您現(xiàn)在的位置: > 經(jīng)濟(jì)師 > 信息對抗技術(shù)簡介:歷史、手段及通信對抗技術(shù)詳述 信息對抗技術(shù)簡介
摘要:隨著信息對抗技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用,其發(fā)展速度顯著加快。本文對信息對抗的歷史進(jìn)行了回顧,探討了當(dāng)前信息對抗技術(shù)的主要方法,特別是對通信對抗技術(shù)進(jìn)行了深入闡述。
關(guān)鍵詞,信息對抗通信對抗
1,信息對抗的歷史
信息揭示了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的狀況及其模式,在人類進(jìn)行的戰(zhàn)爭事務(wù)中始終扮演著關(guān)鍵角色;要想在戰(zhàn)場上戰(zhàn)勝敵人,必須全面且高效地掌握戰(zhàn)場信息,正如俗語所說:“了解自己和對方,百戰(zhàn)都能安然無恙。”
信息對抗涉及敵對雙方在信息領(lǐng)域的競爭行為,其核心在于爭奪信息資源,確保在信息獲取、傳輸、處理及運(yùn)用方面占據(jù)主導(dǎo)地位,并旨在干擾對方的信息獲取、傳輸、處理及運(yùn)用,從而為限制或贏得戰(zhàn)爭提供有利條件。因此,信息對抗始終圍繞信息獲取、信息傳輸、信息處理以及信息應(yīng)用等方面進(jìn)行。交戰(zhàn)雙方必須采取策略,要么設(shè)法阻撓對方獲取準(zhǔn)確情報(bào),要么對信息傳遞進(jìn)行干擾、截獲,要么讓對手在信息洪流中迷失方向,難以有效處理,要么令其無法正確運(yùn)用已處理的信息。
自戰(zhàn)爭誕生以來直至20世紀(jì)初,信息獲取始終是信息對抗的核心所在。在古代,受限于科技發(fā)展水平,人類在獲取、傳遞、處理及運(yùn)用信息方面的能力和方法極為有限。那時(shí),人們主要依賴肉眼觀察和耳朵傾聽來獲取信息。在戰(zhàn)場上,信息的傳遞主要依賴鑼鼓、旌旗、風(fēng)標(biāo)、號(hào)角、信鴿以及烽火臺(tái)等工具。信息獲取的嚴(yán)重不足,導(dǎo)致只要一方能夠稍微多掌握一些信息,就能轉(zhuǎn)化為顯著的作戰(zhàn)優(yōu)勢。以赤壁之戰(zhàn)為例,孫劉聯(lián)軍對天氣狀況的精準(zhǔn)判斷,正是他們能夠以少勝多的關(guān)鍵因素。
無線電技術(shù)的問世使得信息對抗的中心從信息搜集轉(zhuǎn)移到了信息傳輸。一旦交戰(zhàn)雙方在信息傳輸?shù)妮^量中獲勝,便能夠迅速獲取至關(guān)重要的情報(bào)(在此之前,獲取此類情報(bào)往往需要開展廣泛的偵察以及深入的分析與判斷),這顯著增強(qiáng)了信息對抗的作戰(zhàn)效率,對戰(zhàn)爭全局的勝利產(chǎn)生了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。在1904年的日俄沖突中,俄國艦艇上的無線電操作員運(yùn)用無線電技術(shù)實(shí)施干擾,導(dǎo)致日軍通信系統(tǒng)癱瘓,迫使敵軍未戰(zhàn)先潰。這一歷史事件標(biāo)志著信息傳遞成為戰(zhàn)爭焦點(diǎn)時(shí)代的開端。在隨后的兩次世界大戰(zhàn)期間,雙方圍繞信息傳遞展開了驚心動(dòng)魄的“密碼戰(zhàn)”,戴維·卡恩曾言:“世界的命運(yùn)實(shí)際上操縱在那些密碼破譯者的手中。”
在20世紀(jì)70至80年代,微電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛進(jìn)步,催生了新一輪的技術(shù)革新。這一以信息技術(shù)為核心的新技術(shù)革命,對戰(zhàn)爭中的武器裝備及作戰(zhàn)方式產(chǎn)生了深刻的變革,進(jìn)而引發(fā)了戰(zhàn)爭形態(tài)的根本性轉(zhuǎn)變。其中,信息對抗領(lǐng)域受到的沖擊最為顯著,變革速度也最為迅速。在信息化時(shí)代,信息的搜集與傳播變得更為便捷,技術(shù)手段從被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng),涵蓋了從可見光到整個(gè)電磁波譜的廣泛范圍,不僅包括水下、地面,還擴(kuò)展至空中乃至太空,實(shí)現(xiàn)了全方位、全領(lǐng)域的覆蓋。與此同時(shí),探測器的種類、功能、數(shù)量以及應(yīng)用層次都經(jīng)歷了顯著的演變。無人機(jī)搭載的合成孔徑雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)0.3米的精確偵察,機(jī)載監(jiān)視雷達(dá)的作用范圍可擴(kuò)展至300千米,而星載紅外預(yù)警系統(tǒng)能夠探測到數(shù)百公里以外的導(dǎo)彈發(fā)射和機(jī)群動(dòng)向,聲納的作用距離更是可達(dá)數(shù)千海里……隨著這些先進(jìn)情報(bào)偵察手段的廣泛應(yīng)用,戰(zhàn)場信息短缺的時(shí)代已經(jīng)宣告結(jié)束。人們獲取的戰(zhàn)場信息將不再稀缺,而是轉(zhuǎn)變?yōu)楹A浚踔量赡苓^剩。然而,這同時(shí)也引發(fā)了諸多問題,諸如虛假與真實(shí)信息的交織、不同來源信息的相互沖突或互補(bǔ)。若無法對這些信息進(jìn)行有效處理,它們將如同汪洋大海一般將人淹沒,使人陷入新的戰(zhàn)爭迷霧。因此,信息的處理逐漸成為了信息對抗的核心焦點(diǎn)。
2,當(dāng)代信息對抗技術(shù)手段
信息技術(shù)的發(fā)展迅猛,并在軍事領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,這為信息對抗技術(shù)的創(chuàng)新和擴(kuò)展提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。正如俗語所說,“道高一尺,魔高一丈”,每當(dāng)一項(xiàng)新的信息技術(shù)問世,不久后便會(huì)有相應(yīng)的對抗技術(shù)隨之產(chǎn)生,并在邊緣學(xué)科與交叉學(xué)科的指導(dǎo)下,研發(fā)出各式各樣、豐富多彩的信息對抗策略。
2,1電子對抗技術(shù)
自貝卡谷地之戰(zhàn)始,歷經(jīng)海灣戰(zhàn)爭,直至科索沃戰(zhàn)爭,電子對抗武器系統(tǒng)在沖突中扮演的角色愈發(fā)關(guān)鍵,它被贊譽(yù)為現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭中的“守護(hù)者”以及武器效能的“放大器”。電子技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用催生了電子對抗技術(shù)的飛速進(jìn)步,這一技術(shù)已從最初的雷達(dá)和通信對抗等基礎(chǔ)手段,不斷延伸至導(dǎo)航、引信、敵我識(shí)別、制導(dǎo)武器、光電和水聲等多個(gè)對抗領(lǐng)域,甚至涵蓋了正處于研究階段的C4I對抗技術(shù)。電子對抗技術(shù)不僅在軟殺傷手段上實(shí)現(xiàn)了拓展,而且在電子攻擊的硬摧毀能力上持續(xù)增強(qiáng)。這主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是通過研發(fā)新的測向定位技術(shù),以及新型目標(biāo)捕獲打擊引導(dǎo)系統(tǒng)和提升導(dǎo)彈導(dǎo)引頭的性能,來提高反輻射武器的目標(biāo)打擊精度;二是成功開發(fā)了多用途反輻射武器,并研制了新型電子攻擊武器。例如,美軍正在研發(fā)的“小型空中發(fā)射誘餌”裝置,它既能攜帶電子戰(zhàn)負(fù)荷進(jìn)行欺騙,也能裝載高爆炸性彈頭,成為具有硬摧毀能力的殺傷性武器。
2,2網(wǎng)絡(luò)對抗技術(shù)
在全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)空間的信息競爭中,眾多軍事大國都將焦點(diǎn)集中在具備攻擊與防御功能的網(wǎng)絡(luò)對抗技術(shù)上。美國在網(wǎng)絡(luò)安全攻防領(lǐng)域做了全面準(zhǔn)備,并在其《聯(lián)合作戰(zhàn)科學(xué)技術(shù)計(jì)劃》中具體闡述了與網(wǎng)絡(luò)對抗緊密相關(guān)的多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)。美軍主張拓展多樣化的網(wǎng)絡(luò)攻擊策略,首先包括計(jì)算機(jī)病毒,比如能在短時(shí)間內(nèi)大量自我繁殖的蠕蟲病毒、在引導(dǎo)區(qū)和硬盤內(nèi)定時(shí)觸發(fā)的執(zhí)行程序病毒、特洛伊木馬和邏輯炸彈等;其次,是黑客工具、網(wǎng)絡(luò)分析設(shè)備、破解密碼以及設(shè)置讓對方難以追蹤的網(wǎng)絡(luò)陷阱;最后,是新型的攻擊方式,例如有預(yù)謀地修改或使用集成電路芯片,并在關(guān)鍵時(shí)刻啟動(dòng)的芯片陷阱,以及能收集情報(bào)或破壞敵方電腦與供電系統(tǒng)的微米或納米機(jī)器人。
同樣,網(wǎng)絡(luò)防御必須得到充分關(guān)注,它是網(wǎng)絡(luò)對抗領(lǐng)域的核心組成部分。首先,涉及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的多個(gè)方面,比如網(wǎng)絡(luò)安全的設(shè)計(jì)與評估、監(jiān)控與警報(bào)、安全協(xié)議、密鑰的安全管理以及信息環(huán)境的安全等;其次,還包括網(wǎng)絡(luò)防護(hù)技術(shù),這涵蓋了信息設(shè)施的防護(hù)措施、病毒免疫卡的使用、防電磁技術(shù)(如屏蔽和干擾)、訪問控制、數(shù)據(jù)追蹤、輻射探測器的應(yīng)用,以及反情報(bào)和反欺詐等策略。
2,3智能化技術(shù)
人工智能與人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電子對抗信號(hào)處理領(lǐng)域得到應(yīng)用,顯著增強(qiáng)了信號(hào)篩選與識(shí)別的效能和穩(wěn)定性。近年來,國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)紛紛加大研發(fā)力度,并已取得顯著進(jìn)展。以英國海軍部研究中心為例,他們研發(fā)了一款名為“海上監(jiān)視”的輻射源識(shí)別處理器,該處理器運(yùn)用專家系統(tǒng)算法,成功實(shí)現(xiàn)了信號(hào)篩選與識(shí)別功能。人工智能技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了無人機(jī)作戰(zhàn)效能的飛躍,它們不僅能夠獨(dú)立執(zhí)行電子偵測、電子干擾及反輻射摧毀等傳統(tǒng)電子戰(zhàn)任務(wù),而且正逐漸走向與作戰(zhàn)飛機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)信息對抗技術(shù),既能承擔(dān)偵查職能,亦能執(zhí)行攻擊使命。這種趨勢預(yù)示著無人機(jī)有望替代現(xiàn)有的“機(jī)載預(yù)警與控制系統(tǒng)”以及“聯(lián)合監(jiān)視與目標(biāo)攻擊雷達(dá)系統(tǒng)”,進(jìn)而構(gòu)建新一代的戰(zhàn)場監(jiān)視體系。
2,4新概念技術(shù)
在新技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)域,需確保信息化武器系統(tǒng)兼具“硬摧毀”和“軟打擊”的雙重效能,這包括開發(fā)高能電磁脈沖輻射技術(shù)、大功率激光武器以及無線注入計(jì)算機(jī)病毒等前沿概念性技術(shù)。
高功率微波源技術(shù)的重大突破促使高功率微波武器從實(shí)驗(yàn)階段邁向?qū)嵱秒A段。目前,電磁脈沖彈和用于近距離戰(zhàn)術(shù)的較低功率多脈沖發(fā)射裝置已成功研發(fā),且正朝著戰(zhàn)略應(yīng)用所需的大功率發(fā)射裝置方向發(fā)展,其對未來戰(zhàn)爭的影響無疑將是深遠(yuǎn)的。
美國軍方的高能激光武器系統(tǒng)進(jìn)展迅猛,即將投入實(shí)際試驗(yàn)階段。該系統(tǒng)的輸出功率高達(dá)2.2兆瓦,作用范圍可達(dá)到20公里。它能夠有效應(yīng)對敵機(jī)及巡航導(dǎo)彈的威脅,并計(jì)劃用于抵御戰(zhàn)略及戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的攻擊。激光武器預(yù)計(jì)將成為未來太空作戰(zhàn)中不可或缺的關(guān)鍵武器系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)病毒注入技術(shù)正逐步從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)崙?zhàn)應(yīng)用,預(yù)計(jì)將成為未來戰(zhàn)爭中的重要武器。美軍已著手研發(fā)能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)病毒遠(yuǎn)程植入飛機(jī)、坦克等戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)的設(shè)備,這些設(shè)備能在關(guān)鍵時(shí)刻誤導(dǎo)或使敵方電腦系統(tǒng)失效,被稱作“計(jì)算機(jī)病毒炮”。這一新型信息對抗武器具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ岩鹑蚋鲊臉O大關(guān)注。
3, 通信對抗簡介
通信對抗涉及敵對雙方在電磁頻譜上的競爭,旨在通過實(shí)施偵察與干擾措施,對敵方通信及指揮網(wǎng)絡(luò)造成破壞,并確保我方電子信息系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)作。
3, 1 通信偵察
通信對抗偵察的周密組織是通信對抗的根本所在,也是其不可或缺的要素。若缺乏精確且細(xì)致的通信對抗偵察,便無法實(shí)施有效的通信干擾與電子防御措施,進(jìn)而無法在通信對抗中抓住機(jī)遇、掌握先機(jī)并最終取得勝利。以海灣戰(zhàn)爭為例,美軍之所以能實(shí)施高效的通信干擾,主要得益于平日及戰(zhàn)前的通信偵察工作,以及其擁有的先進(jìn)通信干擾系統(tǒng)。戰(zhàn)前,美軍及其盟友早已布置了電子情報(bào)力量,中東全域籠罩在情報(bào)監(jiān)控之下。借助偵察衛(wèi)星、竊聽衛(wèi)星、地面無線電監(jiān)聽設(shè)施、預(yù)警機(jī)和電子偵察機(jī)等構(gòu)成的情報(bào)網(wǎng)絡(luò),迅速掌握了伊拉克軍隊(duì)在短波、中波、長波和超長波頻段上使用的頻率、信號(hào)特征及電臺(tái)具體位置,為戰(zhàn)時(shí)實(shí)施有效的通信干擾和空襲通信節(jié)點(diǎn)提供了有利條件。在未來的信息化戰(zhàn)場之上,信息技術(shù)的進(jìn)步顯著增強(qiáng)了通信系統(tǒng)的整體性能,具體體現(xiàn)在:通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方式變得更加多樣,信號(hào)特征愈發(fā)復(fù)雜多變,從而在時(shí)間、空間和頻率維度上,對目標(biāo)的截獲、識(shí)別、分析、測向和定位工作帶來了更大的挑戰(zhàn)。一方面,新體制通信裝備(系統(tǒng))諸如加密技術(shù)、高速傳輸、跳頻通信、擴(kuò)頻技術(shù)、自適應(yīng)功能和天線調(diào)零等功能的廣泛應(yīng)用,對通信對抗偵察的能力提出了更高的要求;另一方面,綜合通信系統(tǒng)的問世,使得戰(zhàn)場上的聯(lián)系變得更加緊密,這無疑將使得通信對抗的“施展”空間愈發(fā)狹小。為此,我們必須充分運(yùn)用通信對抗偵察的引領(lǐng)功能,綜合運(yùn)用多種偵察方法,通過和平時(shí)期與戰(zhàn)時(shí)大量偵察情報(bào)的累積,揭示敵方通信系統(tǒng)的弱點(diǎn),從而為實(shí)施通信干擾和火力打擊等作戰(zhàn)行動(dòng)提供情報(bào)支持。
3, 2 通信干擾和抗干擾
現(xiàn)代通信對抗領(lǐng)域涉及多種干擾技術(shù),如針對多個(gè)目標(biāo)的干擾技術(shù)、基于空間功率合成的干擾技術(shù)、專門針對跳頻通信的干擾手段、干擾衛(wèi)星通信的技術(shù)以及利用炮射干擾彈對敵方通信進(jìn)行的干擾等。
3( 2) 1多目標(biāo)干擾技術(shù)
多目標(biāo)干擾技術(shù)通過一部干擾設(shè)備,對多個(gè)通信目標(biāo)實(shí)施有目的的同步或快速切換干擾,這種技術(shù)不僅具備窄帶干擾的精準(zhǔn)定位優(yōu)勢,能高效運(yùn)用干擾資源,還能對多個(gè)并發(fā)工作的目標(biāo)信號(hào)實(shí)施精確干擾,有效解決了攔阻式干擾的盲目性問題,并且不會(huì)對自身通信造成干擾。多目標(biāo)干擾技術(shù)可以通過采用相加合成干擾方法、實(shí)施時(shí)序干擾策略以及進(jìn)行多參數(shù)波形優(yōu)化等手段來加以實(shí)現(xiàn)。
3( 2) 2空間功率合成技術(shù)
在通信干擾過程中,為了有效遏制對手的通訊,有時(shí)不得不發(fā)射出較高的干擾能量。然而,由于器件性能的局限性,干擾設(shè)備的功率放大器在增益和效率方面都相當(dāng)有限。在VHF頻段,其功率放大器通常只能達(dá)到千瓦級(jí)別,而在微波頻段,一般也只能達(dá)到百瓦級(jí)別。為了提升射頻干擾功率,人們開始逐步引入基于雷達(dá)相控陣技術(shù)的空間功率合成方法。空間功率合成技術(shù)的核心在于,通過N個(gè)單元天線同步向空中發(fā)射電磁波,并通過對這些天線輸入信號(hào)的相位進(jìn)行精確調(diào)整,確保N個(gè)信號(hào)在目標(biāo)接收點(diǎn)達(dá)到時(shí)相位相同,進(jìn)而使得該點(diǎn)的N個(gè)信號(hào)場強(qiáng)能夠?qū)崿F(xiàn)同相位疊加,從而達(dá)成空間功率合成的效果。
3( 2) 3對跳頻通信的干擾技術(shù)
針對跳頻通信系統(tǒng)的干擾,可以運(yùn)用頻率跟蹤干擾以及覆蓋整個(gè)頻段的阻截干擾等方法。頻率跟蹤干擾需對跳頻信號(hào)的頻率變動(dòng)進(jìn)行追蹤,以確保大部分干擾能量能夠抵達(dá)目標(biāo)信道。只有當(dāng)干擾信號(hào)在某一載波頻率上的作用時(shí)間至少是信號(hào)主要傳輸時(shí)間的一半,干擾才算成功,因此這種方法對跳頻速度較慢的通信系統(tǒng)尤為有效。此外,另一種同樣有效的干擾手段是實(shí)施全頻段攔阻式干擾。在實(shí)際情況中,只需對大部分頻道實(shí)施有效的干擾,便能取得顯著的干擾成效。此類干擾手段需要干擾設(shè)備的功率相對較高,通常需借助超大規(guī)模功率合成技術(shù)來達(dá)成。
3( 2) 4對衛(wèi)星通信的干擾技術(shù)
衛(wèi)星通信所依賴的微波技術(shù),構(gòu)成了一個(gè)獨(dú)特的微波中繼網(wǎng)絡(luò)。這種通信方式具有傳輸距離長、通信能力強(qiáng)的特點(diǎn),信號(hào)帶寬寬廣,信道參數(shù)保持穩(wěn)定。通常情況下,空間干擾能夠?qū)πl(wèi)星通信系統(tǒng)造成干擾。鑒于衛(wèi)星通信的發(fā)射功率較低,天線方向性較弱,因此僅需利用飛機(jī)或其他飛行器搭載干擾設(shè)備,在該區(qū)域上空盤旋并達(dá)到一定高度,便能夠?qū)υ搮^(qū)域的衛(wèi)星接收設(shè)備實(shí)施有效的干擾。對使用直擴(kuò)頻技術(shù)的衛(wèi)星通信系統(tǒng),可以實(shí)施梳狀干擾攔截。而對于運(yùn)用激光通信技術(shù)的衛(wèi)星,則可通過投放遮蔽物來中斷激光通信信息對抗技術(shù),但需確保該遮蔽物被投放到激光束的路徑上,并能夠有效阻斷視線距離內(nèi)的通信。
3( 2) 5炮射干擾彈對敵通信的干擾
炮彈發(fā)射干擾裝置,通過火炮將其一次性無線電通信干擾設(shè)備投射至指定區(qū)域,以此對敵方無線電通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電子干擾,屬于一種特殊用途的彈藥。炮射式干擾彈不受氣候及地勢因素的制約,能夠隨時(shí)投入戰(zhàn)斗。其干擾效果持久,落地型炮射干擾彈的干擾時(shí)長可達(dá)一小時(shí)。在面臨敵方火力威脅時(shí),使用此類干擾彈風(fēng)險(xiǎn)較低。即便在缺乏電子偵察能力的情況下,它也能發(fā)揮作用。此外,它能夠?qū)V泛的頻率范圍進(jìn)行有效壓制,且準(zhǔn)備時(shí)間極短,與常規(guī)榴彈的射擊準(zhǔn)備時(shí)間相仿。在執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)時(shí),需將發(fā)射干擾彈的策略集中在戰(zhàn)場的關(guān)鍵區(qū)域、關(guān)鍵時(shí)刻以及關(guān)鍵目標(biāo)上。
4, 結(jié)束語
本文重點(diǎn)闡述了信息對抗的發(fā)展歷程以及當(dāng)前信息對抗領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),同時(shí)對于與專業(yè)緊密相關(guān)的通信對抗技術(shù)進(jìn)行了較為深入的探討。
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