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发布时间:2023-05-01 19:58:13
编辑:物公基
前不久,美国智库兰德公司发布的名为《在电磁频谱中智胜灵敏对手》的研究报告中,再次强调了未来电子战建造要进一步增强机器学习算法,提升装备认知效能,让各电子渠道能自主学习、动态调整、适应各类要挟,并要求依靠认知体系,在极短的时间内利用机器自主地完成对方针辨认和剖析的功能,种种迹象表明美军未来电子战正在朝着认知未来阔步迈进。
目前传统电子战体系正面对着杂乱电磁环境下对不知道威胁方针侦查难、针对灵活多变作战方针对立难和面向非协作对立方针搅扰作用评价难的三大挑战,电磁设备指数等级的发展和新式不知道方针的不断涌现使得信息化战场中从海量信号中迅速截获和分选并辨认方针的难度越来越大,电子对立中先验信息的依赖性也随之逐步进步。一起对立方针灵活切换的工作形式以及不断进步的智能化程度都进一步加大了电磁战场的对立难度。此外,在实践作战条件下大多面对的对错协作对立方针,有效可靠的评价指标很难取得,对立作用评价缺乏则战场作战效率也会相应的大打折扣,因此认知电子战“应运而生”。那么信息化战场下的认知电子对立体系究竟是什么,它到底能否实现“智能化战场”,又有何特色和发展趋势?认知电子战通常被定义为:是以具备认知性能的电子战配备为基础,注重自主交互式的电磁环境学习才能与动态智能化的对立任务处理才能的电子战形状。简单说就是人工智能电子战,是人工认知到机器认知的转型和晋级。现代雷达通信技能体系愈加先进,信号环境愈加杂乱多变,而电子对立战又是一个动态博弈的过程,人工研判的方式现已难以习惯现代电子战役,为此打造一个具备“对立与学习相结合“的才能的电子战配备,通过自主交互学习来感知电磁环境,并在此基础上,动态调整以习惯杂乱变化的电磁信号,是习惯未来电子战强强博弈的必然趋势。那么怎么规划一个具有认知功能的电子战设备?可将认知电子战体系框架分为四个模块:认知侦查模块、对立办法组成模块、智能搅扰模块、动态常识库模块。认知侦查模块的功能为通过自习惯信号处理算法分分出方针信号的特征,并将特征信息传递给对立办法组成模块和智能搅扰模块。对立办法组成模块则是依据侦查模块供给的环境信息更新决议计划数据库,并自动组成能够有效打击方针的对立手段。智能搅扰模块则进行搅扰效能评价、拟定电子进犯计划、优化技能参数和搅扰波形。动态常识库则是为其他模块供给先验常识,并依据新反馈信息及时学习和更新,以此构成一个闭环。认知电子战与传统电子战的一大区别就是电子战体系构成了一个闭环,通过感知外部的电磁环境,在很多数据中提取有关方针电磁信号的信息,实时地拟定出电子进犯最佳计划,在完成进犯后,按照性能评价结果,优化参数设置和控制策略,不断更新和改进自习惯门限和算法,调整下一次的打击策略。通过构成一个机器自主学习的闭环体系,以此进步电子战体系的智能化才能和自习惯才能。理论上讲,若有强壮硬件的支撑,认知电子战体系可通过重复的自主学习在多次迭代的条件下选择对各种方针的最优战法。
纵观局势认知电子战特色和开展现状如何?
一、处理杂乱电磁环境和准确态势感知的“利器”。认知电子战基于认知学习的基本框架,能够做到以动态学习的才能从专家未曾设想的方法作出反响,然后有或许完成辐射源之间“精细”差异,而这些差异往往是由制造层面的无意调制的波形所引发的,是专家通过经历理论往往难以甄别的“指纹特征”,因此认知电子体系在准确态势感知上具有更大优势。
F-35这一世界上最先进战机上最重要的特性便是认知电子战,2018年,BAE体系公司将数字信道化接收机/技能发生器和调谐器插入项目技能引入了生产流程;2019年,BAE体系公司完成F-35电子战的晋级改善,成功将新的认知技能插入AN/ASQ-239电子战体系,能为飞行员供给实时战场空间态势感知和快速反响才能,大大提高了战机的应战反响才能。
二、完成智能决议计划和认知对立的有用“东西”。目前认知雷达和认知无线电的最大特色便是其认知才能,它能够做到依据周边的电磁环境自主地选择最优的信号波形并设置其详细的脉间和脉内参数,做到智能化和高效化。而传统的电子对立体系在面临认知电子对立体系时往往会“手忙脚乱”,作战功率大打折扣。认知电子对立体系能够做到剖析目标信号—智能决议计划—最佳搅扰,并且通过环境带来的反应进一步调整对立策略,进一步优化搅扰办法,表现的愈加灵敏高效。
以美国为首的发达国家在认知电子战领域开展了广泛研讨,其间代表性的项目便是“行为学习自适应电子战”(BLADE)项目,该项目在2010年由美国DARPA发布BLADE项目公告,然后颁发洛克希德·马丁公司、雷声公司等开展研讨,项目周期51个月,是美国国防部认知电子战的前驱。项目中心在于开发机器学习算法和技能,快速勘探并表明新的无线电要挟,动态生成新的对立办法,并依据空中观察到的要挟变化,供给准确的战役损害评估。
三、提升电子对立体系荫蔽和抗毁性的“催化剂”。在面临传统电子搅扰体系的高功率搅扰时,认知电子对立体系也表现出了愈加优胜的荫蔽和抗毁性。传统惯例电子搅扰体系往往采用高功率的单一方法来压制敌方信号,容易暴露并引起反辐射冲击,而认知电子战体系则能做到基于认知侦查模块的准确态势感知,针对详细情况自主剖析,然后对敌信号施行准确有用的搅扰,不光减轻了搅扰的载荷负担,也使得本身的荫蔽性大大提高。而作为老牌军事强国,俄罗斯在这一方面也取得了相当不错的成果。
俄军的“克拉苏哈-4”电子战体系和“希比内”电子战体系均采用了很多的人工智能和认知电子战技能,能够自主地进行侦查和搅扰,具有实时性强,自适应才能好,具有要挟等级评定才能的特色,其准确高效的搅扰方法也有用地避免了敌方的反辐射侦查和冲击,大大提高了俄军的陆基作战才能。
四、拉近赛博战和电子战的间隔的“桥梁”。作为高层次(网络层、使用层)的信息对立的方法,赛博战缺乏愈加底层的对立模式,比方低层次(物理层、链路层)的对立手法与技能,而传统电子战无论是在侦查感知仍是搅扰欺骗上都不足以匹配赛博战,但认知电子战却能在其强壮的自主学习和智能决议计划的框架下进一步拉近赛博战和电子对立的间隔,为完成网电一体化作战打下了根底。
2016年,美国成功推出了世界首套认知电子战体系,即Exelis公司研发的破坏者SRX电子战体系。该体系初次采用了认知电子战技能,已成为电子战技能开展史上的一个重要里程碑。SRX体系代表了下一代电子战技能,能够供给在不断变化的环境中攫取胜利所需的自适应、可长途从头编程等功能,并集成到手掌大小的模块中。破坏者SRX体系能够完成全谱覆盖,与渠道无关,十分适合于海上、空中和地面作战环境。能够说认知电子战在今天现已从理论走向了实践,在技能研讨不断深化的同时,不断向愈加高层的信息对立模式挨近,在更多的渠道上得到了使用。
未来认知电子战该“何去何从”?认知电子战技能具有广泛的应用前景,不仅有助于传统电子战系统的更新和适应才能提升,并且在讨论信息战中新型电子对抗战略中发挥着指导作用。借助人工智能技能,认知电子战有潜力解决在复杂电磁环境中精准把握战斗态势的问题,同时可以有效地限制敌方投入的智能兵器系统。可以预见,跟着现代兵器智能程度的持续提升,具有实时动态学习才能的认知电子战技能将成为电子对抗开展的必然趋势和最佳选择。
跟着深度学习技能的遍及和开展,认知电子战将日益依赖于深度学习技能来完成主动的信号识别和分类,然后大大进步了战术举动的准确性和功率。未来认知电子战还将探索多模态信息交融技能,以增强对多源信息的实时更新和敌方战术举动的预判才能。
未来的认知电子战将完成更高程度的自主决议计划和智能化补偿。通过实时剖析战场环境,系统将可以快速决议计划和节省人力成本。同时,认知电子战将朝着云端协同和集成的方向开展,利用云技能进行大规模数据剖析和处理,以快速响应战场的变化和应战。
未来认知电子战的保护和办理将通过人工智能技能,完成主动化部署、巡检和故障诊断。这一举措将有效减轻人员担负并降低维修成本。在未来,认知电子战技能将不断努力朝着更加智能化、自主化、自适应的方向开展,以适应现代化兵器智能程度的不断进步,成为电子对抗开展的必要趋势和最优选择。此外,虚拟现实技能将可以充分利用虚拟现实仿真环境进行电子对抗的练习和试验,进步实战效能。
新一代通信技术如5G、6G等将为电子战带来更多的机遇和挑战。如更高速率的通信、更广泛的频段、更多的通信方式、更智能的通信终端等等,但也带来了更多复杂的数字信号、更多元的带宽、更多安全和隐私问题等。
尽管未来的认知电子战将面临多方面的挑战,但是也会有更多的机遇和创新。未来认知电子战将逐步实现更高程度的自主化、智能化和自适应化,为国家安全和军事现代化提供更加可靠、高效的支持。