認(rèn)知電子戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)與分析

蔣江濤

摘 要：電子信息技術(shù)的出現(xiàn)使得人類文明迅速步入一個(gè)新的高度，人們結(jié)合電子信息技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行裝備的改良優(yōu)化，并將其應(yīng)用于越來(lái)越有競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)場(chǎng)中，錯(cuò)綜復(fù)雜的電子信息技術(shù)裝備使得戰(zhàn)場(chǎng)充滿繁雜的電磁場(chǎng)，同時(shí)給電子信息技術(shù)的傳遞造成干擾，為了合理控制電子信息設(shè)備的電磁場(chǎng)環(huán)境，在繁雜的戰(zhàn)場(chǎng)中迅速獲取有效電磁頻譜信息，并能夠在海、陸、空等各種不同戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中游刃有余，幾乎所有的國(guó)家都為之努力，想要找到合適的途徑。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知技術(shù);認(rèn)知電子戰(zhàn);現(xiàn)狀;發(fā)展形勢(shì)

中圖分類號(hào)：TN79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）04-0241-02

1 認(rèn)知技術(shù)的實(shí)踐發(fā)展

在實(shí)踐中想要使雷達(dá)免受干擾電磁波信號(hào)的影響，增強(qiáng)其對(duì)目標(biāo)環(huán)境的特殊檢索能力，就需要進(jìn)行技術(shù)革新。但自適應(yīng)處理技術(shù)也存在一定的弊端，因?yàn)椴还苁莻鹘y(tǒng)的自適應(yīng)方式，還是融合了電子信息技術(shù)的自適應(yīng)方式，都缺乏實(shí)際運(yùn)行效果，主要原因是雷達(dá)的自適應(yīng)處理技術(shù)只能通過(guò)接收到信號(hào)之后觸發(fā)，也就是說(shuō)必須有信號(hào)源對(duì)其進(jìn)行感知，并且這種信號(hào)源發(fā)射出的信號(hào)需要被雷達(dá)針對(duì)性識(shí)別，這就需要信號(hào)源發(fā)出的信號(hào)具有固定的波頻，才能讓雷達(dá)接收正確信息。但各種通訊技術(shù)和信息技術(shù)的不斷更新，雷達(dá)所處的電磁環(huán)境充斥著越來(lái)越多的波頻譜，嚴(yán)重阻礙了雷達(dá)對(duì)特殊頻率信號(hào)的選擇能力，也在一定程度上限制了雷達(dá)的其他功能。對(duì)此，雷達(dá)需要重新進(jìn)行改裝來(lái)強(qiáng)化其主觀性能，重點(diǎn)是對(duì)其發(fā)射機(jī)和接收機(jī)做出優(yōu)化調(diào)整。如表1所示，美國(guó)率先制定了研究有關(guān)雷達(dá)自適應(yīng)能力的項(xiàng)目。

從表1可以看出，不同機(jī)構(gòu)運(yùn)用關(guān)鍵技術(shù)對(duì)雷達(dá)的不同模塊進(jìn)行性能優(yōu)化，實(shí)際試運(yùn)行過(guò)程中，第三個(gè)項(xiàng)目全譜域自適應(yīng)波形設(shè)計(jì)項(xiàng)目所應(yīng)用的是低處切薩皮克的海灘雷達(dá)，這處雷達(dá)具備獨(dú)立的接收和發(fā)送信息模塊，能迅速變極化，并使電磁波形發(fā)生功能捷變，預(yù)示著今后的雷達(dá)研究和發(fā)展將會(huì)從感知環(huán)境方面入手，結(jié)合所處環(huán)境進(jìn)行波形的發(fā)射和調(diào)整，智能化進(jìn)行自我適應(yīng)和調(diào)整也將成為雷達(dá)的下一發(fā)展目標(biāo)。

2 認(rèn)知電子戰(zhàn)的現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)

2.1 認(rèn)知電子戰(zhàn)的項(xiàng)目開(kāi)展

認(rèn)知技術(shù)對(duì)于電子戰(zhàn)是一項(xiàng)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，美國(guó)抓住這一項(xiàng)技術(shù)，率先進(jìn)行認(rèn)知電子戰(zhàn)研究項(xiàng)目的開(kāi)展。如表2所示，美國(guó)近年來(lái)在認(rèn)知電子戰(zhàn)項(xiàng)目的研究中不斷開(kāi)發(fā)出新功能。

表2反應(yīng)了美國(guó)對(duì)于認(rèn)知電子戰(zhàn)項(xiàng)目的研究仍然處于初級(jí)發(fā)展階段，基本上算是認(rèn)知電子戰(zhàn)研究中對(duì)于起步項(xiàng)目的研究，但這些起步項(xiàng)目卻取得了驚人的成果，最為突出的就是美軍能夠?qū)ⅰ罢J(rèn)知無(wú)線電”的作用原理融匯入電子戰(zhàn)的通訊功能學(xué)習(xí)和優(yōu)化中，以通訊領(lǐng)域的革新帶動(dòng)電子戰(zhàn)產(chǎn)生一系列變化。與此同時(shí)，其他項(xiàng)目如認(rèn)知干擾機(jī)和其他自適應(yīng)對(duì)抗電子裝備研究項(xiàng)目的開(kāi)展突破了雷達(dá)電子戰(zhàn)的僵局，美軍也在隨后的電子戰(zhàn)中，加大對(duì)雷達(dá)等電子通信裝備所發(fā)射出電磁頻譜的認(rèn)知能力研究。表3羅列了認(rèn)知電子戰(zhàn)相比傳統(tǒng)電子戰(zhàn)所表現(xiàn)出來(lái)的突出優(yōu)點(diǎn)。

2.2 認(rèn)知電子戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)

美軍對(duì)于認(rèn)知電子戰(zhàn)相關(guān)項(xiàng)目的系列研究中可以看出，與認(rèn)知電子戰(zhàn)所關(guān)聯(lián)的電子裝備都能夠借助先驗(yàn)知識(shí)對(duì)周圍環(huán)境中存在的未知新型電磁威脅進(jìn)行感知，并能迅速威脅的作用結(jié)果，從而采取動(dòng)態(tài)化的對(duì)抗變化。這一點(diǎn)就大大區(qū)別于傳統(tǒng)電子戰(zhàn)，由此看來(lái)，認(rèn)知電子戰(zhàn)新型系統(tǒng)本質(zhì)上是動(dòng)態(tài)化、智能化的，通過(guò)封閉系統(tǒng)自發(fā)學(xué)習(xí)推理，不斷感知周圍環(huán)境中的電磁信號(hào)威脅，并實(shí)時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，并將調(diào)整后的信號(hào)作用于自身發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，從而通過(guò)系列變化來(lái)適應(yīng)動(dòng)態(tài)化的電磁環(huán)境。認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)基本上是由態(tài)勢(shì)感知、對(duì)抗措施融合以及效能評(píng)估幾部分構(gòu)成，并通過(guò)一系列的認(rèn)知行為完成系統(tǒng)的自適應(yīng)調(diào)整。

認(rèn)知雷達(dá)等電子通訊裝備是目前認(rèn)知電子戰(zhàn)的主要通訊載體，認(rèn)知雷達(dá)和認(rèn)知通訊的迅猛發(fā)展是認(rèn)知電子戰(zhàn)的關(guān)鍵所在，而表1中關(guān)于美國(guó)認(rèn)知電子戰(zhàn)項(xiàng)目研究中的匹配照射-接收技術(shù)、波形捷變技術(shù)等都是至關(guān)重要的，它們幫助實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊的聯(lián)通，但認(rèn)知電子戰(zhàn)不僅局限于認(rèn)知雷達(dá)、通訊電子戰(zhàn)裝備，未來(lái)的認(rèn)知電子戰(zhàn)中必然會(huì)包含更多形式的電子戰(zhàn)裝備，這就需要借助情報(bào)偵察、行為建模、電子攻擊等認(rèn)知關(guān)鍵技術(shù)來(lái)進(jìn)行研究突破。

2.2.1 情報(bào)偵察

雷達(dá)等電子裝備是通過(guò)電磁頻譜的自主感知和學(xué)習(xí)來(lái)完成信息轉(zhuǎn)化的，包括對(duì)周圍電磁環(huán)境中的雜波進(jìn)行感知篩選，從而運(yùn)用電磁環(huán)境感知技術(shù)進(jìn)行不同環(huán)境信號(hào)的檢測(cè)、識(shí)別等認(rèn)知行為。但為了避免雷達(dá)被其他信號(hào)偵查到并做出干擾信號(hào)，雷達(dá)往往需要做出快速地自適應(yīng)變化，主要通過(guò)特定信號(hào)源來(lái)完成自適應(yīng)指令，借助去交錯(cuò)和智能分類技術(shù)輻射源發(fā)出自適應(yīng)信號(hào)，雷達(dá)等電子裝備首先固定極化參數(shù)篩分電磁信號(hào)，率先減弱脈沖信號(hào)流密度，增強(qiáng)與之關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的脈沖信號(hào)，其次通過(guò)自適應(yīng)變化來(lái)增大分選識(shí)別能力，從而感知信號(hào)輻射源的類別、位置等參數(shù)訊息，并最終完成自身推理和決策。

2.2.2 電子攻擊

電子攻擊技術(shù)主要是通過(guò)自適應(yīng)變化來(lái)完成動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)與抗干擾效果的評(píng)估。

3 認(rèn)知電子戰(zhàn)的發(fā)展形勢(shì)

傳統(tǒng)電子戰(zhàn)中電子裝備單一且自適應(yīng)能力較差，容易受到周圍電磁環(huán)境的干擾，從而出現(xiàn)通訊中斷或信息丟失的威脅。而新型認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)由應(yīng)用了認(rèn)知無(wú)線電的雷達(dá)等多種電子裝備構(gòu)成，并加載了多項(xiàng)數(shù)字化、智能化的理論和技術(shù)，表現(xiàn)出無(wú)限的潛力。未來(lái)的認(rèn)知電子戰(zhàn)不僅需要在電子裝備的認(rèn)知能力上有所突破，更需要增強(qiáng)其自適應(yīng)能力，以便有對(duì)抗其周圍環(huán)境產(chǎn)生的電磁信號(hào)干擾，這也是認(rèn)知電子戰(zhàn)的趨勢(shì)化革新基礎(chǔ)要求。

首先是電子裝備感知能力的提升。感知能力的提升既能夠提高電子裝備對(duì)信號(hào)源的篩分識(shí)別效果，更能時(shí)其辨別周圍復(fù)雜電磁環(huán)境中的干擾信號(hào)，從而有效做出自適應(yīng)改變，避免電磁威脅產(chǎn)生實(shí)質(zhì)化的干擾。

其次是增強(qiáng)干擾信號(hào)源的應(yīng)變能力。認(rèn)知電子戰(zhàn)中電子裝備能夠針對(duì)性地識(shí)別信號(hào)源給出自適應(yīng)信息，同時(shí)轉(zhuǎn)化為自身參數(shù)的改變，并發(fā)出干擾信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)向電子裝備的定位和感知，達(dá)到截取信息或是破壞信息的目的，實(shí)現(xiàn)信息層的干擾，但如果干擾信號(hào)源應(yīng)變能力差，就會(huì)難以實(shí)現(xiàn)具有自適應(yīng)能力的對(duì)向電子裝備的干擾，因此不斷增強(qiáng)信號(hào)源的靈活應(yīng)變能力才是強(qiáng)化信號(hào)源干擾效果的關(guān)鍵。

4 結(jié)語(yǔ)

認(rèn)知電子戰(zhàn)的革新和發(fā)展是信息時(shí)代不斷進(jìn)步的必然趨勢(shì)，未來(lái)的認(rèn)知電子戰(zhàn)將會(huì)使周圍環(huán)境充斥著不斷復(fù)雜化的電磁信號(hào)，而認(rèn)知技術(shù)的發(fā)展變革也無(wú)疑是認(rèn)知電子戰(zhàn)的關(guān)鍵元素，認(rèn)知技術(shù)無(wú)論是在電子戰(zhàn)的系統(tǒng)協(xié)調(diào)上還是電子裝備的應(yīng)用上都具有越來(lái)越高的應(yīng)用價(jià)值，也因此會(huì)成為未來(lái)電子戰(zhàn)中通訊系統(tǒng)和電子裝備中極具挑戰(zhàn)性的一點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王沙飛，鮑雁飛，李巖.認(rèn)知電子戰(zhàn)體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)[J/OL].中國(guó)科學(xué)：信息科學(xué)：1-11[2018-12-22].

[2] 張昊.認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)進(jìn)展研究[J].飛航導(dǎo)彈，2018（10）：56-62+68.

[3] 張新立，魏韡.認(rèn)知電子戰(zhàn)裝備試驗(yàn)方法研究[J].電子世界，2018（07）：22-23.