作者:楊小牛 張春磊(中國工程院院士 中國電子科技集團公司第36研究所專家)
認知電子戰理論、技術、裝備的興起,主要有兩方面動因: 其一,軟件無線電技術日益成熟,為認知電子戰奠定了技術基礎; 其二,隨著現代戰場電磁環境越來越復雜,電子戰領域對自適應、自動化、智能化要求越來越高,為認知電子戰提供了旺盛的軍事需求。
美軍·典型認知電子戰項目
美軍是全世界為數不多的研究并部署認知電子戰系統的國家,其相關理論、技術、項目、系統都非常具有典型性。
認知電子戰·內涵與優勢
從理論層面來講,關于認知電子戰的概念與內涵,主要有兩種理解方式:一種從電子戰本身能力發展出發,主要強調其智能化、自適應和自動化能力的發展,為便于區分,姑且將這種理解稱為“認知化電子戰”;另一種從電子戰所面臨的作戰對象威脅出發,強調“能夠對抗各類新型認知電子信息系統,如,認知無線電、認知無線網、認知雷達等”。同樣,為便于區分,姑且將這種理解稱為“認知系統電子戰”。
認知電子戰是一種在軟件無線電技術基礎上實現的智能化、網絡化(知識共享)、多功能電子戰理念。除了可以對抗傳統電子信息系統以外,還可以對抗新興的認知電子信息系統(認知無線電臺、認知網絡、認知雷達等)。其核心技術包括軟件無線電技術、機器學習技術、行為建模技術等。
作為最具發展潛力的新興電子戰領域之一,認知電子戰的應用前景非常廣闊,不僅有助于電子戰領域自身能力的提升,還對信息戰、賽博戰等諸多領域產生重要影響。相對于傳統電子戰而言,認知電子戰具備如下明顯優勢:
(1) 有望解決復雜電磁環境精確態勢感知難題;(2) 有效對抗認知系統或網絡;
(3) 極大增強電子干擾系統的隱蔽性、抗毀性;
(4) 顯著增強電子戰與賽博戰的相互使能作用
認知電子戰·系統框架
文中對每一個模塊都作了詳細具體的描述。
認知電子戰系統·工作流程
典型的認知電子戰系統工作流程如圖所示。可以看出,認知電子戰系統與傳統電子戰系統在工作流程方面既有相同之處(“通用處理環節”),又有獨特之處(“認知處理環節”);而其中的獨特之處才是認知電子戰系統“認知”功能的核心。因此,下文重點闡述認知電子戰系統中這類具備認知功能的“認知處理環節”。
認知電子戰系統的主要認知處理環節其實均可視作“觀察、定位、決策、行動”( OODA) 認知環在電子戰系統關鍵處理環節中的應用,分別稱為“認知偵察環”、“認知對抗環”和“認知效能評估環”。
a) 認知偵察環
認知偵察環主要實現自動信號分類,包括模型匹配、樣本訓練和分類結果評價等環節,其結果既可以支持干擾優化環節,亦可用于動態知識庫的傳統信號樣本積累和認知系統行為樣本積累。
b) 認知對抗環
主要實現最優化干擾或攻擊,包括策略生成、干擾( 或攻擊) 優化等環節,生成的干擾/攻擊策略可存儲為動態知識庫中的推理案例。認知對抗環主要由策略引擎和干擾優化引擎來實施。
c) 認知效能評估環
主要實現作戰效能的自適應、高逼真度評估。該環節與傳統電子戰效能環節類似,也采用相類似的技術。
結語
盡管認知電子戰是電子戰眾多發展趨勢之一,但無疑也是近幾年來最為重要的發展趨勢之一。從平臺對抗、體系對抗一路走來,電子戰領域將走向何處頗值思量。隨著各類電子信息系統“認知化”程度的不斷提升,加上戰場電磁環境的不斷復雜化,電子戰的未來勢必朝著“認知化”方向發展。