可穿戴电子信息对抗设备的概念与应用初探

2017-04-14 03:12电子科技大学吴佳正
电子世界 2017年20期
关键词:电子信息雷达信号

电子科技大学 吴佳正

可穿戴电子信息对抗设备的概念与应用初探

电子科技大学 吴佳正

可穿戴电子信息对抗设备是现代化信息技术在国防、军事、安保等领域中的主要发展方向之一,是在信息战与电子战中占取先机的重要方式,因此,本文就可穿戴电子信息对抗设备的概念、优势及发展现状进行阐述,并就可穿戴电子信息对抗设备的应用与研发方向进行分析与探讨。

可穿戴;电子信息对抗设备;电磁检测;信号干扰

前言

随着科学技术的不断发展,可穿戴电子信息设备的普及与推广已经成为不可逆转的趋势,可穿戴电子信息对抗设备也必将广泛配备于国防及军事领域当中,进一步提高我国的军事力量,在捍卫国家主权与统一,维护国家安全并保障国土完整方面将起到极大的作用,因此,对于可穿戴电子信息对抗设备的研究与开发是极为必要的。

1.可穿戴电子信息对抗设备的概况

1.1 可穿戴电子信息对抗设备的概念

现代化的战争是信息战争,战争过程中,敌对双方均会采用大量的电子设备与信息化设备用于侦察、导航、传递信息、获取信息与干扰信息等,因而会采用电子对抗设备来对敌方电子设备进行破坏或削弱,并保证己方设备效能正常,这种对抗就被成为电子对抗,因而信息战也被成为电子战。电子信息对抗设备的应用是随着科学技术不断发展而稳步提升,随着谷歌眼镜、iWatch、智能手表等可穿戴电子信息产品的研发与上市,可穿戴电子信息对抗设备的研发也在不断的进行中。可穿戴电子信息对抗设备,能够最大程度上提高单兵战斗力,能够实现电子信息对抗设备的流动性与运动性,进一步拓展电子信息对抗设备的应用范围,可以说,可穿戴电子信息对抗设备就是将原有的电子信息对抗设备进行微缩与简化,其功能与构成要素与传统的电子信息对抗设备并无根本上的区别,其组成通常有:天线、信号接收端、上下变频与功率放大装置、中频数模与模数变换装置、信号数字化处理装置、信息处理与控制装置、频率源与电源装置等。通常来说,电子信息对抗设备会根据其具体应用环境、功能、需求等来制定其功能。例如,某种可穿戴式的告警服,能够对高功率电磁辐射能量进行有效检测,因而其功能需要满足对于信息检测与警示作用,以便于穿戴者及时规避危险或加以处理。

1.2 可穿戴电子信息对抗设备的优势

其一,可穿戴电子信息对抗设备同传统的电子信息对抗设备相比,其功能与装置高度集成,是将各种技术、元器件等有效融合并合理微缩,以保证其可穿戴功能,具有高度集成化的特性,因而要求可穿戴电子信息对抗设备必须具有小巧的体型与重量,便于佩戴,并不会影响人的行动方便,因而其元器件的选材应当尽可能保证较小的重量。此外,可穿戴电子信息对抗设备,还应当具有一定的伪装性与抗震、防摔、防水等性能,以保证在极端条件下设备的使用性能。

其二,可穿戴电子信息对抗设备还应当具有高度智能化的优势,以充分实现人机交互,能够高校、迅捷、准确地满足对于设备的功能性要求。要求可穿戴电子信息对抗设备能够具备一定的识别功能与认知能力,以保证人机对应,保证信息安全,同时精确分析使用者的需要,并提供智能化服务。其三,由于电子信息对抗设备使用环境的特殊性,因而可穿戴电子信息对抗设备还应当具备低功率与高效率的优势,在充分满足人的需求的基础上,尽量减少设备的能耗,以保持长时间的工作性能。如果要求设备对于信号的干扰效果,还需要对设备干扰效率进行提升,因而降低能耗并提高效率是设备发展之必然[1]。

1.3 可穿戴电子信息对抗设备的发展现状

可穿戴电子技术的概念最早提出于20世纪60年代的美国,其主要目的在于简化电子设备,加强人机交互性能,满足用户体验需求。随后科学家成功研制出能够将图像特征转化为触觉意象的“触觉”可穿戴电子设备,用于卫生医疗领域之中。随着科学技术的不断发展,以及智能化移动终端的普及,对于可穿戴式电子信息设备的研发势头不断高涨,世界知名品牌的苹果、谷歌等企业纷纷试水,所研制设备的应用领域包括医疗、娱乐、通信、导航、孕婴、安保等各方面,但由于技术发展的有限性,可穿戴电子设备同常规的电子信息设备相比,其计算功能、使用功能均有待加强。因而将可穿戴电子信息设备与智能手机等移动终端进行连接,通过互联网及终端连接的方式实现数据的有限性流通,并运用互联网渠道来实现咨询的高校共享与网络体验的衔接性。

2.可穿戴电子信息对抗设备的应用

2.1 可穿戴电子信息设备的应用

2.1.1 谷歌眼镜

谷歌眼镜应该是当前最为知名的可穿戴电子信息设备,是由谷歌公司所研发的一款用于“拓展现实”的眼镜,是通过微缩的图像获取设备、显像设备、信息处理装置与眼镜相融合,能够实现高校的图像获取、显示、查询及导航等多种功能,用户可以通过图像获取装置来进行拍照、录像等功能,以显示功能来获取咨询,以查询功能来进行天气与信息的检索等,同时,这款眼镜还具备强大的人机互动效果,用户只需要经过“眨眼”的简单动作来进行操作。此外,这款眼镜还具备智能化的识别功能与极高的兼容效果,给用户以较好的操作体验。2.1.2 iWatch

iWatch是苹果公司所研发的智能手表,具备智能手机的大部分功能,并具备直接进行房间门解锁、远程观看视频等功能,但就APP等应用进行了简化,以更加适合可穿戴电子设备的应用。此外,iWatch OS 2.0增加了导航与时间轴功能,对于第三方APP的应用也更加兼容,能够允许应用开发者研发实时监控血压、心率等医学指标的应用,在续航方面也远超苹果手机。电子信息设备的发展趋势是轻薄化、透明化、微缩化,因而可以预见,可穿戴电子信息设备必将随着科学技术的不断发展而愈发普及,其功能必将更加强大。事实上,可穿戴电子设备不仅仅是硬件设备的微缩化,其所能够提供的人机交互与体验式功能才是发展的必然要求,因而其发展方向必然倾向于人机交互、智能化与迅捷化,将互联网、硬件、软件、大数据与云技术集于一体。

2.2 可穿戴电子信息对抗设备的应用

2.2.1 对抗地面监视雷达的应用

可穿戴电子信息对抗设备的应用,首先在于战场上对于地面监视雷达的对抗。地面监视雷达是陆军现代化装置的标准配置,主要用于对地方活动情况的监测,包括武装活动、运输工具活动、人员活动、无人机等低空飞行设备的活动情况,目前,已经有部分地面监视雷达设备中添加了活动目标显示装置,以更好地目标加以固定,便于搜索及跟踪,其使用效果远超传统的观点监视系统。自1980年代以来,就已经有发达国家研制地面监视雷达,并大量装备与战场,以检测并防御地方装甲部队及步兵部队的活动情况。例如,美国陆军装备过的AN/PPS系列地面监视雷达,其型号包括AN/PPS-4/5/6、AN/PPS-15四种类型,前苏联所装备过的地面雷达监视系统种类也比较多,例如SBR-3短程监视雷达与PSNR-5便携式地面监视雷达等。

地面监视雷达通常体型较小、质量轻便,便于单兵携行作战,在战场侦察与瞄准中的应用效果较高,能够适应城市机动作战、隐蔽监察、反恐作战、海上短程监视、安全防御等多种战争环境,因而在战场中,对于地面监视雷达的破坏一直是敌对双方的重要任务。基于此,对抗地面监视雷达的可穿戴电子对抗设备就成为研发的重要方面。对抗地面监视雷达的可穿戴电子信息对抗设备,要求能够帮助单兵及时侦察到地方地面监视雷达的信号及位置,便于进行信号干扰或火力摧毁等,或者运用信号干扰、伪装等突破敌方的防御,进行隐蔽作战。

2.2.2 单兵通信对抗中的应用

可穿戴电子信息对抗设备,还应当满足单兵通信作战中的应用,在复杂条件的战场中,出于保证战斗人员的信息传递与交流能力,保证步调统一的需求,会大量采用战场短距离通信设备。复杂环境中的作战,通常敌对双方的战斗人员站位混乱,相互穿插,更加灵活和机变,这个时候可穿戴电子对抗设备的重要作用便能够格外凸显,例如,对于地方单兵所装备的通信设备进行干扰或渗透,影响地方战斗人员的沟通与交流,破坏其统一性与协调性,削弱对方协同作战的能力;又如,对己方信号进行伪装,渗透至地方通信系统当中,获取敌方行动信息,从而获得作战的主动性与优势性。

2.2.3 反暴恐作战中简易爆炸防护装置的应用

近年来,由于极端主义抬头,世界各地的暴力恐怖袭击事件频发,从大马士革人体炸弹事件到莫斯科地铁爆炸事件,从基地组织到Isis恐怖组织,在全世界范围内,反暴恐已经成为军事活动的主要方向,而在暴恐事件中,恐怖分子所采用的最为普遍的武器即为简易爆炸装置,这种装置不仅能够威胁到战斗人员与普通市民的生命安全,还会对战斗人员的心理防线造成极大的冲击,因而在反暴恐作战活动中,给战斗人员配备能够产生高强电子干扰的可穿戴电子设备,能够就射频引爆的简易爆炸装置产生影响,导致其引爆失败,或提前引爆减少伤亡。同时,这种设备还应当具备爆炸物检测的功能,以便于战斗人员及时发现爆炸物,并加以处理。

2.2.4 区域环境电磁监测中的应用

在城市等建筑物密集的环境中作战,就要求电磁波具有更高的空间频率,以确保信号的真实性与完整性,确保信息有效传递,因而就要求战斗人员所配备的可穿戴电子信息对抗设备具备空间描述功能,可以确保战斗环境中的每一个战斗人员均配备这种可穿戴电子信息对抗设备,分布于战场之中,将每一个作战单位都作为一个独立的信号源,将信号源进行收集与整合来完成对区域环境的空间检测工作,能够保证信号与数据的准确性与真实性[2]。

除此之外,可穿戴电子信息对抗设备还可以应用于异常信号识别与预警、区域频谱信息获取与控制单兵定位与导航、单兵位置追踪与信息收集等方面。除了国防系统的应用之外,可穿戴电子信息对抗设备还可以应用与公共安全领域、无线电管理领域、公共安全交通枢纽的安保领域及部分需要运用电磁防护、导航定位或信号感知等功能的特殊领域工作人员,如抗震救灾官兵等。

3.结语

总而括之,现代化的军事建设中,可穿戴电子信息对抗设备的研发是其中的重要环节,设备应用的主要功能与主要方向在于信号的探测、干扰或渗透能力、高精度的定位与导航能力等,同时还应当具备超高密度与集成的数模混合技术、高能效与低能耗的特性、超强的智能化人机交互功能,能够满足统一协调作战所需。

[1]杨贺麟,刘佳昱,高张宝.可穿戴电子信息对抗设备的概念及其实践应用[J].科技传播,2016,8(02):126-127.

[2]石荣.可穿戴电子信息对抗设备的概念与应用浅析[J].电子信息对抗技术,2015,30(01):26-32.

吴佳正(1997—),男,黑龙江大庆人,本科,现就读于电子科技大学。

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