来瞄准中国.FPS-5雷达还可以监视日本东北部1850km处鄂霍次克海域俄罗斯核潜艇发射的弹道导弹.4)加紧研发导弹防御系统的配套设施日本国防技术研究发展院于2005年开始研制一种称之为”先进红外弹道导弹观测传感器系统”(AIRBOSS),该系统是一种机载红外传
11、感器系统,用于对导弹进行搜索,探测和跟踪,从而对其性能进行试验.Et本政府还着手研发能够同时对朝鲜核设施及导弹基地进行连续拍摄的尖端侦察卫星.新型高精密度侦察卫星将于2010年度内发射,它将装载的高精密度照像机将直接指向朝鲜,而且该像机几乎可以同时并连续对朝鲜的导弹基地及核设施进行拍摄,其分辨率可达50cm.3初步建成完备的立体侦察体系,重点建设天基情报侦察系统近年来是日本侦察手段建设的高峰期,目前Et本已初步建成较为完备的立体多层侦察体系.这个体系从上至下可分为太空,空中,海上,地面4层架构.一直以来,日本在侦察情报需求方面大多依赖美国提供,随着日美军事一体化步伐的加快,日本在侦察体系上逐步
12、走上独立的道路,主要原因在于日美在东亚地区的情报侦察方面有着各自的考虑.日本表面上声称要针对朝鲜建设侦察体系,暗地里却把中韩俄也包括在内.未来,钓鱼岛,冲之鸟礁,独岛和北方四岛这些有争议的区域才是日本无人机和侦察卫星经常关注的重点,而这些都是美国不愿意介入的地方.这才是日本要建立独立侦36电子工程信息2(X)9年第5期察体系的根本原因.1)陆基情报侦察系统主要依托陆基预警雷达日本新”巴其”防空系统的雷达,目前除了对FPS一3雷达进行升级外,日本已于2009年部署首部新型陆基相控阵雷达FPS-5,探测能力将是FPS.3雷达的3倍.日本防卫省计划在2009年之后再部署3套FPS-5雷达系统.此外,
13、日美两国已在日本部署了比FPS-5雷达系统更为先进,监控范围更广的美国反导系统中的海基x波段雷达系统.同时,日本自卫队还在各机动站装备了J/TPS一100,J/TPS一101和J/TPS一102系列机动式三坐标雷达,以提高雷达情报网的冗余度和生存能力.在夜视侦察设备方面,日本装备了NVR2009,NVR2019微光观察仪和FNSC102型手持式微光观察仪.9O式主战坦克等车辆主要装备的热成像仪是JGVS.V4.2)研制新一代海上巡逻侦察机,建设较完备的立体电子侦察体系海上自卫队现役机载和舰载侦察装备频率覆盖范围广,信号截获,分析,识别和测向能力强,自动化程度高,具有较强的综合侦察能力.电子战飞
14、机,反潜机和主战舰艇都装备有电子侦察装备,此外还在对马,津轻和宗谷三海峡,以及本州至冲绳,本州至硫磺岛两条岛链沿线,建有水中固定音响监视系统,从而形成了较完备的空中,水面和水下立体电子侦察能力.目前,日本海上自卫队开始着手研制P-3C反潜巡逻机的替代机型XP一1海上巡逻机(即之前的PX海上巡逻机).2008年6月,日本防卫省国防技术研究发展院展示了XP一1飞机原型,并在9月28日进行了第一次试飞.13本在其2008年防御预算中已做了整个XP.1项目计划四分之一的预算.依照与川崎重工签订的合同,生产预计从2008年开始,到2020年大约将生产70架XP.1飞机.此外,日本为了加强远洋反潜侦察能力
15、,正在建造可搭载更多反潜直升机的大型驱逐舰;为了提高水下探测能力,还在继续建造”亲潮”级潜艇.3)研制新一代机载侦察设备,预警/电子战/侦察兼顾,重点引进无人机新一代航空电子情报系统将装备在Cx运输机上,形成下一代信号情报飞机Ecx,系统试制将于2009年完成.20082010财年将对C.x运输机机体进行改装以便搭载该系统.2013财年进行机载状态下的试验.日本计划生产60架Cx飞机以替代旧的川崎Cl运输机.新-代航空电子情报系统将大幅度提高信号接收与分析能力.预警兼情报侦察飞机E一2C和E一767.E一2C机装有AN/APS一145雷达和AN/ALR一73无源探测系统,信号情报收集,处理和利
16、用能力也十分突出.E-767机装有AN/APY一2预警雷达和AN/AYR1先进电子战支援系统,可截获,分析与识别雷达和通信信号,可提供360.的覆盖面,侦测距离在800km以上.电子战兼情报侦察飞机YS一11E装有J/ALR-2信号情报系统(频率覆盖218GHz)及J/ALQ-7电子干扰系统,使其同时具备较强的情报侦察能力和电子战能力,主要用于对周边国家的无线电监听.日本认为,具备远程侦察能力的长航时高空无人侦察机更适合对周边地区的侦察需要.因此,日本在开展自主研制无人侦察机的同时,先期于2007年引进美国的”全球鹰”和”捕食者”两种长航时无人侦察机,而机载雷达日本自行研制,2010年前解决雷
17、达小型化和实战能力的问题.这种无人机部署于九州和硫磺主要用于收集图像情报,以加强日本监视朝鲜发射弹道导弹的能力,还有明显针对中国的意图.无人侦察机的应用使日本距离建立比较完备的立体侦察体系的目标又前进了一步.4)继续提高侦察卫星的技术水准,研制新型小型侦察卫星日本第一代侦察卫星系统(IGS)包括光学成像卫星IGS一1A,-2A和雷达成像卫星IGS-1B,-2B,分辨率分别为1m和13m.2007年3月27日,IGS一1B雷达卫星由于电源故障提前”寿终正寝”,今后一段时间日本不得不继续依赖美国的军事卫星或购买海外的商用卫星图像.当前,日本正在积极建造功能更强的第二代IGS系统,包括2颗分辨率达0
18、.5m的光学卫星和2颗分辨率1m以下的雷达卫星,原计划2008年以后发射.其中,光学卫星IGS一3A的试验卫星已与IGS一2B雷达卫星一起发射人轨.此外,为提高侦察卫星的机动性,日本正设法减轻卫星的重量,并计划在2011年后发射重约1.2t的小型侦察卫星,以更好地侦察北韩的核设施.到第二代IGS系统部署完毕后,日本卫星侦察系统能够对地球上任何目标进行每日两次的侦察,并通过位于同步轨道上的”数据中继与跟踪卫星”(DRTS)实时地将有关数据传至地面情报处理中心,使日本具备近实时的空间侦察监视能力.据悉,IGS卫星还将与ALOS卫星配合使用.2009年第5期电子工程信息374加强三军通信系统互通性,
19、重点建设卫星通讯系统日本军方将通信装备作为武器装备发展的重点,投人了大量的军费.目前,日本已初步建立以三军C4I系统为基础,以防卫省C4I系统为核心,以卫星通讯系统为纽带的指挥控制通信体系.通信装备水平处于世界前列,具有全境,全手段,立体通信的能力.日本军事通信系统陆基部分主要包括综合防卫数字网(IDDN),光纤通信网,移动野战通信系统,超视距多路通信系统以及各种无线电台网.IDDN是目前日军主要的战略通信系统,其基础设施是防卫微波线路和卫星通信线路.防卫微波通信线路构成日本自卫队的干线通信网,其与三军自卫队的固定通信系统和移动通信系统连通,形成了全军专用的通信网络.并引人卫星通信和光纤通信干
20、线,实现防卫微波线路复式化和传输设备数字化.日本于2002年开始斥巨资发展通信卫星,包括轨道间光学通信工程试验卫星(OICETS),数据中继与跟踪卫星(DTRS,高速网络服务卫星以及四个军事通信卫星.预计到2010年前后,日本将具有自主的天基军用通信能力,将发射12颗军事加密通信卫星.到2020年前后,日本将进一步加强天基军用侦察和军事通信能力,能够建立和使用包括侦察监视,通信广播,导弹预警,导航定位和气象预报等种类齐全,功能强大的军用航天体系.未来将继续改进现有通信装备,加强日美协同,推进卫星通信,寻求无缝通信能力,建设并拥有三军共用的现代化通信系统,实现通信方式数字化,通信干线复合化,传输
21、线路立体化,通信装备模块化,小型化,标准化,形成卫星通信,数字移动通信,地面,海底光纤通信等多种通信手段综合的战略战术通信网.5拥有先进的电子战装备,重点发展网络攻防能力日本自卫队电子战技术与装备的发展起步较晚.20世纪80年代中期以前,电子战装备主要依靠从美国引进,且多为防御性.随着防卫政策的转变,日本在大力引进先进电子战装备的同时,加紧研制本国的电子战装备,初步形成了本国电子战装备的系列化,并达到国际先进水平,其中部分电子战装备超过美国,居世界领先地位.目前,日本自卫队不仅具有很强的协同反潜,防空,反舰等”硬摧毁力”,而且有很强的电子战”软摧毁力”.1)不断提升电子侦察设备性能,重点发展空
22、中和海上侦察能力日本自卫队的所有预警机,战术侦察机,电子战飞机及各型作战飞机和舰艇都装备有电子侦察设备.这些设备侦察频率宽,信号分析,处理能力强,适应能力强,自动化程度高,并能够与其他系统组成联合侦察系统,具有很强的电子侦察能力,从而形成了较完备的空中,水面和水下立体电子侦察能力.目前,日本自卫队装备的主要机载电子侦察设备有J/ALR-2机载电子侦察系统,J/ALR一1,J/APQ.1,J/APRJ/APR-6机载雷达告警系统,AN/ALR-66(V)机载雷达警戒系统,J/APR-2机载雷达告警接收机和AN/ALR-59(V),AN/APQ一142机载无源探测系统;装备的舰载系统有NOLRlN
23、OLRO电子侦察系统.EP-3专业电子情报飞机和P.3C反潜巡逻机装备的电子情报设备,频率覆盖范围从甚高频到IJ波段,电子情报截获距离达370km.机上的ALR-66电子支援系统,是一种可编程的雷达告警接收机.工作频率EJ波段(220GHz),360.全方位覆盖,可对所有脉冲雷达,连续波雷达及脉冲压缩,频率捷变,重频抖动等雷达实施威胁告警,能适应每秒5O万个脉冲的高密度电磁环境,信息库能容纳1800多个辐射源模式.舰载SH-60J反潜直升机装备的HLR108电子支援系统,频率覆盖218GHz.2)增强电子攻击能力,重点发展通信对抗,雷达对抗,光电对抗和水声对抗日本把电子攻击作为一种软杀伤力量,
24、通过干扰敌方机载和舰载雷达,通信系统,使其失去”眼睛”和”耳朵”;通过发射箔条弹,诱饵弹以及实施电子欺骗,可诱使敌导弹偏离目标,从而在现代战争中发挥着重要作用.日本航空自卫队装备有3架YS.11E/EL和1架EC一1电子干扰飞机,海上自卫队现役舰艇普遍装备有于扰机和诱饵发射装置.舰载NOLQ一1综合电子战系统除具有电子侦察功能外,还具有转发式干扰,应答式假目标干扰,噪声干扰和箔条干扰功能,能够实施有源干扰和无源干扰.舰载OLT-2欺骗应答式干扰机,采用先进自动测向和距离波门拖引技术,装置在舰艇左右舷侧,负责遂行电子干38电子工程信息2009年第5期扰任务.除干扰系统外,海上自卫队现役水面舰艇全
25、部装备美制MK36箔条发射装置.这是一种快速的干扰物抛射系统,能够干扰雷达制导导弹,红外制导导弹和火控雷达.通过抛射导电箔条形成大面积的雷达反射区,可诱使接近母舰的敌雷达制导导弹把它误认为是舰艇的雷达反射信号.通过发射红外诱饵弹可以模拟舰艇的红外辐射,诱骗红外制导导弹.MK36还可发射箔条/红外混合诱饵弹,发射距离为2500m,雷达干扰频段220GHz,红外干扰频段35m,1枚诱饵弹就可以保护1艘大型舰艇.此外,通信对抗手段多样,主要装备有OLR-9B信号侦察干扰机,OLQ-9干扰机,OLR-9B干扰机等;雷达对抗毫不示弱,主要装备有NOLQ一1/2电子对抗系统,SLQ.32系列舰载雷达电子对
26、抗系统;光电对抗能力突出,已研制出一批实用的海上自卫队光电对抗设备,村雨级驱逐舰首次采用了隐形设计;水声对抗装备齐全,主要采取两种技术即非声手段的反声呐探测技术和主动声呐技术.3)发展先进一体化的机载自卫电子战系统,注重设计隐身舰艇近几年,日本自卫队一方面继续为其作战平台购买新型的自卫电子战系统,一方面积极自行研制先进一体化自卫电子战系统.日本三菱公司正在为新型战斗机F-2研制一体化自卫电子战系统.据称这种系统与美国最新的隐身战斗机F.22的自卫电子战系统相似,在设计阶段就将威胁告警,有源和无源干扰各分系统与机上的其它电子系统融为一体,以提高反应速度和作战能力.在舰载电子战装备方面,三菱公司正
27、在为”雪风”级导驱逐舰研制NOLQ-2型侦察,干扰一体化电子战系统,据称其电子战能力优于美国海军的AN/SLQ.32(V)3综合电子战系统.日本在2O世纪90年代后建造的各型水面舰艇也十分注重提高隐身性能.”村雨”级驱逐舰首次采用了隐身设计,整个上层建筑呈倒”V”字,使雷达回波偏离入射方向;四周的转角也做成减小雷达反射面的圆弧形.”金刚”级驱逐舰除了在外形上将水线以上的舰体呈外飘和倾斜,上层建筑呈锥形,以减小雷达反射面积外,还在主机和传动机构采用减振降噪措施,以及将主机排出的废气经低温处理后再排出,减小了舰艇的声场和红外辐射强度.4)积极探索网络攻防理论,推进网络攻防作战能力日本在2000年颁
28、布的关于信息军事革命的报告中提出,切断敌对国因特网人口,中断其与外界的联系和造成其计算机瘫痪,利用计算机网络中的”逻辑炸弹”,”病毒程序”摧毁敌国由计算机网络控制的军事,经济系统(日本称为”服务器攻击”)以及以信息技术为基础的精确制导武器系统将成为日本未来实施网络攻击的有效手段.为此,日本防卫省在420102014年度中期防卫力量发展计划中提出建立一支包括陆上,海上和航空自卫队的“网络部队”,针对网络攻击构建网络攻防体系.此外,为了建立防备计算机病毒及黑客等网络攻击的防御系统,日本防卫省决定独立进行试验用计算机病毒和黑客技术的开发.虽然说是试验用,但军事专家认为,这些计算机病毒和黑客技术可以成
29、为具有破坏他国信息系统的”网络武器”.未来,日本网络攻防研究将继续走与美国联合的老路,依托美国发展自己的网络攻防能力.为了提高自卫队的网络攻防能力,将进行网络作战研究,除引进美国的高级情报通信系统外,还将派人员到美国受训,学习反黑客对策,培养自己的反黑客专家.为了保障信息的安全,日政府和科研部门将更加重视建立和健全相关法律,建立政府的危机控制体制,防止黑客袭击和计算机病毒侵入.(上接第33页)第一台实用型激光器是于1960年演示的.参加研究工作的研究人员有:诺福克州立大学的R?A?罗吉诺夫,朱国华和A?M?贝尔格雷夫;普渡大学的R?M?巴克,萨拉耶夫和E?E?纳里马诺夫;以及康奈尔大学的S?斯托特,E?赫兹,T?苏蒂沃和u?B?威斯纳.今后的研究工作可能涉及到建立一个基于Spaser的采用电力源取代光源的纳米激光器,这样使得它们更加适用于计算机和电子设备.这项研究工作由美国国家科学基金会和美国陆军研究办公室资助,并且也是普渡大学Birck纳米技术中心,诺福克州立大学材料研究中心和康奈尔大学材料科学与工程系的一项研究工作
