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未来电子战趋势:认知电子战从软件算法到硬件系统(下)

归档日期:06-22       文本归类:反电子干扰      文章编辑:爱尚语录

  随着军民用电磁装备的数量、类型以及更新速度快速增长,自适应对抗技术飞速发展以及电磁系统数字化程度越来越高,电磁环境呈现高度复杂化、动态化特征。常规电子战手段所取得的作战效能也在逐步下降,现有的电子对抗技术及工作模式已不能适应未来电磁发展环境和军事任务需要,因此迫切需要开辟一条新的思路来突破瓶颈,推动电子战作战方式的变革,认知电子战技术正是在这种背景下应运而生的。

  面对各种电子战装备组网协同作战能力的不断发展,如何能够迅速、准确、有效地对组网系统实施打击,将是摆在电子战研究者面前的一道难题。分布式方法是认知电子战在性能、成本、体积、重量和功率方面产生最大效益的一个方面。随着网络的发展,采用分布式方法已成趋势,蜂群无人电子战飞机成为重要分布式方法解决方案。可以通过分布式协同无人机电子作战平台,使得每个平台覆盖特定频段,感知和干扰地方网络化电子作战装备。美相关研究已经大量铺开。

  洛克希德·马丁公司先进技术实验室研究分布式感知问题已有 6 年,在感知、处理和组网方面取得了重大进展,其一些认知算法目前已可用于小型平台。

  在美国国防先期研究计划局(DARPA)的支持下,BAE 系统公司研发出轻量、手持战术传感器,将显著减少该新型认知电子战系统的尺寸、重量和功耗。

  DARPA 的「利用计算应对监视」(CLASS)项目,基于 COMMEX 项目所获得研究成果,使得模块化通信技术在嵌入到现有和即将出现的无线电系统中的成本增加不超过 100 美元,但使得敌方需要用超过 1000 倍的处理能力——「超级计算机」级处理能力才能破解。该技术成果计划将转化为美国陆军通信电子司令部所用。

  美空军的先进电子战组件(Advanced Components for Electronic Warfare, ACE)项目将通过设计制造低成本高产量的先进电子战光电元件,推进构建适应未来先进电子战的基础设施和能力。

  DAPAR「自适应雷达对抗」(ARC)项目要求采用模块化、开放式、可升级软件架构。一旦部署,嵌入 ARC 技术的平台既能独立工作,也能在具备 ARC 能力的网络化系统中工作。

  DAPAR的「行为学习自适应电子战」项目将使装备了 BLADE 的系统将能独立工作或成为 BLADE 系统网络的一部分,随着网络节点数量增加,系统性能也不断提高,有望在多个电子战节点之间实现信息共享。该项目第二阶段将演示组网能力;第三阶段提供组网的样机。

  DARPA、频谱共享公司和 BAE 系统公司正在研究「极端射频频谱环境中的通信」(COMMEX)项目,也将重点研究自适应组网、网络拓扑结构、多链路和多组网等技术。

  电子战与赛博战作为高技术条件下的新兴作战样式,在效能发挥方面有着极其紧密的相互使能关系。然而受传统电子战在侦察分析、决策生成、对抗实施以及效能检测等方面技术水平的限制,同时又由于赛博战注重逻辑层、应用层等高层次的信息对抗,缺乏物理层、链路层等低层次的对抗手段和技术,从而导致两者之间的使能作用并未充分发挥。

  认知电子战在多个关键环节带来了重大的技术变革,将显着缩小电子战同赛博战间的距离,增强两者之间的相互使能作用。与此同时,这种使能作用也必将促进某些瓶颈问题的突破,进一步推动电子战与赛博战发展。

  同时,认知电子战可显著弥补传统物理硬杀伤作战面临的杀伤范围过大,误伤机率高,杀伤能力可操纵性低的问题。降低作战过程中伦理道德风险,为杀伤人员装备资产提供更广泛且更加风险可控的选项。

  美军事优势本质是通过对公共空间的控制体现的,美利用其技术优势实现了对海洋、太空、网络等空间的主导权。随着各个国家、团体对电磁空间利用能力快速提升,电磁空间随着频谱资源争夺的日趋激烈,电磁空间逐渐呈现从利用、争夺到军事化发展趋势。

  美军认知电子战的本质就是继续通过技术优势地位的维持和发展来实现强制性电磁空间利用和控制能力,并阻碍其他国家、机构团体对电磁空间的获取、利用能力发展。

  比如,美海军认知通信电子战(Cognitive Communication Electronic Warfare)项目旨在针对具备强大抗干扰能力的智能手机和认知无线电电台,开发一种认知通信干扰机。这将使得美军获得更强的电磁空间强制利用、控制和破坏力。

  此波认知电子战技术的发展也体现了美军国防军备研发思路的转变,体现出力求满足战争节奏、以战争节奏引领研发节奏,更贴近实战需求的发展趋势。

  过去电子战系统的研发基本是实验室研究节奏控制着战争节奏,相关电子战系统是依靠已知辐射源(雷达、通信等)的波形数据库工作的,面对采用新型、未知波形和其它技术的辐射源则要进行记录、回到实验室、再重复上述过程并将其带回战场,最后再实施有效对抗。

  面对当下日益动态化、复杂化的电磁环境,这将未来会置美军于不利地位。BAE 系统公司的 Josh Niedzwiecki 就指出,过去的雷达基于模拟器件,开发部署时间长,性能也很固定,在系统寿命周期内,其频率、带宽、脉宽等信号参数均不变。对抗这些威胁的现有模式是利用在战场上截获的这些信号特征,回到实验室耗费数月时间制定对抗手段,然后再部署在我们的电子战系统中。如今,威胁信号瞬息万变,这种模式必须转变。

  认知电子战装备技术发展全面发展,认知电子战装备通用化能力更强,装载平台更加多样。电子战对抗对象类型军民界限日趋模糊。认知电子战装备空间覆盖范围更加广泛,地基系统发展迅速。电子战装备覆盖对象更加全面,识别和对抗信号类型及装备类型更加多元,从无线电、雷达、手机等电子装备无所不包。

  比如,雷声公司「大功率高效射频数模转换器」(HiPERDAC)项目适用的平台有:舰船、地面车辆、战术飞机、无人机和单兵。美海军认知通信电子战(Cognitive Communication Electronic Warfare)项目可实现对具备强大抗干扰能力的智能手机和认知无线电电台的攻击。BAE 系统公司研发的轻量、手持战术传感器,可成功检测和识别出超过 10 种信号类型,并能够集成到多种平台和各种武器装备中,如电子战、信号情报、信号接收机和通信系统等。

  电子战作战杀伤对象更加集中于装备资产目标而非人力目标,这是其区别于传统导弹等杀伤武器的关键特征。因此,在未来更加智能化的认知电子战技术研发和作战使用当中,研究人员和作战人员或将更少地受到人类伦理方面的限制,获得更大的研发自由和作战自由,从而无禁区地实现认知电子战人工智能技术的发展,并在作战环境当中获得更高的自主决策权限。

  未来,智能化的认知电子战系统能够根据目标状态的不同自主地调整最佳的对抗措施,需要依据战局实际情况或者设定的战术策略来操控系统,更少地以来人机交互接口实现自主作战决策。这种战场应用前景可能使得认知电子战技术成为自主化技术研究的独特领域,最终异军突起引领军事装备自主技术的发展。

  在当前复杂多变的战场环境下,传统电子战系统对作战对象的态势感知不充分,深度、精度不到位,为了对目标实施有效对抗,就必须依靠大功率压制手段来实现,这相当于轰炸机机队无差别轰炸时代。尽管这种对抗手段很有效,但同时带来了很多方面的问题,比如干扰信号非常容易暴露,从而招致敌方的反辐射打击的问题;需要更大的动力支撑,导致尺寸过大,限制装载平台选项范围的问题;无差别杀伤军民用装备,战后装备修复成本高,误伤友军及有价值资产风险大的问题。

  而认知电子战系统能够在复杂多变的电磁环境中,深入、精确地进行自主态势感知,并在此基础上实现对目标的精确干扰,而无须依靠大功率压制手段,从而将大大提高干扰系统的隐蔽性和抗毁性,提高装备范围,最终实现频谱、对象、空间和杀伤力等方面的可操控精确打击,推动电子战进入精确打击时代。返回搜狐,查看更多

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