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展望未來電子戰技術發展

美國國防部負責採辦、技術和後勤的副部長辦公室電子戰副主任威廉·康利指出,包括集成光子學、微型無人機和自動化工具等在內的新興技術的發展將推動美國作戰人員對可用電磁頻譜的感知,提高電子戰的效能。

集成光子學採用基於光的微晶元來處理數據,比傳統晶元處理速度要快得多。在電子戰領域,與傳統的射頻系統相比,集成光子可以大大提高模擬信號的頻率覆蓋範圍,且可以進行遠距離、低損耗傳輸。據喬治亞技術研究所的研究,晶元級集成光子技術還可以大幅度減小對系統尺寸、重量和功率的要求。

康利解釋說,用於射頻通信的最常用的電磁頻譜在110 GHz以下。他說:「我們將能夠直接處理所有110 GHz的信號,而這在十年前,坦率地說,我們做夢都沒有想到。」

他將新興能力和人的目視視力進行了比較。康利說:「我們可以用眼睛看到我們眼前的東西。在電磁頻譜中,我們過去必須選擇我們要查看的地方。隨著技術的發展成熟,我們開始將它們整合到我們的系統中,這意味著我們可隨時隨地查看。從電子戰的角度來看,對於我們來說,這將是一個實質性和重要的變化。」

提高電磁頻譜的可視化程度可以使我們更好地洞察敵人的思維方式和意圖。康利補充說:「通過電磁頻譜來感知和理解周圍環境的能力將使我們能夠了解對手在作戰環境中的意圖。如果我們明白其意圖,就可以決定我們想要採取的行動。這些行動對我們來說是可取的行動,而對對手來說則是不可取的行動。」

他列舉了美國國防部戰略能力辦公室和海軍航空系統司令部2016年演示的微型無人機蜂群編隊能力,稱這是一項特別的創新性工作。演示試驗包括從3架F/A-18「超級大黃蜂」戰機發射的103架「山鶉」(Perdix)無人機。微型無人機演示了先進的蜂群行為,如集體決策、自適應編隊飛行和自我修復等。小型飛機可以配備微型發射機來干擾對手的系統。

作為創新的例子,康利還列舉了美國海軍綜合防空火控系統(NIFC-CA)。2016年,美國海軍在新墨西哥州白沙導彈靶場首次在海軍陸戰隊一架F-35B飛機上對這一架構進行了實彈試驗。結果是:一艘模擬的「宙斯盾」戰艦僅靠F-35上的感測器提供給戰艦的目標瞄準數據,用一枚「標準6」導彈就攔截了低空飛行的巡航導彈。美國海軍官員把這次試驗描述為美國海上戰艦和海軍陸戰隊聯手擴大作戰距離,分配殺傷力量,加強進攻火力的一個例子。康利說:「當我們選擇以不同的方式去處理問題,審視我們在電磁頻譜上所能做到的事情,我們就會感到不同尋常。」

現場可編程門陣列(FPGA)對電子戰至關重要。在生產製造之後,集成電路可以在現場編程。對於美軍來說,這可以使系統成為軟體可編程系統。康利說:「我們的系統具有很大的靈活性,這意味著我們有能力讓用戶根據自己的需求定製系統,而不必開發新的系統。」

他還看到人工智慧帶來的其他一些好處。康利表示:「我們的電子戰系統將具有敏捷能力和自適應能力,這意味著我們能利用現有的最佳信號處理技術。」

他指出,自動化在實驗室和戰場上都是有價值的。在戰術方面,康利說,美國陸軍的電子戰規劃與管理工具(EWPMT)提供了頻譜的可視化能力及頻譜相關數據的聚合能力,可以使指揮員能夠做出更好的決策。

在實驗室,自動化可以改善研究和開發工作。他表示:「系統試驗和開發的自動化能力對於我們目前所處的狀態以及未來的發展方向來說至關重要,可以將更多的創新技術更快地帶給作戰人員。」

電子戰和賽博能力的融合也帶來了發展機遇。他指出,手機和數字無線電使用頻譜進行通信,同時在賽博域進行數字應用。康利說:「電子戰與賽博的交疊非常重要。任何數字無線電和我們目前正在建立的任何系統都通過電磁頻譜進行處理,但是會將其變為1和0。這兩種方法都是對對手系統的合理攻擊向量。但是我們還必須確保我們在這兩個領域加固我們的系統。」

他說,最大的挑戰之一是信號處理。康利表示:「現代化的信號處理能力以及確保獲得必要的信息以做出正確的決策對我們至關重要,能夠在衝突期間拒止任何對手」 。

此外,他還提到了綜合火力的重要性。綜合火力也被稱為聯合部隊火力(joint force fires)或合同戰術火力(combined arms fires)。從本質上講,這是將頻譜作戰與賽博空間聯繫起來遂行動能和非動能攻擊的能力,包括破壞敵方的指揮、控制、通信、計算機、情報、監視和偵察(C4ISR)系統的能力;投送可限制敵方機動和行動自由的電子有效載荷的能力;提高美軍和盟軍的武器投送的能力。

他補充說:「我們正在向合同戰術火力或綜合火力的轉變。我們看到,其他國家也正在向這一趨勢發展。」

康利還在2015年成立的電子戰執行委員會任職。電子戰執行委員會在今年早些時候簽署的電子戰戰略的制定方面發揮了重要作用。據報道,電子戰戰略要求採取更加積極的電子戰措施來對付俄羅斯和中國等潛在對手的技術進步。

康利指出,自1950年以來,俄制地對空導彈的射程幾乎每年增加一倍。他說,原來的導彈僅僅只有45公里的射程,而新近的導彈的射程達到了400公里。他預測說:「希望SA-21導彈等一直處於服役狀態可能並不現實,終會有一種新的系統來取代它,且新系統會比其要取代的系統好。」

據康利演示幻燈片介紹,中國正在包括賽博、空間、反空間和電子戰等在內的多個域取得進展。中國和俄羅斯都被認為具有強大的反介入/區域拒止能力。康利把這些列為其他民族國家的最大威脅。他表示:「A2/AD問題確實是一個頻譜接入問題。找出一個數百英里外的稍縱即逝的目標並非易事,引導武器命中數百英里外的目標也非易事。」

電子戰執行委員會正在制定保密的戰略實施計劃,該計劃可能會在2018年春天最終推出。他補充說:「戰略是我們的願景、我們的目標、我們正在瞄準的靶心。實施計劃是我們必須採取的實現這一願景的具體步驟。」

他表示,美國國防部的官員們正在審視電子戰的各個方面,包括組織、訓練、條令和程序。他指出:「現實情況是,我們在電子戰或電磁頻譜作戰方面所做的一切,實際上是一個巨大的系統體系。它可以使我們所有的雷達運轉;它可以使我們干擾對手的雷達;它可以使我們的通信暢通。」

該戰略的實施將面臨挑戰。首先,美國國防部有一些需要迎頭趕上的事情要做。康利說:「25年來,我們一直沒有重視電子戰或電磁頻譜,這就要求我們必須認真對待那些我們長期以來沒有去做的事情。」

(翔宇 益達不留編譯)

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