电子侦察与作战应用 电子战:接轨时代制胜未来

小编 2024-11-26 电子技术 23 0

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)

现代战争中的“千里眼、顺风耳”,浅析侦察对作战的影响

侦察技术和侦察装备的发展及其在战场上的应用已经愈加广泛,使战场侦察、监视和预警手段显著改善。侦察手段多样化,各种手段综合运用,大大提高了大面积监视能力、精确侦察能力、夜间或复杂条件下全天候侦察能力、实时或近实时侦察能力、识别伪装能力和远近程预警能力,对作战产生了极为深刻的影响。由于侦察技术的发展,“千里眼、顺风耳”成了其最低阶的头衔,使得作战领域变得更加宽广、指挥决策更加正确、战场态势更加透明、综合打击更加精准、行动控制更加及时。

作战领域变得“无限广袤”

现代侦察技术装备可以覆盖整个战场并在全球范围内进行全纵深、大面积的侦察、监视和预警。RQ-4全球鹰无人机白天监视区域超过10万平方千米,拍摄区域可达370千米×370千米;EP-3E电子侦察机可在740千米外截获雷达和其他通讯信号;第5代电子侦察卫星入侵者是美国集成化过顶信号侦察体系(IOSA)的组成部分,利用天基网的发展思路和新的设计理念研制,具有多轨道能力,提高了电子侦察质量,可替代静止轨道和大椭圆轨道的卫星并集通信情报和电子侦察于一身。作战侦察距离的增大,为实施远距离作战提供了条件。侦察技术的发展,使得战场情报获取的载体不再是单纯的三维空间,陆地、海上、空中、天上、时间、电磁、网络、心理都是侦察的用武之地,将使作战领域变得更加“无限广袤”。

现代战争中的“千里眼、顺风耳”

武器系统射程航程的大幅提高,使现代作战空间极大地向高远边疆扩展。世界各国都将可能面对“全球警戒、全球到达、全球力量”的对手,侦察预警体系不断增大有效作用空间,实现由浅近纵深空间向太空、临近空间、深海、极地等全球公域空间拓展,使侦察预警能力边界与国家利益拓展、安全威胁发展动态和武器系统打击范围同步延伸。

未来信息化、智能化战争将在陆、海、空、天、网和心理等多维空间展开,现代侦察监视技术已向这些领域迅猛发展,以待能对战场态势做出正确的判断。目前这些技术已经成体系建设,世界各国都树立了全维战场空间意识,在提升传统作战空间侦察监视预警能力的同时,积极向电磁、网络、心理等新型作战空间进军,形成陆海天基多维一体,电子侦察、光学侦察、网络侦察多手段并用,侦察、监视、预警功能融合的立体空间感知架构,实现战场空间全维度覆盖。

科学技术的进步使人类活动逐步摆脱对天气的依赖,战争爆发的突然性增大。目前,世界主要军事国家正逐渐实现战场透明,可全天候、全天时对全球重点作战区域进行侦察、监视、预警,可随时为其作战行动提供情报信息支持。为适应现代战争全天候、全天时作战要求,侦察预警系统不断创新发展手段,增强对不同天候气象条件的适应性,从而实现全时域侦察预警。

频谱是信息化装备赖以发挥作用的载体。现代武器系统工作频谱不断向高低端拓展延伸,形成了从光波到光谱的系列化、综合化战斗单元。近年来,美军侦察系统预警链已经基本形成,既可实现广域普查,又可对局部进行重点详查。面对咄咄逼人的对手,侦察预警系统体系已经走在拓展侦察手段工作频域的大道上,逐步实现侦察预警频域的全覆盖。

美军的全球鹰无人机

战场态势走向“清澈见底”

信息化、智能化战争中,战场情报监视和预警将呈现出情报收集多元化、分析智能化、分发网络化特征,使得战场情报资源更加丰富、更加迅速、更加多元,也使得战场态势更容易被侦察优势较大的一方掌握,使其所看到的战场态势更加“清澈见底”。

随着侦察技术和侦察装备的发展,战场情报搜集手段更加多样,范围涉及航天、航空、部队、特战、人力、网络等,手段有可见光侦察、红外侦察、雷达侦察、成像侦察、水声侦察、电视侦察、地面战场传感器侦察、航天侦察、航空侦察、海上侦察、多光谱侦察、通信信号侦察、非通信信号侦察、网络侦察等多种战场情报搜集技术。这些搜集手段并用,充分发挥出整体优势,可实现多方向、多渠道、多层次的战场情报搜集。在伊拉克战争中,美军基本上做到了建立一个太空、空中、地面、海上、水下等各种侦察手段相结合,图像、信号、人力、测量、公开情报、技术、反情报等多种情报门类相补充的全天时、全方位、全天候的立体侦察网络。通过这张侦察网络,美军实现了对战场上重大威胁情报的准确、及时、系统侦察。

信息化、智能化联合作战中,近实时的战场情报侦察提供了大量的情报素材,致使战场情报分析难度不断增大,单靠分析人员几乎无法完成海量繁杂冗余的战场情报素材分析,需要智能化情报分析设备共同完成。当今世界许多国家都是采取智能化分析的方式,大大提高了情报分析的科学性、准确性。从近几场信息化战争来看,智能化情报分析设备发挥了重要作用,这也是美军战场中信息优势转化为情报优势的一个关键因素。战场情报分析是一个复杂的过程,不仅需要定量和定性的分析,有时还需要依据灵感、直觉等人的非逻辑思维。因此,现代战争中,在智能化情报分析设备自动分析情报原始素材的基础上,再由情报人员或专家对分析的结论进行评估判断,最终得出情报产品。这种做法有助于发挥智能化设备的快速检索与深度挖掘情报素材的优势,再凭借人的经验和思维进行深入评估,得出全面、正确的战场态势判断和重要目标的准确结论。在伊拉克战争中,美军使用了先进的计算机智能分析系统,又有700多名专业人员从事情报分析,以人机双重智能确保了对海量战场情报资料的高速度、高效率、高质量的分析,进而快速得出准确的情报产品。

近年来,美军侦察系统预警链已经基本形成

战场情报预警体系是由与战场情报预警相关的不同系统构成的体系,主要包括战场情报预警指挥系统、预警情报分析系统、预警情报数据库系统、预警情报告警系统。依托战场网络,能够将这些系统耦合,形成整体,发挥各个系统的特殊功能,进而发挥战场情报预警的作战效能。具体而言,战场情报预警体系就是依托战场网络,将单独的侦察预警装备整合成综合的侦察预警系统,逐步形成了以航空、航天、陆基、海基、人力及网络等侦察预警装备为主的侦察预警体系,实现搜索、分析、分发等环节之间的互联互通,立体化、高精度、全天候、近实时地获取战场预警情报,并及时进行预警。海湾战争中,为了对付伊拉克的飞毛腿导弹,美军使用的预警卫星能在飞毛腿导弹发射后90~120秒内捕获目标并判明弹着点,3分钟即可将信息传至海湾的防空导弹部队,可以提供90~120秒的预警时间,为实施指挥和反击赢得时间。高技术侦察装备这种实时、快速、准确传递信息能力和手段,极大提高自身的高效预警,实现了掌握自身威胁的“透明”态势。

指挥决策尽显“挥洒自如”

侦察监视预警对时间的争夺,就是现代化战争对作战主动权的争夺。信息化、智能化联合作战攻防节奏快,目标飞行速度快,战场态势瞬息万变,作战反应时间短,侦察监视预警指挥控制机构也因此而优化了工作环节,提高指挥控制实效性,使得各国各级指挥员能够“挥洒自如”的指挥作战。

结构决定功能,也决定效率。20世纪末,美军根据“沙漠风暴”行动和科索沃战争经验,持续改进侦察预警指挥控制机制,不断优化信息流程,研发网络中心协同瞄准系统(NCCT),使侦察预警信息到火力单元的相应时间缩短到3分钟以内,提高了侦察预警体系指挥控制效率。通过借鉴各国先进理念,采用分布式网络技术重塑体系结构,在各种侦察预警力量间构成纵横交错、上下互通、左右关联的网状扁平指挥控制体系,实现指挥控制命令、情报信息的快速传递,从而提高部队的快速反应能力。

现代战争中的战场态势感知越来越注重运用人机结合

信息化、智能化联合作战体系结构复杂,从侦察监视预警力量看,它包括侦察卫星、预警卫星、预警机、有人/无人航空侦察机、陆(海)基侦察预警雷达、无线电技术侦察、海洋声呐探测等力量要素,这些力量要素分属于不同军兵种;从侦察预警情报信息用户看,既有各军兵种参战力量,也有地方相关职能部门。提高侦察预警体系指挥控制的实效性,必须建立基于统一的时空坐标、行动规则、指令代码,使其变成标准化指挥控制程式,确保不同侦察预警力量及不同情报信息用户正确领会意图、行动协调一致。

指挥控制系统是作战指挥机构和部队掌握战场态势、定下作战决心、控制作战行动的基本载体,也是各种侦察预警力量与各级指挥机构和参战火力单元之间连接的桥梁和纽带。适应信息化、智能化联合作战需要,保证各级指挥机构、各军兵种参战部队高效顺畅实施作战指挥,就是因为打破了军兵种壁垒,构建通用化侦察监视预警指挥控制信息平台,并配发给侦察监视预警部队和情报信息用户,为实现侦察监视预警指挥控制信息化、智能化创造了新条件。

武器装备渐趋“百发百中”

现代侦察技术着眼于缩短“察-打”路径,构建面向行动的侦察体系。信息化、智能化战争中,侦察与打击一体化已成为一种发展趋势。将获取的侦察监视预警情报信息,通过快速情报融合处理,迅速传递给打击平台,向敌发动攻击,实施“秒杀”作战已经成为现实。信息技术与火力单元的高度融合,使精确打击成为信息化、智能化联合作战的重要样式。信息化、智能化联合作战战场空间多维,通过侦察监视预警情报信息的全面性、连续性、精准性、及时性逐渐实现武器装备打击的“百发百中”。

随着打击武器系统的高速化、隐身化、无人化,目标识别的难度进一步加大,近几场局部战争中,美军多次因目标识别问题而造成误打误判,这倒逼美国持续提升其侦察监视预警目标识别能力。从美军的实践看,提高侦察监视预警体系“分得清楚”能力,关键在于发展了新型传感器,提高探测精度,如发展机载和星载多功能相控阵雷达侦察预警系统、合成孔径雷达侦察系统、反隐身目标侦察预警系统,以及雷达、激光、红外、毫米波一体化探测系统等。同时,建立目标信息数据中心,将新发现目标信息与积累目标信息比对,从而实现快速准确识别。

美军持续改进侦察预警指挥控制机制

全面掌握战场态势信息,是指挥员实施正确指挥的前提。在侦察监视预警体系中,任一手段的功能都存在局限性,不可能把战场所有目标都囊括其中,也难以确保提供完整、精确的信息诸元。现行的侦察监视预警体系能够将传感器组网作为提高“看得全面”能力的根本途径,通过协同运用各类传感器,充分发挥各类传感器的固有功能,实现视野拓展、优势互补、功能叠加。

面对瞬息万变的战场态势,侦察监视预警只有快速共享和实时更新信息,所提供的信息才具有实战实用价值。现行侦察情报处理手段增强了信息快速共享和更新能力,并减少了人工作业环节,构建出标准化的数据格式、信息接口,提高信息处理智能化水平;通过建立快速通信网络,广泛运用数据链通信,实现从传感器到射手的无缝链接,提高情报分发传递效率,从而缩短信息周转时延。海湾战争中,美军从发现目标到发射打击需要1天左右时间;科索沃战争,这一时间缩短到1小时左右;阿富汗战争中,美军从发现目标起数分钟内即可发动空中打击,尤其是美军在捕食者无人侦察机上配备了地狱火导弹后,基本上做到了发现即摧毁。

信息作战行动的基本流程是发现、定位、识别、跟踪、打击、评估。从侦察监视预警活动的内涵要义看,它至少包括发现、识别、跟踪、评估4个方面,贯穿信息作战行动的全过程。只有确保侦察监视预警体系提供连续情报信息,才能保证信息作战行动顺利展开。在信息化、智能化联合作战中,由于目标飞行姿态、战场电磁环境等不断变化,单一侦察监视预警装备往往难以实现对目标的连续稳定掌握。日益完善的侦察监视预警体系,使获取的情报更具连续性,一方面,发挥了传感器的组网作用,实时接替保障,同时也运用了信息融合、数据关联技术进行加工处理,使零星点迹变成连续航迹。

在面向联合作战的行动构建侦察监视预警体系的今天,已经形成最短的从“察”到“打”的路径,推进了联合作战侦察预警体系与指挥控制和打击体系的紧密交链,畅通情报链与指挥链、火力链之间的信息链路,实现多元侦察监视预警情报不仅与指挥决策和控制、而且与打击力量投送、目标指示、精确打击、毁伤评估等无缝链接,确保侦察体系能够在正确的时机、以正确的方式,把正确的情报提供给需要的用户,使信息优势迅速转化为行动优势。这样使得各打击平台更能聚焦目标,实现精准打击。可见,通过侦察体系与打击体系之间的链接,极大地提高了作战体系的整体打击效能。

版权声明:本文刊于2020年7期《军事文摘》杂志。作者:顾纯涛、赵林、滕王君。如需转载请务必注明“转自《军事文摘》”。

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