【决胜电磁波】新的技术与能力
如果要充分发挥其潜力,敏捷的多功能网络化电磁频谱战能力则应该具备更强的自适应能力。"自适应"这种能力与无线电通信、干扰机、雷达或诱饵中普遍具有的自动化功能并不相同。例如,自动化系统可以在较窄的范围内进行频移,从而为无线电通信找到空闲频谱部分,或者为诱饵找到威胁传感器。它们还可以对威胁作出反应,用预先计划的对抗措施(如干扰或生成欺骗信号)来对抗已识别的敌方雷达或干扰机。数字射频存储干扰机就是新近的一个自动化例子。然而,目前的自动化电磁频谱战系统并不具备真正的自适应能力。它们通常不能识别或对抗不在其威胁库中的新型威胁,也不能快速转换管理不同的功能。此外,还缺乏在大频率范围中评估电磁频谱探测威胁和确定电磁频谱机会(如频谱开放区域或敌方通信弱点)的能力。
发展了十多年的自适应电磁频谱战系统技术目前已经达到成熟水平,可以集成到新型电磁频谱战系统中。自适应算法和硬件有时被称为"智能的"或"认知的"电子战项目,已经在美国海军"电子战战斗管理"(EWBM)和国防高级研究计划局的"行为学习自适应电子战"(BLADE)以及几个美国国内企业投资进行的项目中进行了验证。图22描述了这些系统控制自适应电磁频谱战行动的基本步骤。首先开发电磁频谱环境感知,包括测量电磁环境中的信号的频率和强度;确定其位置;描述其是敌是友或是未知(即使这些信号不具有任何可识别特征);评估其工作模式。
图22、自适应电磁频谱战行动周期
自适应电磁频谱战控制系统将根据指挥员的意图使用频谱感知,以任务优先级别清单的形式来确定采取什么行动。与自动化系统不同的是,自适应电磁频谱战系统将不仅仅是产生对抗已识别威胁雷达的干扰信号或将频谱移到无竞争的频谱部分。自适应系统将基于特征、位置和行为(因为许多威胁系统在战时不使用其常规参数)来识别威胁,然后基于威胁在当前本地电磁频谱环境中探测或对抗友方部队的可能性来确定采取什么行动。之后,自适应系统将评估敌方电磁频谱行动提供的感知和通信机会,使用建模和仿真工具,评估各种行动方案(不仅抑制敌使用电磁频谱,同时帮助己方部队使用电磁频谱)。自适应电磁频谱战控制装置将把任务引导到其网络中的敏捷、多功能电子系统上,然后使用频谱感知来评估其在电磁环境中产生的效果以及敌方的电磁频谱行为。
总之,虽然转入电磁频谱战竞争第三阶段所需要的技术已经成熟或正在迅速成熟,但其部署充其量仅是尝试性的。这很大程度上是因为美国国防部缺乏紧迫性,没有制定新的作战概念、确定正式需求并为敏捷、网络化、多功能电磁频谱系统寻求投资。本报告的第四章详述了制约美国国防部向创建更强大的电磁频谱战部队迈进所遇到的障碍,以及美国国防部将如何克服这些障碍。最后,解决这些前进中的障碍需要美国防部首先认识到未来的美国兵力投放力量将无法继续使用高功率、非低截获概率/低探测概率有源传感器和对抗措施来对抗不用承担过度反击风险的强大敌人。
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