2011年世界电子信息装备发展综述

自主的指挥控制系统、可信的“弹性”云网络、“聪明”的认知无线电、“无处不达”的侦察系统、“精准”的下一代导航等系统，凸显出高智能、高可靠、高精度等新特征。

　　2011年，一批在技术体制和运行理念上实现创新的新型电子信息装备成为各国武器装备建设的亮点，特别是自主的指挥控制系统、可信的“弹性”云网络、“聪明”的认知无线电、“无处不达”的侦察系统、“精准”的下一代导航等系统加速走向实装，使电子信息装备在继续围绕一体化、网络化目标全面推进的同时，凸显高智能、高可靠、高精度等新特征。不过，电子信息装备在军演和建设过程中也暴露出网络和软件安全性、系统电磁兼容性等诸多问题。

　　网络电磁空间成为各国争夺的制高点

　　网络电磁空间作为继陆、海、空、天之后的第五维作战空间，已迅速成为大国竞争的新的战略制高点。2011年，以美国为代表的西方国家发布了多份网络电磁空间方面的战略文件，从战略层面上谋划网络电磁空间力量建设、抢占网络电磁空间发言权，相关理论、技术等进入一个崭新的阶段。

　　颁布网络电磁空间力量建设的战略规划

　　2011年，美国发布了一系列网络电磁空间行动相关的战略文件。尽管美方一再强调新战略重在防御，但从种种迹象来看，美军已将网络电磁空间的威慑和攻击能力提升到更加重要的位置。2月，美参联会发布《美国国家军事战略》，明确指出全球公共区域和网络电磁空间是国家安全和繁荣的重要基础，并表示确保进入全球公共区域和网络电磁空间是美国国家安全的核心内容，也是联合武装力量的长期任务。5月，白宫发布《网络电磁空间国际战略》，积极打造美国主导的“网络生态环境”，意欲主导网络电磁空间全球规则制定，并宣称将使用一切必要手段防御至关重要的网络资产。7月，美国又发布《网络电磁空间行动战略》，阐述美军在网电空间的战略目的与意图、作战方针与途径、建设重点与方式等，明确了网电空间作战域的重要地位，倡导以主动防御为核心的作战概念，扩大了军事行动范围，同时强化军事同盟，谋求网电空间霸权，而且要保持网络电磁能力领先地位。此外，德国、捷克、英国等国家也发布了网络电磁战略文件。2月，德国发布《德国网络电磁安全战略》，将网络电磁空间安全视为国家核心挑战；8月，捷克出台《2011～2015年网络电磁安全战略》，宣布实施积极的国家网络电磁防御政策；11月，英国公布题为《在数字世界中保护和提升英国》的网络电磁安全战略，规划到2015年英国的4大网络电磁安全目标。

　　网络电磁攻防技术部分得到实战检验

　　2011年，美国发展了多种新型网络电磁攻防技术，并且部分成功应用于实战。1月，美国国防高级研究计划局(DARPA)研发“自适应电子战行为学习”(BLADE)技术，可自动识别并干扰构成威胁的无线通信。3月，美网络电磁司令部司令基思・亚历山大介绍了在研的“防御IT架构”，该架构结合云计算和瘦客户机网络技术将数据转为远程操作，为安全计算提供保障。此外，美国还致力于开发一项可在全球范围内部署的“影子”互联网及移动电话系统，以突破他国政府通过审查或关闭电信网络所实现的舆论封锁。截至2011年底，美国务院和国防部共投资7000万美元研发“绕道”项目及相关技术。美国已在阿富汗建立了一个“影子网络”，并在其他国家部署类似网络。5月，借助新型数据提取设备――战场挖掘技术获得重要信息，美军特种部队成功在巴基斯坦击毙“基地”组织领导人本・拉登。

　　网络电磁国际合作进入全新阶段

　　自5月美国白宫发布《网络电磁空间国际战略》之后，网络电磁领域的国际合作开始了一个全新的阶段。美国和印度7月签署一份谅解备忘录，以促进两国政府网络电磁安全机构与部门的密切合作和信息交流。这份协议有助于实现这两个国家关于共同促进全球安全和打击恐怖主义的承诺，也是2009年7月20日美印战略对话的一大支柱。

　　指控系统向一体化、自主化方向发展

　　随着联合作战节奏不断加快，对指控决策能力的一体化、自主化要求进一步提升。2011年，美国防部将“自主系统”确定为七大重点研究领域之一，开发具有自主学习功能的智能化军事系统，已前期启动了基于“一体化人机控制策略”(HYBID)的指控系统。该系统除具备自动化态势分析和决策规划功能外，还能实现机器学习、机器视觉以及人机流畅对话等功能。各军兵种也加速研制战术级自主指挥控制系统，如采用面向服务架构的空天一体指控系统、空军的“时敏目标决策使能系统”、海军的“态势感知与辅助决策智能体”等。这些自主式指控系统的应用，将为作战人员提供自动化决策支持能力，实现自动化、智能化决策，极大提高决策速度和水平，使发现、决策和打击目标时间大大缩短，指挥效率显著提高。

　　俄军也加速推进战略、战术指控系统的升级改造，网络覆盖更广泛、自动化程度更好的第四代战略作战指挥自动化系统开始装备导弹部队，通用化程度更高的新型战术指控系统通过联合作战实测，将有效提高俄军作战指挥的一体化水平。

　　信息基础设施向动态、“弹性”方向发展

　　近年来，各国信息基础设施建设逐步走向深入，正朝着灵活、协同、融合、可信的目标加速发展。而云计算技术和源自生态学的“弹性”理念，为其发展注入了新活力，有望成为下一代信息基础设施的建设支柱。2011年5月，DARPA提出“面向任务的弹性云”研究项目，计划用3年时间构建其资源虚拟化和透明化、可在遭受网络攻击后快速自我修复的云基础设施。

　　同时，美军还在战场态势感知网、网络防御网、作战指挥网、综合训练网等更多领域尝试利用这种技术，美国防部、各军种已经开始在公共信息服务领域试运行内部云环境，使公开信息服务效率提高了25％～40％；美军在阿富汗战场部署首个战场态势感知“云环境”――“国防情报信息领域”(DI2E)基础设施；海岸警卫队也部署了基于安全云的“任务应用虚拟化环境”(MAVEN)系统，可在1分钟内对其所属网络进行数据或网络故障的定位。

　　随着自组网、网络感知、虚拟化等关键技术的突破，构建资源可动态流动、网络安全可靠的“弹性云”网络将成为信息基础设施建设的主流，将使信息资源交付部署模式发生重大变化，可有效解决战场海量数据维管用和态势共享问题；同时利用虚拟化技术及系统冗余配置、调度优化等措施，实现资源和服务的虚拟化集成，降低了对单点硬件系统的依赖，进而提高了整个云计算环境的可靠性和灵活性。

　　认知通信系统开始进入测试阶段

　　“认知”技术是当前信息技术发展的一个重要方向，是一种实现武器装备推理和学习能力、提高其自主性的有效手段。为解决战场复杂通信网络效率的需求，

外军开展了认知通信技术和基于生物神经网络算法的“启发式”通信网络技术的应用研究。美军将采用这一技术的通信系统称为“下下一代无线网”(WNaN)系统。2011年，美军研制出了认知通信系统的硅基原型芯片，启动了小型认知通信系统的研制，还在“网络集成”演习中首次野战实测Xmax原型系统，推动了认知通信系统加速走向实装。英国的“弓箭手”战术无线电系统系列通信设备和德国的“多模式多用途多频段电台”(M3XR)等也都在进行引入认知通信技术的论证测试工作。

　　目前，美军研制的认知通信系统，能够采用至少6种算法来测算周围电磁环境的特征参数，在功率管理、波束成形、动态频谱管理等功能上实现了自主化，可有效感知、监控和调配900兆赫兹～6吉赫兹范围内的频谱资源。基于该技术的“下下一代无线网”系统，通信速率可达10兆比特／秒，同时入网节点数达到105量级，其服务有效性从传统IP网络的10％提高到100％。在这一技术的支撑下，战术环境下的通信系统可动态感知并“流畅”地跳转到当前质量好、可使用的频率上，从而实现高效率、无中断地通信传输。

　　可持续监视隐蔽、深埋等目标的新型预警侦察装备投入使用

　　陆海空天分布、有人无人结合的预警侦察装备性能进一步提升、体系更加完善。美、俄、英、法、印等国都对其现役的地、空预警侦察装备进行升级改造，并加强跨域共享、海量数据处理能力，以提升对巡航导弹、快速突防战斗机等小型、隐身目标的侦察探测能力。俄罗斯已完成对首架A-50预警机的升级，并计划在2016年前装备A-100新一代预警机；“沃罗涅日-DM”新型预警雷达已进入战斗值勤，可同时监控500个目标，监控范围达6000千米，有效监测整个欧洲大陆和北大西洋海域的导弹发射情况。

　　同时，超光谱、激光等新型探测技术的应用，为探测伪装、隐蔽、深埋、加固等目标提供了有效手段。7月，雷声公司为美空军提供首套机载超光谱传感器。目前应用的多光谱技术只能分辨十几种光谱，效能较低。高光谱能分辨上百余种光谱，超光谱能分辨上千甚至上万余种光谱，实现对隐蔽和地下目标的有效探测。

　　卫星导航系统提升定位精度、抗干扰能力

　　卫星导航是当前获取战场时空信息的关键手段，已成为世界主要国家重点发展的战略性产业，竞争日趋激烈。美国稳步推进GPS升级换代，成功发射第二颗GPSⅡF卫星，按计划完成GPSⅢA、ⅢB的关键设计评审，实现24+3星座扩展，完成地面段软件升级，计划从2014年开始新一代GPS卫星部署，定位精度从目前的1米提高到0.5米，抗干扰能力提高10倍。

　　俄罗斯制定“格罗纳斯”2012～2020发展计划，成功发射首颗“格罗纳斯-K”卫星，预计2020年前实现由新一代“格罗纳斯-K”卫星组成的导航系统，并同时采用“码分多址”(CDMA)、“频分多址”(FDMA)信号体制。欧洲“伽利略”导航系统意大利地面控制中心投入使用，计划2014年提供初始服务、2017达到完全运行能力，提供定位精度为1米的导航服务。

　　日本规划的“准天顶”系统能实现3厘米定位精度，还将建设由4颗“准天顶”系统和3颗GEO卫星组成的区域卫星导航系统。印度的GPS“星基增强系统”(SBAS)实现首次成功发射，并计划2015年建成有7颗卫星组成的区域卫星导航系统。未来，导航定位卫星将继续向长寿命、高精度、强生存能力、强信号、抗干扰方向发展，提高系统竞争力和市场占有率。

　　电子信息装备发展“瓶颈”问题开始显现

　　在外军电子信息装备建设过程中也暴露出了电磁兼容、数据处理、网络和软件安全等问题，不容忽视。

　　一是系统间电磁兼容、争占频段问题突出　现代战场参战军种多样、用频装备数量庞大，导致战场电磁环境日趋恶劣，武器装备的电磁兼容与防护已成为战场情报侦察、目标探测和识别、联合指挥控制、武器精确打击以及多军兵种协同的重要前提。据统计，仅美军一个空军远程作战部队，一个航母编队的电磁发射源超过2400个；陆军一个重型师的电磁发射源超过10700个。2011年，北约进行的“联合黎明”演习中，由于参演方装备电磁兼容出现问题，造成联指中心无法显示敌我态势、机载雷达出现干扰等现象。

　　二是战场海量数据处理能力不足问题突出　随着战场信息获取手段的不断发展，战场态势信息大幅激增，如何实现对海量信息进行筛选，对时敏信息进行快速、高质量处理，成为能否有效实现动态决策、快速打击的前提。2011年10月，美国战略司令部司令称，美国卫星和空中监视平台所收集的数据流总量每天已达53T比特，已远远超出国防部的处理能力。数据风暴的强度是5年前的1500％，而美国政府的处理、开发和分发数据的能力仅提高了约30％。

　　三是网络、软件可靠性不足问题突出　近年来，网络建设规模不断扩大，其软件功能日趋友好和多样化，但同时也造成安全与服务矛盾突出、软件系统稳定等问题。2011年3月，美国防部公布出现“维基解密”事件的3个主要原因：一是国防部内网在数据访问机制有漏洞；二是作战网络安防措施不健全；三是前线作战信息网络不具备早期预测和快速响应能力。此外，在2011年几次军演和值勤过程中，美三军通用的战场态势分析系统软件多次出现故障、不能正常工作，出现黑屏、无法显示友军信息、无法完成态势合成甚至出现运行终端、死机等故障，导致战场态势无法及时更新、融合，作战打击方案无法及时生成。

　　上述这些问题，已成为制约电子信息装备发展的“瓶颈”问题，必须预先考虑、深入分析技术风险和薄弱环节，才能将影响降至最低。