电子战:接轨时代制胜未来
来源:人民网-军事频道 原创稿
据《亚洲时报》报道,在第二次纳卡战争中,久姆里基地的“克拉苏哈”系统至少击落了9架土耳其的“贝拉克塔”无人机。若该电子战系统在战争初期投入战场,或许会扭转局势,这透露出电子战装备的强悍威力。
随着科技的飞速发展,信息技术进一步渗透战场,各国更加重视信息化战争的对抗。在现代化战争的背景下,建立以信息收集为基础,以信息压制为核心的电子对抗作战体制,成为各个军事大国面向实战、面向未来的战略追求。
谋求电子作战平台“双化”转型升级21世纪,电子信息技术设备已广泛渗透到电子战装备和电子对抗的各个环节,无论是侦察,监视还是预警,无论是情报处理还是作战决策,都离不开电子信息技术设备。未来战争中电磁频谱控制权的斗争将会更加激烈,战场上的电磁环境也会更加复杂,以往那种相互独立,功能单一的电子战装备已远远不能适应作战需要,一体化和通用化成为当前电子战装备发展的重点。
一体化是指将功能相近,相互关联的数个设备组合成一个系统,从而简化系统,实现信息交互,提高电子战装备的信息综合能力和快速反应能力,以有效应对多种威胁,并持续跟进战场态势,把握战机。进一步将地基、空基、天基电子战系统整合构建为规模庞大、效能强劲、体系完备的综合性电子战系统,保证指挥系统的核心化,压缩通信、指挥、控制的运转周期,全方位感知战场。通用化则是指电子对抗系统的设备采用标准化的模块结构,通过组建多种作战平台通用的弹性系统骨架,使不同的系统、设备之间尽可能拥有相同的电子模块,相互之间可以通用,根据战斗需要快速组装成功能各异的电子战装备。这样就避免了设备的重复研制,降低了成本造价,同时减少了设备,器件的种类,简化了系统的后勤保障和技术维护,并最终有效地提高电子对抗系统的反应速度和作战效能。
美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室启动了数个对未来士兵能力至关重要的研究项目,其中“多域作战中的电子战基础研究”项目将电子战能力视为大规模作战和多域作战取得成功的必要条件,而该项目旨在进行基础研究和应用研究,以推动陆军使用电子战的方式发生革命性变化,从单一作战平台转变为攻防兼备的一体化多功能电子对抗系统,实现美陆军在争夺电磁频谱控制权中的战术优势。
依托人工智能发展认知电子战技术
随着现代战场电磁环境越来越复杂,电子战领域对自适应、自动化、智能化要求越来越高。传统的电子战技术在信息化战争中难以确保信息的即时性,在把握战机、预判敌情方面显得力有不逮。作为最具发展潜力的新兴电子战领域之一,认知电子战提供了解决问题的新思路。
认知电子战是一种在软件无线电技术基础上实现的智能化、网络化、多功能电子战理念,除了可以对抗传统电子信息系统以外,还可以对抗新兴的认知电子信息系统。从技术层面上看,其核心主要在于无线电技术、机器学习技术、行为建模技术等。近年来,人工智能蓬勃发展,认知电子战技术具备了得天独厚的研发条件。
通过吸纳转化认知科学的成果,认知电子战技术在传统的系统中增加了目标认知、智能决策、自主学习等功能,实现电子战智能化。其作战过程首先从原始传感器的大量数据中提取有关目标电磁信号的信息,随即实时地制定出电子战攻击的最优方案,完成打击后对本次攻击效能进行评估,再根据评估结果调整下一次的攻击策略。理论上讲,在强大的硬件支持下,认知电子战系统可通过重复的学习过程掌握对各种目标的最优战法。
认知电子战技术应用前景广阔,既有助于传统电子战系统的转型升级和适应性发展,还对探索信息化战争中的新式电子对抗策略有指导性作用。依托人工智能技术,认知电子战有望解决复杂电磁环境中精准把握战场态势的难题,同时,能够有效克制敌方投入的智能化武器系统。可以预见,随着现代化武器智能程度的不断提高,具备实时动态学习能力的认知电子战技术将成为电子对抗发展的必然趋势和最优选择。
推动电子对抗与赛博空间深度融合
赛博空间的概念最初提出时,该作战主要指计算机网络上的博弈。但随着无线电和光学技术的不断发展,网络空间与电磁空间趋于融合,电磁频谱成为赛博空间的重要组成。因此,赛博空间逐渐从完全虚拟形态转变为半虚拟、半物理形态。
在现代战争中,赛博空间是信息化战争的一个新领域,已被美军列为与陆、海、空、天同等重要并需保持绝对性优势的五大领域之一。作为独立于陆、海、空、天战场的第五维空间领域,赛博空间具有不稳定性、无界性、隐蔽性、动能性、物理真实性和信息流的高速性。电磁频谱与无线网络的交融,使电磁空间与网络空间的界限变得模糊。战场网络攻防必须借助电磁领域中的接收、处理和发射技术来实现交互,而电子对抗的延伸又必定落在网络攻防上。因此,电子对抗已成为支撑赛博空间作战的有力手段。
一般来讲,战场赛博空间是一个近乎封闭的网络体系,它不与因特网相连,无法对其实施直接的网络或电磁攻击。但战场作战网络的构造需要无线接入端口和链路,以及开放式传感器。通过电子战技术,攻击方能够以电磁波的形式从无线接入端口等节点,突破相对封闭的战场赛博空间,实现信息夺取、电子干扰、网络致痪。在俄乌冲突时,俄罗斯以赛博空间为主战场,凭借电子对抗手段,在电磁上切断乌方通信,瘫痪指挥系统;在网络上攻击敌方网站,制造恐慌,再配合部队的正面进攻,达到快速制胜的目的。
为实现电子对抗与赛博空间的深度融合,可将技术先进、效能强悍的电子战武器投入到赛博作战中,如电子干扰机、超宽带雷达等。同时,最前沿的反辐射打击、多维全域电子侦察、低旁瓣天线等电子对抗技术也能够支撑赛博空间的全面发展。通过电磁频谱侵入敌方战场赛博空间的作战方式,电子对抗装备与技术始终是其关键手段。(杨扬、马建光、张兆鑫)
电力系统中电力电子技术的应用
摘要: 电力电子技术把现代化控制技术、计算机技术以及电路技术、功率半导体技术作为技术支撑,伴随各个技术的发展和不断成熟,也提升电机技术的应用价值,使其被广泛应用在民用产品以及电能质量管控和新能源开发等领域。本文分析电力电子技术在电力系统应用相关内容,如电力电子技术在节能环节的应用、输电和配电环节应用等,力求通过全面的分析,为电力企业以及从业人员提供实践参考,确保更加高校和灵活应用电力电子技术,利用技术带动行业发展。
关键词: 电力系统;电力电子技术;应用;举措
前言: 电力电子技术作为电工新技术典型,技术把电力和电子技术(电子技术中强电和弱电技术有效结合)融合,提升技术应用价值,使其被广泛应用与社会发展和生产作业中。电力系统中应用电力电子技术,可减少无功功率的损耗,提高功率的因素,以免系统电压降低,对设备带来破坏,确保各个设备应用性能,提高设备的功率因素。此外,电力电子技术在电力系统中应用,改善各个发电机组和设备的应用特性,提升交流输电系统的传输能力,有利于对输电系统进行良好管控。
1.电力电子技术在电力发电环节的应用
电力电子技术在电力发电环节的应用,可以改善发电机组中各个设备的应用性能,提高其应用性。首先,在发电环节,可以应用静止励磁控制技术来管控大型发电机设备,该技术应用晶闸管整流自并力的方式,其结构简单,具备较好的可靠性,经济支出合理。电力发电环节,应用该技术和实现快速的调节目标,依据系统运行规律进行控制,强化控制效果。
发电厂风机水泵设备变频调速,可以应用低压或者高压变频技术进行控制,可良好对风机水泵的运行速度以及频率进行控制,实现技能的目的。因为,在发电中用电量较多,平均用电率可达到8%,而风机水泵设备耗电量估占据整个总设备耗电量的百分之六十,因此,必须重视风机水泵设备变频调速,控制能耗。
2.电力电子技术在电力输电环节的应用
电力输电环节中,常应用电力电子技术包括,柔性交流输电技术、高压直流输电技术。其中柔性交流输电技术应用可调整电网以及交流输电的运行性能,应用FACTS控制设备以及SWC静止无功补偿设备、应用静止调相机以及静止快速励磁器等设备,控制输电环节的能源损耗。
高压直流输电技术近几年得到进一步发展,技术应用IGBT等各个可关断的电子器件所构成的换流设备,也应用了脉宽调制等技术,实现无源逆变的同时,也解决掉直流输电向无交流电源系统复合碘送电等问题。此外,高压直流输电技术的设备简单,造价较为合理[2]。
3.电力电子技术在配电环节的应用
电力电子技术在配电环节的应用,可以有效解决目前配电网系统供电可靠性以及提高电能质量等问题。确保电能质量的控制可以满足不对称度、谐波以及频率和电压等要求,也要进一步抑制各类瞬态波动与干扰。
目前配电系统中所应用的电力电子技术为现代化控制技术,也就是用户电力技术(CsutomPower技术),也应用到FACTS技术,通过强化交流输电系统的管控,提高电力系统的传输能力等举措,确保供电的可靠性也确保供电的质量。
当下较为典型用户电力技术产品包括:动态化电压恢复设备(DVR)以及故障电流自安置设备(PCL)和固态断路设备(SSCB)等。电力企业可以在配电环节,大力应用各类新型技术与设备,控制配电环节能源损耗。
4.电力电子技术在电力节能系统的应用
4.1把电动机与变负荷电动机调速技术结合应用
把电动机与变负荷电动机调速技术结合应用,可以起到节能的效果。目前,我国所应用的变负荷风机以及水泵,均是选择应用国外交流调速技术。因此,我国要进一步推广和应用本国内的调速技术。尝试把电动机与变负荷电动机调速技术,在风机以及泵类等变负荷设备中选择应用调速控制来替代挡风板与节流阀控制风量以及水量,可确保调速精准度以及效率,利于实现连续性和无级调速目的,控制转差损耗,控制定子以及转子的损耗,可节省电率约百分之三十。
4.2控制无功损耗,调整功率因数
电力系统中常应用交流异步电动机设备及感性负载类变压器,二者在运行期间能源消耗较多,如,有功功率与无功功率设备应用均增加能源损耗。但是基于电动设备与交流异步电动机设备的重要性,其作为保证电能质量的关键,在整个电力系统中发挥重要作用。为了确保无功功率的平衡性,避免系统电压减少以及功率因素降低,以免损坏设备,应在发现电网以及电气设备无功容量缺失时,要适当增设无功补偿装置,调整和提升功率的因素。
结束语: 综上所述,我们可以看出,电力电子技术目前在电力输电、配电以及节能系统中均被广泛应用。电力电子技术的大力应用和不断发展,离不开自身优势,如也可以对电能的使用进行管控,优化电能资源的使用,控制资源的浪费。此外,电力电子技术可以改造以往产业,进一步发展新兴产业。尤其是当下电力产业不断发展背景下,人们生产生活以及电力企业均应用各类电力电子设备,电厂应用各类电力电子技术,提高电力系统各个设备的运转速度,加快设备运行的同时,为大众提供更加高质的服务。电力企业大力应用电力电子技术与大众不断认可,这也在一定程度上加快电力电子技术的发展。
参考文献: [1]颉风.电力电子技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2020,(23):218-219.
[2]袁娟.电力系统电力电子技术应用探讨[J]. 产业科技创新,2020,2(31):60-61.
[3]禹凯歌.电力电子技术在电力系统中的应用[J]. 中国科技信息,2020,(14):40+13.
[4]黄凯峰.探讨电子控制中电力电子技术的应用[J]. 农家参谋,2020,(10):211.
[5]田富豪.电力电子技术在电力系统中的应用[J]. 数码世界,2020,(04):261.
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