先进的威胁导致采用开放式体系架构和新分析方法电子对抗的产生。在过去的十年中，卷入重大军事冲突的主要国家主要集中在非对称战争——由配备现代高科技武器的小团体发动突然袭击。然而，与此同时，近邻对手开始获得令人印象深刻的电子战(EW)能力。结果，大量新的动态威胁充斥了电子战频谱，推动了威胁探测和分析的发展。大型军事力量现在需要不断发展和演变，以保持领先地位，因此需要一种更灵活、可扩展的方法来侦察、分析和应对威胁。
考虑到高计算能力的先进电子设备的可用性和低成本，即使是最小的军队现在也可以建造强大的武器系统。技术的扩散也创造了一个战场，在那里武器技术经历着快速的、持续的变革。数字和可编程射频设备，如软件定义的无线电，创造了一个更复杂的战场。此外，雷达可以快速改变波形，使对其的定位、识别和迷惑成为一项挑战。
这些趋势影响到电子战的各个方面，电子战利用电磁(EM)频谱在战争中感知、保护、通信和攻击。如今，在战争中确保全频谱优势的能力已成为军事行动成败的最大决定因素之一。
电子战是现代战争
广义上讲，电子战是指在空中、陆地、海洋和太空战争中使用或操纵电磁波。它涉及使用电磁能、定向能或反辐射武器，其用途包括侦察、拒绝和欺骗，破坏和保护。电子战将无线电和微波用于通信、雷达和卫星。某些电子战解决方案也利用红外技术进行情报侦察和跟踪瞄准。激光利用光波传输数据，通信和摧毁目标。
电子战包括任何涉及使用电磁和定向能来控制电磁频谱或攻击敌人的军事行动。电子战主要包括以下三类:
•电子防护，涉及为保护友军资产使用电磁频谱，包括无线电频率、雷达频率、扩频技术、GPS信号和频率协调。电子保护还需要克服试图禁止使用电磁频谱的电子攻击。
•电子战支持，广义上定义为利用电磁能进行监视和侦察。收集的数据可以产生信号情报(SIGINT) ，以帮助确定对目标的电子攻击或物理攻击。
•电子攻击，使用电磁能、定向能或反辐射武器来迷惑、破坏或摧毁敌方的电子系统。用于电子攻击的武器利用激光、光电、红外和射频技术。
新的先进威胁的扩散
除了具有多方面的形式和能力外，电子战的威胁还具很高的智能化。随着自适应编程使用的增加，这些系统变得更加智能。为了应对复杂的战场，他们可以改变辐射波形、技术或时机。特别是波形几乎是瞬间变化的。现代威胁更具适应性和可重新编程性，因此迫切需要正确描述它们的特征。
以下是现代战争的例子:
•自航式诱饵。
•利用反辐射导弹对抗雷达，以挫败空军防御。
•利用混淆敌方情报、监视和侦察(ISR)系统的电子欺骗技术。
• 有可能摧毁人员、材料和设备的定向能武器，如卫星、机载光学传感器和陆基部队。
现代威胁和对抗使现代电磁频谱环境中充斥着数以千计的信号，包括无线电、无线设备和雷达。结合先进的数字信号处理(DSP)，创造了一个极其复杂的电磁频谱。DSP 技术在数字动态范围和算法复杂度方面有了很大的提高。这种环境产生了复杂的信号活动，导致电子战系统面临动态演化的威胁。尽管许多电子战系统使用高性能 DSP 和氮化镓(GaN)放大器等技术，但是同一种威胁大量的出现也会给其带来巨大挑战。
分析现代电子对抗面临的挑战
随着电子战技术变革的步伐超过了发展的生命周期，威胁的发展速度比建立对抗所需的时间更快。随着电子战中威胁和信号的不断发展，军队正在大力投资新技术，以获得战术优势，跟上不断发展的威胁。
许多军队发现自己正在参加一场正面交锋的竞赛，对抗措施赶上来，却发现威胁又前进了一步。将机器学习(ML)和人工智能(AI)集成到电子战系统中，将有助于对海量信号进行分类，并实时识别出正确的信号。
认知电子战
认知电子战利用现代机器学习技术来提高认知能力，包括目标识别、智能决策和自主学习。
复杂而拥挤的信号环境使得定位、识别、干扰和混淆敌方通信系统变得非常困难——特别是如果它们是自适应的。例如，自适应雷达使得将脉冲从威胁雷达中分离出来、理解敌方雷达的威胁并提供足够的响应成为一项挑战。
军事技术正在转向机器学习来创建可在这些环境中成功运行的认知电子战武器。这些武器使用软件定义的能力，以获得在拥挤(和有争议)的环境中操作的灵活性，更快的升级和更大的承受能力。数字设备可以在飞行中动态编程，从而使诸如雷达和软件定义的无线电之类的电子战解决方案能够快速改变波形并创建指纹特征。
随着越来越多的通信系统、无线电、干扰机和物联网设备在电磁频谱中工作，频谱意识变得越来越重要。新的电子战系统着眼于利用频谱来理解每个系统的意图，而不是依赖于有关环境、设计/应用传统系统的理想场景的假设。这样的假设限制了信号识别和其他任务的潜力，这是由机器学习推动的。
开放的架构可以对威胁进行充分建模
电子战系统面临的一个主要挑战是与电子战系统较长的开发和升级周期相比，对抗措施进展的时间缩短。传统的电子战解决方案旨在应对特定的、已确立的威胁，而这些威胁并没有演变。然而，由于组件集成时间增加、部件寿命有限以及技术陈旧和更新率上升，这种封闭式架构方法无法充分应对当今不断变化的电子战威胁。
从订单到交付，高端系统的采购过程也大约需要三年。通常，这个时间线不包括进一步的定制。然而，电子战技术和威胁几乎每天都在发展。相比之下，开放式体系结构提供了一条动态响应不断变化的威胁环境的途径。
支持多种硬件类型和新技术插入的电子战环境生成体系架构，是跟上快速发展的威胁并减少新系统和测试功能的交货周期的关键。还需要一套通用的接口和非专有的文件格式来开发仿真器无关的威胁模型，这些模型不限于只在一个供应商的硬件上使用。例如，在美国，下一代电子战环境生成器(NEWEG)方案允许多个供应商通过共享界面和使用非专有格式同时参与。
更具适应性的未来
建立在基础系统之上的传统军事技术需要额外的工程、软件和测试，并且需要数年时间才能完成。在当今电子战环境中，随着技术的快速发展，这种方法已不再适用或不可行。一个需要两到三年才能完成的系统在交付之前就已经过时了。
随着新兴技术的不断发展，现代电子战系统不断发展。未来的战争是电子战，其中电磁频谱系统是各方都试图控制的主战场。它是计算机化系统通信、侦察、攻击和保护的领域。
随着威胁的发展和变化，您的系统必须适应。应对措施也必须与时俱进，努力战胜源源不断的新威胁。随着战场上越来越多的设备需要更多的有限频谱，对信号进行分类和识别就成为当务之急。
未来的系统将从自适应转向使用新的人工智能和机器学习能力来破译频谱使用中的不断变化。软件定义的武器技术允许不断升级，而无需投资全新的系统。
新的电磁频谱战场越来越具有挑战性，技术和武器需要做出相应的响应——即使这意味着摆脱以往项目的依赖，并采用灵活的、可扩展的、开放式架构的方法。
来源：https://www.dataweek.co.za/13112r
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