第1章 緒論

1.1　研究背景及意義

當(dāng)今世界正處于和平與發(fā)展的歷史趨勢(shì)中，大規(guī)模全要素沖突的戰(zhàn)爭(zhēng)很難爆發(fā)。但是區(qū)域性的不確定性因素仍然較多，特別是霸權(quán)主義國(guó)家依靠具有戰(zhàn)略意義的高價(jià)值作戰(zhàn)平臺(tái)，威懾其他國(guó)家以形成軍事實(shí)力上的壓制和脅迫，進(jìn)而影響國(guó)家安全與利益。在海洋方面，航母戰(zhàn)斗群作為能夠影響甚至決定區(qū)域局勢(shì)的獨(dú)立戰(zhàn)斗序列，是具備戰(zhàn)略制衡和攝控作用的關(guān)鍵作戰(zhàn)單元；在天空方面，預(yù)警機(jī)群是活動(dòng)的空中雷達(dá)站和空中指揮控制中心，是搶奪戰(zhàn)爭(zhēng)信息權(quán)進(jìn)而全面領(lǐng)先對(duì)手的必要因素。

為避免軍事威懾和形成反介入/區(qū)域拒止的非對(duì)稱作戰(zhàn)能力，針對(duì)高價(jià)值目標(biāo)智能化聯(lián)合作戰(zhàn)必須具備穩(wěn)定可靠的探測(cè)與打擊能力。與此同時(shí)，當(dāng)今及未來智能化聯(lián)合作戰(zhàn)還具有如下特點(diǎn)：①戰(zhàn)場(chǎng)涉及的資源、作戰(zhàn)活動(dòng)、作戰(zhàn)樣式多，作戰(zhàn)要素、信息和作戰(zhàn)活動(dòng)之間的關(guān)系復(fù)雜；②戰(zhàn)場(chǎng)廣闊，戰(zhàn)場(chǎng)資源種類多、屬性各異、地域分散；③在信息化、智能化、集群化條件下作戰(zhàn)行動(dòng)的快節(jié)奏，作戰(zhàn)情況的多變性，作戰(zhàn)任務(wù)的不確定性和突發(fā)性，使得戰(zhàn)斗過程中資源管理、決策方案動(dòng)態(tài)生成和實(shí)時(shí)調(diào)整的時(shí)間非常有限；④多樣化的作戰(zhàn)樣式和激烈化的敵我對(duì)抗雙方，加上海量戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息，使得資源配置與決策過程復(fù)雜化[1]。受平臺(tái)基礎(chǔ)限制，單平臺(tái)雷達(dá)的探測(cè)性能及規(guī)模化打擊能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)難以適應(yīng)新戰(zhàn)爭(zhēng)形勢(shì)和作戰(zhàn)任務(wù)的需求。因此，在進(jìn)入立體、全維、全域作戰(zhàn)時(shí)代的今天，機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)是現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)與信息戰(zhàn)的必然要求，同時(shí)也是未來精確打擊武器系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。從戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的演變與發(fā)展規(guī)律可以看出，體系對(duì)抗與作戰(zhàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)今及未來高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的特點(diǎn)，信息戰(zhàn)和電磁戰(zhàn)將貫穿戰(zhàn)爭(zhēng)始終，依賴網(wǎng)絡(luò)化的戰(zhàn)場(chǎng)系統(tǒng)，通過多平臺(tái)機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)信息融合為指揮員提供實(shí)時(shí)、透明的空間感知。機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)可從多視角、多維度提取目標(biāo)特征信息，使作戰(zhàn)部隊(duì)能夠完全掌握滿足戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略任務(wù)需要的所有數(shù)據(jù)[2-5]。另外，機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)通過采取合理有效的協(xié)同策略，借助作戰(zhàn)資源統(tǒng)籌管理配置，提高了戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力與突防能力，在察打一體、飽和攻擊等戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。因此，機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)是未來戰(zhàn)術(shù)體系對(duì)抗發(fā)展的必然趨勢(shì)，它能夠充分發(fā)揮各種探測(cè)資源、探測(cè)體制優(yōu)勢(shì)，提升信息獲取的準(zhǔn)確性、穩(wěn)健性及武器平臺(tái)的態(tài)勢(shì)感知能力，并在復(fù)雜電磁頻譜環(huán)境中形成對(duì)敵作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。

然而，隨著智能材料與電子技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)的敵方無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)與無(wú)源探測(cè)模式對(duì)我軍雷達(dá)系統(tǒng)形成了越來越嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)威脅[6-8]。無(wú)源態(tài)勢(shì)感知、電子情報(bào)（Electronic Intelligence，ELINT）系統(tǒng)、信號(hào)情報(bào)（Signal Intelligence，SIGINT）系統(tǒng)、電子支援措施（Electronic Support Measures，ESM）、雷達(dá)告警接收機(jī)（Radar Warning Receiver，RWR）、反輻射導(dǎo)彈（Anti-Radiation Missile，ARM）等無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)自身不輻射電磁波，而是通過接收敵方雷達(dá)輻射的電磁波來實(shí)時(shí)獲得雷達(dá)位置和身份屬性等參數(shù)，具有作用距離遠(yuǎn)、隱蔽性強(qiáng)、不易被發(fā)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，極大地威脅著雷達(dá)系統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力和突防能力[9]。射頻隱身技術(shù)是指雷達(dá)、數(shù)據(jù)鏈、高度表、電子對(duì)抗等有源電子設(shè)備射頻輻射信號(hào)的目標(biāo)特征減縮控制技術(shù)，目的是增大敵方無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)截獲、分選、識(shí)別、定位的難度，實(shí)現(xiàn)有源電子設(shè)備相對(duì)于敵方無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)的“隱身”。雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)是否具有射頻隱身性能，不僅取決于雷達(dá)的工作模式和敵方無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)的工作性能，還與它們兩者之間的空間幾何位置關(guān)系和博弈對(duì)抗密切相關(guān)。與雷達(dá)隱身、紅外隱身、聲隱身等技術(shù)不同，射頻隱身技術(shù)需要在滿足目標(biāo)探測(cè)跟蹤性能和作戰(zhàn)任務(wù)要求的條件下，最大限度地降低雷達(dá)系統(tǒng)的射頻輻射特征。

2016年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）開展了可擴(kuò)展到數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)且能在干擾環(huán)境下高效工作的傳感器組網(wǎng)方案研究，認(rèn)為傳感器網(wǎng)絡(luò)要采用新的射頻隱身技術(shù)以提升其在對(duì)抗環(huán)境下的生存能力[10]。2017年10月，美國(guó)戰(zhàn)略與預(yù)算評(píng)估中心發(fā)布了《決勝灰色地帶——運(yùn)用電磁戰(zhàn)重獲局勢(shì)掌控優(yōu)勢(shì)》研究報(bào)告，這是該中心繼2015年12月推出《決勝電磁波——重塑美國(guó)在電磁頻譜領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)地位》之后圍繞電磁戰(zhàn)的又一研究力作[11]。報(bào)告指出，為了重新獲得美國(guó)對(duì)灰色地帶局勢(shì)的掌控優(yōu)勢(shì)，不僅要采用“系統(tǒng)之系統(tǒng)”作戰(zhàn)，通過實(shí)現(xiàn)大型傳感器陣列和有源或無(wú)源對(duì)抗裝備的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)互連，擴(kuò)大傳感器的作用范圍及在對(duì)抗區(qū)域邊緣作業(yè)平臺(tái)的覆蓋范圍，還要利用無(wú)源輔助工作模式，在對(duì)抗空間中保持“靜默”。當(dāng)前，美軍正通過網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各射頻裝備共享傳感數(shù)據(jù)和電磁作戰(zhàn)方案，明確各裝備執(zhí)行的具體任務(wù)及其相應(yīng)的部署位置，并能夠使用低截獲概率（Low-Probability of Intercept，LPI）數(shù)據(jù)鏈與相鄰的射頻裝備進(jìn)行通信與協(xié)調(diào)行動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)電磁作戰(zhàn)行動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)化和多域化。2018年11月，BAE系統(tǒng)公司宣布獲得DARPA價(jià)值920萬(wàn)美元的合同，以開展“射頻機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)”項(xiàng)目研究。BAE系統(tǒng)公司將開發(fā)新的由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，以識(shí)別不斷增長(zhǎng)的射頻信號(hào)，利用特征學(xué)習(xí)技術(shù)鑒別信號(hào)，為美軍提供更好的射頻環(huán)境感知技術(shù)。2020年4月，德國(guó)亨索爾特公司宣布，已成功研制了一種基于人工智能的模塊化機(jī)載電子戰(zhàn)系統(tǒng)，被稱為“利器攻擊”，該系統(tǒng)采用數(shù)字化硬件和人工智能算法來探測(cè)雷達(dá)威脅，并采取針對(duì)性的對(duì)抗措施，能夠在不同作戰(zhàn)距離拒止敵方的火控雷達(dá)，保證作戰(zhàn)飛機(jī)的行動(dòng)自由。2021年1月，俄羅斯哈巴羅夫斯克邊疆區(qū)政府表示，第五代蘇-57系列戰(zhàn)斗機(jī)的第一架已轉(zhuǎn)交南部軍區(qū)某航空?qǐng)F(tuán)，表明蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)開始正式在俄空天軍服役，俄羅斯也由此成為世界上第三個(gè)正式裝備自主研發(fā)隱身戰(zhàn)斗機(jī)的國(guó)家。另外，近年來，亞太地區(qū)尤其是東北亞地區(qū)的安全形勢(shì)日益緊張，日本、韓國(guó)、澳大利亞等多個(gè)國(guó)家開始大量采購(gòu)、裝備第五代戰(zhàn)機(jī)，美國(guó)也在該地區(qū)部署了數(shù)量眾多的五代機(jī)，F(xiàn)-22和F-35隱身戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)多次出現(xiàn)在美日韓舉行的聯(lián)合軍演中，對(duì)亞太地區(qū)的安全局勢(shì)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。

由此可見，射頻隱身技術(shù)已經(jīng)受到了國(guó)際諸多軍事強(qiáng)國(guó)的高度重視，具有重要的戰(zhàn)略意義和軍事應(yīng)用價(jià)值。機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)若不采用合理的射頻輻射控制技術(shù)管控電磁波的輻射，極易被幾百千米外的敵方無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，這也使搭載平臺(tái)的雷達(dá)隱身和紅外隱身失去了意義[12-14]。為了提升機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)在對(duì)抗敵方無(wú)源探測(cè)系統(tǒng)時(shí)的效益，形成對(duì)敵作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)，開展面向射頻隱身的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)化雷達(dá)資源協(xié)同優(yōu)化技術(shù)研究勢(shì)在必行，且該技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。