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本文在于简要介绍指挥控制管理系统的分类,深入分析其抗干扰系统构成要素,并精确指出电子战在该体系中的核心地位与战略价值。
当前军事装备与技术发展的阶段,大多数表现在工业强国迫切希望将最新科技成果快速投入实战应用,并在局部战争及武装冲突中立即验证这些成果。
自上世纪末以来,机器人技术系统(综合体)已大范围的应用于各类军事领域。这类系统在中期内可替代战斗中的军事人员,实现成规模的实时综合侦察,并大幅度的提高作战行动中打击任务与后勤保障任务的执行能力。
军事用途机器人技术系统(综合体)是指由功能相关联的技术设备、仪器仪表及传感器组成的系统,这些设备能保证其按预定用途实现预期功能。
根据国内外专家预测,到2030年发达国家军队中,机器人技术装备占比将突破常规作战车辆总量的30%。美国军事专家评估显示,新型电子战部队(包括作战单位、分队)的作战能力将提升2至2.5倍。
第一代机器人技术系统(综合体)是指那些预先设定好操作流程的机器人,它们能严格按照预设程序执行特定任务。这类设备在全球机器人总数中的占比约为70%至80%。
第二代机器人技术系统(综合体)是具备环境适应能力的机器人,这类设备约占总量的10%到15%。
第三代机器人技术系统(综合体)虽然问世不过短短数年,其潜力完全释放仍需时日。这类系统的独特之处在于采用了多个同步运行的微型电子计算机,每个单元均可独立执行功能。第三代典型机器人系统配备有针对各运动等级的专用控制处理器,并通过中央处理器协调各模块协同工作。这类系统搭载更先进的外部传感器,可以通过局域网或全球通信网络进行信息交互,展现出显著的“智能”行为特征。
未来预计将出现第四代自主机器人系统(综合体),其核心创新在于可以通过自身经验、他人经验以及同类系统经验实现自主学习。机器人技术的持续升级与第五代及后续电子计算机的研发紧密关联,同时也需要结合AI领域的突破性进展来实现整体发展。
在现代军事冲突中,机器人技术系统(综合体)的广泛应用及其潜能的最大化发挥,正在彻底改变武装对抗的格局。这种技术革新不仅为军队建设提供了全新条件,更推动着部队编成(力量)运用方式的创新探索。
为推动机器人技术在军事领域的应用发展,美国国防部已出台多项指导性文件,包括《2015-2040年武装部队机器人系统综合发展规划》《武装部队机器人与自主系统应用基础》以及《2015-2040年陆军部队机器人与自主系统应用概念》等。《2013—2038年无人机系统发展综合路线图》中,对各类无人机系统的发展的策略进行了明确界定,制定了直至2040年的具体任务目标,明确了武装部队对无人机系统的需求,并详细规划了实现美国国防部与工业部规划目标的实施路径与方法。对这些文件的分析表明,未来25年美国在地面机器人技术系统发展方面的重点,将集中于解决军事行动中的作战保障任务。在此类行动中,每个部队都将具备特定程度的机器人技术系统功能(见表)。
截至目前,美国陆军已研发出二十余种不同用途的遥控地面机器人系统。在伊拉克和阿富汗地区,小型地面机器人系统获得了最广泛的应用。这类设备大多数都用在排雷、布雷、侦察以及搜救行动中的通信联络工作。
根据“战斗旅级作战群现代化”新计划,未来将研发并列装超过170种新型军事机器人系统。
部队战术行动保障多用途无人地面车辆(ARV-A(L)),配备2.5吨级多用途底盘。
便携式无人地面作战支援车(Small Unmanned Ground Vehicle)——专为士兵(分队)在居民区执行战斗支援任务设计的便携式移动机器人,整机重量仅10-15公斤。
在这场被称为“无人机战争”的特别军事行动中——它实质上已成为加速本已蒸蒸日上的机器人技术综合系统研发的特殊催化剂——交战双方武装力量都面临着对抗无人机和无人艇的作战难题。
军事机器人技术系统可通过无线电频道、卫星通信(包括使用中继发射器)来控制,也可在自动模式下运行。
通常来说,军用机器人综合系统与操作手之间的通信信道稳定性,主要是依靠大量备用频率的配置来保障。然而这种设计也带来了新的挑战——如何在短时间内建立有效的无线电干扰系统,就成了要解决的技术难题。
敌方广泛采用自适应算法作为提升通信链路抗干扰能力的新手段,该技术能动态改变工作频率、调整通信参数并对信息传输协议进行加密,从而显著降军用无人机系统控制信号被截获或篡改的可能性,同时大幅削弱对其无线电压制的有效性。
配备人工智能的空陆两用机器人综合系统具备自主作战能力,能适应无线电干扰环境,即使在通信链路被完全压制的情况下仍可持续执行作战任务。
军用机器人综合系统除配备全球导航系统(GPS)设备外,还采用本地导航与惯性导航系统,能在导航设备遭受无线电压制时仍保持精准定位能力。
军用机器人综合系统的尺寸直接影响其抗无线电压制能力,这一点在无人机领域尤为明显。小型无人机一般会用低功率控制设备,其作战高度和行动半径受限;而固定翼无人机则配备大功率发射装置,具备更远的控制距离。在复杂地形环境下,由于电子对抗系统的作用范围有限,小型无人机的控制信号更难被侦测和压制。
此外,MQ-9A“死神”、RQ-4B“全球鹰”等战术战略级无人机具备多通道控制冗余能力,极大增加了无线电压制难度。因此,绝大多数空陆两用机器人系统的作战效能取决于无线电控制信道、数据传输结构和导航系统的可靠性。
电子对抗作为夺取控制权优势的关键作战领域,在射频频谱对抗空陆两用机器人系统的过程中发挥着决定性作用(如图1所示)。
我们认为,应着重关注那些最具关键性的方面,通过运用这一些要素,能够以最大概率压制敌方军用机器人技术综合体,从而最大限度地发挥己方兵力兵器的作战效能。
无线电压制军用机器人技术系统的效能,直接取决于电子战系统生成宽频无线电干扰的能力。这是因为大部分军用机器人技术系统采用具有软件变频功能的控制设备。必须考虑到:干扰信号的带宽将直接影响干扰发射机的功率消耗,并相应决定有效无线电压制的覆盖范围。
精确确定军用机器人技术综合体控制信号的频率与类型(无线电、GPS、卫星通信等),可对其信号接收设施的薄弱环节实施选择性干扰。同时,作战实践表明,对军用机器人技术综合体实施对抗时,若宽频无线电干扰使用缺乏协调,可能引发己方无线电通信系统的电磁兼容性问题。对此类无线电干扰行动实施全面协调与统一管控,能够有很大成效避免(降低)电磁兼容性问题的发生。
现役俄军电子战系统常常要较长的展开部署与战斗准备时间,这限制了其对抗高机动性军用机器人技术综合体以及实施阵地转移的能力。高机动型电子战系统对移动目标具有更显著的作战效能。
现代电子战系统配备有主动干扰与模拟干扰两种工作模式。主动干扰虽更具实战效用,但易被技术侦察设备快速侦测。
模拟干扰,如欺骗(信号伪装),与主动干扰不同,需要极高的精确度和同步性。
影响军用机器人技术综合体对抗效能的重要的条件,在于特定自然地理与气象条件的参数特征。
气象条件恶化(雨、雪、大风、雾等)同样会削弱电子战系统的作战效能。众所周知,特定频段的无线电波在高湿度或强降水环境中的传播效果会出现显著衰减。
决定军用机器人技术系统对抗战术选择的另一关键条件,在于敌方部署的作战规模特性:集群化作战、编组化行动或单平台作战模式。
无线电干扰可对军用机器人技术综合体的作战效能产生决定性影响:通过切断其与操作员或数据源的通信连接,达成核心对抗目标——在机器人系统的作战链条中制造混乱,使其功能陷于瘫痪,最终彻底丧失作战效能。
电子战部队的实战价值已得到多次验证。在叙利亚战场,俄军电子战分队曾在多个战略要地成功干扰侦察型与攻击型无人机的作战行动。典型战例发生于2020年2月1日:首次从伊德利卜降级区出动自杀式无人机群,对赫梅米姆空军基地实施饱和攻击。防空系统成功拦截部分目标,而超过半数的攻击无人机在电子干扰下陷入空间迷航,偏离预定航迹,其中若干架更触发自毁程序提前坠毁。
在纳戈尔诺-卡拉巴赫军事冲突期间,交战双方积极运用电子战系统压制敌方无人机,此举对作战进程产生了重大影响。
在特别军事行动中,电子战系统对抗军用机器人技术综合体的作用已跃升为关键要素,电子战装备在反制作战中的参与占比数据(见图2)通过客观监控与专家分析得到证实。
现代军事冲突的特征清晰表明:军事行动进程与机器人技术和电子装备的发展水平存在直接因果关系,这些技术使现代武器平台能够实施侦察并对敌方目标与部队实施非接触式打击。
相应地,在特定作战阶段(战斗行动期间),针对敌方电子系统元件采用最大限度多样化的干扰手段(相对于现有生存保障措施体系而言),将能有效瘫痪(或彻底摧毁)其作战功能,从而为战役任务的完成提供关键保障。
该对抗性博弈问题的数学建模可采用控制论专家W.R.艾什比教授提出的定律来描述:针对受控目标的对抗系统(技术性或组织性),其解决方案的多样性(选择自由度)必须大于或至少等于被管控目标可能呈现的状态(决策方案)数量。
有充分理由认为,该理论同样适用于通过电子战手段干扰、破坏(或阻滞)军用机器人技术综合体作战效能的场景:当进攻方试图借助这些系统在近战环境中侦测并打击作战区域及战略方向远程区域的目标时,防御方则以对称方式回应“挑战”,运用在射频领域积累的对抗经验化解威胁。
双方基于对主要类型军用机器人技术综合体的结构特性、技术参数及作战运用方式的研判,持续推进对抗体系的完善,着重发展集成化、综合化的反制措施应用体系。
该系统的核心目标是阻止或显著削弱敌方运用军用机器人技术综合体完成作战及保障任务的能力(见图3)。
军用机器人技术系统(综合体)对抗体系由侦察系统、主动与被动对抗装备构成核心架构。指挥控制子系统包含:参与反制行动的联合部队、兵团、部队及分队的指挥机构、固定与机动指挥所、通信设施及自动化指挥系统。该子系统还纳入参与对抗过程的电子战分队指挥机构、电子战指挥所以及通信设备。
侦察子系统由以下探测手段组成:雷达探测系统、光电探测装置、声学/水声探测设备、无线电与无线电技术侦察装备。
鉴于电子战系统及装备的技术能力足以对军用机器人技术系统(综合体)实施全部类型的侦察行动,其在该子系统中具有核心地位。
主动对抗子系统由火力打击装备与无线电电子压制装备构成,无线电电子压制手段包括俄军现役制式电子战系统及其采用的商用化压制装备
被动对抗子系统整合了以下要素:模拟伪装装置、隐蔽遮蔽系统、信息欺骗装备、部队实施的疏散机动、掩体构筑及防护工事运用等战术行动
该子系统同时包含电子战单元——当敌方运用军用机器人技术综合体实施无线电侦察时,电子战分队可通过模拟超短波/短波通信等指挥所无线电工作特征,诱使敌方获取虚假坐标信息。
各子系统在统一的反制体系中协同运作,而电子战力量与装备在所有子系统中均占了重要位置。
特别军事行动经验分析表明,敌方正积极提升军用机器人技术系统(综合体)的战场生存能力,持续创新其作战运用与防护战术。例如为增强无人机控制链路(无线电网络)的抗干扰的能力,敌方已开始运用星链宽带卫星通信接入设备,并逐步推进人工智能技术的实战化应用。
现阶段涌现并应用的新型抗干扰技术,在提升军用机器人技术系统(综合体)指挥系统防护能力的同时,也推动着反制技术的创新发展,促使系列决策落地以全面增强电子战系统技术基础。
首要发展趋势是小型无人机无线电干扰系统的密集演进——其以越野车和敞篷轻型车辆为载具,搭载车载/便携式紧凑型干扰装置构成核心作战单元。
此外,已研发并经实战验证的还包括针对战役级(战略级)无人机及海上机器人技术综合体的干扰系统,这类装备可部署于水面舰艇甲板及基地设施。
电子战部队技术基础的前沿升级方向在于研制高频(达90GHz)、大功率机动作战平台,通过向目标无线电接收设施发射多结构信号,远程瘫痪军用机器人技术综合体的电子装备工作效能。此类非接触式武器的应用,可有效瓦解敌方无论是独立作战还是蜂群协同的机器人技术综合体作战体系。
在可见的未来,新型电磁武器或将成为对抗包括人工智能增强型在内的军用机器人技术综合体的主要反制手段。
由此可见,在现代军事冲突中,针对已发展到新阶段的军用机器人技术系统(综合体)的作战应用及反制行动,已积累了丰富经验。要有效对抗此类系统,一定要采用综合手段,寻求更多技术解决方案,并实现战役(战术)层面的高效协同与联动。
本国军工联合体科研体系所构建并实施的技术现代化储备,将使电子战部队在近期具备足够能力有效应对源自军用机器人技术综合体的多重威胁。反制军用机器人技术综合体的进程已成为电子战领域新的内在需求,并很可能成为其长期发展的主要方向之一。
电子战系统的持续进化已成为对军用机器人技术系统(综合体)造成实质性毁伤、维持部队战斗效能、保障集群兵力与重要目标掩护的必要条件。随着军用机器人技术系统(综合体)在战场应用数量的激增,电子战始终是能对武装对抗进程产生重大影响的战略性手段。
由此可见,在现代军事冲突中,针对已发展到新阶段的军用机器人技术综合体的作战应用及反制行动,已积累了丰富经验。要有效对抗此类系统,一定要采用综合手段,寻求更多技术解决方案,并实现战役(战术)层面的高效协同与联动。
在特别军事行动中,电子战系统对抗军用机器人技术综合体的作用已跃升为关键要素,其装备在反制作战中的参与占比数据通过客观监控与专家分析得到证实。现代军事冲突的特征清晰表明:军事行动进程与机器人技术和电子装备的发展水平存在直接关联,这些技术使现代武器平台能够实施侦察并对敌方目标与部队实施非接触式打击。
在特定作战阶段(战斗行动期间),针对敌方电子系统元件采用最大限度多样化的干扰手段(相对于现有生存保障措施体系而言),将能严重阻碍(或完全破坏)其作战功能,从而为战役任务的执行提供关键保障。返回搜狐,查看更加多