BAE 系统公司希望利用思维机器击败干扰机

雷达曾经是一门缓慢发展的科学。电子战是一个笼统的术语，它涵盖了用于探测攻击的雷达信号、用于传达攻击即将来临的无线电信号，以及在敌方雷达攻击时发出的特定无线电干扰。而在冷战期间，这一切曾经都是模拟的。

“在越南，我们了解到 SA-2 雷达信号是什么样子的，”英国航宇系统公司传感器处理和开发小组主任 Joshua Niedzwiecki 告诉《大众科学》。SA -2 是一种地对空导弹，在越南上空摧毁了许多美国空军飞机，尤其是 B-52 轰炸机。“当时的范例是，我们在环境中看到一个新信号，然后召集许多专家，把他们放在实验室的房间里，让他们开始分析这些特征是什么，以便制定解决方案，找出解药。这个过程花了几个月的时间。”

Niedzwiecki 就职于 BAE 系统公司，该公司是英国国防巨头的美国同行。我们今天之所以要谈及这项新技术，是因为 BAE 系统公司的研究成果被转化成了“认知电子战”。我稍后会详细介绍这项技术，但为了理解这项突破，了解过去的情况会很有帮助。

“当前的模式非常耗时，非常繁琐，而在过去，这是可以接受的，因为射频技术非常静态。一切都是模拟硬件。如果我建立一个雷达系统，所有使信号看起来像的东西都是由模拟组件驱动的，”Niedzwiecki 继续说道。“所以它们多年来不易改变。如今，你会看到雷达在每一个雷达脉冲上都可以改变它们的工作频率、脉冲宽度和带宽，这是因为数字处理技术和软件定义无线电的存在。当你回到实验室研究你看到的东西时，威胁已经不同了，当你完成任务回来时，威胁已经不同了。”

电子战的威胁是多方面的。敌方雷达可以引导一枚又一枚导弹攻击来袭的飞机。干扰 GPS 的干扰器可以阻止炸弹落到它们应该落到的地方，或者让士兵在地面上迷路。适当频率的强信号可以干扰士兵的无线电，使他们突然与指挥官和战友断绝联系。这本身就令人沮丧；但结合战争的其他致命部分（五角大楼的术语是“动能”），电磁频谱中发生的事情可以决定战局。

今天上午，BAE 发布了一款用于认知电子战的“轻型手持战术传感器”。该传感器由 DARPA 开发，供士兵和海军陆战队员携带到战场上，用于识别和分类新信号。在以前的冷战时期，美军在参战时只知道已经识别的信号，检测到新信号后，需要数月才能做出反应。根据 Niedzwiecki 的说法，许多系统，即使是那些在和平时期已经记录过信号的系统，也可以“拥有‘战争储备’模式，即我们可能从未见过的波形特征”，因此现在可以保证适应旧信号将防止其被替换的信号所影响。

认知电子战将破译和对抗新信号的重担从实验室中的人脑中解放出来，交给人工智能和机器学习。如果认知系统看到与之前见过的信号相似的信号，它可以做出相应的反应。如果干扰使无线电信号变弱，那么认知系统可能会将更多的能量投入到同一个无线电信号中。如果干扰使频谱的某些部分无法工作，那么认知系统可以寻找频谱中仍可通信的部分，并将信号重定向到那里。如果该方法有效（如误码率所示），则系统会学习并记住。如果没有，认知系统可以尝试不同的方法，改变其响应，直到成功。

并非所有认知电子战系统都能做到这一切；适应性更强、反应灵敏的系统需要飞机或舰船提供的那种力量。地面上手持设备的士兵怎么办？“如果我是一名战术士兵，也许我会试图探测和定位某些敌方信号，或者了解敌方在战术战场上通信的位置和方式，”Niedzwiecki 说。

“这项技术让我能够更好地了解电磁波频谱中的信号以及如何使用它们来更好地指导我的战术机动。”