传统电子对抗系统融合智能化功能的技术需求探析.docx

    传统电子对抗系统融合智能化功能的技术需求探析    Summary：认知电子战作为一种未来电子战形态，必定要走一条漫长的、复杂的、渐进的发展道路，最终构建成一个多平台、分布式、智能化的认知电子战网络而在认知电子战远景目标实现之前，迫切需要国内电子对抗领域重视认知电子战建设，立足现有电子对抗装备的硬件基础，首先在软件层面利用先进算法为其增加智能化功能，再逐步优化硬件系统向完全的认知能力迈进，走出一条符合我国国情的电子对抗发展道路Keys：电子战;机器学习;智能控制;人工智能前言：人工智能是人类进入信息产业革命时代，认识和改造客观世界能力的新高峰以人工智能、大数据为代表的颠覆性技术，正加速推进战争形态向智能化战争演变1.电子战装备运用面临的挑战在现代信息化战场上，各种用途的电子用频设备云集密布，战场电磁空间环境跌宕起伏，敌我双方对抗博弈日趋白热化，整体呈现出高强度、强对抗、复杂性等特点这些都给电子战装备作战运用带来了严峻的挑战和新要求，当前电子战装备能力已严重制约了电子战作战效能的生成和军事倍增器作用的发挥1.1电磁环境复杂且多变电子战是典型的复杂环境作战，主要面临以下两点挑战1)环境影响因素多，不同环境下，大气波导情况、地形地貌、通视条件、背景噪声、多径效应等，给控制操作和参数调整带来巨大麻烦。

2)环境差异性大，在伴随作战情况下，不同区域、不同威胁下面临着完全不同的作战环境1.2电子战装备操控复杂装备操控方面主要面临以下四点挑战1)装备种类庞杂，电子战装备包括雷抗、通抗、光电、导航、IFF等多专业;车载机动性、固定式、搬移式多形态2)策略选择多，信号环境复杂，威胁对象选择困难，多目标条件下，对抗的组合策略选择更多，能量分配也存在困难3)效能评估难，电磁空间无形战场，效能的评估包括信息准则、功率准则、效率准则、战术运用准则、时间准则等，评价函数的建立异常复杂和困难4)装备控制复杂，单是某型雷达对抗装备控制涉及到10余大类，30多小类，500多个控制点位和大量操作技巧1.3战斗员深陷多重困境战斗人员方面主要面临三点挑战1)专业力量要求高，电磁空间属于高科技作战域，具有抽象性、复杂性、专业强等特点，专业力量的培养成本高、耗对抗、光电对抗、导航对抗和引信对抗等，均需要熟悉对象的特征和知识，需要的专业知识跨越对象、自身装备和双方作战规则，跨度大、要求高2)经验积累难，即使在加大实战化训练的当下，由于场景、策略、技巧多变，也很难形成固定范式的规则经验3)心理压力大，作战强度高，对抗的强度大，时机把握异常重要，时敏性强，操作稍微失误就是失败，导致心理失衡状态的战斗员比比皆是。

2.认知电子战及其对人工智能发展的依赖目前已有大量的文献对认知电子战进行过研究与探讨，相对于以前的电子战来说，认知电子战更加强调如下几个方面的特性:(1)电子对抗设备具有自主学习能力能够通过外界的电磁信号的激励与训练，自动建立与目标及其状态变化的知识库，以及相应的对抗措施数据库2)电子对抗设备具备对目标及其状态转换的识别判断能力可以在一定程度上实现对干扰效果的间接评估和实时反馈，从而建立一个闭环控制系统3)电子对抗设备具备对时变电磁环境的适应能力随着战场用频设备的种类、数量的逐渐增加，战场电磁环境的复杂性增加、变化速度加快，采用事先固定设置工作模式对时变电磁环境的适应性也越来越差，而认知电子战设备需要对事先没有预料到的电磁环境要能感知，并自适应地改变其工作模式4)对抗策略与对抗资源调度要实现智能化在以前的电子对抗设备中，对抗策略与资源调度都是人工事先设计好并固化在设备中的，而认知电子战设备在研制完成之后，在使用过程中是边对抗边学习，不断完善对抗策略，不断优化对抗资源调度方法由上述能力描述可见，认知电子战设备在研制出厂时就好比人类社会中刚刚诞生的一名孩童，设备的使用过程也是这个孩童的成长过程，这一过程使得电子对抗设备具有一定的适应性与主动性，通过行为学习与经验积累，形成面对特定环境的最优对抗策略和行动流程，从而使得电子对抗活动更具有针对性，对抗效能也由此而得以提升。

实际上上述内容在除去应用背景之后几乎全是人工智能学科的研究范畴，显然认知电子战的重要理论基础是人工智能，而人工智能学科主要是研究机器智能和智能机器的技术学科，可以说近年来认知电子战概念的提出是人工智能与电子战应用相结合的产物3.“＋智能”关键技术需求3.1基于智能识别的电磁环境与目标感知能力电子对抗侦察的最终目的是为了得到高质量的情报，为后续电子对抗行动提供决策依据和数据支援传统的电子对抗侦察无法适应复杂多变的战场环境，对于未知威胁信号难以判别，微弱且短时出现的信号更考验侦察人员的能力素质因此，在传统电子对抗侦察基础上增加智能化，赋予其自主认知能力，能够从复杂的战场电磁环境中智能化、自主化捕获威胁信号，为后续智能决策、对抗生成以及效能评估等提供前端信息支撑如何利用智能识别技术提升目标感知能力，应该从以下几个方面入手：一是智能侦收，利用人工神经网络技术对通信信道语言进行实时转写和关键特征提取，使传统的人工截获提升为具有一定自动化能力的智能截获；二是智能采集，对信号进行标准化处理，自动存储为格式化数据，使传统的人工采集转变为智能采集；三是情报融合，情报融合是联合侦察中的一个重要环节，它可以最大限度利用各平台、各领域的优势，然后根据融合智能判别，整合所有侦察数据；四是智能识别，利用大数据、机器学习等技术，对海量数据进行深度分析、识别、实时分选，不断积累新威胁信号，结合地理信息、电磁数据等底层数据，智能生成综合电磁态势。

3.2基于可调度资源的干扰决策与执行能力干扰决策制定到行动执行要把握好干扰的准确性、及时性、有效性，在未来体系化战争中更要注重整体的作战效能，合理调配资源现代战争中，单一独立的电子对抗装备对作战对手及电磁环境的影响能力有限，特别是在对敌通信、雷达多目标作战中，成体系、成网络化运用有利于形成对抗合力根据可调度资源提升干扰决策和执行能力，可以从以下三个方面入手：一是智能化布势，利用人工智能算法构建各类仿真模型，基于敌、我、战场环境等综合因素，对系统资源进行最优化布势；二是智能化决策，作为系统的核心，可以基于智能识别结果、效能反馈结果以及动态专家库等知识，利用机器学习算法合理配置各类资源，在有限的干扰资源中，自适应调节干扰样式选择、干扰频点预测、干扰功率控制、干扰时间窗选择，制定并优化干扰策略，特别是对未知威胁信号做出针对性应对；三是智能化调度，由指控中心对电子对抗网络中的干扰设备进行统一调配，根据目标信号的威胁等级与特征信息合理调度干扰资源4.结束语：综上所述，人的智能与人工智能相结合，相互促进，开发出新的智能模式这类智能模式将主要体现在协同电子对抗任务中，人与人的协同在我们日常生产和生活中已经很常见了，机器与机器的协同在如今固定模式的群组工作任务中也已经出现了，但是大量的人与机器为了一个共同的任务而执行的行动，需要新的智能模式;特别是协同电子对抗，以及大规模的体系化电子对抗，需要有新的智能从中产生。

人机智能的结合同样是人机合一的重要表现形式电子战装备智能化发展，尤其需要认识到，“人+智能”是跨越强/弱人工智能鸿沟的关键路径，混合智能是发展的重点方向Reference:［1］赖波，王飞，郭明伟．野战防空中电子对抗力量的运用研究［J］．电子对抗，2017，38(3):28-32．［2］陆保国，蒋炜，马浩杰．面向智能感知活动识别的混合神经网络模型［J］．指挥信息系统与技术，2019，10(3):41-45．［3］李德毅．智能车产业化实践与展望［J］．机器人产业，2016，2(4):58-63．［4］刘松涛，雷震烁，温镇铭，等．认知电子战研究进展［Ｊ］．探测与控制学报，２０２０，（５）.  -全文完-。