2011年世界電子信息裝備發展綜述

自主的指揮控制系統、可信的“彈性”云網絡、“聰明”的認知無線電、“無處不達”的偵察系統、“精準”的下一代導航等系統，凸顯出高智能、高可靠、高精度等新特征。

2011年，一批在技術體制和運行理念上實現創新的新型電子信息裝備成為各國武器裝備建設的亮點，特別是自主的指揮控制系統、可信的“彈性”云網絡、“聰明”的認知無線電、“無處不達”的偵察系統、“精準”的下一代導航等系統加速走向實裝，使電子信息裝備在繼續圍繞一體化、網絡化目標全面推進的同時，凸顯高智能、高可靠、高精度等新特征。不過，電子信息裝備在軍演和建設過程中也暴露出網絡和軟件安全性、系統電磁兼容性等諸多問題。

網絡電磁空間成為各國爭奪的制高點

網絡電磁空間作為繼陸、海、空、天之后的第五維作戰空間，已迅速成為大國競爭的新的戰略制高點。2011年，以美國為代表的西方國家發布了多份網絡電磁空間方面的戰略文件，從戰略層面上謀劃網絡電磁空間力量建設、搶占網絡電磁空間發言權，相關理論、技術等進入一個嶄新的階段。

頒布網絡電磁空間力量建設的戰略規劃

2011年，美國發布了一系列網絡電磁空間行動相關的戰略文件。盡管美方一再強調新戰略重在防御，但從種種跡象來看，美軍已將網絡電磁空間的威懾和攻擊能力提升到更加重要的位置。2月，美參聯會發布《美國國家軍事戰略》，明確指出全球公共區域和網絡電磁空間是國家安全和繁榮的重要基礎，并表示確保進入全球公共區域和網絡電磁空間是美國國家安全的核心內容，也是聯合武裝力量的長期任務。5月，白宮發布《網絡電磁空間國際戰略》，積極打造美國主導的“網絡生態環境”，意欲主導網絡電磁空間全球規則制定，并宣稱將使用一切必要手段防御至關重要的網絡資產。7月，美國又發布《網絡電磁空間行動戰略》，闡述美軍在網電空間的戰略目的與意圖、作戰方針與途徑、建設重點與方式等，明確了網電空間作戰域的重要地位，倡導以主動防御為核心的作戰概念，擴大了軍事行動范圍，同時強化軍事同盟，謀求網電空間霸權，而且要保持網絡電磁能力領先地位。此外，德國、捷克、英國等國家也發布了網絡電磁戰略文件。2月，德國發布《德國網絡電磁安全戰略》，將網絡電磁空間安全視為國家核心挑戰；8月，捷克出臺《2011～2015年網絡電磁安全戰略》，宣布實施積極的國家網絡電磁防御政策；11月，英國公布題為《在數字世界中保護和提升英國》的網絡電磁安全戰略，規劃到2015年英國的4大網絡電磁安全目標。

網絡電磁攻防技術部分得到實戰檢驗

2011年，美國發展了多種新型網絡電磁攻防技術，并且部分成功應用于實戰。1月，美國國防高級研究計劃局(DARPA)研發“自適應電子戰行為學習”(BLADE)技術，可自動識別并干擾構成威脅的無線通信。3月，美網絡電磁司令部司令基思·亞歷山大介紹了在研的“防御IT架構”，該架構結合云計算和瘦客戶機網絡技術將數據轉為遠程操作，為安全計算提供保障。此外，美國還致力于開發一項可在全球范圍內部署的“影子”互聯網及移動電話系統，以突破他國政府通過審查或關閉電信網絡所實現的輿論封鎖。截至2011年底，美國務院和國防部共投資7000萬美元研發“繞道”項目及相關技術。美國已在阿富汗建立了一個“影子網絡”，并在其他國家部署類似網絡。5月，借助新型數據提取設備——戰場挖掘技術獲得重要信息，美軍特種部隊成功在巴基斯坦擊斃“基地”組織領導人本·拉登。

網絡電磁國際合作進入全新階段

自5月美國白宮發布《網絡電磁空間國際戰略》之后，網絡電磁領域的國際合作開始了一個全新的階段。美國和印度7月簽署一份諒解備忘錄，以促進兩國政府網絡電磁安全機構與部門的密切合作和信息交流。這份協議有助于實現這兩個國家關于共同促進全球安全和打擊恐怖主義的承諾，也是2009年7月20日美印戰略對話的一大支柱。

指控系統向一體化、自主化方向發展

隨著聯合作戰節奏不斷加快，對指控決策能力的一體化、自主化要求進一步提升。2011年，美國防部將“自主系統”確定為七大重點研究領域之一，開發具有自主學習功能的智能化軍事系統，已前期啟動了基于“一體化人機控制策略”(HYBID)的指控系統。該系統除具備自動化態勢分析和決策規劃功能外，還能實現機器學習、機器視覺以及人機流暢對話等功能。各軍兵種也加速研制戰術級自主指揮控制系統，如采用面向服務架構的空天一體指控系統、空軍的“時敏目標決策使能系統”、海軍的“態勢感知與輔助決策智能體”等。這些自主式指控系統的應用，將為作戰人員提供自動化決策支持能力，實現自動化、智能化決策，極大提高決策速度和水平，使發現、決策和打擊目標時間大大縮短，指揮效率顯著提高。

俄軍也加速推進戰略、戰術指控系統的升級改造，網絡覆蓋更廣泛、自動化程度更好的第四代戰略作戰指揮自動化系統開始裝備導彈部隊，通用化程度更高的新型戰術指控系統通過聯合作戰實測，將有效提高俄軍作戰指揮的一體化水平。

信息基礎設施向動態、“彈性”方向發展

近年來，各國信息基礎設施建設逐步走向深入，正朝著靈活、協同、融合、可信的目標加速發展。而云計算技術和源自生態學的“彈性”理念，為其發展注入了新活力，有望成為下一代信息基礎設施的建設支柱。2011年5月，DARPA提出“面向任務的彈性云”研究項目，計劃用3年時間構建其資源虛擬化和透明化、可在遭受網絡攻擊后快速自我修復的云基礎設施。

同時，美軍還在戰場態勢感知網、網絡防御網、作戰指揮網、綜合訓練網等更多領域嘗試利用這種技術，美國防部、各軍種已經開始在公共信息服務領域試運行內部云環境，使公開信息服務效率提高了25％～40％；美軍在阿富汗戰場部署首個戰場態勢感知“云環境”——“國防情報信息領域”(DI2E)基礎設施；海岸警衛隊也部署了基于安全云的“任務應用虛擬化環境”(MAVEN)系統，可在1分鐘內對其所屬網絡進行數據或網絡故障的定位。

隨著自組網、網絡感知、虛擬化等關鍵技術的突破，構建資源可動態流動、網絡安全可靠的“彈性云”網絡將成為信息基礎設施建設的主流，將使信息資源交付部署模式發生重大變化，可有效解決戰場海量數據維管用和態勢共享問題；同時利用虛擬化技術及系統冗余配置、調度優化等措施，實現資源和服務的虛擬化集成，降低了對單點硬件系統的依賴，進而提高了整個云計算環境的可靠性和靈活性。

認知通信系統開始進入測試階段

“認知”技術是當前信息技術發展的一個重要方向，是一種實現武器裝備推理和學習能力、提高其自主性的有效手段。為解決戰場復雜通信網絡效率的需求，外軍開展了認知通信技術和基于生物神經網絡算法的“啟發式”通信網絡技術的應用研究。美軍將采用這一技術的通信系統稱為“下下一代無線網”(WNaN)系統。2011年，美軍研制出了認知通信系統的硅基原型芯片，啟動了小型認知通信系統的研制，還在“網絡集成”演習中首次野戰實測Xmax原型系統，推動了認知通信系統加速走向實裝。英國的“弓箭手”戰術無線電系統系列通信設備和德國的“多模式多用途多頻段電臺”(M3XR)等也都在進行引入認知通信技術的論證測試工作。

目前，美軍研制的認知通信系統，能夠采用至少6種算法來測算周圍電磁環境的特征參數，在功率管理、波束成形、動態頻譜管理等功能上實現了自主化，可有效感知、監控和調配900兆赫茲～6吉赫茲范圍內的頻譜資源?；谠摷夹g的“下下一代無線網”系統，通信速率可達10兆比特／秒，同時入網節點數達到105量級，其服務有效性從傳統IP網絡的10％提高到100％。在這一技術的支撐下，戰術環境下的通信系統可動態感知并“流暢”地跳轉到當前質量好、可使用的頻率上，從而實現高效率、無中斷地通信傳輸。

可持續監視隱蔽、深埋等目標的新型預警偵察裝備投入使用

陸海空天分布、有人無人結合的預警偵察裝備性能進一步提升、體系更加完善。美、俄、英、法、印等國都對其現役的地、空預警偵察裝備進行升級改造，并加強跨域共享、海量數據處理能力，以提升對巡航導彈、快速突防戰斗機等小型、隱身目標的偵察探測能力。俄羅斯已完成對首架A-50預警機的升級，并計劃在2016年前裝備A-100新一代預警機；“沃羅涅日-DM”新型預警雷達已進入戰斗值勤，可同時監控500個目標，監控范圍達6000千米，有效監測整個歐洲大陸和北大西洋海域的導彈發射情況。

同時，超光譜、激光等新型探測技術的應用，為探測偽裝、隱蔽、深埋、加固等目標提供了有效手段。7月，雷聲公司為美空軍提供首套機載超光譜傳感器。目前應用的多光譜技術只能分辨十幾種光譜，效能較低。高光譜能分辨上百余種光譜，超光譜能分辨上千甚至上萬余種光譜，實現對隱蔽和地下目標的有效探測。

衛星導航系統提升定位精度、抗干擾能力

衛星導航是當前獲取戰場時空信息的關鍵手段，已成為世界主要國家重點發展的戰略性產業，競爭日趨激烈。美國穩步推進GPS升級換代，成功發射第二顆GPSⅡF衛星，按計劃完成GPSⅢA、ⅢB的關鍵設計評審，實現24+3星座擴展，完成地面段軟件升級，計劃從2014年開始新一代GPS衛星部署，定位精度從目前的1米提高到0.5米，抗干擾能力提高10倍。

俄羅斯制定“格羅納斯”2012～2020發展計劃，成功發射首顆“格羅納斯-K”衛星，預計2020年前實現由新一代“格羅納斯-K”衛星組成的導航系統，并同時采用“碼分多址”(CDMA)、“頻分多址”(FDMA)信號體制。歐洲“伽利略”導航系統意大利地面控制中心投入使用，計劃2014年提供初始服務、2017達到完全運行能力，提供定位精度為1米的導航服務。

日本規劃的“準天頂”系統能實現3厘米定位精度，還將建設由4顆“準天頂”系統和3顆GEO衛星組成的區域衛星導航系統。印度的GPS“星基增強系統”(SBAS)實現首次成功發射，并計劃2015年建成有7顆衛星組成的區域衛星導航系統。未來，導航定位衛星將繼續向長壽命、高精度、強生存能力、強信號、抗干擾方向發展，提高系統競爭力和市場占有率。

電子信息裝備發展“瓶頸”問題開始顯現

在外軍電子信息裝備建設過程中也暴露出了電磁兼容、數據處理、網絡和軟件安全等問題，不容忽視。

一是系統間電磁兼容、爭占頻段問題突出 現代戰場參戰軍種多樣、用頻裝備數量龐大，導致戰場電磁環境日趨惡劣，武器裝備的電磁兼容與防護已成為戰場情報偵察、目標探測和識別、聯合指揮控制、武器精確打擊以及多軍兵種協同的重要前提。據統計，僅美軍一個空軍遠程作戰部隊，一個航母編隊的電磁發射源超過2400個；陸軍一個重型師的電磁發射源超過10700個。2011年，北約進行的“聯合黎明”演習中，由于參演方裝備電磁兼容出現問題，造成聯指中心無法顯示敵我態勢、機載雷達出現干擾等現象。

二是戰場海量數據處理能力不足問題突出 隨著戰場信息獲取手段的不斷發展，戰場態勢信息大幅激增，如何實現對海量信息進行篩選，對時敏信息進行快速、高質量處理，成為能否有效實現動態決策、快速打擊的前提。2011年10月，美國戰略司令部司令稱，美國衛星和空中監視平臺所收集的數據流總量每天已達53T比特，已遠遠超出國防部的處理能力。數據風暴的強度是5年前的1500％，而美國政府的處理、開發和分發數據的能力僅提高了約30％。

三是網絡、軟件可靠性不足問題突出 近年來，網絡建設規模不斷擴大，其軟件功能日趨友好和多樣化，但同時也造成安全與服務矛盾突出、軟件系統穩定等問題。2011年3月，美國防部公布出現“維基解密”事件的3個主要原因：一是國防部內網在數據訪問機制有漏洞；二是作戰網絡安防措施不健全；三是前線作戰信息網絡不具備早期預測和快速響應能力。此外，在2011年幾次軍演和值勤過程中，美三軍通用的戰場態勢分析系統軟件多次出現故障、不能正常工作，出現黑屏、無法顯示友軍信息、無法完成態勢合成甚至出現運行終端、死機等故障，導致戰場態勢無法及時更新、融合，作戰打擊方案無法及時生成。

上述這些問題，已成為制約電子信息裝備發展的“瓶頸”問題，必須預先考慮、深入分析技術風險和薄弱環節，才能將影響降至最低。