2018年度世界军事电子领域十大事件。第六项亮了,传输速率远超5G,具有跨代领先意义

来源: slinger 2019-02-01 17:24:44 [] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (33069 bytes)

2018年度世界军事电子领域十大事件

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2018年,世界军事电子领域总体延续了近年的快速发展态势,主要国家和地区继续推进军事电子信息系统装备的现代化发展,发布多份战略与规划文件,顶层谋划并投资支持相关领域发展。军事电子领域的智能化、精确化、网络化、一体化特征更加突显,信息获取、传输、处理的快捷性大幅提升,信息网络和信息对抗的效率不断提高,推动着基于信息系统的体系作战能力进一步加强。

2018年度世界军事电子领域十大事件

一、DARPA举办首届"电子复兴"计划峰会,致力于推动半导体创新的电子革命

2018年7月23~25日,美国国防高级研究计划局(DARPA)在加利福尼亚州召开"电子复兴"(Electronics Resurgence Initiative,ERI)计划首次年度峰会,公布了2017年9月该计划首批启动的6个项目的承研方,旨在扶植和培养先进材料、电路设计工具和系统架构三个领域的创新研究。

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材料与集成领域包括"三维单芯片系统"(3DSoC)和"新式计算基础需求"(FRANC)项目,旨在利用非传统电子材料集成来增强传统硅集成电路,以实现与传统等比例缩放思路相关的性能提升。电路设计领域包括"电子设备智能设计"(IDEA)项目和"高端开源硬件"(POSH)项目,主攻降低设计所需的时间和片上系统的复杂度。系统架构领域包括"软件定义硬件"(SDH)和"特定领域片上系统"(DDSoC)项目,旨在继续依赖传统编程结构的情况下构建专用化芯片。

这些项目希望通过整合全行业力量,跨越传统摩尔定律"等比例缩放"思路,推动材料、设计、架构三大支柱领域创新,为实现电子行业下一阶段的创新提供更为坚实的基础,保持美国电子技术全球领先优势,并在2025年到2030年对美国国家安全提供至关重要的电子技术能力。

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二、美国战略频繁明确网络空间发展方向

2018年美国国土安全部、国防部、白宫先后于5月、9月和10月发布《国土安全部网络安全战略》、《国防部网络战略(概要)》、《美国国家网络战略》,从不同角度阐述美国网络空间发展方向。

国土安全部的网络安全战略是其首份网络安全领域的战略,提出了网络生态系统的安全理念,也明确国土安全部作为联邦机构网络安全的领导角色,由其来统一、协调联邦及非联邦机构网络安全工作;国防部的网络战略从军方的角度出发,提出国防部在网络空间作战的目标及实施方案,最大特点是提出将威胁扼杀在萌芽状态的"主动防御"作战思想,为主动网络攻击埋下伏笔;美国特朗普总统签发的国家网络战略是美国政府时隔15年第二次从国家层面全面阐述网络发展目标,该战略坚持在网络力量建设与展示方面,由美国主导制定行为规范,致力于实现网络威慑。同时战略还明确表示其他国家也应遵守美国制定的规范,且美国将以此规范作为发起网络威慑反击与报复的基础,凸显了以美国利益优先的霸权主义。

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三、体系集成技术试验成功,助力联合作战能力形成

2018年7月,DARPA与洛克希德·马丁公司完成了"体系集成技术与实验"(SoSITE)项目的一组多域组网飞行试验,演示了地面站、飞行试验台、C-12和飞行试验飞机之间的互操作性,验证了使用"缝合"技术(STITCHES)在这些系统之间传输数据的能力,实现了该项目的重要里程碑进展。

SoSITE项目旨在通过分布式空战体系架构研究,发展能够将任务系统/模块快速集成到体系的技术,研究验证体系对抗的有效性以及体系架构的稳定性。此次试验验证的关键能力包括:

1、不同系统间自组网、自动传输消息以及对老式数据链的兼容能力;

2、第一次使用非全域型数据链以产生新的、信息丰富的基于Link16的数据交换,速度更快、更灵巧、现代化和高效;

3、通过地面座舱实时模拟飞行器系统中的场景以验证体系如何缩短从数据到作出决策的时间;

4、整合目前F-35战斗机上使用的APG-81雷达与DARPA的自动目标识别软件,用以减少操作员的工作量,同时构建综合战场态势。

SoSITE项目开发的体系集成技术将成为支撑未来战场环境中跨域作战行动和维持作战优势的重要基础。

四、新型雷达成像技术实现不依赖雷达与目标相对运动的高分辨率、高帧率目标成像

2018年1月,在DARPA"成像雷达先进扫描技术"(ASTIR)项目支持下,美国休斯研究实验室开发出一种小型化、低成本的新型太赫兹成像雷达,不依赖雷达与目标相对运动即可实现高分辨率、高帧率目标成像。

该雷达由主反射面、电子副反射面、收发机和信息处理与显控系统组成,其中名为"编码孔径副反射面阵列"(CASA)的电子副反射面是最主要的技术突破。雷达由CASA与主反射面配合,利用编码孔径技术,通过数字化处理目标反射波束的数据来得到目标距离、方位和高度信息;工作在太赫兹频段,具有成像分辨率高、成像时间短、抗干扰能力强、反隐身能力强等特点;采用"瓦片"型阵列,可根据特定任务需求进行扩展,且通过3D集成技术使雷达结构更紧凑、功耗更低。

该雷达不依赖与目标的相对运动,可在雾、烟、雨等低能见度条件下对近距离目标高分辨率、高帧率成像,特别适用于重点区域重要目标识别,有望成为继合成孔径雷达(SAR)与逆合成孔径雷达(ISAR)之后成像雷达技术发展的又一次变革。

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五、认知电子战技术即将进入实战部署阶段

2018年,美军已经着手将认知电子战技术集成至作战平台,认知电子战实战化部署拉开序幕。

2018年4月,诺斯罗普•格鲁曼公司获得美国海军合同,为"反应式电子攻击措施"(REAM)项目开发机器学习算法并应用于EA-18G电子战飞机,以实现"应对灵活、自适应、未知的敌方雷达"的目标。5月,美国海军航空司令部宣布选定雷多斯公司在自适应雷达对抗(ARC)项目中开发的技术用于F/A-18"超级大黄蜂"战斗机,实现认知电子战能力。DARPA还将在不同的作战环境中针对先进的复杂雷达信号进行测试,然后将认知电子战技术集成到美国空军、海军和海军陆战队选定的作战平台上。

认知电子战在即将进入实战应用阶段的同时,相关研究也更加深入广泛。2018年,美国陆军开展了"人工智能和机器学习技术、算法和能力"项目,DARPA进行了射频机器学习系统(RFMLS)项目研究,以开发新的由数据驱动的机器学习算法,有望将对射频频谱的理解提升到一个新的水平。

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六、军用无线射频通信速率突破100Gbps

2018年6月,DARPA"100G射频骨干网"项目成功进行了速率100 Gbps、通信距离100千米的空-地链路演示,标志着项目取得里程碑进展。

"100G射频骨干网"项目是DARPA于2013年1月启动的,旨在开发一种高速军用无线数据链,使位于约1.8万米高空的飞机能够实现传输速率达100 Gbps的空-空通信(通信距离200千米)和空-地通信(通信距离100千米)。就点对点链路级传输数率而言,100 Gbps的数值指标比现役Link 16数据链提高4个数量级,是当前军用无线通信速率的500倍,是目前商用4G移动通信系统峰值数率的100倍,同样也大大高于5G移动通信系统几Gbps的目标值,具有跨代领先意义。

未来影响、决定军事行动的核心在数据,对数据的积累量、数据分析与处理能力将成为获得战场优势的决定性因素,"100G射频骨干网"项目可帮助美军获得及时、高效的大容量数据传输能力,对于美军后续提升大数据应用能力具有重要作用。

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七、谷歌公司发布72量子比特的量子计算机

2018年3月,谷歌公司量子人工智能实验室发布72量子比特通用处理器"狐尾松"(Bristlecone),单量子比特门错误率仅0.1%,双量子比特门错误率仅0.6%。业界公认当一台量子计算机的可操纵量子比特超过50时,即可拥有超越经典计算机的能力,实现"量子霸权"。2017年IBM研制出50量子比特处理器,而谷歌公司Bristlecone超越了IBM公司创造的记录。Bristlecone另一个重要特征是仍然可以进行经典计算机模拟,这是目前验证量子计算机是否正确运行的唯一方法(因为可以交叉核对答案),而且可以在经典计算机上实现加速。

量子计算机的大规模并行计算能力在军事领域有着广阔的应用前景,例如密码破译、战场数据分析、装备研发等。Bristlecone为构建大型量子计算机提供了有力的原理证明,可以作为模拟试验平台来研究量子位技术的可扩展性,进行量子算法的模拟和优化,促进实际硬件早日落地。

八、美国网络司令部启动"统一平台"网络武器系统研发

2018年10月29日,美国网络司令部授出一份价值5400万美元的合同,用于开发网络武器系统"统一平台",诺斯罗普·格鲁曼公司将负责项目的持续开发、集成、列装和维护工作,相关工作预计在2021年10月31日完成。

"统一平台"相当于物理域中的航母,是一个"联合网络空间作战平台",它将多种独立的网络攻击、防御、计划和情报系统集成到一起,可进行任务规划、数据分析和决策支持,以便在作战行动中通过战术级作战执行全谱网络空间作战。"统一平台"被视作美军网络司令部2018年最高优先采购项目之一,其一改过去网络空间"一次性"的方案,转变为打造一个包含所有不同系统和能力的工具,为用户提供通用框架或一致性的接口,通过这个框架或接口,它将集成现有和即将出现的所有武器系统和工具,帮助网络空间效果快速充分融入其他作战域中。

统一平台对于美军网络作战而言,有着非常重要的意义:未来美国各军种的网络武器系统有望采用统一的"搭载平台",搭载平台的统一进而又可能催生出一种统一的网络作战模式,而统一的作战模式可能为网络作战领域带来无法估量的影响。

九、美军利用云计算、大数据、人工智能等新技术提升完善联合频谱数据库(JSDR)

2018年11月27日,美国国防部首席信息官Dana Deasy表示美国国防部正在利用云计算、大数据、人工智能等新技术来提升其联合频谱数据库(JSDR)的性能能力。

美军非常重视各级别部队的电磁频谱的全球接入能力,2006年启动建设了全球电磁频谱信息系统(GEMSIS),目标是打造智能化与自主化的全球电磁频谱接入能力。电磁频谱数据库(JSDR)是GEMSIS增量2的重点建设内容之一,2011年美国防部发布的8320.05号国防部指令《DoDI 8320.05:电磁频谱共享》规定该数据库是国防部所有频谱相关数据的联合权威数据来源,提供全国防部范围内频谱相关数据的可视、可访问、可信。目前,美国国防信息系统局正在将四个军种的数据整合汇集至JSDR,并计划通过与其美军其他投资项目结合,如云计算、抗干扰卫星通信、大数据分析、人工智能技术等,实现近实时的向全球用户提供频谱数据。

该数据库的建立可有效解决美军内部信号互扰和数据资源不足的问题,有助于电子战和情报部队更好地识别、对抗敌方信号。

十、美军完成宽带卫星通信备选方案分析,明确宽带卫星通信体系发展思路

2018年6月底,由美国政府和业界团队共同开展的宽带卫星通信"备选方案分析"(AOA)研究完成并提交给美国国防部长。

AOA不仅研究了美军未来宽带卫星空间系统的需求,而且还明确了未来国防部宽带卫星通信企业架构的发展思路,即必须具备可负担性、弹性和灵活性,满足美国国防部在竞争和良性运行环境中所需的宽带卫星通信能力。

这项研究工作得出的重要结论之一是:美国国防部应当继续混合采用军用和商业卫星来满足其宽带通信需求,同时应当不断提高防护级别,以应对干扰及近年来出现的各种其它威胁。AOA针对军方应如何从私营部门的创新中获益提供了一些候选方案,其结论和建议将对美国未来的军事卫星通信架构产生重要影响。

编译整理:中国电科战略情报研究团队 来源:天地一体化信息网络

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早说了,老美可能直接上6G,谁愿意让人卡脖子呢? -wenxin01-- 给 wenxin01- 发送悄悄话 (0 bytes) () 02/01/2019 postreply 18:11:05

天地传输不同于地面蜂窝,前者无障碍,这是根本的技术差距。上面所谓美国上6G,有点外行 -校园歪脖树- 给 校园歪脖树 发送悄悄话 (0 bytes) () 02/02/2019 postreply 01:06:36

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