沈小东
(海军驻上海地区舰艇设计研究军事代表室,上海200011)
信息对抗装备发展趋势及应对措施分析
沈小东
(海军驻上海地区舰艇设计研究军事代表室,上海200011)
在现代战争中,信息对抗装备的重要性日趋突出。分析了信息对抗装备的发展趋势,提出了加强顶层设计,注重系统集成,加大电子战基础技术和前沿技术研究,把信息化武器系统和网络化社会作为一个整体来考虑的对策。
信息对抗;信息化武器系统;系统集成
当前,美国等军事强国在强化联合作战、信息作战的同时,进一步加强了信息攻防作战手段的提高和领域的拓展。为打赢未来战争,我军必须追踪外军信息对抗装备技术的发展,采取积极有效的应对措施,使其立于不败之地。
信息对抗装备发展的趋势包括:
(1) 信息对抗综合化趋势越来越明显,电子信息攻防手段和信息系统以及武器平台的结合越来越紧密。
为适应体系对抗的需要,发达国家军队都在加快指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察(C4ISR)系统建设,力图运用C4ISR系统的搜索/发现、跟踪/观测、识别、决策、维持/保持交战状态、攻击和战果评估、战场态势评估以及计划和控制等功能,使电子战系统与其它电子信息系统及武器系统实现无缝连接,在作战功能上实现综合一体。如,美军研制的机载综合电子战系统(INEWS)、综合防御电子战系统(IDECM)、综合射频对抗系统(SIRFC)等;又如,美国F-22 “猛禽”(Raptor)战斗机和F-35联合攻击战斗机(JSF),都采用了自适应电子扫描阵列(AESA)技术,实现了雷达、电子战、通信、敌我识别等多种射频功能的综合一体,其有源天线阵由2 000个发射/接收(T/R)模块构成,在X波段上能实现有源与无源探测,并能够实施电子干扰和通信[1]。
(2) 电子对抗的一体化、智能化、网络化程度不断提高,基于电子战的网络战手段正在得到稳步发展,新概念信息对抗武器装备已逐渐实现工程化。
电子对抗装备发展的一个重要趋势是从单一功能设备向多功能一体化方向发展。新一代战斗机F-22和F-35的综合一体化电子对抗系统就是其典型代表。F-22装备的AN/ALR-94和F-35装备的AN/ASQ-230综合电子战系统集雷达告警、导弹告警、电子侦察、干扰引导等多种功能于一体,数字化程度很高,设备体积重量大大减小,充分体现了先进多功能射频(AMRFC)的技术趋势。与此同时,微电子技术、微机电系统技术和纳米技术的发展,分机级甚至系统级功能的产品也已经可以由系统集成组件或者模块来实现,这将使得多功能一体化的对抗系统逐步成为现实。
电子对抗系统网络化是电子对抗技术发展的另一个重要趋势。网络中心协同目标瞄准(NCCT)技术使美国空军的网络中心战前进了一大步。其根本目的是将作战情报监视侦察(ISR)传感器或诸如RC-135“铆接”(Rivet Joint)、“联合星”(JSTARS)、空中预警指挥控制飞机(AWACS)、全球鹰(Globe Hawk)无人机、U2侦察飞机和海军的EP-3侦察飞机这样的平台连成网络,大大改进了对时间敏感目标(例如敌防空系统)的探测、识别和定位能力。这已成为电子对抗网络化趋势的典型代表。
提高数字化、软件化程度成为电子对抗技术发展的又一趋势。电磁环境日趋密集,辐射源信号日趋复杂,利用现代信号处理手段对辐射源信号的分选、特征分析与利用是电子侦察技术的发展方向。美军全数字化宽带雷达告警接收机AN/ALR-69A(V)和全数字化自卫干扰系统AN/ALQ-903代表着这一技术走向。电子战系统采用软件驱动的开发模式已成为主流,这就是硬件部分采用开放式模块化结构,通过安装不同的应用软件,使系统完成不同的对抗功能,并通过开发新软件来对抗新威胁[2]。
多体制和智能化是反辐射硬杀伤装备技术发展的主要趋势,新一代反辐射导弹末端制导已经采用了毫米波雷达和无源被动寻的等多体制复合导引头技术,频率覆盖范围大大增加,具有远距离发射、自主搜索、锁定目标及巡逻能力。美军2003年开始研发的新一代反辐射导弹AGM-88E于2010年11月形成初始作战能力,采用了全球定位系统(GPS)/惯性导航,能更好地对付关机的辐射源,并能提供先进的目标地理识别能力,将成为美军未来对敌防空压制(DEAD)的主要武器。
新概念电子战武器的研制是电子攻击技术发展的趋势之一。它能应对不对称战争的威胁,也是实施信息威慑战略的有效武器。其中,高效能、灵巧化的高功率射频武器技术发展尤其引人注目。借助这一技术,既能针对关键的指挥控制节点、通信节点、网络节点等实施扰乱性电磁攻击,也可以对之实施永久性功能毁伤的硬摧毁攻击,最终达到体系攻击的目的。
(3) 网络对抗已经由原有基于国际互联网对抗逐渐拓展到信息基础设施,在作战中已经初显威力。
赛博空间(Cyberspace)的范围不断扩大,网络攻防的攻击对象已从最初的因特网迅速拓展。主要表现:一是攻击目标涵盖了电信、能源、电力、运输、供水、金融、卫星等关键基础设施,并且随着关键基础设施技术的发展和系统的升级而不断演化;二是对C4ISR系统及网络化武器装备的攻击成为研究热点,并随着目标C4ISR系统的发展和升级而不断演化。
网络攻防技术是一个正在迅速发展的新的技术领域,在深度、广度和研究手段等方面都呈现出不断扩展深入的趋势。主要表现:一是网络攻防技术研究的技术水平不断提高;二是网络攻防研究手段建设不断加强;三是针对攻击对象的基础数据工程持续推进。
网络攻防从概念和技术研究逐步走向演练和实战应用。以美国为首的各国不断采用模拟演练的方法检验其信息战能力,探索网络战的规律及战术,各国/地区也在各种不同场合下将网络攻防纳入实战。主要表现:一是秘密开展针对军用信息系统的网络攻防演习;二是开展针对民用关键基础设施的大规模网络攻防演习;三是网络攻防已在实战中初试锋芒;四是网络-电磁空间成为情报战的激烈战场。
(4) 空间信息对抗已经成为传统电子战领域的一个新的制高点,对抗形式正在从原有的利用空间向利用和控制空间的方向发展。
在未来的高技术战争中,空间信息对抗将成为战争的主要内容,太空电子战能力的强弱将是夺取制电磁权和制信息权进而获取战争主动权的关键因素。据统计,美国当前拥有在轨运行的军用卫星近100颗,民用卫星约200颗。美军在通信、情报侦察与监视、精确武器制导等方面对空间卫星系统的依赖程度分别为70%、80%、90%以上。因此,获取制太空权是美军既定的军事战略发展方针和策略。为利用、干扰、破坏和摧毁对方的空间信息系统,确保己方空间信息系统的正常运转,美军正在就攻击对方在轨卫星的技术展开深入研究。如今,美军已部署了地面战术激光武器和机载激光武器,试验了星载激光武器,其天基激光武器可望在2020年前投入使用;动能武器技术研究获得了重大进展,有望在2020年前研制出动能武器系统并部署使用;粒子束武器经过对关键技术的研究和探索,可望在2020年左右投入样机试验。
(1) 加强信息对抗装备技术的顶层设计,注重系统集成是提高基于信息系统的体系作战能力,实现装备技术快速发展的根本途径。未来信息化作战的体系对抗、网络化作战特点越来越明显。信息对抗装备只有融入联合作战才能真正发挥其作为倍增器的效能,做好顶层设计、注重系统研究,对于发挥装备的整体效能具有至关重要的作用。
未来信息对抗装备的发展,首要的一点是必须实现从基于威胁向基于能力的转变。技术发展为装备研制服务,装备研制为作战应用服务,从作战应用出发,牵引出需要具备的作战能力;根据作战能力,规划出需要发展的作战装备;根据作战装备及其需要具备的作战能力,以及自身具备的技术优势,提出未来需要发展的关键技术,应该遵循下列顺序:作战需求→作战能力→技术要求→关键技术。
系统集成也是提高信息对抗装备总体性能,适应未来复杂战场电磁环境的关键环节。电子战装备即使单个装备性能并不是很强,但组网后可以极大地提高装备的整体性能。如传感器组网后可以探测单个传感器探测不到的目标;电子干扰系统组网后可以提高干扰效能,可以利用多个干扰系统、采用多种干扰方式同时干扰同一目标,对采取抗干扰措施的目标可大大提高干扰效能。
(2) 赛博空间安全已经成为了一个国家核心安全要素,赛博空间必将是未来战争的重要作战空间,但赛博空间作战并不是电子战和网络战简单的叠加,它具有更深层次的内涵。研究赛博空间必须站在国家利益的高度,把信息化武器系统和网络化社会作为一个整体来考虑[3]。
获取并维持赛博空间优势是保卫国家安全的基石。随着信息技术的发展,政治、经济、军事等社会各方面对赛博空间的依赖程度越来越高,制造业、公共事业、银行、电力、交通、通信以及国家安全等部门都已实现网络化运转。没有赛博空间优势,将使得国家安全面临各种各样的风险,对一个国家信息基础设施的攻击,如对电力网、金融网攻击,将会带来灾难性的后果。
赛博空间中军民的界限是模糊的,赛博空间一方面是电子战、网络战及指挥、控制、通信、监视与侦察监视的媒介,连接了陆、海、空、天领域内的各种作战行动;另一方面,它还是网络化社会活动的平台,与信息化社会人类的各种经济和社会活动密不可分,开展赛博空间网络社会行为研究,对获取赛博空间优势极为重要。
建议设立由顶层牵头的赛博空间作战研究专项,集中军内外力量,将全球网络化信息系统作为一个开放复杂的系统,研究其体系结构和建模方法、动态变化规律、网络行为规则和影响要素,为应对网络攻击和实施赛博空间作战奠定基础。而且,作为赛博作战重要手段的电子战领域应该考虑如下问题:电子战如何扩展到赛博空间、电子战在赛博作战领域内重要作用该如何得到体现等等[4]。
(3) 必须大力加强电子战基础技术和前沿技术研究。电子战装备技术的发展依赖于基础技术的发展和前沿技术的开发研究。瞄准电子对抗基础技术和前沿技术,加强开发和研究,是夺取电磁斗争优势的关键环节。我军在电子对抗新技术、新装备的开发研究方面,应加大投入,争取有所突破,并在可能的情况下,与国外进行技术合作和交流,加快研究进程。
基础技术包括基础的元器件技术、微电子技术、传感器技术、信号处理技术、探测技术及信号传输技术等。首先是元器件技术,我国的元器件技术还比较落后,元器件技术的突破,可以实现设备的小型化和装备性能的大幅度提升。其次是数据融合技术、自组网技术、资源管理技术和功率管理技术,这些技术是电子战装备网络化必需的基础技术,如果不能突破,则设备的网络化很难实现。第三是传感器技术,这些技术是提高单个装备性能的基础,只有单个装备性能的提高,网络化系统的综合效能才能更高。这些技术包括天线技术、信号侦察处理技术、新型探测技术,如无源探测技术、对隐身飞机、巡航导弹等运动目标的探测定位与对抗技术等。第四是信息传输技术,信息传输技术是战场网络化的关键,要解决的重点问题是信息容量和传输速度问题,如果信息传输技术不解决,将成为制约战场网络化的瓶颈。未来的战争是一场集海、空、天、潜、岸多维作战于一体的信息化战争,电子战将在未来战争中赋予全新的作战使命、作战内容和作战形式。信息对抗装备必将以其早期预警、电子进攻、辅助防御以及精确打击等特点,犹如无形之剑发挥着举足轻重的作战效能。
当前,社会发展进入信息时代,在现代战争中,信息不仅是陆、海、空、天、电一体化战场的纽带,还是体系作战的制胜手段。因此,围绕信息的获取、控制和利用,交战双方必将展开激烈的对抗,并左右战争进程,贯穿于战争始末。我们有必要以夺取未来战争“制信息权”的高度,来认识发展新型信息对抗装备的重要性和紧迫性,密切关注外军信息对抗装备技术的发展,研讨我军对策和装备发展思路,为打赢未来战争创造条件。
[1] 周刚,姜宁.舰艇电子战系统作战使用[M].大连:海军大连舰艇学院出版社,2005.
[2] 杨波.虚拟现实技术——MultiGen Vega应用研究 [D].成都:电子科技大学,2002.
[3] 邹时禧.赛博空间作战条件下的电子对抗装备技术发展现状研究,2013,36(3):7-11.
[4] 聂忠,黄高明,李仙茂.海战场赛博空间态势感知能力定量分析,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