1.3 第二次世界大战后二次雷达系统发展

二次雷达敌我识别系统的抗干扰性弱、抗欺骗能力差、系统安全性低等严重缺陷在第二次世界大战后的局部战争中被充分暴露出来。因此，世界各国都加紧开发新型识别系统，寻求新的解决方案。这一时期主要研究了地—空、空—空、舰—空、舰—舰识别设备，典型代表是北约的新概念识别系统和美国的Mark XV。

与此同时，世界各国加强了对非协同识别技术、战斗识别数据融合技术等多种目标识别技术的研究。研究表明，二次雷达敌我识别系统识别速度快、识别结果可信度高，是未来若干年内识别领域不可替代的系统。因此，为了适应现代战争作战环境，世界各国加强了对二次雷达敌我识别系统新技术的研究，用新的技术成果，如计算机加密技术、扩频技术、时间同步技术、先进的询问及应答波形设计等提高系统的抗欺骗、抗干扰、抗截获等电子对抗能力及系统安全性。

1.MarkⅩII

二次雷达敌我识别系统Mark XA的询问编码与应答编码简单，特别是其询问信号只由两个脉冲信号组成，系统安全性、保密性差，容易被敌方定位和利用。20世纪60年代初，为了提高二次雷达敌我识别系统的安全性和保密性，防止敌方利用应答信号对目标定位，人们在Mark XA的基础上，增加了模式4保密工作模式，构成的系统叫作Mark XII。

为了与 IFF Mark XA 兼容，Mark XII 采用了与其相同的载波频率，即询问频率为1030MHz，应答频率为1090MHz，并采用幅移键控（ASK）调制方式。Mark XII具备5种工作模式：模式1、模式2、模式3/A、C模式和模式4。模式4加强了询问编码复杂度，通过数字加密和应答延时加密等技术，可有效地阻止敌方询问和定位，其安全性、保密性得到了很大的提高。Mark XII的应答编码能力如下。

（1）模式1：32个应答编码。

（2）模式2：4096个应答编码。

（3）模式3/A：4096个应答编码。

（4）模式4：应答延时加密编码。

（5）C模式：高度码。

2.新概念识别系统

1970年，北约军事委员会成立了一个特别工作小组，以谋求研制出一种北约各国通用的新概念识别系统（NIS）。20世纪70年代中期，北约特别工作小组一致通过了对NIS的军事需求和总体设想，但由于对具体实施方案存在着很大分歧，研制工作进展缓慢。直到1980年，北约特别工作小组才达成了一项通用识别系统规范化标准草案。该草案保证了北约各成员国在最大共同利益下，协调一致研制新一代识别系统NIS。

NIS采用的识别技术大致可分为直接识别技术和间接识别技术。由此北约成立了两个专家小组，一个负责研究直接识别分系统，另一个负责研究间接识别分系统。用户利用自身配备的直接识别分系统可直接对目标进行敌我属性识别，无须借助第三者。这种系统主要装备在各种自主式武器系统中。间接识别分系统先通过通信接口及网络借助第三者（其他信息源）或传感器收集可用于敌我属性识别的信息，然后进行有机的综合归类并判别目标敌我属性，最后把判决结果进一步分配给感兴趣的用户。因此，NIS 的间接识别分系统可看作通常意义上的指挥控制系统的一个组成部分。NIS的研制情况大致如下。

1973年，完成NIS总体方案初步论证。

1977年，起草“标准化协定”。

1978年至1980年，制定通用识别系统规范标准草案。

1982年至1985年，英、美、法、德共同研究实施方案。

1985年，研制功能样机。

1987年，在美国进行内部联试。

1988年，北约各成员国开始执行“标准化协定”程序。

1989年，德国开始研制。

20世纪80年代至90年代初，北约在研制NIS方面做了大量工作。但NIS要想广泛地应用于各种武器系统和大量平台，还需要与其他信息传感源进行关联或匹配，因此需要强大的财力及物力支持。20世纪90年代初，因研制这一系统所需的投资过多，同时随着武器装备作战性能向精细化方向发展，北约内部的协同难度凸显，NIS的研制工作逐渐终止。

3.MarkⅩⅤ

20世纪80年代中期，针对作战环境的变化和特定的强干扰环境，美国设计开发出Mark XV，并于1990年完成了试验。Mark XV是一种可在多种作战平台上使用的标准化二次雷达敌我识别系统，被计划用于取代Mark XII。该系统直接采用询问-应答方式，设计中强调提高系统的先进性、安全性，但没有考虑与Mark XA、Mark XII的兼容问题。该系统能在全天候和恶劣的电子对抗环境中工作，并与当时北约正在研制的NIS兼容。Mark XV采用了计算机加密技术、扩频技术、时间同步技术和纠检错译码技术等，具有很强的保密性和抗干扰能力。系统工作频率为L波段。但由于Mark XV与原来使用的Mark XII不兼容，全面换装存在周期长、费用高、协调难等问题，加之国际环境发生了重大变化，因此美国于1991年终止Mark XV的后续研制。

4.MarkⅩIIA

海湾战争后，针对Mark XII存在的问题和Mark XV研究所取得的成果，以美国为首的西方国家提出了对Mark XII增加模式5，升级到Mark XIIA的研究计划，以提高系统的抗干扰性、安全性和保密性。

Mark XIIA的设计仍基于二次雷达工作原理，但采用了应答信号随机延时及扩频技术，提高了系统识别概率；采用时间同步技术、计算机加密技术缩短了密码有效期，提高了系统的安全性、保密性；采用新的数字调制方式，提高了系统的传输能力和抗干扰性，同时降低了对其他系统的干扰；通过增加态势感知功能，利用GPS高精度定位数据，从技术体制上解决了目标密集陆地战场上的空—地识别问题。

近年来，世界范围内的多家军火供应商完成了Mark XIIA设备的研制，北约的主要成员国也陆续开展换装行动。

Mark系列识别系统工作模式划分如表1.1所示。

5.地面战场目标识别系统

20 世纪 90 年代初，在海湾战争后军方吸取地面战场的误伤教训，认识到在目标密集的地面战场环境中，为了完成机动作战目标（如坦克、装甲车、单兵等）的敌我属性识别，必须采用一种角分辨率高、穿透沙尘能力强的地面战场目标识别系统。1992年，美国陆军向美国工业界发出了“地面战场识别系统”招标书，并从48个投标方案中选择了包括毫米波、激光、GPS在内的5个方案进行原理样机研制。经过测试对比，决定采用毫米波二次雷达地面战场识别方案，它的询问波束窄、分辨率高，可以在目标密集的地面战场环境中准确地分辨个体目标。与激光相比，毫米波穿透力强，不受沙尘飞扬、硝烟弥漫、能见度低等环境因素影响，隐蔽性较好，被探测概率低，不易被敌方截获和利用。因此，美国陆军最终选用了毫米波二次雷达地面战场识别方案。1995年，美国研制出战场战斗识别系统（BCIS）。

与此同时，其他国家也研制出本国的毫米波识别系统，包括法国的战场敌我识别（BIFF）系统、英国的毫米波目标识别隐蔽发射机（M-TICE）系统等。然而，由于成本太高，要解决盟军之间的互通互联问题，并且需要进一步改进技术性能等，因此在2002年5月，在耗资1.7亿美元后，美军终止了BCIS项目。虽然BCIS项目终止了，但美国、英国等国家仍把毫米波识别技术作为战场目标识别的核心技术。在北约新一代战场目标识别系统中，美国、英国、法国、德国不但继续沿用原有的毫米波技术，而且还打算进一步对其进行开发和改进，扩大毫米波识别技术的应用范围。2002年，人们制定了统一的毫米波战场目标识别信号标准。

战场目标识别系统是基于法国的战场敌我识别系统和美国的战场战斗识别系统研制而成的，其工作频段为8毫米波频段（Ka波段的33～40GHz），采用询问-应答的二次雷达系统技术体制，主要装备在地面战场的坦克、装甲车等战车上。与法国的战场敌我识别系统和美国的战场战斗识别系统相比，战场目标识别系统具有以下特点：性能更好、使用更灵活、价格更便宜；采用了新的波形（包括信息结构、加密方式和扩频技术等）和新的防欺骗技术，以满足在最坏的作战条件下，识别概率达到 98%的要求。美国的战场战斗识别系统的时间系统对GPS的依赖性非常大，但战场目标识别系统对时间同步精度的要求不是非常严格，即使GPS受干扰，系统也能够正常工作。此外，战场目标识别系统采用开放式体系结构的端口，这样系统就可以与载车数据总线连接，系统所产生的识别数据可以用来更新载车上战场态势显示的内容。战场目标识别系统的主要技术指标如表1.2所示。

2005年9月19日至10月6日，由美联合部队指挥部和盟军指挥部最高司令部牵头，北约成员国在英国举行了联合演习。参演的战场目标识别系统型号包括安装在法国陆军VAB和VBL轮式车辆上的战场敌我识别系统（由泰勒斯公司生产），安装在意大利“达尔多”步兵战车、“布拉德利”M3A2侦察车、英国“弯刀”侦察坦克上的混合式系统（由雷声公司生产），以及安装在英国“挑战者2号”坦克、美海军陆战队M1A1坦克、英国“弯刀”步兵战车和瑞典CV9040步兵战车上的战场目标识别系统（由泰勒斯公司设计的英国版）。

演习结果表明，战场目标识别系统在7.4km的距离内，可达到100%的识别概率，响应时间小于1 s。在技术试验中发现，平台在可能遭受伏击的态势下能够显示出“你在哪儿”的位置信息。应答机能够同时响应 3 台询问机的询问。易损性分析表明，尚未发现对战场目标识别系统造成威胁的军用探测和干扰方式，模拟或转发式干扰对其也是无效的。