美军认知电子战技术取得巨大进展

合集下载

认知中心战：应对复杂战争的作战概念

美海军“复仇女神”项目基于网络化协同电子战概念，将不同系统集成，利用无人分布式电子战平台的集群实现大规模协同电子战
速嬗变，现代战争呈现出指数式、爆炸式的复杂变化。

这些变化看上去眼花缭乱，但背后是有规律可循性、时效性、震慑性大大增强，认知战的地位和作用得到空前提高。

未来，战争形态将进入智能化战争，
《孙子兵法》中提到“故兵无常势，水无常形；能因敌变化而取胜者，谓之神”
复杂性战争的制胜关键是给对手制造“决策困境”
子欺骗等手段隐蔽己方军事企图、军事行动和军事目标，向敌方传送有关己方的错误和虚假的作战企图、部队配置、作战能力、作战方案以及战场态势等方面的信息，或借敌方指挥信息系统发送虚假命令和信息，达到诱敌错误判断，扰敌作战指挥的目的。

针对人工智能算控制网、通信传输网、武器铰链网和预警探测网等无线链路的组网特点，综合运用电子干扰、GPS欺骗攻击、指控链路接管、数据劫持控制等技术和手段，压制其数据通信，阻断其通信链路，干扰其作战指挥。

对敌指挥控制、军事通信、预警探测、空天信息等军事网络实施网
无人机逐渐成为战争的主角，作战复杂性进一步增加。

认知技术在电子战装备中的发展分析

而在认知雷达中，自适应功能将被加入到发射机
图１认知雷达的动态闭环反馈系统框图
图１为认知雷达的反馈环，达发射器发出雷
的电磁波照射到周围环境，反射的回波被接收器
景分析器和贝叶斯目标跟踪器。雷达一场景分析器为接收机
描的所有数据，而是采用状态一空间模式，递归升
接收器
环境智能、（
照射／
；
：：
统计参数估计和对境的或然选择
级环境的状态参数，这个过程是必须的，因为环境的变化是没有规律的。对状态的递归升级是应对无规律变化的方法，自适应是同一个意思。在与以前的雷达设计中，自适应 ” 是针对接收机的， “ 都
环境—— 接收机反馈环。
传输波形和传输参数的雷达，自适应地与其他它传感器融合，以共享侦察信息。这种雷达采用相
控阵技术快速扫描，目标的探测与跟踪采用基对
当认知雷达系统开机的时候，系统便与周围
环境开始电磁信号的交换。由于周围环境持续而
强有力地对雷达回波进行影响，雷达扫描一遍后，便记下从周围来的数据，后在以后的不断扫描然
沈妮，龙，伟，肖谢石敖广认知技术在电子战装备中的发展分析
电子信息对抗技术・２第６卷２１０１年ｌ１月第６期
中图分类号：Ｎ７Ｔ９Ｔ９；Ｎ５
文献标志码：Ａ
文章编号：６４２０２１）６一０２０１７ —２３（０１０Ｏ２ — ５

美军电子战装备发展状况探讨

美军电子战装备发展状况探讨摘要：介绍了美军电子战装备的最新发展情况。

主要介绍了美军最新发布的《电子战战略》的发展目标。

简要论述了美军陆军、空军和海军的电子战装备。

关键词：美军；电子战装备；发展探讨引言美军作为世界上电子战能力最先进的国家，一直保持着对电子战建设发展的高度关注。

随着电子战理论的创新和在军事行动中的不断实践与发展，美军认识到电子战的发展与美军转型息息相关，优先进行电子战转型对于实现美军的军队整体转型具有十分重要的战略意义。

为此，美军正在按既定的规划稳步推进电子战的全面转型，以塑造全新的作战能力，巩固其在电子战领域绝对领先的优势。

为适应电子战转型的需要，美军近年来将电子战装备作为武器装备发展的重点，加大了投入和更新换代，其建设取得了重大进展。

1 美军电子战装备的最新发展2017年1月，美国国防部正式发布《电子战战略》。

《电子战战略》由国防部电子战执行委员会拟定，经参联会和各军种评审后提交国防部长签署发布的。

《电子战战略》指出，美国电子战的发展愿景是通过敏捷、自适应和综合的电子战，在各种军事行动中进攻性地夺取电磁频谱优势，发展目标包括：（1）构建电子战体系以确保电磁频谱优势（2）为21世纪的电子战和电磁频谱作战进行作战训练和教育（3）为部队提供敏捷、自适应和综合的电子战能力（4）加强与工业界、学术界、政府机构和联盟的伙伴关系2017年4月，美国陆军发布新版FM3-12《赛博空间和电子战作战》野战手册。

该条令手册阐述了赛博空间行动、电子战、赛博空间电磁行动的基础知识与指导原则，提供了美国陆军赛博空间行动与电子战作战战术和流程，对统一的陆地作战和联合作战提供支持。

2017年10月，美国战略与预算评估中心发布了《决胜灰色地带—应用电磁战重获局势掌控优势》报告。

报告指出电磁战是应对中俄“灰色地带挑衅”的有效措施，分析了美国的电磁战能力需求及其作战优势，提出了应用小型无人机“蜂群”等新的电磁战概念及其技术以实施精确打击和电子进攻。

美国海军电子战系统现状及发展趋势

美国海军电子战系统现状及发展趋势
唐宏
【期刊名称】《舰船电子对抗》
【年(卷),期】2018(041)005
【摘要】电子战是现代战争胜利的保证.一直以来,美国海军非常重视电子战系统的发展和建设,构建了包括舰载电子战系统、舷外电子战系统和舰载机电子战系统在内的立体电子战体系.以电子对抗任务使命为出发点,针对美国海军电子战系统的发展现状和发展趋势进行了详细分析,总结出了认知电子战、一体化综合射频技术等美海军电子战系统的主要技术发展方向,对我国电子战技术的研究和发展有一定的帮助.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】唐宏
【作者单位】海军装备部装备采购中心,北京100071
【正文语种】中文
【中图分类】TN97
【相关文献】
1.美国海军积极推动舰载电子战系统的升级 [J],
2.美国海军陆战队拟为多个机型装备新型通用电子战系统以应对EA-6B“徘徊者”电子战飞机的退役 [J],
3.美国海军下一代电子战系统进入全速率生产 [J],
4.美国海军订购更多SEWIP Block2舰载电子战系统 [J],
5.美国海军舰载电子战系统的现状及发展 [J], 程翔
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

美军智能化武器装备体系发展

参考内容二
基本内容
基本内容
随着科技的迅速发展，无人机已成为现代战争中的重要力量。作为世界上最强大的军事大国之一，美国在无人机装备的研发和应用方面处于领先地位。本次演示将详细分析美军无人机的现状以及未来发展趋势，并探讨其未来可能在技术、装备和应用领域的创新。
一、美军无人机装备现状
1、装备种类和数量
基本内容
接下来，我们深入分析美军智能化武器装备体系的发展趋势。首先，随着人工智能技术的不断突破，未来美军智能化武器装备体系将更加自主化。这意味着武器装备将能够在无人类干预的情况下，独立完成侦察、决策、攻击等任务。其次，随着量子计算机等新兴技术的发展，美军智能化武器装备体系的运算能力和反应速度将得到极大提升。这将使得智能化武器装备在战场上具备更强的实时应对能力，从而更好地适应瞬息万变的战场环境。
3、应用领域扩大
3、应用领域扩大
随着技术的进步，美军无人机装备的应用领域也将进一步扩大。未来无人机不仅将应用于传统的侦察和作战领域，还将深入到民事领域，如灾害救援、边境巡逻等。
三、应用场景及优势
1、战争与和平
பைடு நூலகம்
1、战争与和平
在战争与和平领域，美军无人机装备发挥了重要的侦察和打击作用。例如，全球鹰无人机在阿富汗战争中成功执行了多次高空侦察任务，为美军提供了重要的情报支持。同时，捕食者无人机也多次成功打击了塔利班高级目标，为战争胜利立下了汗马功劳。
美军智能化武器装备体系发展
基本内容
基本内容
随着科技的飞速发展，智能化武器装备逐渐成为现代战争的主导力量。在这篇文章中，我们将探讨美军智能化武器装备体系的发展历程、现状以及未来趋势，并分析其对未来战争的影响。
基本内容

美军电子战技术新动向

美军电子战技术新动向以信息技术为核心的高科技迅猛发展而引起的新军事革命，将直接改写未来的战场格局，并给未来高技术局部战争带来深刻影响。

本文从电子战技术和装备的发展特点两个方面，结合美国电子战的现状对美军电子战发展方向进行探讨。

1 美军电子战技术的发展特点1.1 强调信息优势，重视提高信息获取能力"谁掌握了信息，控制了网络，谁就将拥有整个世界"。

这是著名未来学家托夫勒的名言。

面向21 世纪，美军特别重视提高信息获取能力，强调对战场态势的了解，不断建立和完善情报侦察和监视体系。

2000 年 1 月 5 日，美国参谋长联席会议副主席理查德·迈尔斯声称，美军已决定将信息战正式纳入军事行动和作战行动范畴，2 月 15 日，美国总统克林顿在白宫主持召开了史无前例的"网络安全高峰会议"，5 月，美参联会《2020 联合构想》提出，美军在未来战争中要夺取和保持信息优势，"凭借信息优势取得决策优势"。

陆军新近部署的车载情报侦察系统将进一步提高获取战场信息的能力。

在未来相当长一段时间内，美国依赖现在和未来的技术，即高质量的情报、监视、侦察技术，将继续保持在这一领域的优势。

1.2 电子战的重点是 C4ISR 对抗和精确制导武器的对抗未来战场上精确制导武器以其极高的命中率和作战效能成为主战兵器。

精确制导武器的大量装备和广泛使用，使对抗精确制导武器成为未来战场的重要内容。

由于精确制导武器的关键部分是电子系统，所以电子对抗是对付精确制导武器的最有效手段。

美国军方未雨绸缪，在拥有强大的精确打击能力的同时，更加重视反精确打击的研究。

C4IS R系统是未来战场上作战双方对抗的焦点。

美国在大力发展自己的 C4ISR 系统的同时，更是着眼于未来的信息化战场，提出了电子斩首的原则，"置盲"敌指挥中心、战斗信息中心，对敌军的各级部队的决策机构进行信息攻击，并积极研制具有大范围压制能力的电子干扰或大功率电磁波武器，提出了采用反辐射武器和精确制导武器攻击节点的战略思路。

浅析美认知战对大国战略稳定的影响

2017年9月，美空军前参谋长大卫·古德芬首次在军事上提出了认知战的概念主要价值在于其对信息技术的重视能够提高情报、监视、侦查（ISR）的能力以及战略预警速度，通过平时对开源情报的收集、分析、处理，战时有效缩短决策链路，帮助美国及盟友掌握信息认知优势夺取战略主动。

在北约创新中心推出的名为《认知战》的项目文本中，将其概括为在传统战略领域“保护自己决策过程，扰乱对手决策过程”的通信中继、导航定位、精确打击、效果评估的作战循环。

最后网络攻击和防御的强化与美国对认知战关键节点的掌控相辅相成，美国凭借完备的网络信息体系研发“社交机器人”操控信息数据，控制特定领域和关键事件的流量阈值，制造“震网”病毒攻击对手重点网络基础设施，发展伤害对手认知能力的网络攻防手段，有效遏制对手赛博空间美国DARPA布局的脑与神经科学领域相关项目国家政府公信力影响政治稳定。

在俄罗斯“心智战”理论中，历史和文化是美西方对俄心智战攻击的重点领域，通过对其民众国家信仰、民族认同、社会文明等意识形态领域的攻击，否定俄罗斯政权合法性。

另一方面，美认知战作为构筑西式价值观阵营的政治抓手逼迫盟友选边站队。

借助美国对国际话语权国政治格局，特别是美国国内民粹主义、政治极化、种族歧视等问题频发情况下，大国间认知域的角力只会加剧此类矛盾，导致认知战攻击对手的同时不可避免伤害自身，在冲突螺旋式升级的背景下整体政治安全更不可能实现。

制造划线难题，相互威慑无法实现。

在战略稳定的视角下，相互社交媒体如Facebook利用精准推送影响舆论走向用有利于未来大国战略稳定。

北约将人的大脑列为继陆海空天网之后的第六域，强调“为你的大脑而战”。

在美认知战中，意识植入和读取已初见雏形，随着脑科学军事化运用的持续深入，战争风险和伦理问题将逐渐暴露。

意识操控的强制性与不可防御性，在现行国际法框架下难以得到有效规制和调和，认知域的霍布斯状态又将不自觉地加剧有能力主体对脑科学军事化的追逐。

美军加快推进智能作战平台建设的主要做法

美军加快推进智能作战平台建设的主要做法作为世界上最强大的军事力量之一，美国军队一直在加速推进智能作战平台的建设，以保持其在现代战争中的优势地位。

为了实现这一目标，美国军队采取了一系列主要的做法，包括技术创新、合作伙伴关系、战术应用和人才培养等方面的努力。

美国军队加快推进智能作战平台建设的主要做法之一是通过技术创新。

美国军方一直在积极探索和研发各种新型军事技术，包括人工智能、大数据、物联网、无人机等。

这些技术的应用使得美国军队能够更加智能和高效地进行作战，提高了其作战能力和战场优势。

美国军队利用人工智能技术开发了一系列智能作战平台，如智能无人机、智能装甲车、智能无人潜艇等，这些平台能够自主执行任务、实现协同作战、减少人员伤亡，并且具有更高的精确度和有效性。

美国军队加快推进智能作战平台建设的主要做法是通过建立合作伙伴关系。

美国军队与各种技术公司、科研机构、大学院校等合作，共同开展智能作战平台的研发和应用。

这种合作关系使得美国军队能够充分利用外部资源和知识，加快技术创新和产品开发的速度，提高了军队的战斗力和应对能力。

美国军队还与其它国家的军队开展军事合作，分享智能作战平台的使用经验和技术成果，互相学习和借鉴，共同促进全球智能作战平台的发展和应用。

美国军队加快推进智能作战平台建设的主要做法是通过战术应用。

美国军队在各种战争和冲突中积极运用智能作战平台，展现了其强大的战斗力和作战效果。

在反恐作战中，美国军队利用智能无人机对恐怖组织进行定点精准打击，多次取得了重大战果；在海上冲突中，美国军队利用智能无人潜艇进行海底探测和侦察，获取了对手的重要情报信息；在网络战中，美国军队利用智能网络防御平台对敌方网络实施攻击和防御，保护了军事信息系统的安全。

这些战术应用使得美国军队能够更好地应对各种战争形式和作战场景，增强了其军事实力和国际地位。

美国军队加快推进智能作战平台建设的主要做法是通过人才培养。

美国军队注重人才队伍的建设和培养，重视科技人才和战略智囊的培养和选拔。

美军电子对抗发展趋势对我军的启示

美军电子对抗发展趋势对我军的启示作者：韦泊言王冰清来源：《科技视界》2018年第10期【摘要】本文在研究中以美军对抗发展趋势为核心，从信息获取能力、电子防护能力、制导武器对抗能力、电子战飞机等方面入手，浅谈美军电子对抗发展趋势对我军的启示，为我军对抗能力的提升提供借鉴和帮助。

【关键词】美军；电子对抗；发展；启示中图分类号： E712 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）10-0237-001DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.10.113美军对电子对抗技术十分重视，在对抗前进行先进技术研究，实现技术层面的连贯性与发展性，保持电子对抗技术的市场垄断。

电子对抗装备与技术是电子对抗的物质基础，相比于美军而言，我国电子对抗技术发展起步较晚，基础较为薄弱，需要借鉴先进的成功经验，加上我国的电子对抗发展的具体情况，构建完整的理论体系，不断创新电子对抗技术的发展和革新，通过研究美军电子对抗发展趋势，获取经验和启示，内化到我军电子对抗发展中，进而提高我军综合电子对抗能力。

在这样的环境背景下，探究美军电子对抗发展趋势对我军的启示具有非常重要的现实意义。

1 加强信息获取，掌握信息优势著名未来学家托夫勒曾说过：“谁掌握了信息，控制了网络，就会拥有整个世界。

”自冷战后，美国由于具备经济、技术、军事等方面的优势，称霸世界的野心日益增加，把信息技术当作控制世界的关键要素，特别是在海湾战争以来，利用信息这一决定性战略资源，不断强化信息技术的研究与应用，在理论、组织、技术、人才等方面预先准备，加大信息作战理论研究力度，促进部队信息化建设，企图通过信息优势来实现政治、文化、军事的霸权。

当前，美军在信息技术领域仍然位世界领先水平，技术优势和装备优势较为明显，已经形成较为全面信息作战与作战思想，包括信息威慑、信息污染、信息封锁以及信息肢解等作战方法，使得世界各国军队纷纷效仿，也是我军值得借鉴的地方。

探索深度学习下的认知电子对抗技术

探索深度学习下的认知电子对抗技术摘要：本文介绍了深度学习下的认知电子对抗技术，着重探讨了认知电子对抗技术的攻击和防御方法。

在攻击方面，我们介绍了对抗性样本的生成方法，例如FGSM、DeepFool、CW等，并举例说明了攻击成功的例子和影响。

在防御方面，我们介绍了对抗性样本检测方法和对抗性训练方法，并讨论了防御成功的例子和限制。

最后，我们探讨了认知电子对抗技术的应用前景和未来发展方向和挑战。

关键词：深度学习；认知电子；对抗技术近年来，深度学习技术在计算机视觉、自然语言处理、语音识别等领域取得了显著的进展。

然而，深度学习模型也面临着诸如对抗性攻击、隐私泄露等安全风险。

特别地，认知电子对抗技术在攻击和防御方面都表现出极高的潜力和挑战。

因此，本文旨在介绍深度学习下的认知电子对抗技术，探讨攻击和防御的方法，为深度学习模型的安全性提供一些启示和思路。

1认知电子对抗技术的概述认知电子对抗技术是指利用深度学习技术对抗性样本进行攻击或防御的技术。

认知电子对抗技术可以通过修改输入数据，使得深度学习模型做出错误的预测或分类。

认知电子对抗技术的攻击和防御方法通常建立在深度学习模型对输入数据的高度敏感性基础上，旨在提高深度学习模型的鲁棒性和安全性。

2认知电子对抗技术的攻击攻击者可以使用不同的方法生成对抗性样本，如FGSM、DeepFool、CW等。

FGSM（Fast Gradient Sign Method）是一种简单但有效的攻击方法，通过在输入数据的基础上加上经过模型反向传播后的梯度，生成一个对抗性样本。

DeepFool则是一种基于线性化的攻击方法，它通过将模型的决策边界线性化，然后最小化模型从正确分类到错误分类所需的扰动量，生成一个对抗性样本。

CW （Carlini and Wagner）则是一种更复杂的攻击方法，它使用了一个优化器来寻找最小扰动量，并且可以设置不同的目标，如误分类、对抗样本的相似性等。

这些攻击方法可以导致深度学习模型的预测出现错误，从而影响模型的安全性和可靠性。

人工智能技术军事应用重点领域及成熟度评价研究

２０２４－０４４６（２）指挥控制与仿真ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ６３㊀引用格式：陶锐，杨祖耀．人工智能技术军事应用重点领域及成熟度评价研究［Ｊ］．指挥控制与仿真，２０２４，４６（２）：６３⁃６８．ＴＡＯＲ，ＹＡＮＧＺＹ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｋｅｙａｒｅａｓａｎｄｍａｔｕｒｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＡＩｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＣｏｍｍａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ＆Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，２０２４，４６（２）：６３⁃６８．人工智能技术军事应用重点领域及成熟度评价研究陶㊀锐，杨祖耀（海军研究院，上海㊀２００２３５）摘㊀要：从人工智能技术的概念㊁原理和分类入手，重点分析了人工智能技术三类主要军事应用场景和八个重点军事应用方向，并综合运用技术专利分析成熟度评估方法和高德纳技术成熟度曲线，对人工智能军事应用八个重点方向进行成熟度评价㊂关键词：人工智能；军事应用；成熟度中图分类号：Ｅ９１／ＴＰ１８㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃３８１９．２０２４．０２．００９ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｋｅｙａｒｅａｓａｎｄｍａｔｕｒｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＡＩｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＴＡＯＲｕｉ，ＹＡＮＧＺｕｙａｏ（ＮａｖａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２３５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔａｒｔｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＡＩｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｒｅｅｍａｉｎｓｃｅｎａｒｉｏｓａｎｄｅｉｇｈｔｋｅｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆＡＩｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｕｓｅｓｔｈｅｍａｔｕｒｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐａｔｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｔｈｅＧａｒｔｎｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｔｕｒｉｔｙｃｕｒｖｅｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｍａｔｕｒｉｔｙｏｆｅｉｇｈｔｋｅｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆＡＩｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＩ；ｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｍａｔｕｒｉｔｙ收稿日期：２０２３⁃０３⁃０２修回日期：２０２３⁃０４⁃１１作者简介：陶㊀锐（１９８２），男，硕士，副研究员，研究方向为人工智能技术军事应用㊂杨祖耀（１９９０），男，硕士，助理研究员㊂㊀㊀当前，世界各军事大国均把人工智能作为未来核心军事竞争的重要方向，不断加大科研经费投入，争先抢占人工智能竞争高地㊂美国已将人工智能置于维护其主导全球军事大国地位的科技战略核心，在其第三次抵消战略中也是重中之重，目前在人工智能的军事应用方面已经取得了较大的优势㊂俄罗斯则把更多的精力放在了硬手段的智能化改造上，基于雄厚的军事工业基础，其在智能军事领域的前瞻探索与布局不容小觑㊂以色列在人工智能技术的研究和军事应用方面投入了大量人力和资金，其在人工智能军事应用方面的能力已经得到了广泛的认可［１⁃２］㊂大力发展军事智能科技，首要任务之一是厘清人工智能技术的作用机理和特征，分析人工智能技术将发挥重要作用的应用场景，判断军事应用的主要发展方向，同时对各技术和应用领域的成熟度进行科学评估，从而为军事智能科技发展提供技术支撑㊂１㊀人工智能技术概述人工智能作为一门前沿交叉学科，人们对其概念和定义一直存有不同的观点，比较经典的是教材‘人工智能：一种现代的方法“中的定义：像人一样思考㊁像人一样行动㊁理性地思考㊁理性地行动的系统［３］㊂人工智能是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟㊁延伸和扩展人的智能，感知环境㊁获取知识并使用知识获得最佳结果的理论㊁方法㊁技术及应用的系统，这对人工智能的基本思想和内容做出了解释，即围绕智能活动而构造的人工系统㊂人工智能是知识的工程，是机器模仿人类利用知识完成一定行为的过程，通常将人工智能分为弱人工智能和强人工智能㊂人工智能的工作原理是将大量的数据㊁超强的运算能力和智能算法三者结合起来，建立一个解决特定问题的模型，使程序能够自动地从数据中学习潜在的模式或特征，从而实现接近人类的思考方式㊂总体来说，人工智能是算法核心㊁是数据基础㊁是算力关键，其在军事上能否高效应用还取决于基础设施的建设情况，比如大宽带㊁低延迟㊁全覆盖的军事网络㊂学术界对于人工智能技术的分类也一直存在争议，不同的角度㊁不同的维度以及不同的应用领域都会产生不同的分类㊂笔者认为，虽然不同的角度和维度会产生不同的技术分类，但是从人工智能本身的机理和发展历史来看，主要有三大类㊂第一类是从大脑结构模拟的原理出发，主要以人工神经网络为代表，第二类是从逻辑思维模拟的角度出发，主要是专家系统研究为代表，第三类是从智能行为模拟的角度出发，主要以动作系统研究为代表㊂当然，这三类技术在不断发６４㊀陶㊀锐，等：人工智能技术军事应用重点领域及成熟度评价研究第４６卷展过程中会有交叉重叠的部分，但是从最初的机理来说，目前主要有这三大类㊂２㊀人工智能技术军事应用场景人工智能将主要在以下三类军事应用场景中发挥重要作用㊂１）替代重复性劳动对于需要大量人力和时间才能完成的任务，尤其是那些可预测的㊁规则或模式不变的任务，通常是可以自动化操作的，通过应用人工智能技术不仅能解放人力，还能更快速地完成任务㊂例如，２０１５年的一份重要报告显示，通过应用人工智能技术自动挖掘分析涉及伊斯兰国（ＩＳＩＳ）的２２００多起军事冲突，得出了ＩＳＩＳ车载路线与实施爆炸袭击的关系，不仅解放了人力，还节省了大量时间；美军Ｍａｖｅｎ计划旨在应用人工智能技术，对无人机拍摄的大量监控视频进行处理㊁利用，自动识别敏感目标，减轻人力负担㊂２）快速处理海量信息战场态势瞬息万变，信息多源且信息量大，有很多情景需要指挥员和操作人员在短时间内综合分析判断形势并做出决策㊂例如，评估多枚导弹来袭时我方被击中的可能性，以及采取何种规避和反击方法更有效；美国海军的声呐技术人员对特定声波信号进行标识，以期利用人工智能技术从声呐信号中自动区分俄罗斯潜艇和鲸鱼；图像分析人员通过对包含民用车辆和装甲车的图片分别打上数据标签，可以利用人工智能技术对出现在监控视频中的车辆进行实时准确区分；战时的后勤力量调度和交战中的实时航路规划等场景都可以发挥人工智能的作用㊂３）非理想环境作业人工智能技术可以在某些特殊的空间发挥作用，例如，人不能长期存在的恶劣环境，如核辐射㊁高温高湿㊁缺氧环境；人无法进入的狭窄空间，如小口径管路等；危险环境，如可能有地雷㊁水雷的地方㊂人在这些非理想环境中作业存在难以克服的困难和危险，借助人工智能技术，可以通过无人装备与人配合进行作业，甚至机器完全自主作业，提高作业效率和安全性，例如管路机器人㊁排雷机器人等㊂３㊀人工智能军事应用重点方向本文基于观察㊁判断㊁决策㊁行动（ＯＯＤＡ）循环提出人工智能的八个军事应用重点方向分别是：作战辅助决策㊁态势感知与目标识别㊁情报分析处理㊁无人平台㊁智能武器装备㊁电子对抗与网络攻防㊁智能化后勤保障㊁人效增强，其与ＯＯＤＡ循环的对应关系如表１所示㊂表１㊀人工智能军事应用重点方向与ＯＯＤＡ循环的对应关系Ｔａｂ１㊀ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｋｅｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆＡＩｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＯＯＤＡ应用方向观察Ｏｂｓｅｒｖｅ判断Ｏｒｉｅｎｔ决策Ｄｅｃｉｄｅ行动Ａｃｔ作战辅助决策态势感知与目标识别情报分析处理无人平台智能武器装备电子对抗与网络攻防智能化后勤保障人效增强㊀１）作战辅助决策将人工智能技术应用于指挥控制，可以压缩指挥员在循环中的时间，指数级提高决策的速度，实现多域联合作战指挥与控制的目标，以取得未来战争的制胜权㊂但是短期内，人工智能技术在指挥控制决策中还不能取代人，只能作为辅助的角色㊂美军对于指挥控制智能化也持谨慎态度，美军在２０１６年发布的‘自主性“研究报告中指出，人工智能可用于对部队和指挥官进行告警和提供行动方案建议，但还远远没有达到能够代替人类制定决策的程度㊂美军与指挥控制智能化相关度较高的项目主要有三个，分别是深绿指挥官虚拟参谋和阿尔法㊂２）态势感知与目标识别战场态势是指作战双方各要素的状态㊁变化与发展趋势，主要包括兵力部署情况㊁装备情况㊁地理环境㊁天气条件等，未来战争中，以人工智能为基础的评估技术是辅助指挥员进行战场态势评估最有效的手段之一㊂在情报侦察方面，美陆军正致力于解决机械化地面站中目标数据收集的问题，例如，为了融合识别目标所必需的传感器信息，提升作战人员对战场态势的理解，美陆军开展了人工智能传感器原型设计，通过远程ＥＯ／ＩＲ或热成像传感器收集和组织战斗数据，帮助武器操作人员更快地攻击敌方目标㊂又如，美国陆军研究实验室研制了微电子机械系统和图像获取系统，以使空中和地面无人装备具备自主飞跃建筑物并传递建筑物内相关信息的能力㊂３）情报分析处理针对现有情报分析手段单一㊁对数据格式要求较高㊁直接服务决策难度较大等问题，通过引入和改进人工智能深度学习算法，利用机器学习技术，分析采集到的目标图像㊁声音㊁文字㊁视频以及各要素信息，快速㊁自主将原始监视数据转变为可帮助指挥官做出关键作第２期指挥控制与仿真６５㊀战决策的可用信息，从而大幅提高情报分析的质量和速度㊂为了解决无人机传感器获取的庞大数据量超出情报分析人员分析能力的问题，美军成立了算法战跨职能小组（ＡＷＣＦＴ），以实现自主分析无人机提供的大量视频信息的目标，该项目将计算机视觉和机器学习算法融入智能采集单元，自动识别针对目标的敌对活动，实现分析人员工作的自动化，让美军能够根据数据做出更有效和更及时的决策㊂４）无人平台随着人工智能时代的到来，无人机（ＵＡＶ）㊁无人车（ＵＧＶ）㊁无人艇（ＵＳＶ）㊁无人潜航器（ＵＵＶ）等以无人技术为主导的新型武器装备逐渐登上战争舞台，增强了陆㊁海㊁空等多军种的作战能力，改变了未来战争的样式和形态㊂目前，全球已有３２个国家先后研制出１５０余种型号的无人机，１０多个国家装备或正在研制无人舰艇和无人作战车辆，其中俄罗斯和美国在新一代智能军用机器人领域处于领先地位㊂俄罗斯已经开始在国家层面对无人作战系统的建设发展进行总体规划，重点关注的是无人机和地面战斗机器人的发展㊂美国的无人系统研发水平处于世界领先水平，相关装备包括智能无人机㊁智能无人战车㊁无人海上／水下系统和智能导弹等㊂５）智能武器装备智能导弹是一种具有自主感知和态势认知能力㊁可以适应战场变化的智能化导弹系统，美国已有个别型号智能导弹进行了列装㊂由ＤＡＲＰＡ和美国海军研究实验室合作开发的人工智能远程反舰导弹（ＬＲＡＳＭ）已在美国空军战机㊁海军战舰和舰载机部署，该导弹可以从敌方大量战舰中自动找到特定的攻击目标，导弹上安装的ＡＩ多模式定位器能确保目标被击中并下沉的概率最大化㊂ＬＲＡＳＭ不会发射出任何敌方能够检测出的信号，结合低雷达散射截面机身和低红外特征，大幅提高了武器生存力，多个ＬＲＡＳＭ还可以作为一个群体，共享数据协同攻击㊂６）电子对抗与网络攻防近年来，随着电磁频谱和新一代网络技术的发展，以自适应多功能雷达为代表的一大批新型电子战装备相继出现，战场射频系统更加复杂灵活，对电子对抗技术提出了新的更高的要求，具备自主态势感知㊁决策和自适应电子防护的认知电子战技术和网络攻防技术，逐渐走上对抗的舞台㊂未来的智能化战争中许多人工智能武器将投入战场，夺取和防护信息传输通道变得至关重要，发展电子对抗和智能网络对抗是未来战争的必然趋势㊂美军为提高现役装备的认知能力及作战效能，逐步将认知的概念引入电子战设备中，目前已经上马了一系列认知电子战项目，如自适应雷达对抗项目（ＡＲＣ）㊁自适应电子战行为学习项目（ＢＬＡＤＥ）㊁城市军刀项目㊁认知干扰机项目（ＣＪ）㊁电子战技术项目㊁极端射频频谱条件下的通信项目（ＣＯＭＭＥＸ）等㊂７）智能化后勤保障随着武器装备的快速发展和信息化程度的不断提高，美军在装备维修及保障领域提出了不少新的策略和方式，实施以网络为中心的后勤保障体系，为实现美军提出的精确后勤㊁感知与反应后勤保障打下了坚实基础㊂美军在海湾战争后开始运用物联网技术实现全资产的在储㊁在运和在处理感知，美军军事配送相关系统中射频识别标签使用数量超过３００万，设置在科威特㊁阿富汗和巴基斯坦等国的射频识别标签读写站超过３１００个㊂另外，美军运用云计算和大数据技术实现了作战保障基础设施的集中统一和信息融合处理，主要对各军种原有配置各异的２００多个大㊁中型计算台站进行整合㊂人工智能实时分析在陆军和空军基于状态的维修（ＣＢＭ）应用中已经取得了很大成功，例如，美国陆军借助海量的历史数据，成功分析出与潜在发动机故障㊁关键车辆系统相关的信息㊂８）人效增强将人工智能技术引入单兵作战装备，极大提高单兵和团体作战能力，未来发展趋势是将单兵和武器子系统㊁综合头盔子系统㊁计算机／无线电子系统㊁软件子系统㊁防护服与单兵设备子系统等五个子系统一体化整合㊂美军最新一代的单兵作战装备奈特勇士性能远超其第一代单兵装备陆地勇士，其系统的核心是一个全彩色㊁无须手持的单目显示器，视觉效果非常清晰，还包括计算机㊁导航系统㊁控制单元㊁电台和耳机话筒等设备，士兵通过这些设备可以显示自身㊁队友和敌人的行踪与位置，并且所有线缆都隐藏在士兵身穿的防护背心中，奈特勇士能够实现为徒步指挥员提供无与伦比的态势感知和战场解读能力，使他们能够在战术任务中更快㊁更正确地进行决策，并将徒步士兵连接到网络之中㊂另外，美陆军航空兵部队运输类直升机的飞行员已装备陆军全球军事指挥控制系统信息系统，借助该系统，美军的直升机驾驶员可与前线任何一个士兵保持联络，并指挥地面部队的整体行动，也可以联系上级指挥官，获取指令和汇报战况，同时，该系统还是一个数据收集系统，为美军未来的网络数字化战场指挥系统提供支持㊂４㊀成熟度评价４１㊀技术专利分析成熟度评估自２０世纪７０年代美国国家航空航天局（ＮＡＳＡ）６６㊀陶㊀锐，等：人工智能技术军事应用重点领域及成熟度评价研究第４６卷提出技术成熟度评估以来，目前国内外进行技术成熟度评估主要有四种方法：技术就绪水平（ＴＲＬ）方法㊁技术文献计量（ＴＢＭ）方法㊁技术专利分析（ＴＰＡ）方法和技术性能测量（ＴＣＭ）方法㊂其中，技术专利分析与发明问题解决理论（ＴＲＩＺ）紧密相连，ＴＲＩＺ理论根据技术生命周期理论，把技术的发展分为萌芽期（婴儿期）㊁成长期㊁成熟期㊁衰退期四个阶段［４⁃５］㊂当前基于ＴＲＩＺ理论进行技术成熟度分析得到业内学者广泛认同，通过对专利数据信息的分析和拟合，可以得出较为权威的技术成熟度㊂通过获取公开的人工智能各技术领域专利数据，经过数据分析，可初步判断人工智能各领域技术成熟度㊂中国人工智能发展产业联盟（ＡＩＩＡ）发布的‘中国人工智能产业知识产权白皮书（２０２１）“对人工智能重点技术领域和应用领域的专利进行了宏观和微观分析，根据该白皮书披露的内容，同时参考２０１９和２０２０版白皮书［６⁃８］，可以统计得出人工智能重点技术和应用领域的专利数量，根据专利申请数量判断各领域的成熟度，见表２㊂表２㊀人工智能重点技术和应用领域专利申请数量和成熟度Ｔａｂ２㊀ＰａｔｅｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔｙａｎｄｍａｔｕｒｉｔｙｉｎｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓｏｆＡＩ技术领域计算机视觉语音识别自然语言处理智能家居智慧医疗专利数量６８７２２８件５２２７８４族１６７７万件１２４１万族９１３１６族（２００１－２０２１）１８０１７族（２０１０－２０２１）１５万＋件（２０００－２０２１）成熟度３成熟期３成熟期２成长期１萌芽期３成熟期技术领域智慧防疫智慧交通网络智能智能客服智能驾驶专利数量２７０８４５件１２９１５件（２００１－２０２１）４７６２５件２７９１８族（２０１０－２０２１）５３２５万件４９３０９４件３１９００３族（２０００－２０２１）成熟度２成长期１萌芽期２成长期３成熟期３成熟期技术领域智能媒体智慧城建智慧教育智慧物流智能制造专利数量８６０５６件２４８１件（２０００－２０２１）７６８２５件６４４２１族９４９３７件（２０００－２０２０）９６２１４６件６７万＋族（２００１－２０２０）成熟度２成长期１萌芽期２成长期２成长期３成熟期㊀４２㊀高德纳技术成熟度曲线高德纳咨询公司（ＧａｒｔｎｅｒＧｒｏｕｐ）是ＩＴ领域权威的咨询公司，它采用光环曲线（ＨｙｐｅＣｙｃｌｅ）描述法，将新技术发展的生命周期分为五个阶段：技术萌芽期㊁期望膨胀期㊁泡沫破裂低谷期㊁稳步爬升复苏期㊁生产成熟期［９］㊂高德纳公司每年都会发布新兴技术发展趋势报告，近年来由于新一代人工智能技术兴起，高德纳公司发布了人工智能技术发展趋势，２０２２年人工智能技术成熟度见图１㊂从图１中可以看出，当前人工智能技术分支绝大多数处于前三个时期（技术萌芽期㊁期望膨胀期㊁泡沫破裂低谷期），成熟度都不高，只有智能应用㊁数据标记和注解㊁计算机视觉的技术成熟度较高，处于稳步爬升复苏期㊂４３㊀人工智能军事应用重点方向成熟度评估目前，关于人工智能技术有多种分类方法，业界并没有一致的分类标准㊂公开可获取的人工智能技术专利数据并不全面，高德纳成熟度曲线中涵盖的人工智能技术分类也不全，并且技术专利将技术成熟度分为４个等级，Ｇａｒｔｎｅｒ成熟度曲线将技术成熟度分为５个等级㊂本文采用装备领域常用的技术成熟度等级ＴＲＬ１⁃ＴＲＬ９来划分技术领域的成熟度，将上述两种方法相结合来评估人工智能技术成熟度，具体方法为成熟度＝专利分析成熟度／４∗９，高德纳成熟度无数据高德纳成熟度／５∗９，专利分析成熟度无数据专利分析成熟度＋高德纳成熟度，㊀㊀㊀其他ìîíïïï针对人工智能军事应用八个重点方向，本文从各应用方向涉及的技术和应用领域入手，综合技术专利分析成熟度评估和高德纳技术成熟度曲线，分析得出各领域的成熟度，最后对各应用方向涉及的领域成熟度进行加权平均后取整数，得出八个重点应用方向的综合评价成熟度㊂经过数据综合㊁比较判断，得出现阶段人工智能军事应用重点方向成熟度等级如表３所示㊂第２期指挥控制与仿真６７㊀图１㊀２０２２年人工智能技术成熟度曲线Ｆｉｇ１㊀ＡＩｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｔｕｒｉｔｙｃｕｒｖｅｉｎ２０２２表３㊀人工智能军事应用重点方向成熟度Ｔａｂ３㊀ＭａｔｕｒｉｔｙｏｆｋｅｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆＡＩｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ军事应用方向涉及技术领域专利分析成熟度高德纳成熟度本文评估成熟度综合评价自然语言处理２成长期３低谷期５知识图谱２过热期３６作战辅助决策深度学习３低谷期５４ＴＲＬ４决策智能１萌芽期１８因果人工智能１萌芽期１８态势感知与目标识别计算机视觉３成熟期４复苏期７ＴＲＬ７语音识别３成熟期６７５深度学习３低谷期５４数据标记和注解４复苏期７２情报分析处理自然语言处理２成长期３低谷期５ＴＲＬ５知识图谱２过热期３６深度学习３低谷期５４智能媒体２成长期４５无人平台智能驾驶３成熟期３低谷期６ＴＲＬ５智能机器人２过热期３６负责任的人工智能１萌芽期１８计算机视觉３成熟期４复苏期７智能武器装备计算机视觉３成熟期４复苏期７ＴＲＬ５深度学习３低谷期５４智能制造３成熟期６７５人工智能信任㊁风险和安全管理１萌芽期１８６８㊀陶㊀锐，等：人工智能技术军事应用重点领域及成熟度评价研究第４６卷续表３军事应用方向涉及技术领域专利分析成熟度高德纳成熟度本文评估成熟度综合评价电子对抗与网络攻防深度学习３低谷期５４ＴＲＬ４合成数据２过热期３６网络智能２成长期４５生成式人工智能２过热期３６智能化后勤保障深度学习３低谷期５４ＴＲＬ５智慧物流２成长期４５智慧医疗３成熟期６７５智慧防疫２成长期４５智慧交通１萌芽期２２５人效增强智能制造３成熟期６７５ＴＲＬ５智能机器人２过热期３６计算机视觉３成熟期４复苏期７负责任的人工智能１萌芽期１８㊀４㊀结束语人工智能已经成为世界各军事大国争先占领的未来军事科技制高点，大力发展军事智能科技，已然成为共识㊂人工智能将主要在替代重复性劳动㊁快速处理海量信息㊁非理想环境作业等三类军事应用场景中发挥重要作用，军事应用的重点方向包括作战辅助决策㊁态势感知与目标识别㊁情报分析处理㊁无人平台㊁智能武器装备㊁电子对抗与网络攻防㊁智能化后勤保障㊁人效增强㊂本文综合运用技术专利分析成熟度评估方法和高德纳技术成熟度曲线，分析了人工智能军事应用八个重点方向的成熟度，其中作战辅助决策㊁电子对抗与网络攻防的成熟度综合评价为ＴＲＬ４，情报分析处理㊁无人平台㊁智能武器装备㊁智能化后勤保障处㊁人效增强的成熟度综合评价为ＴＲＬ５，态势感知与目标识别的成熟度综合评价为ＴＲＬ７㊂参考文献：［１］㊀邱志明，罗荣，王亮，等．军事智能技术在海战领域应用的几点思考［Ｊ］．空天防御，２０１９，２（１）：１⁃５．ＱＩＵＺＭ，ＬＵＯＲ，ＷＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｓｏｍｅｔｈｏｕｇｈｔｓｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｉｌｉｔａｒｙｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｎａｖａｌｗａｒ⁃ｆａｒｅ［Ｊ］．ＡｉｒａｎｄＳｐａｃｅＤｅｆｅｎｓｅ，２０１９，２（１）：１⁃５．［２］㊀吴明曦．智能化战争ＡＩ军事畅想［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２０２０：５５⁃６１．ＷＵＭＸ．ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｗａｒｓＡＩｍｉｌｉｔａｒｙｉｍａｇｉｎａｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＮａｔｉｏｎａｌＤｅｆｅｎｓｅＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，２０２０：５５⁃６１．［３］㊀ＳｔｕａｒｔＪ．Ｒｕｓｓｅｌｌ，ＰｅｔｅｒＮｏｒｖｉｇ．人工智能：一种现代的方法［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１３：３⁃６．ＳｔｕａｒｔＪ．Ｒｕｓｓｅｌｌ，ＰｅｔｅｒＮｏｒｖｉｇ．Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ：ａｍｏｄｅｒｎａｐｐｒｏａｃｈ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ，２０１３：３⁃６．［４］㊀杨良选．技术成熟度多维评估模型研究［Ｊ］．国防科技，２０１７，３８（３）：２６⁃３３．ＹＡＮＧＬＸ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｔｕｒｉｔｙ［Ｊ］．ＮａｔｉｏｎａｌＤｅｆｅｎｓｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１７，３８（３）：２６⁃３３．［５］㊀赖朝安，徐翠璐．一种基于专利分析的技术成熟度评估算法［Ｊ］．科研管理，２０１７，３８（专刊）：２３７⁃２４３．ＬＡＩＣＡ，ＸＵＣＬ．Ａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｔｕｒｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｌｇｏ⁃ｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｐａｔｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１７，３８（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ）：２３７⁃２４３．［６］㊀俞凯，李文宇，等．中国人工智能产业知识产权白皮书（２０２１）［Ｒ］．北京：中国人工智能发展产业联盟（ＡＩＩＡ），２０２１．ＹＵＫ，ＬＩＷＹ，ｅｔａｌ．ＷｈｉｔｅｐａｐｅｒｏｎｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｒｉｇｈｔｓｏｆＣｈｉｎａｓＡＩｉｎｄｕｓｔｒｙ（２０２１）［Ｒ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＩｎｄｕｓｔｒｙＡｌｌｉａｎｃｅ，２０２１．［７］㊀俞凯，李文宇，等．中国人工智能产业知识产权白皮书（２０２０）［Ｒ］．北京：中国人工智能发展产业联盟（ＡＩＩＡ），２０２０．ＹＵＫ，ＬＩＷＹ，ｅｔａｌ．ＷｈｉｔｅｐａｐｅｒｏｎｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｒｉｇｈｔｓｏｆＣｈｉｎａｓＡＩｉｎｄｕｓｔｒｙ（２０２０）［Ｒ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＩｎｄｕｓｔｒｙＡｌｌｉａｎｃｅ，２０２０．［８］㊀俞凯，李文宇，等．中国人工智能产业知识产权白皮书（２０１９）［Ｒ］．北京：中国人工智能发展产业联盟（ＡＩＩＡ），２０１９．ＹＵＫ，ＬＩＷＹ，ｅｔａｌ．ＷｈｉｔｅｐａｐｅｒｏｎｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｒｉｇｈｔｓｏｆＣｈｉｎａｓＡＩｉｎｄｕｓｔｒｙ（２０１９）［Ｒ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅＩｎｄｕｓｔｒｙＡｌｌｉａｎｃｅ，２０１９．［９］㊀Ｇａｒｔｎｅｒ．ＵｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇＧａｒｔｎｅｒｓｈｙｐｅｃｙｃｌｅ［ＯＬ］．（２０１８⁃０８⁃２０）［２０２３⁃０２⁃０１］．ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｇａｒｔｎｅｒ．ｃｏｍ／ｅｎ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／３８８７７６７．（责任编辑：李楠）。

电子战的未来：认知电子战概念及关键技术

电子战的未来：认知电子战概念及关键技术来源：电子万花筒2016年初，DARPA通过“自适应雷达对抗”项目，研制出世界首款认知雷达电子战系统原型机。

该系统可基于敌方无线电信号对抗敌方自适应雷达，感知周围环境并自动调整实施干扰。

6月，DARPA 与洛克希德·马丁公司成功演示了“自适应电子战行为学习”项目开发的认知电子战系统，该系统能够通过机器学习实现动态对抗自适应通信威胁，将干扰先进通信系统所需分析时间从以前的几个月缩短至几分钟。

DARPA“自适应雷达对抗”项目概念图随着科技的不断进步，面对当前日益复杂多变的战场电磁环境，常规电子战手段所取得的作战效能也在逐步下降，面临着诸多亟须解决的问题：一是战场上新体制雷达、未知信号、复杂波形层出不穷，加之频谱拥堵以及海量数据的影响，使得目标信号的情报获取与分析面临着巨大挑战；二是就电子战装备中干扰与抗干扰的攻防关系而言，当前装备的抗干扰能力飞速提升，这就要求必须加快推进干扰技术的发展；三是随着作战对象智能化水平的不断提升，其自适应侦察能力与灵巧应变能力也随之增强，这就对电子战装备的智能化程度提出了新的要求；四是面对各种电子战装备组网协同作战的发展，如何能够迅速、准确、有效地对组网系统实施打击，将是摆在电子战研究者面前的一道难题因此迫切需要开辟一条新的思路来突破瓶颈，推动电子战作战方式的变革，认知电子战技术正是在这种背景下应运而生的。

认知电子战融合了认知科学和电子战技术，涉及众多的学科领域，包括电子学、军事学、计算机科学、哲学、语言学、人类学、神经学、心理学等。

那么如何理解认知的含义？首先，一个实体具备认知能力，就必须建立在实体自身一定的智能化基础上；其次，整个认知的过程可以看作是对目标及周边环境信号的侦收、分析、处理、情报形成、智能判决以及措施实施的过程追根溯源，认知的思想最早体现在认知无线电领域，其技术核心是能够对周边环境进行感知，并根据环境的特点来实时调节优化自身的工作参数随后美国科学家Simon Haykins 将认知的思想融入雷达设计领域，提出了认知雷达的概念接着从2009年开始，美军为提高电子战作战效能，逐步地将认知的概念引入到电子战装备中，也就标志着认知电子战概念的形成。

美军认知电子战4个项目详解，部分已达到商用级别！

美军认知电子战4个项目详解，部分已达到商用级别！作者：plus评论员张昊来源：学术plus2015年，美国战略与预算评估中心（CSBA）发布了一篇名为《电波致胜：重拾美国在电磁频谱领域主宰地位》的研究报告，该报告明确指出自适应化/认知化是电子频谱战中未来的关键技术与重点发展能力。

就此，本文详细地分析介绍了认知电子战的内涵、和4种认知电子战项目架构，分别是：认知网络电子战（CNEW），自适应雷达对抗项目（ARC），自适应电子战行为学习(BLADE)，“破坏者”SRx认知电子战系统。

每个项目各有侧重点，旨在全面发展电子战的多方面的能力。

其多数项目尚处于研发、试验验证阶段，预计将在2019~2020年左右开发出原型样机并进行相关测试，值得我国对此高度重视。

认知电子战内涵随着战场电磁环境越来越复杂，制电磁频谱权变得愈加重要。

在复杂电磁环境及密集杂波、多目标的背景下，如何保证制电磁权成为了一个重要问题。

2010年，美空军研究实验室（AFRL）在“频谱拥塞与认知雷达”一文中明确提出：要在频谱密集的环境下实现在任意时间、任意地点自主地发现、确定、跟踪、瞄准、交战与评估任意目标就必须改变当前构建、修改、部署雷达与射频系统的方式。

达到这一目标的方式就是“认知”能力，即可思考、推理、记忆、想象、学习、处理信息、应用知识、改变优先权等有意识的智力活动。

2015年，美国战略与预算评估中心（CSBA）发布了一篇名为《电波致胜：重拾美国在电磁频谱领域主宰地位》的研究报告，该报告明确指出自适应化/认知化是电子频谱战中未来的关键技术与重点发展能力。

正如美军在分析其未来空中作战环境时称，敌方先进的可编程雷达将对己方目标进行有效探测并实施拦截，美军寄希望认知电子战赋予己方战斗机（F-35等四代机）近乎实时的认知干扰能力，对难以发现的敌方防空系统进行探测，在飞行中对敌方探测信号分析并寻求干扰压制方法。

上图为典型的认知电子战功能组成框图，可以看出认知电子战作战形成了一个认知循环过程，整个体系包括环境感知、决策行动和效能评估三个模块。

认知电子战

2010年，美空军研究实验室传感器部Michael Wicks博士在其“频谱拥塞与认知雷达”一文中明确指出，“要在频谱密集的环境中实现在任一时间、任一地点自主地发现、确定、跟踪、瞄准、交战与评估任一目标就必须改变我们构建、修改、部署雷达与射频系统的方式”。

要达成这一目标，则必须依靠“认知”。

“认知”被定义为思考、推理、记忆、想象、学习、处理信息、应用知识、改变优先权等有意识的智力活动。

要在极短的时间内由机器而不是人来“自主地”完成这些功能，这无疑是防御界必须应对的一大挑战。

软件定义与认知的差别“软件定义”和“认知”这两个术语之间的差别很大。

软件定义无线电（SDR）是用数字器件取代模拟器件的经典实例。

可以肯定，如果能以数字方式实现其功能，混频器、滤波器等部件就可以淘汰了。

软件定义无线电是利用FPGA、DSP、高速存储器、模数和数模转换器等数字器件以软件方式实现其功能的。

由于用软件定义了基于标准的波形，且以数字方式进行信号处理，因此软件定义无线电能够接收、发射并在大量波形之间转换。

软件定义无线电的著名军事应用之一就是“联合战术无线电系统”（JTRS）项目。

美国陆军于2011年重新审查该项目时，在关键单元保留了可以包含未来与“联合战术无线电系统”相兼容的无线电波形。

相比而言，具有认知能力的无线电台、雷达或电子战系统不仅可用预编程的波形进行重构，而且可用现场创建的波形进行重构，可以说，采用认知能力能实时或近实时地针对许多复杂问题同时做出多个超前决策。

简而言之，虽然软件定义无线电可基于其预编程能力做出一些决策，但认知系统能做出更多的决策并采取行动。

认知技术是一个高度数学化的领域，重点是行为模型与算法而不是硬件。

数字器件并不是限制因素。

这一点很重要，因为每个项目的目的都是要增强现有系统的能力并在未来将其集成到许多其它系统中。

罗克韦尔·柯林斯公司在行为模型和算法方面的研究已进行了5年，目前已有样机用于仿真。

认知电子战概念及关键技术

ＣｏｎｃｅｐｔｏｆＣｏｇｎｉｔｉｖｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＷａｒｆａｒｅａｎｄＩｔ＇ｓＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＪＩＡＸｉｎ，ＺＨＵａｏ
２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｒａｄｕａｔｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＡｃａｄｅｍｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１４１６，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｏｄｅａｌｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｌｌｅｎｇｅｏｆｇｒｏｗｉｎｇｃｏｍｐｌｅｘｏｆｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎ— ｍｅｎｔ。ｃｏｇｎｉｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｗａｒｆａｒｅａｔｔｒａｃｔｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎａｓａｎｅｗｉｄｅａａｎｄｎｅｗｍｏｄｅｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎ — ｉｃｗａｒｆａｒｅ．Ｉｎ — ｄｅｐｔｈａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｃｏｇｎｉｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｗａｒｆａｒｅａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｉｎｃｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｗａｒｆａｒｅａｐｐｒｏａｃｈｅｓｃａｎｎｏｔｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅ — ｍｅｎｔｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄｉｎｒｅｓｐｅｃｔｓｌｉｋｅｔｉｍｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ，ａｃｃｕｒａｃｙ，ｉｎｖｕｌｎｅｒａｂｉ１ｉｔｙ，ｓｔｒｉｋｅｃａｐａ — ｂｉｌｉｔｙａｎｄａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｎｅｃｅｓｓｉｔｙａｎｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｃｏｇｎｉｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｗａｒｆａｒｅａｒｅｅｌｉｃｉｔｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｃｏｎｎｏｔａｔｉｏｎｏｆｃｏｇｎｉｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｗａｒｆａｒｅ，ｇｅｎｅｒａｌｉｄｅａｏｆｃｏｇｎｉｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｗａｒｆａｒｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｉｔｓａｄｖａｎｔａｇｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｏｎｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｆ

美军认知电子战关键技术发展方向分析

美军认知电子战关键技术发展方向分析
刘文斌;吉磊;范平志;丁建锋
【期刊名称】《通信技术》
【年(卷),期】2024(57)3
【摘要】美军认知电子战相关概念发展迅速,也开展了较多的项目研究。

为分析其关键技术发展现状并研判其未来发展趋势,从美高校、智库、军事科研机构、厂商4个角度,通过研究论文、报告等公开文献,对美军认知电子战关键技术发展情况,特别是其在机器学习、人工智能方面的探索进行了深入的分析,对美军认知电子战技术领域研究方向、潜在难题及对应的关键技术思路进行了较为全面的梳理,并从数据、模型、平台、应用等方面给出了启示。

【总页数】10页(P299-308)
【作者】刘文斌;吉磊;范平志;丁建锋
【作者单位】西南交通大学信息科学与技术学院;中国电子科技集团公司第三十研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN975
【相关文献】
1.认知电子战概念及关键技术
2.无人机群组认知电子战概述及关键技术
3.认知通信电子战关键技术分析
4.网电空间环境下美军认知电子战装备技术发展研究
5.美军认知电子战发展特点和趋势研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

美军认知电子战技术取得巨大进展
本文授权转自电科防务研究（ID:CETC-ETDR)感谢编译\述评：洛阳电子装备试验中心任翔宇
中国电科陈志宏
面对日益复杂多变的战场电磁环境带来的挑战，认知电子战受到了广泛关注。

美军一方面积极开展相关理论和技术研究，一方面加速将这些理论和技术转化应用到电子战装备中。

2016年2月29日，美国《国家利益》双月刊网站刊发文章称，美国国防高级研究计划局（DARPA）正致力于开发基于人工智能的新型电子战系统，以对抗俄罗斯与中国功能日益强大的雷达。

2016年5月26日，美国《航空周刊》报道，DARPA正在向客户移交根据极端射频频谱条件下的通信项目（CommEx）开发的技术，且五角大楼决定将这一技术整合到Link-16数据链中，以保护广泛使用的战术数据链免受干扰。

2016年5月31日，英国《简氏防务评论》报道，美国海军目前正在研究将自适应电子战行为学习项目（BLADE）开发的技术应用于反简易爆炸装置中，并将BLADE项目和自适应雷达对抗项目（ARC）开发的算法应用到EA-18G“咆哮者”电子战飞机上。

2016年6月20日，洛克希德·马丁公司宣布，洛克希德·马
丁公司先进技术实验室（ATL）和DARPA成功地在政府试验靶场进行了一系列的飞行试验，演示了BLADE系统面对频谱挑战更智能地进行频谱作战的能力。

另据位于美国达拉斯的市场研究公司（MarketsandMarkets）预测，认知电子战系统有望于2017年年底开始装备部队。

1 自适应电子战行为学习项目（BLADE）1.1 BLADE系统飞行试验概况洛克希德·马丁公司2016年6月20日宣布，洛克希德·马丁公司先进技术实验室和美国国防部高级研究计划局成功地在政府试验靶场进行了一系列的飞行试验，演示了BLADE系统的能力。

BLADE项目开发的机器学习算法和技术能够快速探测和表征新的无线电威胁，动态组成新的对抗措施，并基于空中观察到的威胁的变化情况，提供精确的电子战损毁评估。

BLADE系统能够实现从当今的人工密集型、基于实验室的对抗方式转变为自适应、现场实时的对抗方式。

更为重要的是，该技术为作战人员提供了对抗那些可以快速适应或改变电子剖面的新的或先进威胁的能力。

系统可以在几分钟而不是几个月内，探测、表征、对抗先进无线通信威胁。

试验期间，洛克希德·马丁公司的工程师们，包括来自分包商雷声公司的代表，驾驶一架经改装的Piper Navajo飞机飞行了数个小时，在飞行中采集了包括军用无线电、手机和专用数据链等的射频信号。

雷声公司提供了其开发的下一代电子战系统——“消音器（Silencer）”，其上安装了BLADE机器学习软件。

代表多个政府机构的25名代表观看了机载BLADE系统在各种战术情况下动态感应、表征和干扰自适应无线通信威胁的场景。

1.2 BLADE项目总体情况自适应电子战行为学习项目（BLADE）是美国国防部认知电子战的开拓项目，是DARPA 在2010年启动的一个为期51个月、分3个阶段进行的项目。

该项目的重点是开发新的算法和技术，使电子战系统能够在战场上自主学习干扰新的通信威胁，目的是实时对抗敌方自适应无线通信系统带来的威胁，即敌人使用的无线设备和网络指挥、控制和通信以及遥控简易爆炸装置等带来的无线通信威胁。

BLADE项目第1阶段和第2阶段的承包商为洛克希德·马丁公司率领的团队。

2012年9月，Barone Consulting公司获得了一项合同，负责机器学习算法的技术开发、支撑硬件试验床的开发、第2阶段最终试验和评估活动的监管，以使BLADE项目顺利从第1阶段（概念验证）进入到第2阶段（硬件在回路仿真）。

另外，在制定用于对第2阶段目标进行评估的性能准则方面，Barone Consulting公司发挥了重要作用，公司还就2014年年初第3阶段承包商的选择问题提出了自己的建议。

在持续18～24个月的第2阶段，洛克希德·马丁公司成功演示了技术成熟度达到4级（TRL-4）的系统，为其在项目第
3阶段开发技术成熟度6级（TRL-6）的样机系统奠定了基础。

BLADE项目第3阶段合同由洛克希德·马丁公司先进技术实验室获得。

在第3阶段，将把洛克希德·马丁公司开发的电子战机器学习软件集成到雷声公司开发的战术通信干扰系统中，以拓展BLADE系统的包络，并在外场逼真环境中进行试验。

试验工作由洛克希德·马丁公司与雷声公司联合进行，以解决多路径、复杂电磁环境、移动平台和目标等问题，并在政府试验靶场针对典型威胁环境对系统进行外场试验，其中包括地面试验和飞行试验。

2 美军对认知电子战的需求分析2.1 对面临威胁的分析随着伊拉克、阿富汗反恐战争的结束，美军认为，其未来面对的对手将不再是处于“电子战弱势”的敌人，而是“旗鼓相当”的对手（俄罗斯、中国等），其面临的主要威胁也已不再仅仅只是便携式防空系统和简易爆炸
装置，而是传统威胁和新型威胁等并存的威胁。

如美军在分析F-35可能面临的威胁时称，未来F-35可能面临俄罗斯Nebo-M可编程雷达系统的威胁。

Nebo-M雷达可自动探测和跟踪空中目标，如弹道导弹、隐身飞机、无人机以及高超音速目标等。

在圆周扫描模式下，系统能够跟踪多达200个空气动力学目标，作用距离和高度达600千米。

在扇形扫描模式下，Nebo-M雷达系统可以跟踪多达20个弹道目标，作用距离达1800千米，高度达1200千米。

分析指出，
一旦美国、俄罗斯、中国卷入热战，F-35战斗机和诸如Nebo-M防空系统可能会面对面地展开对抗。

美军寄希望于认知电子战这一新兴技术赋予F-35战斗机几乎实时的能力，即发现新的难以探测的防空系统，并探寻在飞行中压制防空系统的方法。

美军寄希望于认知电子战这一新兴技术赋予
F-35战斗机几乎实时的能力俄罗斯Nebo-M雷达
2.2 对当前能力不足的分析美军认为，当前美军派战机执行任务时，战机上预先装有干扰策略，能够发射用于干扰敌方雷达的特定频率和波形。

但飞机有时会遇到新的频率或不同的波形，这些新的频率或波形没有预先编程，当冲突爆发时，会令飞机暴露，处于威胁之中。

美国海军正在研究将BLADE项目和ARC项目开发的算法应用到EA-18G“咆哮者”电子战飞机上和平时期，美军通常会部署像RC-135V/W“铆钉”这样的信号情报飞机去收集有关
新波形的数据。

这些数据随后被送到实验室进行分析，以便生成新的干扰策略。

美军在和平时期通常会部署像RC-135V/W“铆钉”这样的信
号情报飞机去收集有关对手新波形的数据美军目前拥有的
具有一定实时分析敌方波形能力的作战飞机只有EA-6B和EA-18G电子战飞机。

这两种飞机都具有预先编程的机载威胁库，同时，机组人员中有电子战军官。

这些电子战军官能够对未知的敌方波形进行识别和分析，根据他们的经验找到
在一定程度上能实时干扰这些波形的方式。

但是，这远非完美，因为这完全依靠电子战军官的技能。

美军目前拥有的具有一定实时分析对手波形能力的战机只
有EA-6B和EA-18G电子战飞机无论是诸如RC-135V/W“铆钉”这样的信号情报飞机，还是EA-6B和EA-18G电子战飞机，飞行员返回后，会对新的波形进行研究，并进行复制、效仿、推算等，然后才可能得到新的干扰策略。

之前，雷达波形很少变化，上述缓慢过程可能足以应对。

而如今，作为电子战的主要作战对象，通信和雷达系统中的认知技术给电子战带来了重大挑战。

因此，美军认为，电子战系统必须采用功能强大的综合架构，通过协同分析、综合、发现和适应功能来提供“感知、学习和自适应”能力，最终发展成为具有认知能力的电子战系统和体系。

3 美军高度重视认知电子战技术装备的研发上个世纪末，随着认知无线电的提出，认知技术受到高度重视。

美军最先意识到认知技术给电子战带来的挑战，最先开展认知电子战研究。

从2008年开始，美国国防部就在资助应用于下一代电子战的先进认知干扰技术和人工智能技术研究项目。

2010年以来，DARPA和各军种陆续发起了多个认知电子战研究项目，以对认知电子战关键技术进行深入分析和研究，重点是实时识别和响应能力，以快速识别和开发电子攻击措施。

其中，DARPA的项目包括自适应电子战行为学习项目
（BLADE）、自适应雷达对抗项目（ARC）、极端射频频谱条件下的通信项目（CommEx）等。

2013年，鉴于对美国电子战落后于当今世界的挑战的担忧，美国国防科学委员会在一项研究中建议军方开发敏捷、自适应电子战系统，以探测和对抗棘手的新型传感器。

2015年12月，美国国防部副部长沃克在新美国安全中心召开的会议上说：“（美军）将通过学习机……设法解决如何在任务中识别新出现的波形的问题。

”沃克在其以第三次抵消战略为主题的讲话中提及认知电子战这一问题足以说明认知电子战对五角大楼的重要性。

随着美军认知电子战理论研究和技术装备开发的推进，可以预计，在不久的将来，认知电子战装备将逐步列装美军。