认知电子战：电磁空间的智慧博弈 | 国防科普大家小书

未来战争将是在陆、海、空、天、网络和电磁空间中展开的全域作战。电磁空间是所有作战实体都要共享的唯一物理空间，能够将所有作战域连接形成一个整体。电磁空间的对抗将成为战争的焦点并贯穿全程，直接决定战争的走向。电子战装备的发展已经使战争形态发生了根本性转变，也正是由于电子战装备的巨大威力，世界各军事强国都不遗余力地利用现代信息技术的前沿成果发展电子战装备，以求得在现代战争中的技术优势，争夺战争的主导权。

随着信息技术的不断发展，战场电磁环境日益复杂，各种新体制雷达与通信设备中的智能技术、网络技术与抗干扰技术的广泛应用，给传统电子战带来了严峻挑战。2010 年，美国空军研究实验室（Air Force Research Laboratory，AFRL） 的迈克· 威尔克斯（Michael Wicks） 博士在《频谱拥塞与认知雷达》（“Spectrum Crowding and Cognitive Radar”）一文中明确提出，在频谱密集的环境中，要想在任意时间、任意地点自主地预测、发现、锁定、跟踪、瞄准、交战与评估敌方任意目标，就必须改变传统电子战的方式，采用认知赋能，研究新的方法。

近年来，人工智能迎来了第三次发展浪潮，并在语音处理、计算机视觉等领域获得了广泛应用，大有把信息时代演变为智能时代之势。当前，人工智能的触角已延伸到了军事领域，加速了智能化战争形态的演进。其中，人工智能与电子战的碰撞，撞出了认知电子战这一耀眼的火花。

让电子战“思考”起来

电子战若要适应未来的战争，就必须“思考”起来，应对智能化的作战对象。

认知电子战的提出，开启了电子战领域新的篇章。为了在未来高技术战争中获得制电磁权的优势，世界各军事强国都在着力提高自身的电子战作战能力，纷纷开展了认知电子战项目研究。

美国最先意识到认知技术给电子战发展带来的机遇， 从2010年起，美军以提高电子战装备认知能力为核心，陆续开展了认知电子战技术研究， 启动了“自适应电子战行为学习”、“自适应雷达对抗”（Adaptive Radar Countermeasure，ARC）、“认知干扰机”（Cognitive Jammer，CJ）等多个项目。其中最具代表性的是美国国防部高级研究计划局于2010 年启动的“自适应电子战行为学习”项目和2012 年启动的“自适应雷达对抗”项目。

“自适应电子战行为学习”项目为期51 个月，分3 个阶段实施，旨在对已知、未知的无线通信系统进行检测、描述、分类并动态生成对抗措施，然后基于观察到的威胁的变化情况，提供精确的电子战损毁评估，如下图所示。“自适应电子战行为学习”项目涵盖了认知电子战的环境感知、决策行动和效能评估三大模块，构成了一个完整的认知循环。

▲ “自适应电子战行为学习”项目闭环结构

“自适应电子战行为学习” 项目3 个阶段的承包商均为洛克希德• 马丁空间系统公司（Lockheed Martin Space Systems Company，LMT）。在第二阶段，洛克希德• 马丁空间系统公司演示了技术成熟度达到4 级的系统。在第三阶段，2016 年6 月20 日，“自适应电子战行为学习”系统在试验靶场进行了一系列飞行试验，演示了其更智能的频谱作战能力，展示了机载“自适应电子战行为学习”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。据英国《简氏防务周刊》（ Jane’s Defence Weekly）报道，美国海军正在研究将“自适应电子战行为学习”项目开发的技术应用到EA-18G（代号：Growler， 中文：“咆哮者”） 电子战机上。

为对抗敌方自适应雷达系统， 美国国防部高级研究计划局于2012 年启动了“自适应雷达对抗”项目，第一次将认知雷达的概念应用于雷达对抗领域。该项目要求在战术相关时间范围内，基于观测到的新型、未知且不确定的雷达信号，开发一种对抗自适应雷达威胁的电子战能力。

在此期间或之后，美国又陆续开展了极端射频频谱下的极端通信、认知干扰机、认知通信电子战、手持式破坏者系统、认知电子战系统等多个项目，期望通过将自适应、机器学习等算法应用于电子战中，提升自身的电子战作战能力，在未来高技术战争中获取制电磁权的主动优势。

2021 年9 月，美国空军研究实验室发布“怪兽”项目（Project Kaiju）公告。该项目旨在开发一系列与人工智能/ 机器学习相关的技术和资源，以应对新兴综合防空系统的需求，确保美国空军未来的空中优势。“怪兽”项目将研发新型认知电子战技术以穿透敌方由多光谱传感器、导弹和其他防空设施构成的新型综合防空系统，主要特点包括采用开放式系统标准、敏捷的算法和过程验证工具，开发的新技术能方便移植到现役系统中。“怪兽”项目包括9 部分，覆盖大数据生成、算法开发、仿真模拟、演示验证、能力生成等多个方面。“怪兽”项目侧重于认知电子战技术的综合集成，以实现认知电子战更广泛和更高阶的应用，提高运输机、轰炸机、加油机、预警机等大飞机在高端对抗前沿地带的生存能力，从而实现新的作战概念， 实施更多样化的作战方案， 带来作战力量和作战方式的变革。

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除美国外，欧洲国家也不甘落后，纷纷加强了对认知电子战的研究。2020 年，俄罗斯国防部批准了为部队提供RB-109A“贝利娜”（Bylina） 电子战系统的计划。“贝利娜” 电子战系统采用人工智能技术，可在部署后自动与上级指挥部、营、连等建立通信，可以发现和识别敌方的电子战目标，自主选择最优的电子战手段破坏敌方电子信息系统。2021 年，欧盟启动了“卡耳门塔”项目，旨在开发基于人工智能和认知行为支持系统的机载自卫能力，以应对当前和未来的各种复杂威胁。

商业智能与战略研究（Business Intelligence and Strategy Research，BIS 研究）公司2019 年发布的《全球认知电子战系统市场—分析与预测，2023—2028：聚焦能力（电子攻击、电子防护、电子支援和电子情报） 及平台（舰载、机载、陆地和太空）》［Global Cognitive Electronic Warfare System Market–Analysis and Forecast, 2023–2028: Focus on Capability (Electronic Attack, Elect roni c Prot e c t ion, Electronic Support, and Electronic Intelligence) and Platform(Naval, Airborne, Land, and Space)］ 报告指出，到2023 年，全球认知电子战系统市场预计将产生3.857 亿美元收入，到2028 年这一数字将提高到9.284 亿美元， 保持19.2% 的年均复合增长率快速发展。2021 年3 月，BIS 研究公司更新了市场预测， 预计2023 ～ 2033 年将保持21.54% 的年均复合增长率快速发展。

综上所述，伴随着人工智能技术的突破，世界奏响智慧曲，各军事强国对认知电子战系统的投入正在逐渐加大，认知电子战理论、技术和系统将得到快速发展。

认知电子战：电磁空间的智慧博弈

让人工智能赋能电磁空间的隐形战场，决胜无形！

在人工智能的赋能下，当面对新型、未知的电磁信号时，认知电子战系统需要能够自适应地感知战场电磁环境的瞬息万变，并能够在极短的时间内自适应生成对抗策略，并自主评估对抗效果，进一步根据评估结果调整下一步对抗策略。认知电子战技术的发展必将重塑电磁空间的对抗模式，革新电子对抗制胜机理，改变部队作战方式，优化装备操作流程。

总之，认知电子战的目的是实现从过去的点、链目标的对抗转变为网络化目标对抗，从已知目标对抗转变为未知威胁对抗，从过去开环、以人为主的对抗转变为闭环、人机交互、自主决策。

当然，这是所有电子战从业人员和电子战部队官兵的美好愿景，在构建高效且鲁棒的认知电子战系统的道路上还有许多工作要做。

基于此，由王沙飞院士领衔撰写了（王沙飞等著. 北京：科学出版社，2024.1）这本科普读物。本书面向有一定电子战基础的科研人员、部队官兵和军事爱好者，尽可能地以通俗易懂的语言介绍认知电子战的原理和未来发展趋势，以普及认知电子战知识，吸引更多志同道合之人投身这一充满前途的事业。

本书共六章。

• 第一章通过经典战例介绍了电子战的概念内涵和发展历程，分析了当前电子战面临的全新挑战。

• 第二章进一步详细阐述了传统电子战面临的困难和挑战，然后从整体上解释了认知电子战相比于传统电子战的优势所在，最后介绍了目前典型的认知电子战项目。

• 第三章介绍了在复杂的电磁环境中，基于电磁大数据，结合智能算法，实现信号智能分选、参数精确测量和属性精准识别等的智能感知原理，并介绍了认知侦察面临的难点以及可能的解决之道。

• 第四章从干扰和抗干扰技术的迭代发展历程出发，介绍了认知电子战自适应干扰决策的原理。通过实时感知的电磁环境和作战对象的变化，在对抗中学习，不断优化干扰策略，实现有效干扰。

• 第五章主要介绍了认知电子战干扰效果在线评估的原理。通过对对抗目标在干扰实施前后的行为变化进行分析，实时评估干扰效果，构成OODA 环路。

• 第六章结合相关技术现状和发展预期，描述了认知电子战系统的发展趋势，从系统架构、装备形态、电磁阵列、系列芯片和群体智能算法等方面对构建认知电子战系统的核心技术进行了展望。

本文摘编自《认知电子战：电磁空间的智慧博弈》（王沙飞等著. 北京：科学出版社，2024.1）一书“第二章 让电子战‘思考’起来””前言“，有删减修改，标题为编者所加。

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ISBN 978-7-03-076398-3

丛书策划：张 凡 侯俊琳

责任编辑：张 莉

本书从电子战的诞生与发展入手，分析当前电子战面临的全新挑战，阐述传统电子战面临的困难和挑战。在整体介绍认知电子战概念的基础上，讲述认知电子战实现智能感知、自适应干扰和干扰效果在线评估的基本原理。最后，结合相关技术现状和发展预期，描述认知电子战系统的发展趋势，并对认知电子战发展所依赖的关键技术进行了展望。

本书适合大众读者阅读，尤其是适合电子战从业人员、部队官兵和军事爱好者阅读。

（本文编辑：刘四旦）

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