主题：【原创】闲扯雷达（三）——电子战序幕 -- 代码ABC

有些朋友说我本来好好写着网络安全，怎么突然琢磨起雷达来了。这跳跃性……

话说，那天我正琢磨着怎么用通俗而不低俗的文字深入浅出地描述黑客的攻击和防范手段，然后我就发现雷达中的电子对抗和这个非常相似，什么DDOS攻击、回放攻击、非法篡改、监听破解什么的在这里都有对应的概念。后来想想这一点都不奇怪，计算机和雷达两者有一个共同的根源——都是处理信号的。在理论基础上计算机是离散数学，而雷达则是完整的数学，而且现代数字式雷达后面都有计算机辅助运算。使用的CPU其实也和我们家里用的没什么区别，甚至——据说处理程序现在也有用C语言编写的。俺邪恶地想，发送几个古怪的波形会不会就让一个先进的雷达系统缓冲区溢出了呢？……好强大的想法，瀑布汗。

其实上述两者还有一个共同的特点——人是最重要的。在很多人看来战争是武器的较量，尤其是高科技战争。在高科技领域理论的东西摆出来都是一套一套的，非常严密。但依照这些理论做出来的东西都是与现实的折衷。理论上脉冲是方的，而实际上脉冲是弧形的而且还有拖尾，理论上这些脉冲都是一样的，而实际上不同的目标反射回来的形状是不一样的。这些区别通常让许多看似完美的理论输给看似不那么完美的操作。

另外，没有相应的武器我们就不打仗了吗？不，绝不！年轻的中国导弹部队说。

那么没有防火墙我们就不能保证服务器的安全吗？不，绝不！某抠门老板说。

好，绕回来。上回说道U-2安装了针对萨姆-2制导雷达的预警装置，制导雷达一开机人家就躲开了，怎么办？

通过分析有人发现，U-2也不是一下子就能发现制导雷达的信号的，大概要在开机后20秒才会做出反应。所以如果能把开机时间压缩在20秒，准确地说就是把锁定的时间压缩到20秒内，那么U-2是无法做出反应的，而20秒后导弹已经发射出去了，就算有反应也都迟了。当然这要求把接敌距离压缩到39公里以内，否则U-2还是有机会逃出导弹的打击范围的。这就是后来有名的近快战法，所谓近就是接敌距离近，快就是锁定快。

这20秒的时间也说明一个问题，就是早期的雷达预警设备存在处理速度的问题。这也就是上面说过的理论和实际之间的差别了。当然现在就好多了。

U-2作为近快战法的目标其实是很不错的，因为它没携带武器，放近点打没什么危险，而且它的速度不快，机动性也差，进了导弹射程基本上是没跑的。后来用这个方法对付携带反辐射导弹的战斗轰炸机就相当刺激了。利用的也是反辐射导弹需要一段锁定时间，在反辐射导弹的导引头锁定雷达之前，抢先锁定载机。这是一场双方拼速度和胆量的比赛，如果地空导弹先锁定了载机，那么对方只好带着沉重的反辐射导弹做机动规避。反过来的话雷达要不关机，要不就挨炸。所以作为反辐射导弹有一个很重要的指标就是导引头的锁定时间。

现在看来，当时的PLA导弹部队算是抓住了电子战中的一个本质——信息处理速度。和System-12这个预警装置比赛锁定速度。从一开始双方的差距来看（2分钟对20秒），老毛子的电子技术要稍逊一筹。不过较量早在这之前就已经开始，由于雷达参数泄密方面老毛子先失一局，自然后面的比赛就被动了。

有人可能会想，换一个工作频率不就可以了吗？事情并不那么简单，雷达的工作频率一般只能在一个小范围内变化，即使是现在的跳频雷达或者说频率捷变雷达其频率变化的范围也不是无限制的。雷达工作频率选择牵涉的问题非常多，这里只举一个例子——天线。不说不同频段的发射机需要不同形状的天线，即使频率只改变10%也需要对发射机和天线之间的匹配回路重新进行调整，否则天线的损耗是无法接受的，最坏的情况下还会烧毁发射机。打个不太恰当的比方，开车时小范围的速度变化通过油门可以控制，大范围的变化就需要换档了，天线匹配回路的调整就相当于换档。但是最佳匹配是需要复杂的运算的，这个比调整变速箱的转速比要复杂很多。所以一个型号的雷达工作频率变化范围不会太大。因此在频率参数泄露的情况下，对应的雷达预警设备只需要搜索比较窄的一段频率就可以轻易截获雷达信号了。幸好在当时的技术条件下，这个搜索还是需要20秒左右的时间。这样就留了一个不是机会的机会给我们的导弹部队。

当时官兵们想了许多匪夷所思的方法，甚至把主意打到营长的指挥口令上。不过从我的角度上看他们最大的成就就是找到了缩短制导雷达跟踪时间的方法。那么所谓的锁定是怎么回事呢？

所谓的锁定就是雷达能够自动指向目标，在萨姆-2防空系统下，制导雷达必须能自动跟上目标的机动，地面的导弹发射架则随动于制导雷达的指向，导弹发射后就能进入制导雷达的波速中，这样雷达就同时测出导弹和目标的位置。位于地面的制导系统自动计算导弹的最佳飞行弹道，向导弹发送遥控指令，引导导弹飞向目标。在这个过程中制导天线必须精确地跟踪目标。一旦精确的自动跟踪状态建立，那么我们就称为锁定。导弹就可以随时发射了。

要让制导雷达锁定目标需要许多繁琐的步骤，首先远程的预警雷达要不断地通报目标的各项参数，距离、方位、高度等等。在导弹营中配有一台“匙架”远程预警雷达可以提供目标的距离和方位，有时还会加上一台测高雷达获取目标的高度数据。这些数据定时通报给指挥部，除了大长官之外其他人可就忙咯。他们需要把上述数据解算成制导雷达的指向，让制导雷达在一开机就能捕捉到目标。由于预警雷达和制导雷达通常不在同一个地方，这个坐标换算可是让当时大多数高中没毕业的土八路头疼了很久。当然这些解算过程还是有机器辅助的，不过却不是我们常用的电子计算器，而是令人眼花缭乱的电路、指示灯、开关、仪表。由于远程预警雷达的数据精度不高，当制导雷达开机的时候还是需要操作员手动搜索一阵才能抓到目标的，这个动作是由三个瞄准手完成，三个人分别负责方位、仰角和距离。当三人都把目标锁在各自的截获波门内，才可以让雷达进入自动跟踪状态，至此锁定完成。当时的雷达是非常原始的，因此他们不能指望用鼠标或操纵杆上的“苦力帽”来选择目标。那时候他们大致是使用下图的A显来跟踪目标的。

雷达的A显，横坐标可以使距离、方位或角度。目标以脉冲的方式显示在上面的横线上，下面的横线是一个示意图，实际未必是这样。瞄准手必须让目标脉冲落在下面横线的凹槽里，这个凹槽雷达术语叫波门或截获波门。一旦锁定成功，雷达的电路会自动让截获波门跟踪目标脉冲。（此图来自http://www.radartutorial.eu）

从以上可以看出要把锁定时间缩短到8秒的难度有多大。由于预警雷达的数据精度不够，所以正常情况下制导雷达开机后还需要手工搜索一阵，由于制导雷达的波束宽度比较窄，扇歌雷达的搜索波束宽度只有7度左右，相当于用一根拇指粗细的管子来搜索天空那样，如果误差比较大的话，找起来就很费劲。因此决定锁定时间的关键就在于预警数据的准确性以及数据通报的及时性。几乎所有的书籍、文章大多将其时间缩短放在发射动作的安排和频繁的练习上，只有某些文章轻描淡写地提到他们用炮瞄雷达来做早期的预警。虽然前者功不可没，但是后面这个动作才是关键！因为炮瞄雷达可以提供比远程警戒雷达精确得多的目标数据，这样大多数时候只要制导雷达一开机就抓到目标了。个人认为这才是近快战法的核心。

现在回过头来看，我们再第一次成功的电子战中就运用了系统工程的方法。方向是正确的，从这个角度上看我们的电子战水平一开始的起点并不低。从我们的解决方法中可以看到许多现代电子战技术的雏形。比如雷达组网——这个是现在也在不断发展的概念，及时地情报传递——数据链就是做这种事情的。

美国的科技发展还是很快的，在这个预警系统被破解之后，很快又搞出了一个System-13，和System-12不同，这个不再是被动的电子支援措施。而是一个正式的电子对抗措施（ECM）。它是一个干扰设备，专门干扰萨姆-2的制导雷达，而且这玩意用的是一种比较先进的思路，它的原理是欺骗而不是暴力的噪声压制。所以土八路的导弹兵没高兴太久又要面对世界领先的高科技手段了。