隨著電子戰(zhàn)技術(shù)的迅速發(fā)展，具有戰(zhàn)場(chǎng)自適應(yīng)能力的人工智能型認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)成為發(fā)展的重要方向。

核心提示

據(jù)美國(guó)一家網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局正在致力于新一代基于人工智能的認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)的研究工作。這種認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)，可以在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)根據(jù)遭遇威脅和敵方電磁頻譜信息有針對(duì)性地產(chǎn)生特定對(duì)抗信號(hào)，將對(duì)未來(lái)電子對(duì)抗作戰(zhàn)模式產(chǎn)生重要影響。

認(rèn)知電子戰(zhàn)主要依托認(rèn)知無(wú)線電和認(rèn)知雷達(dá)技術(shù)發(fā)展而來(lái)，作為近年來(lái)新興起的電子戰(zhàn)概念，有望解決復(fù)雜電磁環(huán)境下精確態(tài)勢(shì)感知難題，可對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境快速作出響應(yīng)，代表著未來(lái)電磁對(duì)抗領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。

洞悉電磁戰(zhàn)場(chǎng)巧“認(rèn)知”

自第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)，電子戰(zhàn)在歷次戰(zhàn)爭(zhēng)和局部沖突中發(fā)揮了巨大威力。傳統(tǒng)的射頻電子戰(zhàn)系統(tǒng)可識(shí)別固定頻譜威脅，利用預(yù)先編程的對(duì)抗技術(shù)對(duì)預(yù)定威脅開展有效對(duì)抗。近年來(lái)，隨著電磁頻譜技術(shù)的發(fā)展，以自適應(yīng)多功能雷達(dá)為代表的一大批新型電子戰(zhàn)裝備相繼出現(xiàn)，戰(zhàn)場(chǎng)射頻系統(tǒng)更加復(fù)雜靈活，對(duì)電子對(duì)抗技術(shù)提出了新的更高要求。軟件化電子戰(zhàn)系統(tǒng)的出現(xiàn)，初步解決了復(fù)雜電磁頻譜的應(yīng)對(duì)問(wèn)題，但在實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中仍面臨一些不足。隨著認(rèn)知無(wú)線電和認(rèn)知雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，具備自主態(tài)勢(shì)感知、決策和自適應(yīng)電子防護(hù)的認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)，逐漸走上電磁對(duì)抗的舞臺(tái)。

作為認(rèn)知電子戰(zhàn)的“順風(fēng)耳”，認(rèn)知雷達(dá)避免了傳統(tǒng)雷達(dá)發(fā)射與戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境無(wú)關(guān)的重復(fù)波形，根據(jù)獲取的戰(zhàn)場(chǎng)信息實(shí)時(shí)改變發(fā)射波形。“靈活善變”的認(rèn)知技術(shù)使認(rèn)知雷達(dá)能有效把脈戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境，擁有與電磁環(huán)境最匹配的波形，有效提升了雷達(dá)的抗雜波和抗干擾能力，具有高度的環(huán)境適應(yīng)性。

美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局開展的“自適應(yīng)雷達(dá)對(duì)抗”項(xiàng)目，旨在探索電子戰(zhàn)系統(tǒng)對(duì)未知雷達(dá)信號(hào)開展實(shí)時(shí)干擾對(duì)抗，將認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)應(yīng)用于戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)踐。傳統(tǒng)作戰(zhàn)模式下，當(dāng)戰(zhàn)場(chǎng)電子對(duì)抗系統(tǒng)截獲到諸如敵方的雷達(dá)信號(hào)等全新的無(wú)線電信號(hào)時(shí)，通常需要將數(shù)據(jù)記錄傳回后方基地，由專業(yè)電子戰(zhàn)人員進(jìn)行為期數(shù)月的電磁頻譜分析。“自適應(yīng)雷達(dá)對(duì)抗”項(xiàng)目將通過(guò)采用認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)，搜集無(wú)線電波形信號(hào)，并使用最新的人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行分析處理。該項(xiàng)目可實(shí)時(shí)判斷敵方電子戰(zhàn)的最新行動(dòng)，并對(duì)下一步敵方行為展開預(yù)測(cè)，不僅可以有效分析應(yīng)對(duì)瞬息萬(wàn)變的電磁信號(hào)，更可對(duì)敵方的電子戰(zhàn)系統(tǒng)產(chǎn)生有效干擾。

實(shí)時(shí)感知探尋“最優(yōu)解”

認(rèn)知電子戰(zhàn)使用人工智能技術(shù)針對(duì)環(huán)境開展學(xué)習(xí)，可以實(shí)時(shí)感知戰(zhàn)場(chǎng)頻譜環(huán)境，根據(jù)探測(cè)到的頻譜有針對(duì)性地改變載波頻率、調(diào)制技術(shù)和發(fā)射功率等參數(shù)信息，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多變的戰(zhàn)場(chǎng)頻譜對(duì)抗環(huán)境下，對(duì)通信和頻譜資源的有效利用。

目前，各類武器裝備上射頻系統(tǒng)種類繁多，通信對(duì)抗、敵我識(shí)別、雷達(dá)對(duì)抗、導(dǎo)航對(duì)抗和目標(biāo)探測(cè)等多種作戰(zhàn)需求進(jìn)一步增加了電子對(duì)抗設(shè)備的復(fù)雜性。傳統(tǒng)電子對(duì)抗模式中，通過(guò)各類電子偵察裝置接收波形數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室分析后建立干擾配置文件，最終寫入電子戰(zhàn)系統(tǒng)用于戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)抗，其周期往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年。美軍使用的電子戰(zhàn)系統(tǒng)配備了專業(yè)電子戰(zhàn)人員對(duì)未知波形進(jìn)行分析識(shí)別，一定程度上可提高電子對(duì)抗的快速響應(yīng)作戰(zhàn)能力。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電磁系統(tǒng)的波形可以使用軟件微調(diào)直接修改，變化迅速難以捉摸，傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)經(jīng)常成為“睜眼瞎”，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)頻譜態(tài)勢(shì)感知成為當(dāng)務(wù)之急。

戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)瞬息萬(wàn)變，通過(guò)實(shí)時(shí)感知與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)融合，可進(jìn)一步提升電子戰(zhàn)信息對(duì)抗的作戰(zhàn)效能，找尋到戰(zhàn)場(chǎng)電磁作戰(zhàn)的“最優(yōu)解”。美軍已經(jīng)在F-22和F-35戰(zhàn)斗機(jī)內(nèi)配置了敵方雷達(dá)信號(hào)和干擾配置文件的預(yù)置數(shù)據(jù)庫(kù)，一旦戰(zhàn)機(jī)遇到未遭遇過(guò)的電磁頻譜信號(hào)，該系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別并對(duì)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記。美國(guó)空軍主導(dǎo)的認(rèn)知干擾機(jī)項(xiàng)目，將利用人工智能技術(shù)改進(jìn)電磁偵察系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從傳感、學(xué)習(xí)到適應(yīng)新環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)電磁頻譜對(duì)抗過(guò)程所需時(shí)間從“數(shù)天數(shù)月”到“數(shù)分鐘數(shù)秒”的轉(zhuǎn)變。

目前，美國(guó)國(guó)防部正在加緊實(shí)施第三次“抵消戰(zhàn)略”，重點(diǎn)開展人工智能領(lǐng)域的技術(shù)研究，并將對(duì)人工智能深度學(xué)習(xí)過(guò)程的理論基礎(chǔ)開展深入研究?？梢灶A(yù)見，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的指揮員不需要實(shí)時(shí)監(jiān)控全部戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，在人工智能作戰(zhàn)系統(tǒng)的輔助下，只需要對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)做出判斷即可。

未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)智能作戰(zhàn)“弄潮兒”

認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，不僅有助于提升電磁對(duì)抗技術(shù)實(shí)力，還將對(duì)信息戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)空間戰(zhàn)產(chǎn)生重要影響。認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自主電磁環(huán)境掃描定位，自主確定電子攻擊的方式，并通過(guò)嚴(yán)格頻譜管控提高電磁防護(hù)能力，代表了未來(lái)智能作戰(zhàn)的發(fā)展方向。

認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)可有效解決傳統(tǒng)電子戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知精度不足問(wèn)題，避免因大功率壓制手段而暴露干擾信號(hào)并招致反輻射打擊問(wèn)題，有效提高電子戰(zhàn)系統(tǒng)的隱蔽性和抗摧毀性。美國(guó)陸軍開發(fā)的“城市軍刀”項(xiàng)目，旨在依托認(rèn)知技術(shù)對(duì)高優(yōu)先級(jí)電子戰(zhàn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)自主探測(cè)、識(shí)別、分類、定位和快速攻擊，提升戰(zhàn)場(chǎng)頻譜管控能力。美國(guó)空軍主導(dǎo)的“先進(jìn)電子戰(zhàn)組件”項(xiàng)目，通過(guò)先進(jìn)光電元件進(jìn)一步提升電磁對(duì)抗領(lǐng)域分布式技術(shù)和認(rèn)知技術(shù)的發(fā)展。

作為人工智能技術(shù)的重要應(yīng)用方向，認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)將有效適應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁態(tài)勢(shì)，解決復(fù)雜電磁環(huán)境下精確態(tài)勢(shì)感知問(wèn)題，其具備的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)能力，可在應(yīng)對(duì)新型復(fù)雜環(huán)境時(shí)快速作出響應(yīng)。未來(lái)，集眾多高新技術(shù)于一身的認(rèn)知電子戰(zhàn)，將向著具備學(xué)習(xí)、思考、推理和記憶等認(rèn)知能力方向發(fā)展，成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)智能作戰(zhàn)的“弄潮兒”。