在合肥某電子戰(zhàn)實驗室,一組搭載256天線的無人機集群正進行干擾測試。頻譜分析儀顯示,新型寬帶波形在1GHz頻段的敵方區(qū)域功率密度達15dB,而三處友方設(shè)備區(qū)域的干擾泄漏始終低于5dB——這項由國防科技大學(xué)團隊在《信息與電子工程前沿》發(fā)表的研究成果,成功實現(xiàn)了分布式精確干擾(DPJ)技術(shù)的革命性突破,為復(fù)雜電磁環(huán)境下的精準電子對抗提供了全新解決方案。
傳統(tǒng)電子戰(zhàn)的“雙刃劍困境”
傳統(tǒng)電子戰(zhàn)依賴單干擾器高功率覆蓋或波束賦形技術(shù),存在兩大致命缺陷:一是大功率干擾易誤傷友方設(shè)備,某次演習(xí)曾因波束旁瓣泄漏導(dǎo)致己方通信網(wǎng)癱瘓12分鐘;二是窄帶干擾需精準預(yù)判敵方頻點,面對跳頻通信時失效概率高達68%。數(shù)據(jù)顯示,現(xiàn)有干擾系統(tǒng)在100MHz帶寬下的硬件復(fù)雜度是窄帶系統(tǒng)的23倍,且實時波形生成延遲超過50ms,難以應(yīng)對現(xiàn)代戰(zhàn)場的動態(tài)電磁對抗。
“這如同用消防水槍滅蠟燭火苗,既浪費資源又難以控制范圍?!闭撐耐ㄓ嵶髡邨钪衅浇淌谥赋?。研究團隊通過324組實驗發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)連續(xù)相位波形在離散化量化后性能驟降37%,而恒定模量(CM)約束可降低功放失真,但如何同時滿足寬帶、離散相位與抗干擾效能成為核心難題。
電磁指紋鎖:CM離散相位波形重塑干擾規(guī)則
研究團隊提出的RCG-CMDPC算法,通過三重技術(shù)創(chuàng)新破解困局:
Lp-范數(shù)逼近:將敵我區(qū)域的最劣功率譜(CPS)優(yōu)化轉(zhuǎn)化為單目標最小化問題,計算復(fù)雜度從O(M3N3)降至O(M2N)
復(fù)圓流形投影:在256維復(fù)空間構(gòu)建離散相位網(wǎng)格,通過Riemannian共軛梯度實現(xiàn)快速收斂,迭代次數(shù)減少83%
動態(tài)Pareto權(quán)衡:通過權(quán)重系數(shù)ρ在敵方干擾效能與友方保護間智能平衡,支持0.1ms級策略切換
南京某外場測試顯示,搭載新算法的無人機集群展現(xiàn)出驚人性能:
精準干擾:敵方區(qū)域最小CPS達11.2dB,較傳統(tǒng)MM算法提升30%
友方防護:友方設(shè)備最大泄漏功率控制在6.3dB以下,誤傷概率趨近于零
實時響應(yīng):100MHz寬帶波形生成時間從5.2s壓縮至0.4s,效率提升12倍
硬件革命:10比特DDS實現(xiàn)連續(xù)相位性能
團隊首次揭示離散相位位數(shù)(V值)與干擾效能的量子化關(guān)系:
4比特突破:當相位量化位數(shù)≥10bit時,干擾效能與連續(xù)相位方案差異<2%
動態(tài)適配:在硬件受限場景(V=256),通過Lp-范數(shù)優(yōu)化仍保持85%理論性能
抗截獲屏障:離散相位形成獨特電磁指紋,敵方逆向解析成功率降至0.3%
上海某模擬對抗中,搭載V=1024方案的干擾系統(tǒng)成功壓制敵方跳頻通信網(wǎng),同時保障己方5G基站零中斷。更驚人的是,系統(tǒng)在30km2區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)97.3%的精準干擾覆蓋率,較傳統(tǒng)方案提升41%。
未來戰(zhàn)場:無人機蜂群與6G抗干擾基座
該技術(shù)已在三大場景顯現(xiàn)顛覆性潛力:
智能蜂群作戰(zhàn):1000架無人機協(xié)同生成TB級干擾波形,時延抖動<0.1ms
頻譜共生:在民用5G頻段實施外科手術(shù)式干擾,誤傷率<10^-6
6G防護盾:針對太赫茲通信特性優(yōu)化波形結(jié)構(gòu),支持0.5THz超寬帶干擾
合肥某試驗基地,研究人員正將算法集成至指甲蓋大小的芯片中?!斑@不僅是電子戰(zhàn)的技術(shù)躍遷,更是電磁空間規(guī)則的重構(gòu)?!睏钪衅秸故局钚卵兄频奈⑿透蓴_模塊。隨著首套DPJ系統(tǒng)在西部戰(zhàn)區(qū)部署,這項中國原創(chuàng)技術(shù)正重新定義未來戰(zhàn)場的電磁秩序——當每一束干擾波都攜帶智能基因,電子對抗的“降維打擊”時代已然來臨。
來源: 信息與電子工程前沿FITEE
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