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1、电子战与杀伤链的融合研究目录简介11 .背景12 .深入理解电子战与杀伤链11. 1.从无人系统进化到智能机器22. 2.智能机器可行性23. 3.智能机器的特点33 .杀伤链的迭代发展34 .讨论75 .结论8简介随着有人驾驶战斗机成本的不断增长,以及无人机能力的快速提升,世界各国已将能够与有人驾驶飞机密切协作的无人“忠诚僚机”作为未来航空战斗力量的下一步发展方向。1 .背景加拿大皇家空军(RCAF)的作战条令普遍建立在抗毁性杀伤链概念基础上,这一概念最初由美国海军研究生院的RobertBa11博士在越战时期提出。虽然该概念的初衷是为了研究如何保护飞机免遭地面防空武器的威胁,但它同样适用于空
2、中对抗以及海上和陆上作战域。尽管技术和军事作战概念在不断演变发展,但杀伤链理论经受住了时间的考验,时至今日仍然具有重要的参考意义。即便如此,针对军事冲突性质的研究形成了一些新的杀伤链范式,每种范式都有一套独特的描述符体系,用于描述杀伤链的各个环节。在研究不同杀伤链范式时可以发现,由于描述的侧重点不同,因此无法形成通用的杀伤链范式。因此,本文希望以杀伤链为中心,通过将不同元素进行映射,以此探索不同杀伤链范式之间的联系和区别。2 .深入理解电子战与杀伤链2.1. 从无人系统进化到智能机器表面上看,可消耗无人机和虎鲸无人深潜器只是不同种类的军事平台。但是最让我兴奋的地方一一也是我周游全国去了解它们的
3、原因一一是它们能带来的更广泛的作战能力:多种军事系统组成的大型分布式网络,比起我们的任何传统军事系统,可以更快、更便宜、更灵活、更多地建立和实现现代化。这些自主无人系统,还可以向远离美国的未来战场,投放更多的更小、更便宜、但射程更短的自主武器系统(智能联网弹药)。简而言之,我关注的不是这些系统眼前的能力,而是它们未来的潜力。和虎鲸都能在有限的自主能力范围内进行作战,在很少有人参与的情况下安全有效地执行基本操作。这些都是令人印象深刻的技术壮举,但这些系统有着更大的潜力。要实现这一潜力,需要人工智能、自主控制和其他新兴技术一一主要是软件,而不是硬件。这些技术大多是由商业公司而不是美国传统的国防工业
4、开创。这些技术是将这些无人系统变成智能机器所需要的。当我说到智能机器时,我并不是指目前的军用无人机,如“捕食者”(Predator)或“收割者”(ReaPer)。它们通常被视为机器人战争的尖端技术。但实际上,这些所谓的“无人”系统需要数十人远程操控飞行、控制传感器、地勤保障、传感器数据分析。其中很多信息都被丢弃了,因为根本没有足够的人来处理所有信息。事实上,多年来只能满足作战指挥官所需要的无人机任务的一小部分。问题不在于缺少无人机,而在于缺人。直到现在,技术还不足以制造出不需要大量人力就能运转的军事机器。2.2.智能机器可行性目前,用来制造能够执行日益复杂任务的智能机器的部件全部都有了。低成本
5、、高性能的传感器,可以让机器采集大量战场数据。经过良好训练的算法可以筛选所有数据,并识别出人类要求机器寻找的关键信息。这些算法可以直接在机器内运行,使用相同类型的边缘计算计算机和GPU,这些处理器每秒执行数以万亿计的操作,并使自主控制成为可能。软件定义的数据链可以将信息从一台机器转发到另一台机器,即使它们没有连接到网络。不断改进的机器人技术可以使机器在不需要人类直接控制的情况下完成越来越复杂的体力任务。这些都不是科幻小说,现在已经有这些技术了。2.3.智能机器的特点智能机器与其他机器的区别在于,它能够收集、处理数据,提取和分析与任务相关的信息,与任何其他军事系统共享这些信息,并根据这些信息采取
6、行动,而不需要人类自己控制系统。美国军方的一些人显然在考虑如何将和虎鲸等系统转变为更智能的机器。但是目前普遍的观点却认为,这样的机器应该扮演的角色仅限于辅助传统有人平台,如空中加油机、侦察机或战斗机的忠诚僚机。就像海军在1920年代仅仅把航母当做战列舰的副手,而不是主力作战平台。这些都是智能机器初期的合理角色,距离充分发挥它们的潜力还有很长的路要走。但随着时间的推移,智能机器不应该仅仅用于加强有人操作的平台;智能机器应该取代有人作战平台。真正的目标应该是围绕智能机器建立下一个作战网。在建立网络方面,美国军方还有很多工作要做。3.杀伤链的迭代发展随着军事领域中作战概念以及新兴技术的不断发展,杀伤
7、链范式也逐渐演变出多种变体,包括功能杀伤链、抗毁性杀伤链和电子战杀伤链等。基础杀伤链范式。基础杀伤链的基本结构由七个链环组成,如图1所示。在比较不同杀伤链范式时,链环的数量也被作为一项独立的参考值。链环1到4表示了在武器(例如威胁传播器)具备发射条件前(用“发射许可”表示)的威胁状态,而链环5到7表示发射后的状态。防御平台针对杀伤链每个链环的防御任务以蓝色字体显示在链环上方,而攻击发起方(即威胁)的任务则以红色字体显示在链环的下方。红色加粗文字用于表示从一个链环转换到下一个的里程碑描述符。下文所有杀伤链范式都是以此为基础构建的。5K太岚堂到U二s然望二爰;箸端%刖翻巾,红色状态发射后(和转换标
8、准)标记在杀伤链的肪。抗毁性杀伤链范式。这是所有军事群体最熟悉的杀伤链版本。BaII将基础杀伤链切分为3部分,并加入3种状态描述符,以此形成抗毁性杀伤链,如图2所示。这3部分的描述符按时间倒序排列分别为:韧性(ReSiIienCe)从不利影响中恢复的能力。脆弱性(VU1nerabiIity)无法承受不利影响。易感性(SUSCePtibi1ity)无法规避不利影响。Ba11进一步将在杀伤链中跨度最大的易感性部分分解为3个阶段:暴露(指威胁在搜索防御平台的时间段)、遭遇(指威胁建立开火方案的时间段)和交战(对防御平台发射导弹、炮弹等威胁传播器的时间段)。这些描述符以绿色文字显示在图中杀伤链的上方。
9、易感性覆盖链环2至链环5,并跨越了发射许可点。遭遇阶段覆盖了链环3和链环4。林颗施,加上生存能作态(易豌城T细分檎色文字的塞醐段、道遇阶段和交战阶段、脆弱性和复原力).图2抗毁性杀伤链范式功能杀伤链范式。如图3,功能杀伤链范式在基础杀伤链的基础上,融入了加拿大最新国防政策中明确提出的武装部队4项使命任务/功能,即探测、威慑、防御和击败。因文件中未明确给出这4个术语的定义,本文参照简明牛津词典给出其定义如下:1)探测辨别或感知对手的存在2)威慑让对手对后果感到恐惧或厌恶来慑止或阻碍其采取行动3)防御抵御攻击,或保护(人或物)免受伤害4)击败在战斗或其他对抗中战胜对手后射发_年半W二I1k=*浅-
10、5二*)麦探测威像有犯他,墙加了粗大的双头箭头,表示探测、威慑和击败功图3功能杀伤链范式从对这4种功能的描述可以看出其侧重于描述防御平台。探测是关于感知的环节。如果威胁会主动发射信号,那么探测可以覆盖链环2到链环5。对于不会主动发射信号,只是利用外界信号来攻击目标的被动威胁来说,不需要考虑探测这一因素。威慑包括慑止对手与平台发生冲突的行动,例如反辐射导弹等。根据这种理解,威慑功能只适用于链环1。正如加拿大国防政策中所述,防御功能指保护一个物理区域,尤其是加拿大和北美,是一种战略性的功能概念,因此它无法反映到杀伤链上,因为杀伤链本质上是战术性的。击败功能包括导致威胁失败的任何步骤,这可以在七个链
11、环中的任何一个链环上实现,因此击败功能跨越整个杀伤链。击败功能的例子包括防止威胁平台发射、采用冗余配置(例如双发动机)和加固防御平台等,对防御平台进行加固就是坦克挫败小型武器威胁的主要方式。电子战杀伤链范式。该杀伤链范式中的电子战(EW)元素主要包含3种描述符,分别是:电子攻击(EA)通过电磁频谱对人员、设施或物资进行攻击,目的是削弱、压制或摧毁敌人的能力。电子防护(EPA保护电磁设备不受己方、中立方或敌方使用电磁频谱以及自然现象的影响,确保己方能够安全地使用电磁频谱。电子支援(ES)对辐射的电磁能量进行搜索、探测、拦截、识别、定位、记录和分析,确保指挥官能够对作战区域的态势作出正确的估计。对
12、于破坏性威胁,当威胁系统发出信号时,电子支援描述符可应用于链环2到链环4。此外,电子支援还通过感知战区中敌方活动的方式在链环1中发挥作用,如图4所示。电子攻击描述符涉及三种一般类型的对抗措施,即反搜索、反截获和反追踪,而每种对抗措施都侧重于应对不同的威胁状态。链环1中的电子攻击包括先发制人的压制式干扰(链环1)或部署诸如“走廊”或气溶胶之类的遮蔽物(链环2),因此反搜索跨越链环1和链环2。反追踪既可以针对发射平台,也可以针对传播器。对于传播器架设在发射平台上的威胁系统,电子攻击可以针对威胁系统的任何一个组件。因此,当反追踪跨越链环4和链环5时,当达到发射条件后,可以(但不一定)改变电子攻击的对
13、象。在链环5之后,电子攻击和电子支援就不再与杀伤链相关。虽然赋能技术可能存在区别,但这种电子战在杀伤链中的映射适用于电磁频谱的所有频段,包括光电、射频和其他手段。助:反超除电子防护EA:反接案电子支援EA:反截获添加了阴影Z域的星本杀伤链.表示杀伤梃上的各种电子战活动(主要是电子攻).图4电子战杀伤链范式破坏性威胁(例如全球定位系统(GPS)或通信干扰)所产生的影响可能贯穿杀伤链的所有7个链环,因为它们通常独立于武器系统运行。因此,电子防护描述符必须延伸到拦截里程碑节点之后的环节。考虑到电子防护的机制和作用,在这里加入赛博威胁的考量是一种合理的考虑,但由于赛博杀伤链(如图5所示)与电子战杀伤链
14、的构型不同,因此将赛博效果纳入电子战杀伤链存在一定的难度。4.讨论表1对本文讨论的三种杀伤链范式的相关描述符映射进行了总结和归纳。从使用的描述符来看,这三种杀伤链之间没有共同之处,因为每种杀伤链都有不同的侧重点,其中功能杀伤链具有战略色彩,而抗毁性和电子战杀伤链具有战术性质,前者侧重于描述防御平台,后者侧重于威胁方面。同样值得注意的是,在许多情况下,描述符不会受到传播器发射的影响。表I杀伤链范式映射表锌环抗毁性功能电子战序号蓝色任务探测威慑击败电子攻击电子支援电子防护1压制威胁XXX反搜索XX2躲避探测易感性暴露XX反搜索XX3躲避追踪遭遇XX反截获XX4躲避射击遭遇XX反追踪XX5中断制导交
15、战XX反追踪XX6在打击中生存脆弱性XX7继续执行任务韧性XX在每种杀伤链范式中,至少有一个描述符跨越了一个或多个链环。例如,反搜索描述符从杀伤链起始点一直延续至暴露节点之前,而遭遇阶段既包括反截获描述符,又包括反追踪描述符的一部分。因此,在从一种范式转换到另一种范式时,必须考虑清楚两者之间的联系。这在图6中进行了说明,该图展示了抗毁性杀伤链中的暴露阶段如何映射到功能和电子战杀伤链上,以及电子战杀伤链中的反追踪活动如何映射到功能和抗毁性杀伤链上。(4)易感性探测-电了支援通过杀伤链的两个示例范式映射:(a)从生存能力杀伤鞋到功能杀伤链再到电子故杀伤链:以及(b)从电子版杀伤处到功能杀伤鼓再到生存能力杀伤链。(暴露)一击败电子攻击:反搜索易感性(4)(遭遇)易感性击败电子攻击:反追踪(5)()图6在不同范式之间迁移的隐患5.结论基础杀伤链是一种定义明确的军事理论结构,它经受住了技术和作战概念的发展演变考验,