Chiến tranh điện tử

[Giangtvx]

        I. BỐN « CỔNG GÁC » NGĂN NHIỄU

        Ta hãy tưởng lại: ... Một thành quách ngày xưa, chung quanh thành đào hào, đắp lũy kiên cố, và bao nhiêu biện pháp ngăn chặn khác nữa. Đường đi vào thành chỉ có một lối nhỏ và qua nhiều vọng gác. Mỗi vọng gác kiểm tra người vào theo một ký hiệu nào đó, thí dụ, trạm gác thứ nhất chỉ cho những người mặc áo đỏ đi vào, trạm gác thứ hai chỉ cho người mặc quần xanh đi vào, trạm gác thứ ba chỉ cho người đội mũ vàng đi vào... Chỉ có những người có đủ đặc điểm trên mới được vào thành.

        Chống nhiễu lọt vào máy thu cũng có hình ảnh tương tự, mà cơ sở khoa học chính là phương trình chế áp ở trên.

        Trước hết, nâng cao thế năng của các phương tiện vô tuyến điện tử chiếm một vị trí quan trọng trong việc nâng cao độ chống nhiễu. Công suất máy phát P càng lớn, tín hiệu có ích nhận được càng lớn, do đó có thể  giảm bớt độ nhạy máy thu. Điều ấy, đòi hỏi nhiễu muốn có tác dụng vượt qua «cổng gác» thứ nhất phải có công suất đủ lớn. Những máy phát dùng đèn clít-trông hiện nay có thể đạt được công suất xung hàng chục mê-ga-oát.

        Để nâng cao thế năng của đài, trong một số khí tài, người ta đưa vào thiết bị tích lũy tín hiệu phức tạp. Qua mỗi chu kỳ xung đến, lại được cộng vào nhau, do đó biên độ tín hiệu tăng lên.

        Một lần nữa, xét đến vai trò của ăng-ten trong chiến tranh điện tử. Ăng-ten sẽ lập nên «cổng gác» thứ hai. Nó chỉ cho tín hiệu đến theo một hướng. Tại hướng đó giá trị g(φ) = g(o) = 1. Lẽ dĩ nhiên, đó là hướng thu tín hiệu có ích.

        Tất cả các hướng khác đều là hướng «cấm», tương ứng với các hướng này, g(φ)  ≈ 0. Nếu nhiễu muốn vào, mà vẫn đủ tác dụng, thì phải có công suất rất lớn. Người ta gọi cách chống nhiễu này là chọn lọc theo không gian.

        Chọn lọc theo không gian, về mặt nào đó, cũng có ý nghĩa nâng cao thế năng của phương tiện vô tuyến. Khi tăng độ định hướng của ăng-ten, sẽ tập trung năng lượng bức xạ vào một tia hẹp, nâng cao mật độ công suất tín hiệu, do đó gây khó khăn cho địch gây nhiễu trong cánh sóng chính.

        Mặt khác, khi làm hẹp cánh sóng chính và giảm mức độ cánh sóng phụ sẽ tận dụng được sự khác nhau giữa phương nhận tín hiệu và phương bị nhiễu. Vì cánh sóng hẹp, nên nếu địch phát nhiễu lệch khỏi phương nhận tín hiệu một chút là lượng nhiễu lọt vào máy thu sẽ bị giảm hẳn xuống.

         

        Đối với ra-đa xung, khi thu hẹp cánh sóng và rút ngắn độ dài xung bức «xạ, sẽ nâng cao khả năng phân biệt của đài, và đó là một biện pháp chống nhiễu có hiệu quả đối với cả nhiễu tích cực và nhiễu tiêu cực.

        Trên hình ll0a, đài ra-đa có khả năng phân biệt kém, nên nhiễu tạo thành một mảng sáng (trên hình vẽ là mảng đen).

        Ở hình ll0b, nhờ thu hẹp cánh sóng và rút ngắn độ dài xung bức xạ, khả năng phân biệt của đài ra-đa tăng lên, nên các đám nhiễu được quan sát đến từng đám nhỏ, do dó khả năng phát hiện mục tiêu tăng lên.

        Giảm cánh sóng phụ là một vấn đề rất quan trọng cần phải làm, tuy rằng việc này rất phức tạp đối với thiết kế. Nếu không, do sự tồn tại của cánh sóng phụ mà tạo điều kiện lớn cho nhiễu lọt vào các phương tiện vô tuyến. Phía gây nhiễu cũng hết sức tận dụng khả năng này.

[Giangtvx]

        Để xây dựng «cổng gác » thứ ba, người ta kiểm soát tín hiệu theo phân cực.

        Chọn theo phân cực của sóng là tìm cách tách tín hiệu có ích ra khỏi nhiễu trên cơ sở sự khác nhau về phân cực của chúng, ngăn không cho các tín hiệu có phân cực «lạ » lọt vào máy thu (hay giảm hệ số γn xuống mức nhỏ nhất). Thí dụ, nếu khí tài làm việc với sóng phân cực đứng (chỉ thu tín hiệu phân cực đứng) thì nhiễu nếu có phân cực ngang sẽ gây tác dụng rất hạn chế (hầu như không lọt được vào máy thu).

         

        Trên thực tế, đối phương cố gắng chế tạo nhiễu cho phù hợp và nhiễu thường có phân cực góc, nghĩa là có thể gây nhiễu cho cả phương tiện làm việc với sóng phân cực ngang, cả phương tiện làm việc với sóng phân cực đứng. Vì vậy, trong một số khí tài, để nâng cao tính chọn theo phân cực người ta lắp thêm các thiết bị đặc biệt.

        Chọn theo phân cực, nó còn dùng để chống các loại nhiễu không chủ định như mưa, tuyết, rừng cây,...

        Cuối cùng xét «cổng gác» thứ tư: chọn theo tần số, là một lĩnh vực được quan tâm nhiều nhất, bởi vì chuyển cho khí tài sang làm việc ở tần số khác với tần số địch đang phát nhiễu, sẽ ngăn chặn hầu như hoàn toàn nhiễu lọt vào máy thu.

        Ngay cả khi địch đã phát nhiễu trùm lên tần số của đài, việc thu hẹp dải thông tần máy thu Δf vẫn có ý nghĩa chống nhiễu, vì nó giảm bớt được năng lượng nhiễu lọt vào máy thu. Thí dụ, công suất nhiễu tổng cộng là 300 oát, được phân bồ đều trên dải tần số rộng 100 mê-ga- héc, mật độ công suất trên một mê-ga-héc là 3 oát. Nếu dải thông tần máy thu rộng 5 mê-ga-hẻc, thì công suất nhiễu lọt vào là 15 oát, còn nếu dải thông tần mở rộng tới 10 mê-ga-héc thì công suất nhiễu lọt vào là 30 oát.

        Sử dụng sự khác biệt trong tần số mang tín hiệu và nhiễu là phương pháp chóng nhiễu phổ biến nhất, được áp dụng trong tất cả các phương tiện vô tuyến điện tử. Tuy nhiên, cũng cần nói rằng, hiện nay đã có khả năng chế tạo máy nhiễu ở bất cứ dải sóng nào. Cho nên, nhiều khi sự thay đổi tần số khí tài trong quá trình chiến đấu lại là một trò chơi ú tim giữa hai phía, nhằm tận dụng yếu điểm cơ bản của nhiễu ngắm là mất thời gian điều chỉnh nhiễu về tần số công tác của đài.

        Người ta dùng nhiều biện pháp để tăng độ chọn theo tần số. Các khí tài vô tuyến điện tử ngay cùng một loại cũng làm việc ở tần số khác nhau. Một số khí tài có thể làm việc ở nhiều tần số và có thể dễ dàng thay đổi trong quá trình chiến đấu, thậm chí có thể thay đổi hẳn băng tần số. Các tần số đó, thường được thay đổi nhảy cóc theo chương trình ngẫu nhiên để làm đối phương phải mất nhiều thời giờ xác định.

        Sau khi xác định được tần số và bắt đầu gây nhiễu, lại phải thay đổi cho phương tiện làm việc ở tần số khác. Cứ thế, diễn biến liên tục trong cả quá trình chiến đấu.

        Đối với các ra-đa xung, phương pháp chống nhiễu ngắm tốt nhất là thay đồi tần số mảng đối với từng xung một, và phải thay đổi tần số nhảy cóc một cách hoàn toàn ngẫu nhiên.

        Sở dĩ phải thay đổi tần số nhảy cóc là, hiện nay trong các máy nhiễu có thể đã có thiết bị tự động bám sát tần số, nếu thay đồi từ từ tần số theo quy luật tăng dần hay giảm dần, thì các thiết bị đó sẽ liên tục theo dõi sự thay đổi ấy, và hầu như tức thời điều chỉnh tần số cho nhiễu « ngắm » vào đài ra-đa. ,

        Để thiết bị vô tuyến điện tử có thể làm việc được ở nhiều tần số, các hệ thống ăng-ten phi-đơ, máy phát, máy thu phải có khả năng làm việc trong dải tần số rộng. Khi thay đồi tần số công tác, phải đồng thời điều chỉnh toàn bộ máy phát và máy thu. Quá trình điều chỉnh đó, được thực hiện nhanh chóng và chính xác, và thường được tự động hóa.

        Như vậy, cho đến bay giờ người ta đã xây dựng trước cửa máy thu 4 « cổng gác », giảm được rất nhiều lượng nhiễu lọt vào máy thu. Nhưng như thế vẫn chưa được như ý muốn, các « cổng gác » hiện nay do những hạn chế về kỹ thuật, làm việc chưa được « nghiêm ngặt» lắm, và lượng nhiễu lọt vào vẫn còn lớn.

        Rõ ràng việc ngăn chặn nhiễu lọt vào máy thu là một biện pháp chống nhiễu tích cực. Sử dụng những biện pháp kỹ thuật như trên chưa đủ, bởi vì kỹ thuật trinh sát hiện đại bảo đảm phát hiện được những « trạm gác» đó và tìm ra những biện pháp gây nhiễu phù hợp. Muốn giữ được yếu tố bất ngờ, phải tìm mọi biện pháp giữ được bí mật các tham số khí tài. Việc bố trí một đội hình chiến đấu của khí tài cũng có ý nghĩa rất lớn trong việc chống nhiễu, nhất là khi các khí tài đó lại được điều chỉnh làm việc ở các tần số khác nhau.

[Giangtvx]

        II. CUỘC « VẬT LỘN » ĐỂ THẢI NHIỄU TRONG MÁY THU

        Nhiễu lọt vào máy thu thường gây nên hai hiện tượng chủ yếu: Khi công suất nhiễu nhỏ, nhiễu sẽ cản trở việc nhận tin tức; khi công suất nhiễu lớn, nhiễu gây ra quá tải máy thu, làm mất khả năng thu tín hiệu của máy thu.

        Chống quá tải máy thu :

        Hiện tượng quá tải có thể xảy ra ở bất cứ tầng nào của hệ thống thu — chỉ thị, và thời điểm xảy ra quá tải phụ thuộc vào các đặc trưng của hệ thống đó.

        Giả thử, một thiết bị thu có đường đặc trưng biên độ (sự phụ thuộc điện áp lối ra theo điện áp lối vào). Ở lối vào máy thu, có nhiễu và tín hiệu cùng tác dụng. Nếu cường độ nhiễu nhỏ, chưa gây được quá tải máy thu, mà chỉ có tác dụng làm biến dạng tín hiệu, vẫn có khả năng quan sát được tín hiệu phụ thuộc vào tỷ số biên độ tín hiệu trên nhiễu. Nếu nhiễu ở lối vào có giá trị lớn hơn giá trị tín hiệu nào đó, thì mọi sự tăng tín hiệu ở lối vào đều không gây ra sự tăng tín hiệu ở lối ra, cho nên nếu có tín hiệu cộng vào nữa thì ở lối ra cũng không có tín hiệu. Máy thu sẽ ngừng hoạt động do xảy ra hiện tượng quá tải.

        Các thiết bị chống quá tải nhằm kéo dài đoạn khuếch đại, mở rộng dải máy thu, hoặc đưa tín hiệu có ích về trên đoạn khuếch đại.

        Sau đây, xét vài loại sơ đồ chống quá tải thường dùng.

        — Sơ đồ khuếch đại có đặc trưng biên độ lô-ga- rít — tuyên tính : Máy thu này, được điều chỉnh sao cho khi tín hiệu nhỏ lọt vào sẽ được khuếch đại lớn với hệ số khuếch đại K nào đó (đoạn tuyến tính):

       

U_ra = K₁U_vào

        Nhưng khi tín hiệu lọt vào máy thu bắt đầu lớn hơn giá trị nào đó, tín hiệu đâu ra sẽ tỷ lệ với lô-ga-rít của tín hiệu dầu vào (đoạn lô-ga-rít):

       

U_ra = K₂logaU_vào

        Do đó, dù tín hiệu đầu vào thay đổi rất nhiều, tín hiệu đầu ra cũng chỉ thay đổi rất ít và máy thu sẽ không bị quá tải.

         

        — Sơ đồ điều chỉnh tự động tức thời độ khuếch đại máy thu: Được dùng nhiều trong các khí tài vô tuyến điện tử để chống quá tải trong những trường hợp tín hiệu vô ích đến nhiều và có công suất quá lớn có thể làm quá tải máy thu.

        Thực chất sơ đồ này là nhanh chóng dịch chuyển điểm làm việc của máy thu về đoạn tuyến tính, giải phóng máy thu khỏi quá tải, bảo đảm nhận được tín hiệu trên nền nhiễu.

        Độ dịch chuyển này được thực hiện phụ thuộc vào cường độ nhiễu. Cường độ nhiễu lớn phải dịch nhiều; cường độ nhiễu nhỏ, dịch ít. Xét sâu hơn, đó chính là quá trình điều chỉnh máy thu sao cho tín hiệu luôn luôn nằm trong vùng tuyến tính của đường đặc trưng biên độ, do đó có thể khôi phục lại được tín hiệu. Hơn nữa, quá trình xảy ra hầu như tức thời, nên sơ đồ có tên là sơ đồ điều chỉnh tự động tức thời độ khuếch đại máy thu.

         

[Giangtvx]

        — Sơ đồ điều chỉnh tự động độ khuếch đại theo thời gian : Dùng trong một số thiết bị vô tuyến điện tử, đặc biệt là ra-đa, nhằm bảo đảm nhận tương đối đều tín hiệu có biên độ khác nhau. (Thí dụ, tín hiệu phản xạ từ các mục tiêu ở xa và ở gần đài ra-đa).

        Sở dĩ phải dùng sơ đồ này, là vì nếu điều chỉnh máy thu nhạy nhận được tín hiệu phản xạ từ mục tiêu ở xa thì khi tín hiệu phản xạ từ mục tiêu ở gần về sẽ gây quá tải máy thu. Vì vậy, sơ đồ điều chỉnh cho hệ số khuếch đại máy thu tăng dần dần.

        Hoạt động của sơ đồ như sau: Đồng thời với việc bức xạ xung siêu cao ra không gian, một xung đặc biệt tự động giảm độ khuếch đại trong thời gian nhận những xung phản xạ cường độ lớn từ những vật ở gần. Sau đó, độ khuếch đại tăng dần theo quy luật hàm số mũ, và đạt giá trị cực đại tại thời điểm nhận tín hiệu phản xạ từ những vật xa nhất (trong phạm vi hoạt động của đài ra-đa).

        Nhờ làm giảm khuếch đại của máy thu khi thu các tín hiệu phản xạ từ các vật gần ra-đa, sơ đồ này đồng thời sẽ làm yếu các tín hiệu ra-đa nhận được bằng cánh sóng phụ.

        Tách tín hiệu có ích ra khỏi nhiễu :

        Chỉ sau khi đã chống quá tải cho máy thu, các biện pháp nhằm tách được tín hiệu từ nhiễu mới trở nên có ý nghĩa.

        Tùy theo tính chất của nhiễu, của phương pháp xử lý tín hiệu, người ta lập ra nhiều sơ đồ chống nhiễu khác nhau, nhưng cơ sở lý thuyết của chúng đều chung: tách tín hiệu nhiễu dựa trên các đặc điểm khác nhau giữa tín hiệu và nhiễu theo phổ tần số, theo thời gian (theo thời gian đến của xung, theo độ dài của xung, theo thời gian giữa hai xung...), theo biên độ, theo dạng tín hiệu...

        Về phía người chống nhiễu, vì đã biết được tất cả các tham số của khí tài của mình nên có khả năng chế tạo các thiết bị chỉ nhận lấy các tín hiệu quen biết. Đối phương luôn luôn cố hệt sức xóa bỏ sự khác nhau này.

        Mỗi loại nhiễu đối với một loại khí tài thể hiện một đặc trưng khác nhau cơ bản, và như trên đã nói, mỗi sơ đồ chống nhiễu chỉ có hiệu quả đối với một vài loại nhiễu nhất định.

        Để tách được tín hiệu từ nhiễu trên cơ sở khác nhau theo phổ tần số, người ta dùng các bộ lọc theo tần số. Bộ lọc tần số có hiệu quả cao khi dùng để chống nhiễu không điều chế hoặc có điều chế đơn giản nhất.

         

        Người ta chế tạo các bộ lọc cho qua toàn bộ năng lượng tín hiệu có ích và ngăn chặn toàn bộ năng lượng nhiễu. Tuy nhiên, trong thực tế người ta chỉ thực hiện được các sơ đồ cho qua phần lớn năng lượng tín hiệu và chặn phần lớn năng lượng nhiễu.

        Những phổ tần của nhiễu trùng với phổ tần chính của tín hiệu sẽ đi qua bộ lọc, và tiếp tục «gây rối». Ngược lại, những phổ tần tín hiệu trùng với phổ tần chính của nhiễu sẽ bị bộ lọc gạt bỏ, tín hiệu sẽ bị mất một phần năng lượng. Kết quả là, sau bộ lọc, tỷ số tín hiệu trên nhiễu chỉ được tăng đến giá trị nào đó, chứ không phải là tăng đến trị số cực đại của tín hiệu. Khi đối phương chỉnh cho phổ tần của nhiễu trùng với phổ tần tín hiệu thì bộ lọc sẽ mất tác dụng.

        Đối với các hệ thống vô tuyến điện tử làm việc chế độ xung, việc tách tín hiệu ra khỏi nhiễu dựa trên sự khác biệt về thời gian có nhiều phương pháp linh hoạt và được sử dụng rộng rãi, nó phụ thuộc vào từng loại nhiễu, từng loại khí tài cụ thể. Những thiết bị tách tín hiệu ra khỏi nhiễu làm việc trên cơ sở này, gọi là bộ chọn thời gian.

       

[Giangtvx]

        Có bộ chọn, chỉ cho xung có độ rộng nhất định đi qua còn các xung có độ rộng khác sẽ bị ngăn lại; có bộ chọn, chỉ cho xung có độ rộng bé hơn một giá trị nào đó đi qua, xung có độ rộng lớn hơn sẽ bị ngăn lại; và có bộ chọn, làm việc theo nguyên lý ngược lại, tức chỉ cho những xung có độ rộng lớn hơn một giá trị nào đó đi qua.

        Có bộ chọn theo thời gian, làm việc trên cơ sở khác nhau giữa tín hiệu và nhiễu theo chu kỳ lặp lại, chỉ những xung có chu kỳ lặp lại có giá trị nào đó (hay biến đổi theo một quy luật nào đó) mới có thể đi qua.

        Một tham số khác thường được dùng làm cơ sở để phân biệt tín hiệu và nhiễu là biên độ. Sự khác nhau về biên độ, là tiêu chuẩn dễ dàng để xây dụng các sơ đồ chọn theo biên độ. Có loại sơ đồ chỉ cho tín hiệu có biên độ nằm trong một giới hạn nào đó đi qua; có sơ đồ lại cho tín hiệu có biên độ lớn hơn một giá trị nào đó đi qua, ngăn lại các tín hiệu có biên độ bé hơn, hoặc ngược lại.

        Một biến dạng của sơ đồ chọn biên độ là sơ đồ cân bằng dùng để chống nhiễu tiêu cực. Sơ đồ cân bằng bảo đảm xóa khỏi màn hiện sóng các tín hiệu phản xạ từ các vật không chuyển động hay chuyển động với tốc độ nhỏ (như nhiễu tiêu cực thả trong không khí và các địa vật).

        Như ta đã biết, mục tiêu nói chung thường thay đổi cự ly tương ứng đối với đài ra-đa, và cường độ tín hiệu do máy thu ra-đa nhận được lại tỷ lệ nghịch với lũy thừa bậc bốn của cự ly. Như vậy, tín hiệu mục tiêu luôn luôn thay đổi cường độ phụ thuộc vào đường bay,

        Nếu mục tiêu bay vào, cường độ tín hiệu từ từ tăng ; còn mục tiêu bay dần ra xa, tín hiệu từ từ giảm. Thí dụ, tín hiệu phản xạ từ mục tiêu ở cự ly 20 km lớn hơn 625 lần tín hiệu ở cự ly 100 km, và lớn hơn 10.000 lần tín hiệu mục tiêu ờ cự ly 200 km. Trong khi đó, tín hiệu biên độ phản xạ từ các vật đứng yên hay chuyển động với tốc độ nhỏ thì hầu như không thay đổi.

        Để chế áp tín hiệu phản xạ từ những vật đứng yên hay chuyển động chậm, chỉ cần so sánh biên độ xung sau với biên độ xung trước. Nếu chúng bằng nhau, là tín hiệu phản xạ từ những vật đứng yên, hay chuyển động chậm, đó là nhiễu đối với ra-đa, cần gạt bỏ ngay. Còn nếu chúng không bằng nhau, thì đó là tín hiệu mục tiêu cần giữ lại và đưa lên màn hiện sóng.

        Chính dựa trên cơ sở này, người ta xây dựng sơ đồ cân bằng. Nguyên lý hoạt động chủ yếu là lấy biên độ xung sau trừ đi biên độ xung trước (hoặc ngược lại). Hiệu biên độ đó, sẽ được đưa lên màn hiện sóng. Khi đó, nếu tín hiệu phản xạ từ vật dứng yên có biên độ không đổi sẽ bị khử lẫn nhau, còn tín hiệu phản xạ từ mục tiêu chuyển động có biên độ luôn luôn thay đồi, nên hiệu của chúng luôn luôn khác không (0).

        Phương pháp chọn mục tiêu chuyển động như vậy còn gọi là phương pháp cân bằng qua chu kỳ.

        Các vấn đề trình bày trong mục này chính là các biện pháp nhằm tăng hệ số Ko (Ko: hệ số chế áp trong các phương trình chống hoạt động vô tuyến điện tử, và để tăng tính chống nhiễu của khí tài, cần tăng hệ số đó lên) nghĩa là tăng mức đòi hỏi công suất nhiễu cần thiết tối thiểu để chế áp được tín hiệu.

        Hệ số Ko là một hằng số đối vói một khí tài xác định và loại nhiễu xác định. Tiêu chuẩn để đánh giá một sơ đồ chống nhiễu, một khí tài có tính chống nhiễu cao hay thấp chính là dựa vào hệ số Ko này. Thí dụ, trước đây trong chiến tranh thế giới lần thứ hai, đài ra-đa điều khiển pháo của Đức bị nhiễu tiêu cực tác động, khi công suất nhiễu lớn hơn công suất tín hiệu, Ko = 4 - 5 lần. Sau đó, nhờ lắp các thiết bị chống nhiễu, đã tăng được hệ số Ko = 20 - 40 lần.

        Ngoài biện pháp chống quá tải máy thu và các sơ đồ chống nhiễu như trên một hướng mới trong kỹ thuật chống nhiễu là xây dựng khí tài có tính chống nhiễu cao bằng cách tăng độ khác biệt giữa tín hiệu và nhiễu lên hơn nữa. Trên cơ sở đó, có nhiều dạng tín hiệu mới ra đời làm cho việc chống nhiễu ngày càng có hiệu quả hơn.

[Giangtvx]

CHƯƠNG VIII

HIỆU QUẢ CHIẾN TRANH ĐIỆN TỬ

        I. GIẢI CÁC BÀI TOÁN «TRẬN ĐÁNH VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ»

        Nhờ khoa học và kỹ thuật vô tuyến điện tử phát triển mà các vũ khí ngày nay trở nên chính xác hơn; các hoạt động của đối phương được phát hiện kịp thời, theo dõi đầy đủ hơn ; người chỉ huy hạ quyết tâm có cơ sở bảo đảm hơn và việc truyền lệnh xuống đơn vị được nhanh chóng hơn.

        Các biện pháp chóng lại các hoạt động vô tuyến điện tử nhằm mục đích phá hoại sự làm việc bình thường của các thiết bị vô tuyến điện tử hoặc giảm hiệu quả của chúng, tạo nhiễu vô tuyến, làm méo tin tức vô tuyến, ngụy trang chống trinh sát, và quyết liệt hơn là tiêu diệt các phương tiện đó.

        Để bảo đảm đưa máy bay ném bom đến oanh tạc, bên tiến công bao giờ cũng cố gắng phá hoại sự làm việc của các thiết bị vô tuyến đối phương như tất cả các loại ra- da, hệ thống điều khiển hỏa lực, hệ thống dẫn dường cho máy bay tiêm kích, các mạng thông tin...

        Ngược lại, bên phía phòng thủ, nhằm mục đích bảo vệ yếu địa, phải cố gắng phá hoại hoạt động của các thiết bị vô tuyến bên tiên công.

        Mỗi bên có một lợi thế riêng, nhưng cũng có những khó khăn riêng, đòi hỏi phải chú ý đến để giải quyết những vấn đề có thể xảy ra khi thực hiện các thủ đoạn chiến tranh điện tử.

        Do tính chất của các điều kiện tiến hành hoạt động chống vô tuyến khác nhau, nên yêu cầu chiến thuật, kỹ thuật đối với các loại thiết bị đó cũng khác nhau. Máy nhiễu đặt trên không phải nhỏ nhẹ, tiêu thụ ít năng lượng để dễ cơ động; nếu đặt nó ở dưới đất, có thể cho phép chế tạo nặng nề hơn một chút và cũng từ đó có thể chế tạo máy nhiễu có công suất lớn hơn.

        Trong khi nêu lên các biện pháp kỹ thuật chống vô tuyến, đồng thời phải nhấn mạnh đến các biện pháp chiến thuật chống vô tuyến. Một máy bay không có máy phát nhiễu nhưng có khả năng bay ở độ cao thấp cũng có tác dụng lớn hạn chế khả năng phát hiện của các ra-đa đối phương. Ngay khi địch sử dụng nhiễu, nhưng biết bố trí đội hình chiến đấu hợp lý, vẫn có khả năng tiêu diệt kẻ thù.

        Nắm chắc tính năng các khí tài đối phương và biết được các thủ đoạn sử dụng của đối phương :

        Giả thử, một tốp máy bay ném bom chiến lược có trang bị máy nhiễu có tần số cực đại là 3.000 mê-ga-héc, khi bay vào địa phận đối phương có hệ thống phòng không với các đài ra-đa bám sát và dẫn tên lửa làm việc ở tần số 6.000 mê-ga-héc, thì rõ ràng kết thúc thảm hại đang chờ tốp mảy bay kia. Mặc dù các máy nhiễu làm việc bình thường, chúng chẳng gây khó khăn đáng kể nào cho hệ thống phòng không đối phương.

        Chỉ trên cơ sở trinh sát kỹ lưỡng mới có khả năng phát hiện được những phương tiện và thủ đoạn mới của đối phương và nhanh chóng tìm được biện pháp chống lại.

        Đánh giá đúng và lựa chọn chính xác các phương tiện vô tuyến điện tử cân thiết phải chống lại:

        Trong một chuyến bay vào đất đối phương, không cần thiết phải chế áp bất cứ tín hiệu vô tuyến nào nhận được. Khi đang tiến hành bay ném bom, bỗng phát hiện được tín hiệu vô tuyến đối phương, nếu không tiến hành phân tích, vội vàng điều chỉnh máy nhiễu chế áp tín hiệu đó, thì có khi chỉ là chế áp đài vô tuyến truyền hình đối phương mà thôi.

        Đối với một cuộc oanh tạc đường không, việc làm đó chẳng những không mang lại lợi ích nào mà chỉ có hại. Bởi vì mở máy phát nhiễu sẽ trở thành nhân tố làm lộ cuộc tiến công và vị trí máy bay mình.

        Ngay cả khi đã phân tích kỹ, nhận đủ được tham số để hạ quyết tâm thì vẫn phải giải quyết một loạt vấn để liên quan đến chiến thuật chống hoạt động vô tuyến như sử dụng loại nhiễu gì, dùng bao nhiêu máy nhiễu; lúc nào cần mở máy, mờ máy nhiễu bao lâu.

        Để trả lời được những câu hỏi ấy, phải biết được những hạn chế của đội hình máy bay ném bom, nhiệm vụ oanh tạc của chúng, đặc trưng thiết bị chống hoạt động vô tuyến có trên máy bay.

[Giangtvx]

        Thời cơ sử dụng các phương tiện chống hoạt động vô tuyến:

        Khi biết được đối phương bắt đầu áp dụng các biện pháp phòng thủ thì đó là thời cơ sử dụng phương tiện chống vô tuyến đối phương tốt nhất.

        Thường trên máy bay có máy thu trinh sát, thu được tín hiệu ra-đa ở cự ly xa hơn cự ly hoạt động cực đại của ra-đa rất nhiều, tạo cho máy bay có thời gian tìm cách sử dụng các phương tiện chống lại.

        Nếu mở máy phát nhiễu sớm quá, trắc thủ đài ra-đa sẽ phát hiện được tín hiệu nhiễu trước khi tín hiệu máy phát đài ra-đa phản xạ trở về, như thế cự ly phát hiện máy bay của đài ra-đa sẽ tăng lên rất nhiều. Trong trường hợp này, máy phát nhiễu chẳng khác gì đèn pha ô tô để người ta phát hiện ô tô trong đêm tối từ rất xa. Và tất nhiên, máy bay chẳng mong muốn điều đó vì rằng nó làm giảm thời gian bay bí mật tiếp cận mục tiêu.

        Giải quyết bài toán chiến thuật với một khối lượng lớn các tham số luôn luôn thay đổi như vậy sẽ gặp rất nhiều khó khăn. Bài toán chiến thuật chống hoạt động vô tuyến chỉ giải được trước khi tiến hành cuộc oanh tạc, nếu đã có tin tức tình báo đầy đủ và đáng tin cậy về hệ thống phòng không đối phương.

        Tiếc thay, tin tức tình báo rất ít khi đầy đủ. Và chiến thuật chống hoạt động vô tuyến thường chỉ có thể được chọn trong quá trình tiến hành oanh tạc.

        Đối với máy bay, tiêu chuẩn hiệu quả chủ yếu là khả năng bảo vệ được máy bay và hoàn thành nhiệm vụ chuyến bay. Về phía gây nhiễu, kết quả gây nhiễu phải dùng trinh sát để kiềm tra khả năng làm việc của các phương tiện vô tuyến điện tử đối phương khi bị gây nhiễu, và khi không gây nhiễu.

        Hình 116 là một thí dụ về quá trình giải quyết bài toán chiến thuật. Sơ đồ này, xây dựng cho một máy bay vượt qua lưới lửa phòng không đối phương. Cũng có thể suy ra cho những trường hợp khác.

         

        Để vượt qua an toàn hệ thống phòng không đối phương, máy bay phải gây nhiễu. Máy bay phải xác định dạng nhiễu và chế độ công tác hợp lý cho máy nhiễu.

        Khi xác định dạng nhiễu và chế độ công tác của máy nhiễu, cần tính đến những yếu tố ngược lại trong chống hoạt động vô tuyến, vì khi chống hoạt động vô tuyến, không hẳn chỉ gây cho đối phương mất mát tin tức, mà có khi còn tạo cho chúng những khả năng mới nào đó để chiến đấu; khi phá hoại một loại phương tiện điều khiển vũ khí nào đó của đối phương, nhiễu lại có thể tạo điều kiện làm việc dễ dàng cho các phương tiện điều khiển theo những nguyên lý khác.

        Thí dụ, khi thả nhiễu tiêu cực, sẽ hạ thấp xác suất tiêu diệt mục tiêu bị nhiễu che, nhưng lại làm tăng xác suất phát hiện toàn nhóm mục tiêu. Khi phát nhiễu tích cực, trong chừng mực nào đó có thể tạo điều kiện cho dối phương phát hiện mục tiêu và điều khiển các phương tiện tiêu diệt.

        Do khả năng cơ động lớn, máy bay có thể sử dụng các biện pháp chiến thuật để buộc các phương tiện vô tuyến điện tử trong hệ thống phòng không đối phương làm việc trong điều kiện khó khăn, trong đó có các dạng cơ động máy bay chống tên lửa, chống máy bay tiêm kích và chống ra-đa.

[Giangtvx]

        Cơ động chổng tên lửa và chống máy bay tiêm kích, thực hiện bằng cách thay đổi hướng bay đồng thời với thay đổi vận tốc, nhằm làm cho việc đánh giá tình hình, chỉ thị mục tiêu, phân phối mục tiêu, điều khiển vũ khí trở nên phức tạp, việc chỉ huy gặp nhiều tình huống bất ngờ.

        Cơ động chống ra-đa, thường thực hiện bằng thay đổi tiết diện và đường bay, nhằm giảm cự ly phát hiện của ra-đa. Và một trong những biện pháp quan trọng nhất của máy bay để chống ra-đa là bay ở độ cao thấp theo địa hình. Trường hợp này hầu như gạt bỏ khả năng quan sát của ra-đa phát hiện tầm xa.

        Về nguyên tắc, bay thấp theo địa hình không có gì mới. Ngay từ đầu chiến tranh thế giới lần thứ hai, quân Đức dã phát hiện được rằng, các ăng-ten ra-đa của Anh đặt chếch một góc so với mặt đất để tăng cự ly công tác, và do đó xuất hiện một vùng không quan sát được ở tầm thấp. Vùng không phát hiện này lại tăng lên bởi một màn che do địa vật tạo nên. Quân Đức đã tiến hành thắng lợi một loạt cuộc oanh tạc nước Anh nhờ bay ở độ cao thấp. Sau khi biết được nguyên nhân, quân Anh vội vàng xây dựng một tuyến ra-đa thứ hai để cảnh giới những vùng trước đây không kiểm soát được.

        Ngày nay, khi các khí tài vô tuyến điện tử phát triển, đặc biệt là sự ra đời của các vũ khí phòng không có điều khiển, dẫn đến việc vượt qua hệ thống phòng không ở tâm trung và tầm cao trở nên rất khó khăn, và một trong những con đường khắc phục lại được tìm đến là bay ở tầm thấp.

        Vì bị ảnh hưởng của mặt đất, các ra-đa không thể phát hiện mục tiêu kịp thời. Đây là vấn để phức tạp nhất trong các vấn đề chống máy bay bay thấp.

        Mặt đất ảnh hưởng rất lớn đến cự ly hoạt động của ra-đa. Khi ra-đa phát sóng, những tia phản xạ từ mặt đất sẽ giao thoa làm cho sơ đồ định hướng ăng-ten bị méo, cánh sóng bị chia múi, gây khó khăn cho việc phát hiện.

         

        h. Độ cao ăng-ten đài ra-đa (km).

        Ngoài ra, trên màn hiện sóng sẽ xuất hiện những tín hiệu phản xạ bổ sung, gây khó khăn cho việc quan sát tín hiệu mục tiêu.

        Vì cự ly phát hiện bị giảm, nên thời gian từ lúc phát hiện mục tiêu đến lúc xạ kích, thường đòi hỏi rất nhanh, gây lúng túng, xạ kích kém chính xác, đối với các khí tài không chuyên dụng thường không kịp phát hỏa.

        Tuy nhiên, bay ở tầm thấp gặp nhiều khó khăn, nhất là giảm độ cao mà lại tăng vận tốc.

        Bay thấp bị hạn chế cơ động trong mặt phẳng thẳng đứng; sự tồn tại những dòng khi xoáy cục bộ, gây khó khăn cho lái máy bay; mật độ khí quyển cao, làm lực cản tăng, như vậy làm giảm cự ly cực đại của cả chuyến bay.

        Bảo đảm an toàn cho máy bay bay thấp, nhất là bay tốc độ siêu âm còn gặp nhiều khó khăn trong xử lý nhanh trên đường bay, vì ngay cả đối với người lái xuất sắc cũng phải mất 0,5 - 0,7gy để đọc các trị số của dụng cụ do, sau thời gian đó máy bay đã vượt được khoảng 200 m.

        Tầm quan sát bị hạn chế, việc dẫn đường và trinh sát mục tiêu dưới đất kém chính xác.

        Khi đánh giá khả năng máy bay vượt qua lưới lửa phòng không đối phương để tiếp cận mục tiêu oanh tạc, người ta đưa ra ((xác suất sống sót» của máy bay.

        Xác suất này phụ thuộc vào độ cao theo hai dại lượng tỷ lệ nghịch với nhau, đó là, với một lực lượng phòng không tích cực và địa hình xác định, «xác suất sống sót» của máy bay bay ở độ cao 200 - 300 m không vượt quá 25 — 50% vì hiệu quả của các phương tiện phòng không, đặc biệt là vũ khí có điều khiển. Khi bay ở độ cao thấp hơn 50 m, hiệu quả của hệ thống phòng không được giảm đến cực tiểu, nhưng xác suất va chạm với các vật cản lại tăng lên, do đó « xác suất sống sót» cũng không quá 50%.

        « Xác suất sống sót» của máy bay không quá 75 % khi bay ở độ cao 50 - 90 m.

        Ngoài ra, đối phương còn sử dụng các phương tiện bảo vệ mục tiêu như thả khí cầu, dùng tên lửa tự dẫn hồng ngoại, dùng các phản xạ để ngụy trang địa hình.

        Độ tin cậy khi bay ở độ cao thấp, sẽ được tăng lên, khi dùng ra-đa và máy tính. Ra-đa sẽ xác định vật cản, đo độ cao, còn máy tính sẽ dựa theo tin tức nhận được tính toán quỹ đạo bay tầm thấp nhất có thể đạt được.

[Giangtvx]

   
        II. YẾU TỐ XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ

        Trừ các biện pháp quyết liệt, còn nói chung các biện pháp chiến tranh vô tuyến điện tử không gây ra hư hỏng bản thân khí tài, mà chỉ làm mất mát tin tức, thay đổi lượng tin tức, cuối cùng là làm giảm hiệu quả của cả hệ thống.

        Đánh giá hiệu quả của chiến tranh điện tử là một bài toán phức tạp. Thực khó mà chọn được một thước đo có trị số xác định hiệu quả chung, vì có các loại phương tiện vô tuyến điện tử, các phương thức hoạt động của chúng cũng như những biện pháp chống lại cả về kỹ thuật lẫn chiến thuật đều muôn màu muôn vẻ.

        Một điều cơ bản đánh giá hiệu quả là xuất phát từ những yêu cầu chiến đấu cần phải đạt được của các phương tiện vô tuyến điện tử và chống hoạt động vô tuyến điện tử. Tức là xét cụ thể đổi với từng dạng hoạt động chiến đấu. Thí dụ, về chống hoạt động vô tuyến điện tử thì với ra-đa phát hiện, đó là độ giảm xác suất phát hiện; với ra-đa đo xa, đó là sai số đo cự ly ; với thiết bị điều khiển hỏa lực, đó là độ giảm số mục tiêu có khả năng bị tiêu diệt trung bình.

        Tương tự, xét rằng, chống hoạt động vô tuyến, tự bản thân nó không phải là mục đích. Không có trường hợp nào tự nhiên lại phái một tốp máy bay mang nhiễu thả chơi vào không phận đối phương. Chống hoạt động vô tuyến phải nhằm phục vụ cho việc hoàn thành nhiệm vụ chiến đấu. Các nhiệm vụ cơ bản của chống hoạt động vô tuyến là bảo vệ được mình và giữ vững khả năng làm việc của các thiết bị vỏ tuyến điện tử trong điều kiện đối phương tiến hành chống hoạt động vô tuyến.

        Hiệu quả của chiến tranh điện tử phụ thuộc một số lượng lớn các yếu tố chiến thuật, kỹ thuật, tâm lý,... Những yếu tố đó nhiều không kể hết được và liên quan với nhau.

        Chẳng hạn, với các yếu tố chiến thuật, như ở phần trên đã xét thời điểm mở máy nhiễu, đó là một yếu tố chiến thuật. Dưới đây, sẽ xét một yếu tố chiến thuật khác, đó là mối quan hệ giữa trọng lượng bom và trọng lượng phương tiện chống vô tuyến.

        Trong một cuộc tiến công của không quân, nhiệm vụ đặt ra là phá hủy được mục tiêu bằng số lượng bom mang theo. Muốn mang bom đến được mục tiêu, các máy bay còn phải vượt qua được hệ thống phòng không đối phương. Trong điều kiện hiện nay, máy bay rất khó vượt qua hệ thống phòng không khi không tiến hành chống hoạt động vô tuyến, và như thế, máy bay không thể chỉ có mang toàn bom. Trọng tải có ích của máy bay là một giá trị cố định, nên phải xác định tổng số trọng lượng thiết bị chống hoạt động vô tuyến và trọng lượng bom.

        Rõ ràng, nếu trọng lượng các phương tiện hoạt động chống vô tuyến tăng, hiệu quả chế áp sẽ cao và khả năng máy bay vượt qua hệ thống phòng không đối phương («xác suất sống sót») sẽ tăng lên

        Mặt khác, để phá hoại đưọc mục tiêu cần phải ném một lượng bom cần thiết. Một cách tương đối, số lượng bom ném xuống càng nhiều, khả năng phá hoại mục tiêu càng tăng lên.

        Mâu thuẫn đó được giải quyết bằng bài toán chọn tỷ số trọng lượng bom và trọng lượng các phương tiện chống hoạt động vô tuyến, sao cho máy bay có khả năng hoàn thành nhiệm vụ cao nhất.

        Từ đấy, thấy tồn tại một tỷ số U0 nào đó giữa hai trọng lượng, bảo đảm khả năng phá hoại được mục tiêu cao nhất (Pphmax).

        Bài toán tưởng như đơn giản, tưởng như dễ dàng tìm ra đáp số. Nhưng không ! Giá trị cực đại Pphtnax cũng như giá trị U0 phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố chiến thuật, kỹ thuật, tâm lý của cả hai phía, mà nhiều khi không thể tính trước được hết. Bài toán thường chỉ giải được đối với hệ thống phòng không cụ thể, loại máy bay cụ thể, loại nhiễu cụ thể, chiến thuật cụ thể và những yếu tố liên quan khác nữa.

        Về các yếu tố kỹ thuật, là xét hiệu quả cụ thể của những khí tài cụ thể đang được sử dụng trên chiến trường có các tham số chiến thuật, kỹ thuật xác định; là loại X máy bay cụ thể; là hệ thống phòng không cụ thể; là các phương tiện chống hoạt động vô tuyến cụ thể như máy nhiễu, tên lửa chống bức xạ hiện có trong trang bị. Người ta dùng tiêu chuẩn tin tức để đánh giá chất lượng tín hiệu loại nhiễu cụ thể và tác dụng của biện pháp tiến hành làm cho đối phương mất tin tức.

        Sự mất mát tin tức do nhiễu gây ra thể hiện ở các tác dụng ngụy trang, tạo tin tức giả, gây sai số hoặc làm ngừng dòng tin tức đến. Đặc trưng sự mất mát tin tức phụ thuộc vào dạng nhiễu và phương tiện bị chế áp. Độ mất mát tin tức cần thiết, sơ bộ được xác định ngay theo các yêu cầu chiến thuật.

        Muốn bảo đảm độ mất mát tin tức cần thiết đó, phía gây nhiễu phải bảo đảm công suất nhiễu cần thiết. Thường thường người ta xác định công suất nhiễu so sánh với công suất tín hiệu, đó là hệ số chế áp.

        Hệ số chế áp là tỷ số năng lượng cực tiểu cần thiết giữa giá trị công suất nhiễu và công suất tín hiệu ở lối vào máy thu phương tiện vô tuyến điện tử bị chế áp trong dải thông tần tuyến tính máy thu, khi gây được độ mất mát tin tức cần thiết.

        Hệ số chế áp phụ thuộc vào từng khí tài cụ thể và từng loại nhiễu cụ thể tác động đến khí tài đó như thế nào.

[Giangtvx]

        Có thể nói rằng, hệ số chế áp Ko là một chỉ tiêu năng lượng mà cả hai phía tham gia cuộc chiến tranh điện tử cùng quan tâm.

        Nếu gọi tỷ số nhiễu trên tín hiệu là K,

         

        thì thấy rằng, phía gây nhiễu luôn luôn cố gắng bảo đảm tỷ số đó lớn hơn hệ số chế áp (K > Ko). Ngược lại, phía chống nhiễu, tìm mọi cách giảm tỷ số đó xuống để có được bất đẳng thức K < Ko.

        Xuất phát từ hệ số chế áp, người ta tìm cách xác định những vùng nhiễu hiệu quả nhất và những vùng nhiễu không hiệu quả. Vùng nhiễu có hiệu quả chính là vùng chế áp đã được xem xét ở phân trên.

        Giả sử, một máy bay mang máy nhiễu tích cực đang bay tiến gần vào đài ra-đa. Phải chăng nhiễu càng ngày càng có hiệu quả hơn, do công suất của nhiễu không ngừng tăng lên? Có cảm tưởng rằng, máy bay chỉ bị ra-đa phát hiện khi còn ở xa, còn khi máy bay bay vào gần thì... đành chịu? Nhưng vấn đề hoàn toàn ngược lại.

        Khi máy bay tiến gần vào ra-đa, công suất nhiễu tăng thì công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu cũng tăng, và thậm chí lại tăng nhanh hơn là nhiễu. Vì công suất nhiễu tăng tỷ lệ nghịch với căn bậc hai của cự ly, trong khi công suất tín hiệu tăng tỷ lệ nghịch với căn bậc bốn của cự ly. Điều đó nghĩa là, nếu cự ly giảm đi hai lần thì công suất nhiễu chỉ tăng có 4 lần, trong khi công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu tăng lên những 16 lần.

        Như vậy, khi máy bay bay vào thì tỷ số nhiễu trên tín hiệu từ từ giảm xuống, và từ một cự ly nào nào đó giá trị K trở nên bé hơn hệ số chế áp Ko. Mục tiêu có khả năng bị phát hiện, khả năng đó tăng dần khi mục tiêu càng bay vào, nói cách khác nhiễu trở nên mất hiệu quả không ngụy trang được tín hiệu mục tiêu nữa.

         

        Nhưng khi máy bay bay vào quá gần đài ra-đa, nhỏ hơn cự ly Dt nào đó, công suất nhiễu lớn đến mức gây ra quá tải máy thu.

        Phía gây nhiễu lẽ dĩ nhiên mong rằng cự ly gây quá tải máy thu trùng với cự ly chế áp (Dt = Do) hoặc lớn hơn nữa. Khi đó, máy bay hầu như sẽ không bao giờ bị phát hiện. Nhưng điều đó, không phải làm được dễ dàng.

        Người ta thường sử dụng hai phương pháp gây nhiễu: gây nhiễu trong đội hình và ngoài đội hình.

        Gây nhiễu trong đội hình, là phương pháp gây nhiễu tự vệ cá nhân, các máy bay ném bom và chiến đấu tự mang máy gây nhiễu. Lúc đó, vùng chế áp được giải thích như trong thí dụ vừa xét.

        Gây nhiễu ngoài đội hình, cần phải có một đội máy bay chuyên môn gây nhiễu. Những máy bay này, bay ở vùng hỏa lực phòng không và phát nhiễu che chở cho những máy bay chiến đấu vượt qua lưới lửa phòng không. Rõ ràng, bên phòng không có lợi thế hơn vì công suất nhiễu hàu như không tăng lên trong khi công suất tín hiệu phản xạ từ mục tiêu tăng lên rất nhanh. Vì thế, các máy nhiễu dùng trong trường hợp này thường có công suất lớn.