电子战新工具：多光谱作战和任务自适应传感器|附报告《国防入门：电子战》

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联合全域指挥和控制（JADC2）通常被描述为进攻：OODA回路，杀伤链和效应器的传感器。

上图是CH-53E安装。照片由诺斯罗普·格鲁曼公司提供。

大型飞机对抗（LAIRCM）是诺斯罗普·格鲁曼公司的IRCM系统之一，可防止红外制导导弹。它已被安装在 80 多种机型上。

在电子战（EW）的世界中，将电磁频谱视为竞争场，战斗通过瞄准和欺骗等战术进行进攻，并通过所谓的对策进行防御。

诺斯罗普·格鲁曼公司的CEESIM忠实地模拟了真实的战争条件，为连接到静态/动态平台的多个同步发射器提供射频（RF）模拟。对这些先进的近似对等威胁的稳健模拟为测试和验证复杂电子战设备的有效性提供了最经济实惠的手段。

“过去几十年发生的事情是处理能力大大提高，”诺斯罗普·格鲁曼任务系统公司导航，瞄准和生存能力部门副总裁兼总经理Brent Toland解释说。“这允许人们创建传感器，在那里你可以拥有越来越宽的瞬时带宽，以实现更快的处理和更高的意识。此外，在JADC2环境中，这使得分布式任务解决方案更有效，更具弹性。

由于处理是全数字化的，因此可以根据机器速度实时调整信号。从目标方面来看，这意味着可以调整雷达信号以使其更难被发现。从对策方面来看，也可以调整反应以更好地应对威胁。

电子战的新现实是，更大的处理能力使战场空间越来越动态。例如，美国及其对手都在为越来越多的电子战能力的无人机系统开发作战概念。作为回应，对策必须同样先进和有力。

“蜂群通常正在执行某种传感器任务，例如EW，”托兰说。“当有多个传感器在不同的空中平台上飞行时，甚至可能是太空平台，你所处的环境需要保护自己免受来自多个几何形状的检测。

“这不仅仅是面向防空系统。现在你周围都有潜在的威胁。如果他们相互沟通，那么对策也需要依靠多个平台来帮助指挥官评估情况并提供有效的解决方案。

这种情况是JADC2的核心，无论是进攻还是防守。执行分布式电子战任务的分布式系统的一个例子是具有RF和IR对抗措施的载人陆军平台与具有空中发射效果的无人陆军平台一起工作，该平台也正在执行RF对抗任务的某些部分。这种多舰、载人-无人配置为指挥官提供了多种几何形状，可以感知和防御，而不是所有传感器都在一个平台上时。

在陆军多域作战环境中，可以很容易地看到他们绝对需要意识到他们将沉浸其中的威胁。这是陆军、海军和空军都需要的多光谱作战和电磁频谱优势的能力。这需要具有高级处理能力的更宽带宽的传感器来控制更大的频谱。

为了进行这种多光谱操作，必须开始使用所谓的任务适应传感器。多光谱是指电磁频谱，包括涵盖可见光、红外辐射和无线电波的频率范围。

例如，瞄准历来是通过雷达和电光/红外（EO / IR）系统完成的。因此，在目标意义上，多光谱将是一个可以使用宽带雷达和多个EO / IR传感器的系统，例如数字彩色相机和多波段红外相机。该系统将能够在传感器之间来回切换，通过使用电磁频谱的不同部分来收集更多数据。

LITENING是一种光电/红外瞄准吊舱，能够进行远距离成像，并通过其双向即插即用数据链路安全地共享数据。此外，使用上面的例子，多光谱并不意味着单个目标传感器在光谱的所有区域都具有组合能力。相反，它是使用两个或多个物理上不同的系统，每个系统都在其光谱的特定部分进行感应，每个单独的传感器融合在一起以产生更准确的目标图像。

人工智能 （AI） 在融合和处理来自两个或多个传感器的数据以进行多光谱操作方面发挥着重要作用。人工智能有助于对信号进行细化和分类，剔除感兴趣的信号，并提供可操作的最佳行动方案建议。

AN/APR-39E（V）2是AN/APR-39发展的下一步，AN/APR-39是雷达预警接收器和电子战套件，几十年来一直在保护飞机。它的智能天线可以在很宽的频率范围内检测敏捷的威胁，因此频谱中无处可藏。

在近乎对等的威胁环境中，传感器和效应器将激增，许多威胁和信号将来自美国和联军。目前，已知的电子战威胁存储在识别其特征的任务数据文件中。检测到电子战威胁时，将以计算机速度在数据库中搜索该特定签名。找到存储的参考时，将应用适当的对策技术。

然而，可以肯定的是，美国将面临前所未见的电子战攻击（类似于网络安全中的零日攻击）。这就是人工智能将介入的地方。在未来，随着威胁变得更加动态和变化，并且它们不再能够被分类，人工智能将非常有助于识别你的任务数据文件无法识别的威胁。

多光谱操作和任务适应传感器是对不断变化的世界的响应，在这个世界中，潜在对手在电子战和网络方面拥有众所周知的先进能力。

“世界正在迅速变化，我们的防御态势向近似竞争对手的转变加剧了我们使用这些新的多光谱系统以参与分布式系统和效果的紧迫性，这是电子战的近期未来。

在这个时代保持领先地位需要部署新一代的能力并增强电子战的未来。诺斯罗普·格鲁曼公司在电子战、网络战和电磁机动战方面的专业知识涵盖所有领域——陆地、海洋、空中、太空、网络空间和电磁频谱。该公司的多光谱多功能系统为作战人员提供了全方位的优势，并允许更快、更明智的决策并最终成功执行任务。

2022年11月14日根据国防部（DOD）的定义，电子战（EW）是使用电磁能量来控制电磁频谱（“频谱”）并攻击敌人的军事活动。频谱是电磁能量的频率范围。

电子战支持指挥和控制（C2），允许军事指挥官访问频谱与部队通信，同时防止潜在对手访问频谱以制定作战图并与他们的部队进行通信。一些人认为电子战是反介入/区域拒止（A2/AD）运动的一个组成部分。

电子战在军事行动中的作用

自从引入双向无线电以来，军队已经变得依赖频谱。在过去的一个世纪里，这种依赖已经扩大到几乎包括所有武器系统。应用包括

• 与友军通信的无线电频率;

• 用于战术数据链、雷达和卫星通信的微波;

• 红外线用于情报和瞄准敌人;

• 激光覆盖整个光谱，用于通信、传输数据并可能摧毁目标。

现代军队依靠使用广泛频谱进行军事行动的通信设备。这使得部队能够通话、传输数据、提供导航和定时信息，并指挥和控制世界各地的部队。他们还依靠这一点来了解对手在哪里，对手在做什么，友军在哪里，以及武器达到什么效果。因此，现代军队试图通过电子战来主导频谱。从军事行动来看，电子战有三大类

• 电子保护涉及保护友好军事资产频谱访问的行动。

• 电子攻击使用电磁能量来降低或阻止敌人使用频谱。

• 电子战支持识别并编目友军或敌军的排放，以保护美军或制定计划以阻止敌人进入频谱。

电子战的这些子集通常在操作中相互支持。电子战支持使用设备来评估友好和敌方的电子发射。然后，此信息可用于制定保护计划以保持对频谱的访问或攻击计划以拒绝对手的重要访问。雷达干扰（电子攻击）可以起到保护友军穿透防御空域的作用，并防止对手拥有完整的作战画面。

一般来说，军事对手越先进，电子战在战斗中发挥的作用就越大。

电子战功能的类型

由于电子战影响所有军事领域——陆地、空中、海洋、太空和网络空间——每个军事军种都有自己的电子战能力和计划。电子战能力传统上分为两个不同的类别：地面和空中。由于每种电子战都有其各自的优点和缺点，因此可能需要多种功能才能提供所需的效果。例如，机载电子战用于在大范围内拦截、解密和破坏通信、雷达和其他 C2 系统。然而，这些能力可能受到飞机续航能力的限制，因此无法提供某些电子战效果。机载电子战计划的例子包括E-2鹰眼，EA-18G咆哮者，RC-135铆钉接头和EC-130H指南针呼叫。

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