軍方對電磁頻譜有多依賴？
[導讀]頻譜相關的系統(tǒng)在所有軍事領域都有應用：空中、陸地、海洋、太空和網絡空間，甚至是國防部的概念如網絡中心戰(zhàn)和多域戰(zhàn)，這些應用強化了軍方對頻譜的依賴。頻譜的不同頻段服務于不同的軍事目的。無線電的數據傳輸速率相對較低，特別是在非常低的頻率范圍內，不過，它們可以遠程傳輸，并能夠穿透建筑物和...
頻譜相關的系統(tǒng)在所有軍事領域都有應用：空中、陸地、海洋、太空和網絡空間，甚至是國防部的概念如網絡中心戰(zhàn)和多域戰(zhàn)，這些應用強化了軍方對頻譜的依賴。
頻譜的不同頻段服務于不同的軍事目的。
無線電的數據傳輸速率相對較低，特別是在非常低的頻率范圍內，不過，它們可以遠程傳輸，并能夠穿透建筑物和樹木等固體物質，經常用于通信設備。
微波與無線電相比，具有更高的數據吞吐量——數據上傳和下載速率，因此能夠傳輸更多的數據，但傳輸距離有限，且易受到固體物質阻擋，因此，微波經常用于雷達和衛(wèi)星通信。
紅外波，能夠發(fā)射能量，由于其與熱源具有緊密關系，可以用于情報和目標數據。X射線通常用于飛機維修，以識別機身上的裂紋。
最后，伽馬射線是高能輻射，有助于識別潛在的核事件。
下面，集中討論國防部在無線電波、微波和紅外光譜等方面的使用情況。
軍方使用整個頻譜來支持情報和軍事行動。這些應用涵蓋范圍較廣，從使用極低頻無線電波用于水下潛艇通信，到使用微波作為飛機之間的連續(xù)數據鏈，再到使用頻譜末端的紅外和紫外激光用來致盲衛(wèi)星傳感器和摧毀無人機。
大多數軍事通信使用無線電波、微波和紅外頻率。幾乎每一個現代武器系統(tǒng)——飛機、衛(wèi)星、坦克、艦船和無線電——都依賴于頻譜來發(fā)揮作用。這些應用功能可以融合起來，提供全面的軍事能力，例如指揮控制或電子戰(zhàn)。下面討論一些頻譜應用的示例。
軍事指揮官已經習慣于與他們的部隊進行近實時的聯(lián)絡。通信包括一系列選項，從低帶寬(如傳輸文本字符串)到數據密集型應用(如全動態(tài)視頻和視頻電話會議)。
這些系統(tǒng)可以部署在陸上(在地面部隊或船上)、空中或太空(即在衛(wèi)星上)。一般來說，通信系統(tǒng)使用無線電和微波頻率; 然而，新興的通信技術在天線之間使用激光傳輸光來代替無線電波。
無線電使用的不同頻率，取決于其需要傳輸數據的距離和數據量。地基無線電由于受視線的限制,通常用于短距離數據傳輸，范圍較小，不超過50英里。一般情況下，軍隊使用衛(wèi)星進行遠距離通信。
頻譜的另一個應用是利用無線電或微波頻率，通過提供友軍和敵軍的位置，來繪制戰(zhàn)場圖像。最常見的應用是雷達，但最近也使用了光探測和測距(激光雷達)系統(tǒng)。兩種技術都是發(fā)射信號，然后反射回傳感器，從而確定距離、速度以及物體的高度。雷達根據不同的用途使用不同的無線電和微波頻率。
雖然由于雜波或雷達回波弱，低頻段的系統(tǒng)不能提供高質量的目標圖像，但它卻可提供一個更大的戰(zhàn)場態(tài)勢。高頻段頻率可提供高質量的目標圖像，但有效探測距離短。雷達和激光雷達系統(tǒng)通常與防空、軍事航空、火炮和空間系統(tǒng)息息相關。
信號情報(SIGINT)系統(tǒng)主要收集頻譜輻射。這些是被動系統(tǒng)——換言之，它們不發(fā)射自己的信號——但可以接收無線電和雷達頻率，還可以探測人員、導彈、飛機、大炮和車輛的熱輻射信號。
軍方利用頻譜來鎖定目標，并可能攻擊對手。一般來說，導彈特別是防空導彈，使用紅外或雷達進行末制導攻擊目標。
電子干擾器被用來阻止對手掌控頻譜，這些干擾器主要用于干擾無線電波和微波頻率，從而影響通信(陸基和天基)以及雷達探測范圍。
軍方也開始使用激光來致盲情報搜集傳感器，對小型無人機系統(tǒng)(又稱“無人機”)提供潛在的動能殺傷，還可與衛(wèi)星進行通信。
許多軍事行動使用頻譜。一種類型是指揮與控制。主要通過使用所有這些應用來繪制一個通用的作戰(zhàn)圖像，并傳達指揮官的命令。指揮與控制是根據部隊規(guī)模和任務重點提供資源的，從用于排級和連級行動的幾臺無線電和計算機到用于聯(lián)合行動(如核指揮和控制)的專用衛(wèi)星和飛機。
指揮與控制飛機，如E-8C聯(lián)合星，使用通信系統(tǒng)和合成孔徑雷達，繪制戰(zhàn)場的完整圖像，并引導地面部隊到最有效的位置來迎擊敵軍。
電子戰(zhàn)使用頻譜來獲得并保持對頻譜的軍事應用。信號情報功能確保軍隊能夠了解掌握敵方部隊的位置，以及他們進行通信和雷達探測使用的頻率。這種情報被軍方稱為電子支援，隨后這些情報被用來制定無線電頻率干擾行動計劃。通過在自己的部隊中使用信號情報功能，軍隊也可以開發(fā)保護自己免受攻擊的技術。
低可探測武器系統(tǒng)利用頻譜來減弱電磁信號（比如雷達回波、無線電傳播，甚至是熱量），從而減少雷達特征，用窄波束來降低被探測或攔截的概率。這些設計方法可用于艦船(如朱姆沃爾特級驅逐艦)、飛機(如B-2“幽靈”和F-35“閃電”)和雷達系統(tǒng)(如AN/APG-81有源電子掃描陣列雷達)。
頻譜的不同頻段服務于不同的軍事目的。
無線電的數據傳輸速率相對較低，特別是在非常低的頻率范圍內，不過，它們可以遠程傳輸，并能夠穿透建筑物和樹木等固體物質，經常用于通信設備。
微波與無線電相比，具有更高的數據吞吐量——數據上傳和下載速率，因此能夠傳輸更多的數據，但傳輸距離有限，且易受到固體物質阻擋，因此，微波經常用于雷達和衛(wèi)星通信。
紅外波，能夠發(fā)射能量，由于其與熱源具有緊密關系，可以用于情報和目標數據。X射線通常用于飛機維修，以識別機身上的裂紋。
最后，伽馬射線是高能輻射，有助于識別潛在的核事件。
下面，集中討論國防部在無線電波、微波和紅外光譜等方面的使用情況。
軍方使用整個頻譜來支持情報和軍事行動。這些應用涵蓋范圍較廣，從使用極低頻無線電波用于水下潛艇通信，到使用微波作為飛機之間的連續(xù)數據鏈，再到使用頻譜末端的紅外和紫外激光用來致盲衛(wèi)星傳感器和摧毀無人機。
大多數軍事通信使用無線電波、微波和紅外頻率。幾乎每一個現代武器系統(tǒng)——飛機、衛(wèi)星、坦克、艦船和無線電——都依賴于頻譜來發(fā)揮作用。這些應用功能可以融合起來，提供全面的軍事能力，例如指揮控制或電子戰(zhàn)。下面討論一些頻譜應用的示例。
軍事指揮官已經習慣于與他們的部隊進行近實時的聯(lián)絡。通信包括一系列選項，從低帶寬(如傳輸文本字符串)到數據密集型應用(如全動態(tài)視頻和視頻電話會議)。
這些系統(tǒng)可以部署在陸上(在地面部隊或船上)、空中或太空(即在衛(wèi)星上)。一般來說，通信系統(tǒng)使用無線電和微波頻率; 然而，新興的通信技術在天線之間使用激光傳輸光來代替無線電波。
無線電使用的不同頻率，取決于其需要傳輸數據的距離和數據量。地基無線電由于受視線的限制,通常用于短距離數據傳輸，范圍較小，不超過50英里。一般情況下，軍隊使用衛(wèi)星進行遠距離通信。
頻譜的另一個應用是利用無線電或微波頻率，通過提供友軍和敵軍的位置，來繪制戰(zhàn)場圖像。最常見的應用是雷達，但最近也使用了光探測和測距(激光雷達)系統(tǒng)。兩種技術都是發(fā)射信號，然后反射回傳感器，從而確定距離、速度以及物體的高度。雷達根據不同的用途使用不同的無線電和微波頻率。
雖然由于雜波或雷達回波弱，低頻段的系統(tǒng)不能提供高質量的目標圖像，但它卻可提供一個更大的戰(zhàn)場態(tài)勢。高頻段頻率可提供高質量的目標圖像，但有效探測距離短。雷達和激光雷達系統(tǒng)通常與防空、軍事航空、火炮和空間系統(tǒng)息息相關。
信號情報(SIGINT)系統(tǒng)主要收集頻譜輻射。這些是被動系統(tǒng)——換言之，它們不發(fā)射自己的信號——但可以接收無線電和雷達頻率，還可以探測人員、導彈、飛機、大炮和車輛的熱輻射信號。
軍方利用頻譜來鎖定目標，并可能攻擊對手。一般來說，導彈特別是防空導彈，使用紅外或雷達進行末制導攻擊目標。
電子干擾器被用來阻止對手掌控頻譜，這些干擾器主要用于干擾無線電波和微波頻率，從而影響通信(陸基和天基)以及雷達探測范圍。
軍方也開始使用激光來致盲情報搜集傳感器，對小型無人機系統(tǒng)(又稱“無人機”)提供潛在的動能殺傷，還可與衛(wèi)星進行通信。
許多軍事行動使用頻譜。一種類型是指揮與控制。主要通過使用所有這些應用來繪制一個通用的作戰(zhàn)圖像，并傳達指揮官的命令。指揮與控制是根據部隊規(guī)模和任務重點提供資源的，從用于排級和連級行動的幾臺無線電和計算機到用于聯(lián)合行動(如核指揮和控制)的專用衛(wèi)星和飛機。
指揮與控制飛機，如E-8C聯(lián)合星，使用通信系統(tǒng)和合成孔徑雷達，繪制戰(zhàn)場的完整圖像，并引導地面部隊到最有效的位置來迎擊敵軍。
電子戰(zhàn)使用頻譜來獲得并保持對頻譜的軍事應用。信號情報功能確保軍隊能夠了解掌握敵方部隊的位置，以及他們進行通信和雷達探測使用的頻率。這種情報被軍方稱為電子支援，隨后這些情報被用來制定無線電頻率干擾行動計劃。通過在自己的部隊中使用信號情報功能，軍隊也可以開發(fā)保護自己免受攻擊的技術。
低可探測武器系統(tǒng)利用頻譜來減弱電磁信號（比如雷達回波、無線電傳播，甚至是熱量），從而減少雷達特征，用窄波束來降低被探測或攔截的概率。這些設計方法可用于艦船(如朱姆沃爾特級驅逐艦)、飛機(如B-2“幽靈”和F-35“閃電”)和雷達系統(tǒng)(如AN/APG-81有源電子掃描陣列雷達)。
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