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浅析世界军事电子信息装备与技术发展

2010-11-29郝政疆

国防科技工业 2010年11期
关键词:赛博体系结构电子信息

□ 郝政疆 高 翔

未来一段时期,在新军事变革和新军事理论的牵引下,军事电子信息技术仍将保持每3~4年更新一代的迅猛发展势头,为建设信息化军队、夺取信息化战争中的信息优势和决策优势奠定坚实的技术基础,并不断推动电子信息装备体系的建设,为提升基于信息系统的体系作战能力和取得联合作战中的战场优势提供可靠的物质基础。

军事电子信息装备和技术发展现状

1.军事电子信息装备发展现状

军事电子信息系统和指挥控制系统方面,以网络为中心的C4ISR系统建设不断向前发展。全球信息栅格体系结构已制定出3个版本,意在实现对所有信息和服务的可视性、可访问性、共享和理解。同时,美国陆、海、空三军也通过开发陆战网、部队网和指挥控制星座网,以建立适应网络中心战的充分集成和全面网络化的部队,实施网络中心战。

情报侦察监视系统方面,各国都着重发展侦察和预警能力,重点加强了天基、空基和陆基侦察预警装备的建设和部署。美军在红外系统同步轨道卫星、作战及时响应型太空-1侦察卫星、E-2D预警机的研制上取得重大突破,“哨兵”隐身无人侦察机投入作战使用,并通过升级改造提升了“联合星”侦察机、“复仇者”无人侦察机、“全球鹰”高空无人侦察机的作战性能。

通信系统方面,各国继续发展和部署天基通信网络,美军有宽带全球卫星通信系统、移动用户目标系统、先进极高频卫星,俄军有“快车”和“子午线”通信卫星、“彩虹”通信中继卫星,同时,通过研发和改造升级战术通信系统,以提高装备性能和战术通信能力;并注重通过数据链系统的建设,以提高空中网络通信和信息系统与武器的交链能力。

信息对抗系统方面,装备正从分离式向网络化方向发展,为作战部队提供协同的、综合的、多平台(特别是网络中心)的信息对抗能力。美军通过发展先进综合防御电子战系统等,提高了机载电子战系统的自动化和综合化能力;通过发展先进反辐射导弹实现了从“对敌防空压制”到“对敌防空摧毁”作战模式的转变。

赛博空间装备方面,美军成立赛博空间司令部,组建世界上第一个具有实战意义的网络信息战部队,其空、海、陆军也先后组建直属的赛博部队,并开始发展和部署赛博情报获取系统和侦察监视系统等赛博侦察装备,网络基础设施、区域网络外围和计算机终端三个层面的纵深防御装备等软杀伤武器。

2.军事电子信息技术发展现状

在体系结构技术方面,美军自1996年6月发布《C4ISR体系结构框架》1.0版以来,又陆续发了4个版本,旨在更加系统、完整地阐述体系结构框架理论,实现从“以产品为中心”向“以数据为中心”的转变。同时,通过发展体系结构技术,指导和强化军事电子信息系统顶层设计。

信息感知技术方面,先进的情报侦察和预警探测技术已经广泛应用于陆、海、空、天、电等领域的各种装备上,实现对目标的全方位、全天时、全天候、全频域的侦察、探测、识别、定位和监视。尤其是有源相控阵雷达等技术的发展,促进了大型有源相控阵雷达、预警机、第四代和第五代战斗机机载雷达的发展及探测距离的扩展。

通信网络技术方面,卫星通信技术将卫星通信的传输速率提高到吉比特/秒量级,软件无线电技术的应用使软件无线电台的频率已覆盖2兆赫兹~2吉赫兹频段,无线通信技术的应用将无线战术通信系统的传输速率提高到几十兆比特/秒,自由空间光通信的数据传输率达到几十吉比特/秒。

信息对抗技术方面,快速测向、无源定位、模式识别、数据挖掘、信号处理、紫外告警等电子对抗侦察技术提高了电子对抗侦察设备实时分选、识别和威胁判断的能力,固态相控阵干扰等电子干扰技术实现了对多方向多目标干扰能力、跟踪式瞄准干扰能力、烟幕干扰能力、防光电伪装能力和电子隐身能力。

赛博空间技术方面,由于赛博空间理论尚处于概念研究阶段,其主要技术尚待进一步研究突破。传统的协议分析、网管信息捕获分析、用户信息还原、网络拓扑推断、网络流量分析、网络脆弱点识别、拒绝服务攻击、基于协议的攻击等计算机网络侦察和攻击技术依然向前发展,并不断研制出新的工具和装备。

信息基础技术方面,集成电路技术已进入纳米代并且正在向深入化发展,45nm技术进入了规模化应用的水平,32nm已经在高端产品上得到应用;软件设计生产的工程化要求加速了软件复用和软件构件技术的发展,构件化的生产模式已经得到广泛应用和推广,各类软件产品加快向网络化、智能化和高可信的阶段迈进。

军事电子信息装备和技术发展趋势

当前,以美国为代表的军事强国,非常注重从新理论、新思想、新战略、新原理、新技术等多个层面入手,进行军事电子信息装备体系建设和电子信息技术攻关。

1.军事电子信息装备发展趋势

C4ISR系统将向网络化、一体化、智能化方向发展,重点转向以数据为中心的策略和软件开发,提高联合作战能力。装备上将继续发展以全球信息栅格、陆战网、部队网和指挥控制星座网为代表的系统。

情报侦察监视装备将向着装备体系网络化、侦察打击一体化、目标感知实时化、信息处理智能化、承载平台无人化、作战部署空间化的方向发展,实现战场空间的“透明化”,提高武器系统的作战效能。重点将发展天基情报侦察监视系统、侦察打击一体化情报处理系统、新型预警机、导弹防御系统、平流层侦察系统、无人侦察系统、专用侦察船等装备。

通信网络装备将向着大容量、动中通、按需分配带宽、自动网管、安全可靠、互操作和可扩展方向发展,着力提高联合作战战场可靠的网络服务能力、高质量的信息传输和分发能力、可互操作的作战结构能力。重点将发展一体化通信网络,通信卫星系统,联合战术无线电系统,军事物联网,高速率、大容量、保密、抗干扰的新型数据链系统。

信息对抗装备将向着攻防一体化、功能综合化、系统网络化、网电融合化的方向发展,着力提高电磁和网络空间的信息控制能力。重点将发展专用电子干扰飞机、电子侦察飞机、电子干扰吊舱、反辐射导弹、红外对抗系统、新概念武器、赛博战系统装备。

2.军事电子信息技术发展趋势

体系结构技术将完全从“以产品为中心”转向“以数据为中心”,并制定明确的体系结构评估标准,注重体系结构相关工具和参考资源的开发,从信息系统的开发推广到武器系统的顶层设计开发。

信息感知技术除继续发展传感器自身技术外,还将重点发展传感器组网、多传感器融合、数据挖掘、信息共享、信息分发等关键技术,以提高情报侦察监视装备的战场信息收集、快速情报处理和情报信息共享能力。

通信网络技术将根据大带宽、大容量、机动灵活的应用需求,重点发展IP技术、激光通信、太赫兹通信、超宽带通信、大容量光通信、量子通信、认知无线电、自组织网络、新型数据链等关键技术,以提高通信网络装备的抗干扰抗毁能力和互连互通能力,实施准确、多维、实时、可靠的信息传送。

信息对抗技术将结合赛博空间战的需求,重点发展电磁网络侦察、电磁网络信息控制、分布式干扰、光电侦察、超光谱侦察、光电伪装与防护、大功率微波、反辐射、大功率激光、强电磁脉冲、电磁频谱控制等关键技术,以提高对电磁网络空间的信息控制能力。

信息基础技术重点发展微系统三维异构集成技术,减小微系统产品的体积和重量,提高产品的计算与存储性能和智能化水平;发展纳米技术,实现微型化和低功率封装,提高散热性和可靠性;发展生物和新材料技术,开发具有自主性和适应性的新型先进微系统。

对我军电子信息装备和技术发展的启示

一是加强顶层设计指导,优化装备体系建设

深化联合作战背景下的作战需求研究,运用体系结构技术开展各个层次的系统体系结构设计和技术标准体系设计,制定以互操作性为核心、以数据共享为重点的标准规范,开展系统建模和仿真验证,开发和推广通用软件和共性技术产品,加强总部和军兵种战略、战役、战术层面的顶层设计及设计成果的指导作用。

二是加快网络中心研究,构建网络中心系统

紧跟网络中心化发展的潮流,加强信息栅格关键接口框架、网络中心化数据策略、网络中心企业服务等方面的研究,制定网络中心化技术目标、网络中心化系统互操作性实施方案及其开发策略,部署构建网络中心化系统,为部队提供柔性重组、无缝链接的军事电子信息装备。

三是关注军事物联应用,建设战场感知体系

加强军事物联网应用研究,着力打造军事物联网,大力发展军用无线传感器网络,突破关键技术,加强战场感知体系建设,扩大未来作战的时域、空域和频域,确保对战场目标的及时发现、准确识别、精确定位和快速处理,实现战场感知的精确化、武器装备的智能化和后勤保障的灵敏化。

四是强化专项技术攻关,保证装备持续发展

注重多学科及技术的交叉融合研究,科学选取具有较好发展前景、对电子信息装备性能有较大提高的电子信息技术,按照前沿技术、瓶颈技术和关键技术的组织管理和技术研发模式,结合情报侦察等专业领域的需求,制定专项技术攻关计划,早日形成技术突破。

五是开展赛博空间研究,维护电磁网络安全

将赛博空间作为关系国家安全的战略领域,深入研究赛博空间的概念、内涵、主要内容和实施途径,制定相应的防范措施,并研制有效的防护装备,维护我电磁和网络空间的绝对安全,保证国家的利益不受到损害。

六是加强基础技术研究,助力装备性能提升

继续深化“核高基”项目及其成果的推广应用,加强微系统领域的研究,从传感、处理、通信、执行和电源五个方面开展三维集成电路等关键技术攻关,为电子信息装备的研制和功能、性能的提升奠定基础。

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