未來戰(zhàn)爭中的電子戰(zhàn)系統(tǒng)及其影響

楊揚　張兆鑫

電子戰(zhàn)裝備是信息化戰(zhàn)爭的殺手锏裝備之一。隨著現(xiàn)代軍事及作戰(zhàn)應(yīng)用的發(fā)展，電子戰(zhàn)的地位和作用日益凸顯。如今，電磁空間已經(jīng)成為繼海、陸、空后，各軍事大國爭奪的熱點。未來武器系統(tǒng)的先進(jìn)程度將越發(fā)受其電子信息系統(tǒng)的先進(jìn)程度所影響。

21世紀(jì)，電子信息技術(shù)設(shè)備已廣泛滲透到電子戰(zhàn)裝備和電子對抗的各個環(huán)節(jié)，無論是偵察，監(jiān)視還是預(yù)警，無論是情報處理還是作戰(zhàn)決策，都離不開電子信息技術(shù)設(shè)備。未來戰(zhàn)爭中電磁頻譜控制權(quán)的斗爭將會更加激烈，戰(zhàn)場上的電磁環(huán)境也會更加復(fù)雜，以往那種相互獨立，功能單一的電子戰(zhàn)裝備已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)作戰(zhàn)需要，一體化和通用化成為當(dāng)前電子戰(zhàn)裝備發(fā)展的重點。

一體化是指將功能相近，相互關(guān)聯(lián)的數(shù)個設(shè)備組合成一個系統(tǒng)，從而簡化系統(tǒng)，實現(xiàn)信息交互，提高電子戰(zhàn)裝備的信息綜合能力和快速反應(yīng)能力，以有效應(yīng)對多種威脅，并持續(xù)跟進(jìn)戰(zhàn)場態(tài)勢，把握戰(zhàn)機(jī)。它進(jìn)一步將地基、空基、天基電子戰(zhàn)系統(tǒng)整合構(gòu)建為規(guī)模龐大、效能強(qiáng)勁、體系完備的綜合性電子戰(zhàn)系統(tǒng)，保證指揮系統(tǒng)的核心化，壓縮通信、指揮、控制的運轉(zhuǎn)周期，全方位感知戰(zhàn)場。

通用化則是指電子對抗系統(tǒng)的設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)化的模塊結(jié)構(gòu)，通過組建多種作戰(zhàn)平臺通用的彈性系統(tǒng)骨架，使不同的系統(tǒng)、設(shè)備之間盡可能擁有相同的電子模塊，相互之間可以通用，根據(jù)戰(zhàn)斗需要快速組裝成功能各異的電子戰(zhàn)裝備。這樣就避免了設(shè)備的重復(fù)研制，降低了成本造價，同時減少了設(shè)備和器件的種類，簡化了系統(tǒng)的后勤保障和技術(shù)維護(hù)，并最終有效地提高電子對抗系統(tǒng)的反應(yīng)速度和作戰(zhàn)效能。

“雙化”轉(zhuǎn)型升級的實現(xiàn)并不容易，需要推翻現(xiàn)有的電子戰(zhàn)系統(tǒng)研制方案而重新開始。頂層設(shè)計尤為重要，在各種電子戰(zhàn)系統(tǒng)獨立的設(shè)計之上，需要有一個總的設(shè)計書。這其中最關(guān)鍵的點，便是如何實現(xiàn)各個系統(tǒng)的聯(lián)合作戰(zhàn)。單個模塊的使用、共同信道的選擇、多源數(shù)據(jù)的融合等，都是必須去考慮的重點。在總設(shè)計書之下，再進(jìn)行各個系統(tǒng)的單獨設(shè)計，使多個系統(tǒng)具備整合為一個網(wǎng)絡(luò)的能力，共同作戰(zhàn)，保證其兼容性，又令單個系統(tǒng)在某方面得到無與倫比的壓制力，保證其專一性。盡管轉(zhuǎn)型升級并不容易，但在信息戰(zhàn)場的對抗中，電子戰(zhàn)系統(tǒng)的一體化與通用化是必要的。為制勝頻譜，各大國也絕不會因噎廢食，而是積極地投入研發(fā)之中。

美國陸軍作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部陸軍研究實驗室啟動了數(shù)個對未來士兵能力至關(guān)重要的研究項目，其中“多域作戰(zhàn)中的電子戰(zhàn)基礎(chǔ)研究”項目將電子戰(zhàn)能力視為大規(guī)模作戰(zhàn)和多域作戰(zhàn)取得成功的必要條件。該項目旨在進(jìn)行基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，以推動陸軍使用電子戰(zhàn)的方式發(fā)生革命性變化，從單一作戰(zhàn)平臺轉(zhuǎn)變?yōu)楣シ兰鎮(zhèn)涞囊惑w化多功能電子對抗系統(tǒng)，實現(xiàn)美陸軍在爭奪電磁頻譜控制權(quán)中的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢。

相比而言，俄軍電子戰(zhàn)系統(tǒng)的“雙化”升級更早一步進(jìn)入實踐。無論是克拉蘇哈-4電子戰(zhàn)系統(tǒng)，還是希比內(nèi)電子戰(zhàn)系統(tǒng)，都實現(xiàn)了全面發(fā)展。前者的實力在敘利亞戰(zhàn)場亮眼的表現(xiàn)中可見一斑，而后者則是為了蘇-34戰(zhàn)機(jī)的機(jī)載電子戰(zhàn)系統(tǒng)，具備兩種工作模式，功能全面。2014年以來，俄羅斯各軍區(qū)的無線電干擾部隊和裝備都完成部署，各類電子戰(zhàn)系統(tǒng)也逐漸列裝完畢。

克拉蘇哈-4電子戰(zhàn)系統(tǒng)

就目前各國的電子戰(zhàn)系統(tǒng)來講，不同種類的系統(tǒng)功能重復(fù)，配合使用時，甚至得不到“1+1=2”的效果。未來電子戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展中，應(yīng)該瞄準(zhǔn)“雙化”發(fā)展這一目標(biāo)，既可以憑借其獨有的模塊與硬件，單獨實現(xiàn)某一作戰(zhàn)效能，又可將不同的電子戰(zhàn)系統(tǒng)集成在一起，并整合連接到一個網(wǎng)絡(luò)中，形成空地攻防一體、軟硬殺傷一體的綜合性系統(tǒng)，在信息技術(shù)高度滲透的戰(zhàn)場中，完成對敵的徹底壓制。

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)場電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，電子戰(zhàn)領(lǐng)域?qū)ψ赃m應(yīng)、自動化、智能化要求越來越高。就目前的電子戰(zhàn)裝備而言，大多數(shù)的系統(tǒng)還處在收集、干擾、壓制的階段，難以確保信息的即時性，在把握戰(zhàn)機(jī)、預(yù)判敵情方面顯得力有不逮。作為最具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d電子戰(zhàn)領(lǐng)域之一，認(rèn)知電子戰(zhàn)提供了解決問題的新思路。

認(rèn)知電子戰(zhàn)是一種在軟件無線電技術(shù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多功能電子戰(zhàn)理念，除了可以對傳統(tǒng)電子信息系統(tǒng)實現(xiàn)壓制以外，還可以對抗新興的認(rèn)知電子信息系統(tǒng)。從技術(shù)層面上看，其核心主要在于無線電技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、行為建模技術(shù)等。憑借這些技術(shù)，在短時間內(nèi)由機(jī)器完成處理信息、應(yīng)用知識、改變優(yōu)先權(quán)等有意識的智力活動，這是認(rèn)知電子戰(zhàn)的理想狀態(tài)，但在現(xiàn)實中實現(xiàn)該技術(shù)無疑是個難題。而近年來，人工智能蓬勃發(fā)展，認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)具備了得天獨厚的研發(fā)條件。

認(rèn)知電子戰(zhàn)作戰(zhàn)概念

認(rèn)知電子戰(zhàn)包含三個基本要素。一是態(tài)勢感知，即掃描環(huán)境、確定存在的信號與波形以及其位置和輻射源。二是電子攻擊，這是認(rèn)知技術(shù)的本質(zhì)，可干擾物理層、MAC層或網(wǎng)絡(luò)層。利用算法作出最佳決策，即用哪個節(jié)點對哪一層實施干擾，以使波形中的能量最大同時使其他地方的能量最小從而避免附帶損傷。目的是只攻擊對己方部隊影響最大的敵方信號。三是防護(hù)，即根據(jù)地形和敵方正在使用的設(shè)備類型管理頻譜，在實施網(wǎng)絡(luò)干擾時盡可能降低對友軍的影響。在認(rèn)知的學(xué)習(xí)部分，系統(tǒng)要消化它不了解的事情，學(xué)習(xí)并適應(yīng)新的環(huán)境。這是否需要大量的運算資源則取決于未知事情的數(shù)量。

此外，分布式感知也是認(rèn)知電子戰(zhàn)的一個重要方面，即采用多傳感器融合提供更強(qiáng)的態(tài)勢感知能力。這種方法的好處是：如果在戰(zhàn)場上部署有大量可向中央計算機(jī)傳送數(shù)據(jù)的廉價傳感器，每個傳感器只需具備很少的處理能力就會獲得比在一個地方部署一大型昂貴傳感器更大的靈活性。由于每個傳感器捕獲的信息不同，且每個覆蓋一特定頻段，因此增強(qiáng)了態(tài)勢感知能力。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，采用分布式方法已成趨勢。在向需求者發(fā)送信息前，首先了解需要感知、映射、建模的東西。為此，需要有關(guān)局部、小型傳感器的智能算法以及中心點的強(qiáng)大算法。

通過吸納轉(zhuǎn)化認(rèn)知科學(xué)的成果，認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中增加了目標(biāo)認(rèn)知、智能決策、自主學(xué)習(xí)等功能，實現(xiàn)電子戰(zhàn)智能化。其作戰(zhàn)過程首先從原始傳感器的大量數(shù)據(jù)中提取有關(guān)目標(biāo)電磁信號的信息，隨即實時地制定出電子戰(zhàn)攻擊的最優(yōu)方案，完成打擊后對本次攻擊效能進(jìn)行評估，再根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整下一次的攻擊策略。不過，整個過程順利進(jìn)行的前提是要有一套優(yōu)秀的算法，傳統(tǒng)計算機(jī)的算法并不能支持系統(tǒng)在短時間內(nèi)給出最優(yōu)解。人工智能算法的搭建給予了認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)飛躍式發(fā)展的契機(jī)，再配合上強(qiáng)大的硬件支持，認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)可通過重復(fù)的學(xué)習(xí)過程掌握對各種目標(biāo)的最優(yōu)戰(zhàn)法。

認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)應(yīng)用前景廣闊，既有助于傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升級和適應(yīng)性發(fā)展，還對探索信息化戰(zhàn)爭中的新式電子對抗策略有指導(dǎo)性作用。依托人工智能技術(shù)，認(rèn)知電子戰(zhàn)有望解決復(fù)雜電磁環(huán)境中精準(zhǔn)把握戰(zhàn)場態(tài)勢的難題，同時，能夠有效克制敵方投入的智能化武器系統(tǒng)?？梢灶A(yù)見，隨著現(xiàn)代化武器智能程度的不斷提高，具備實時動態(tài)學(xué)習(xí)能力的認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)將成為電子對抗發(fā)展的必然趨勢和最優(yōu)選擇。

賽博空間逐漸從完全虛擬形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘胩摂M、半物理形態(tài)

賽博空間的概念最初提出時主要指計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的博弈。但隨著無線電和光學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)空間與電磁空間趨于融合，電磁頻譜成為賽博空間的重要組成。因此，賽博空間逐漸從完全虛擬形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榘胩摂M、半物理形態(tài)。

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，賽博空間是信息化戰(zhàn)爭的一個新領(lǐng)域，已被美軍列為與陸、海、空、天同等重要并需保持絕對性優(yōu)勢的五大領(lǐng)域之一。作為獨立于陸、海、空、天戰(zhàn)場的第五維空間領(lǐng)域，賽博空間具有不穩(wěn)定性、無界性、隱蔽性、動能性、物理真實性和信息流的高速性。電磁頻譜與無線網(wǎng)絡(luò)的交融，使電磁空間與網(wǎng)絡(luò)空間的界限變得模糊。戰(zhàn)場網(wǎng)絡(luò)攻防必須借助電磁領(lǐng)域中的接收、處理和發(fā)射技術(shù)來實現(xiàn)交互，而電子對抗的延伸又必定落在網(wǎng)絡(luò)攻防上。因此，電子戰(zhàn)系統(tǒng)成為賽博作戰(zhàn)以虛擬干涉現(xiàn)實的重要手段。

一般來講，戰(zhàn)場賽博空間是一個近乎封閉的網(wǎng)絡(luò)體系，它不與因特網(wǎng)相連，無法對其實施直接的網(wǎng)絡(luò)或電磁攻擊。但戰(zhàn)場作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造需要無線接入端口和鏈路，以及開放式傳感器。通過電子戰(zhàn)技術(shù)，攻擊方能夠以電磁波的形式從無線接入端口等節(jié)點，突破相對封閉的戰(zhàn)場賽博空間，實現(xiàn)信息奪取、電子干擾、網(wǎng)絡(luò)致瘓。在俄烏沖突時，俄羅斯以賽博空間為主戰(zhàn)場，憑借電子對抗手段，在電磁上切斷烏方通信，癱瘓指揮系統(tǒng);在網(wǎng)絡(luò)上攻擊敵方網(wǎng)站，制造恐慌，再配合部隊的正面進(jìn)攻，達(dá)到快速制勝的目的。

俄烏沖突時，俄羅斯憑借電子對抗手段癱瘓烏方指揮系統(tǒng)

可以想象，在未來的信息化作戰(zhàn)中，一體化、通用化的電子戰(zhàn)系統(tǒng)裝配至各部隊甚至是單兵上，彼此形成電磁網(wǎng)絡(luò)。海陸空三域偵測共同推進(jìn)，獲得敵方目標(biāo)立體的信息脈絡(luò)。再通過認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)，增強(qiáng)實時態(tài)勢感知能力、提高指揮效率、提升一體化作戰(zhàn)效能，以最優(yōu)解最大效率從無形的頻譜戰(zhàn)場中突破敵方的戰(zhàn)場賽博空間，奪取關(guān)鍵信息。達(dá)到某一界點后，進(jìn)一步使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)攻手段致敵戰(zhàn)場賽博網(wǎng)絡(luò)癱瘓，從而奪得戰(zhàn)場的信息統(tǒng)治力。以暗兵攻明敵、以有心算無心，實現(xiàn)降維打擊，將敵方的作戰(zhàn)指揮中心、戰(zhàn)場補(bǔ)給樞紐、王牌作戰(zhàn)部隊變?yōu)榧悍礁鞣N大規(guī)模、高殺傷武器的“活靶子”，最終使敵方在正面戰(zhàn)場上全線崩潰。這種以最小代價取得最大戰(zhàn)果的作戰(zhàn)方式正是未來信息化戰(zhàn)爭的趨勢，也可從中窺見電子戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)用至賽博作戰(zhàn)的強(qiáng)悍威力。

為實現(xiàn)電子戰(zhàn)系統(tǒng)與賽博空間的深度融合，可將技術(shù)先進(jìn)、效能強(qiáng)悍的電子戰(zhàn)武器投入到賽博作戰(zhàn)中，如電子干擾機(jī)、超寬帶雷達(dá)等。同時，最前沿的反輻射打擊、多維全域電子偵察、低旁瓣天線等電子對抗技術(shù)也能夠支撐賽博空間的全面發(fā)展。隨著新技術(shù)的突破，大數(shù)據(jù)技術(shù)、5G技術(shù)等都可運用于賽博作戰(zhàn)，加強(qiáng)與電子戰(zhàn)系統(tǒng)更深度的融合。

在未來戰(zhàn)場的常規(guī)力量中，電子戰(zhàn)系統(tǒng)始終是信息化作戰(zhàn)的核心力量。沒有電磁波的端口入侵，賽博作戰(zhàn)幾乎無法展開，在信息上壓制對方更是難上加難。早在2018年，美陸軍訓(xùn)練與條令司令部便發(fā)布了《TP?525-8-6美陸軍賽博空間與電子戰(zhàn)作戰(zhàn)概念2025—2040》文件，其中詳盡地講述了美陸軍利用電子戰(zhàn)系統(tǒng)配合賽博作戰(zhàn)的方案。因此，在信息化戰(zhàn)爭的第五域中，電子戰(zhàn)系統(tǒng)是實現(xiàn)壓制的重要保障。

責(zé)任編輯：張傳良