沈小東
(海軍駐上海地區艦艇設計研究軍事代表室,上海200011)
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信息對抗裝備發展趨勢及應對措施分析
沈小東
(海軍駐上海地區艦艇設計研究軍事代表室,上海200011)
在現代戰爭中,信息對抗裝備的重要性日趨突出。分析了信息對抗裝備的發展趨勢,提出了加強頂層設計,注重系統集成,加大電子戰基礎技術和前沿技術研究,把信息化武器系統和網絡化社會作為一個整體來考慮的對策。
信息對抗;信息化武器系統;系統集成
當前,美國等軍事強國在強化聯合作戰、信息作戰的同時,進一步加強了信息攻防作戰手段的提高和領域的拓展。為打贏未來戰爭,我軍必須追蹤外軍信息對抗裝備技術的發展,采取積極有效的應對措施,使其立于不敗之地。
信息對抗裝備發展的趨勢包括:
(1) 信息對抗綜合化趨勢越來越明顯,電子信息攻防手段和信息系統以及武器平臺的結合越來越緊密。
為適應體系對抗的需要,發達國家軍隊都在加快指揮、控制、通信、計算機、情報、監視與偵察(C4ISR)系統建設,力圖運用C4ISR系統的搜索/發現、跟蹤/觀測、識別、決策、維持/保持交戰狀態、攻擊和戰果評估、戰場態勢評估以及計劃和控制等功能,使電子戰系統與其它電子信息系統及武器系統實現無縫連接,在作戰功能上實現綜合一體。如,美軍研制的機載綜合電子戰系統(INEWS)、綜合防御電子戰系統(IDECM)、綜合射頻對抗系統(SIRFC)等;又如,美國F-22 “猛禽”(Raptor)戰斗機和F-35聯合攻擊戰斗機(JSF),都采用了自適應電子掃描陣列(AESA)技術,實現了雷達、電子戰、通信、敵我識別等多種射頻功能的綜合一體,其有源天線陣由2 000個發射/接收(T/R)模塊構成,在X波段上能實現有源與無源探測,并能夠實施電子干擾和通信[1]。
(2) 電子對抗的一體化、智能化、網絡化程度不斷提高,基于電子戰的網絡戰手段正在得到穩步發展,新概念信息對抗武器裝備已逐漸實現工程化。
電子對抗裝備發展的一個重要趨勢是從單一功能設備向多功能一體化方向發展。新一代戰斗機F-22和F-35的綜合一體化電子對抗系統就是其典型代表。F-22裝備的AN/ALR-94和F-35裝備的AN/ASQ-230綜合電子戰系統集雷達告警、導彈告警、電子偵察、干擾引導等多種功能于一體,數字化程度很高,設備體積重量大大減小,充分體現了先進多功能射頻(AMRFC)的技術趨勢。與此同時,微電子技術、微機電系統技術和納米技術的發展,分機級甚至系統級功能的產品也已經可以由系統集成組件或者模塊來實現,這將使得多功能一體化的對抗系統逐步成為現實。
電子對抗系統網絡化是電子對抗技術發展的另一個重要趨勢。網絡中心協同目標瞄準(NCCT)技術使美國空軍的網絡中心戰前進了一大步。其根本目的是將作戰情報監視偵察(ISR)傳感器或諸如RC-135“鉚接”(Rivet Joint)、“聯合星”(JSTARS)、空中預警指揮控制飛機(AWACS)、全球鷹(Globe Hawk)無人機、U2偵察飛機和海軍的EP-3偵察飛機這樣的平臺連成網絡,大大改進了對時間敏感目標(例如敵防空系統)的探測、識別和定位能力。這已成為電子對抗網絡化趨勢的典型代表。
提高數字化、軟件化程度成為電子對抗技術發展的又一趨勢。電磁環境日趨密集,輻射源信號日趨復雜,利用現代信號處理手段對輻射源信號的分選、特征分析與利用是電子偵察技術的發展方向。美軍全數字化寬帶雷達告警接收機AN/ALR-69A(V)和全數字化自衛干擾系統AN/ALQ-903代表著這一技術走向。電子戰系統采用軟件驅動的開發模式已成為主流,這就是硬件部分采用開放式模塊化結構,通過安裝不同的應用軟件,使系統完成不同的對抗功能,并通過開發新軟件來對抗新威脅[2]。
多體制和智能化是反輻射硬殺傷裝備技術發展的主要趨勢,新一代反輻射導彈末端制導已經采用了毫米波雷達和無源被動尋的等多體制復合導引頭技術,頻率覆蓋范圍大大增加,具有遠距離發射、自主搜索、鎖定目標及巡邏能力。美軍2003年開始研發的新一代反輻射導彈AGM-88E于2010年11月形成初始作戰能力,采用了全球定位系統(GPS)/慣性導航,能更好地對付關機的輻射源,并能提供先進的目標地理識別能力,將成為美軍未來對敵防空壓制(DEAD)的主要武器。
新概念電子戰武器的研制是電子攻擊技術發展的趨勢之一。它能應對不對稱戰爭的威脅,也是實施信息威懾戰略的有效武器。其中,高效能、靈巧化的高功率射頻武器技術發展尤其引人注目。借助這一技術,既能針對關鍵的指揮控制節點、通信節點、網絡節點等實施擾亂性電磁攻擊,也可以對之實施永久性功能毀傷的硬摧毀攻擊,最終達到體系攻擊的目的。
(3) 網絡對抗已經由原有基于國際互聯網對抗逐漸拓展到信息基礎設施,在作戰中已經初顯威力。
賽博空間(Cyberspace)的范圍不斷擴大,網絡攻防的攻擊對象已從最初的因特網迅速拓展。主要表現:一是攻擊目標涵蓋了電信、能源、電力、運輸、供水、金融、衛星等關鍵基礎設施,并且隨著關鍵基礎設施技術的發展和系統的升級而不斷演化;二是對C4ISR系統及網絡化武器裝備的攻擊成為研究熱點,并隨著目標C4ISR系統的發展和升級而不斷演化。
網絡攻防技術是一個正在迅速發展的新的技術領域,在深度、廣度和研究手段等方面都呈現出不斷擴展深入的趨勢。主要表現:一是網絡攻防技術研究的技術水平不斷提高;二是網絡攻防研究手段建設不斷加強;三是針對攻擊對象的基礎數據工程持續推進。
網絡攻防從概念和技術研究逐步走向演練和實戰應用。以美國為首的各國不斷采用模擬演練的方法檢驗其信息戰能力,探索網絡戰的規律及戰術,各國/地區也在各種不同場合下將網絡攻防納入實戰。主要表現:一是秘密開展針對軍用信息系統的網絡攻防演習;二是開展針對民用關鍵基礎設施的大規模網絡攻防演習;三是網絡攻防已在實戰中初試鋒芒;四是網絡-電磁空間成為情報戰的激烈戰場。
(4) 空間信息對抗已經成為傳統電子戰領域的一個新的制高點,對抗形式正在從原有的利用空間向利用和控制空間的方向發展。
在未來的高技術戰爭中,空間信息對抗將成為戰爭的主要內容,太空電子戰能力的強弱將是奪取制電磁權和制信息權進而獲取戰爭主動權的關鍵因素。據統計,美國當前擁有在軌運行的軍用衛星近100顆,民用衛星約200顆。美軍在通信、情報偵察與監視、精確武器制導等方面對空間衛星系統的依賴程度分別為70%、80%、90%以上。因此,獲取制太空權是美軍既定的軍事戰略發展方針和策略。為利用、干擾、破壞和摧毀對方的空間信息系統,確保己方空間信息系統的正常運轉,美軍正在就攻擊對方在軌衛星的技術展開深入研究。如今,美軍已部署了地面戰術激光武器和機載激光武器,試驗了星載激光武器,其天基激光武器可望在2020年前投入使用;動能武器技術研究獲得了重大進展,有望在2020年前研制出動能武器系統并部署使用;粒子束武器經過對關鍵技術的研究和探索,可望在2020年左右投入樣機試驗。
(1) 加強信息對抗裝備技術的頂層設計,注重系統集成是提高基于信息系統的體系作戰能力,實現裝備技術快速發展的根本途徑。未來信息化作戰的體系對抗、網絡化作戰特點越來越明顯。信息對抗裝備只有融入聯合作戰才能真正發揮其作為倍增器的效能,做好頂層設計、注重系統研究,對于發揮裝備的整體效能具有至關重要的作用。
未來信息對抗裝備的發展,首要的一點是必須實現從基于威脅向基于能力的轉變。技術發展為裝備研制服務,裝備研制為作戰應用服務,從作戰應用出發,牽引出需要具備的作戰能力;根據作戰能力,規劃出需要發展的作戰裝備;根據作戰裝備及其需要具備的作戰能力,以及自身具備的技術優勢,提出未來需要發展的關鍵技術,應該遵循下列順序:作戰需求→作戰能力→技術要求→關鍵技術。
系統集成也是提高信息對抗裝備總體性能,適應未來復雜戰場電磁環境的關鍵環節。電子戰裝備即使單個裝備性能并不是很強,但組網后可以極大地提高裝備的整體性能。如傳感器組網后可以探測單個傳感器探測不到的目標;電子干擾系統組網后可以提高干擾效能,可以利用多個干擾系統、采用多種干擾方式同時干擾同一目標,對采取抗干擾措施的目標可大大提高干擾效能。
(2) 賽博空間安全已經成為了一個國家核心安全要素,賽博空間必將是未來戰爭的重要作戰空間,但賽博空間作戰并不是電子戰和網絡戰簡單的疊加,它具有更深層次的內涵。研究賽博空間必須站在國家利益的高度,把信息化武器系統和網絡化社會作為一個整體來考慮[3]。
獲取并維持賽博空間優勢是保衛國家安全的基石。隨著信息技術的發展,政治、經濟、軍事等社會各方面對賽博空間的依賴程度越來越高,制造業、公共事業、銀行、電力、交通、通信以及國家安全等部門都已實現網絡化運轉。沒有賽博空間優勢,將使得國家安全面臨各種各樣的風險,對一個國家信息基礎設施的攻擊,如對電力網、金融網攻擊,將會帶來災難性的后果。
賽博空間中軍民的界限是模糊的,賽博空間一方面是電子戰、網絡戰及指揮、控制、通信、監視與偵察監視的媒介,連接了陸、海、空、天領域內的各種作戰行動;另一方面,它還是網絡化社會活動的平臺,與信息化社會人類的各種經濟和社會活動密不可分,開展賽博空間網絡社會行為研究,對獲取賽博空間優勢極為重要。
建議設立由頂層牽頭的賽博空間作戰研究專項,集中軍內外力量,將全球網絡化信息系統作為一個開放復雜的系統,研究其體系結構和建模方法、動態變化規律、網絡行為規則和影響要素,為應對網絡攻擊和實施賽博空間作戰奠定基礎。而且,作為賽博作戰重要手段的電子戰領域應該考慮如下問題:電子戰如何擴展到賽博空間、電子戰在賽博作戰領域內重要作用該如何得到體現等等[4]。
(3) 必須大力加強電子戰基礎技術和前沿技術研究。電子戰裝備技術的發展依賴于基礎技術的發展和前沿技術的開發研究。瞄準電子對抗基礎技術和前沿技術,加強開發和研究,是奪取電磁斗爭優勢的關鍵環節。我軍在電子對抗新技術、新裝備的開發研究方面,應加大投入,爭取有所突破,并在可能的情況下,與國外進行技術合作和交流,加快研究進程。
基礎技術包括基礎的元器件技術、微電子技術、傳感器技術、信號處理技術、探測技術及信號傳輸技術等。首先是元器件技術,我國的元器件技術還比較落后,元器件技術的突破,可以實現設備的小型化和裝備性能的大幅度提升。其次是數據融合技術、自組網技術、資源管理技術和功率管理技術,這些技術是電子戰裝備網絡化必需的基礎技術,如果不能突破,則設備的網絡化很難實現。第三是傳感器技術,這些技術是提高單個裝備性能的基礎,只有單個裝備性能的提高,網絡化系統的綜合效能才能更高。這些技術包括天線技術、信號偵察處理技術、新型探測技術,如無源探測技術、對隱身飛機、巡航導彈等運動目標的探測定位與對抗技術等。第四是信息傳輸技術,信息傳輸技術是戰場網絡化的關鍵,要解決的重點問題是信息容量和傳輸速度問題,如果信息傳輸技術不解決,將成為制約戰場網絡化的瓶頸。未來的戰爭是一場集海、空、天、潛、岸多維作戰于一體的信息化戰爭,電子戰將在未來戰爭中賦予全新的作戰使命、作戰內容和作戰形式。信息對抗裝備必將以其早期預警、電子進攻、輔助防御以及精確打擊等特點,猶如無形之劍發揮著舉足輕重的作戰效能。
當前,社會發展進入信息時代,在現代戰爭中,信息不僅是陸、海、空、天、電一體化戰場的紐帶,還是體系作戰的制勝手段。因此,圍繞信息的獲取、控制和利用,交戰雙方必將展開激烈的對抗,并左右戰爭進程,貫穿于戰爭始末。我們有必要以奪取未來戰爭“制信息權”的高度,來認識發展新型信息對抗裝備的重要性和緊迫性,密切關注外軍信息對抗裝備技術的發展,研討我軍對策和裝備發展思路,為打贏未來戰爭創造條件。
[1] 周剛,姜寧.艦艇電子戰系統作戰使用[M].大連:海軍大連艦艇學院出版社,2005.
[2] 楊波.虛擬現實技術——MultiGen Vega應用研究 [D].成都:電子科技大學,2002.
[3] 鄒時禧.賽博空間作戰條件下的電子對抗裝備技術發展現狀研究,2013,36(3):7-11.
[4] 聶忠,黃高明,李仙茂.海戰場賽博空間態勢感知能力定量分析,2011,34(6):39-41.
Analysis of Development Trend and Countermeasures of Information Countermeasure Equipments
SHEN Xiao-dong
(Navy Representative Office at Warship Design and Research Stationed in Shanghai,Shanghai 200011,China)
The importance of information countermeasure equipments becomes more and more evident in modern war.This paper analyzes the development trend of information countermeasure equipments,puts forward the countermeasures such as enhancing top design,paying attention to system integration,increasing the research into basic techniques and advanced techniques of electronic warfare,taking the informationization weapon system and network society as a whole.
information countermeasure;informationization weapon system;system integration
2015-02-11
TN97
A
CN32-1413(2015)02-0011-04
10.16426/j.cnki.jcdzdk.2015.02.004