認知電子戰的概念,來自最早的“認知無線電”的概念。這一概念在1999年提出。認知無線電是對軟件無線電的進一步提升與擴展,它采用基于模型的方法對控制無線電頻譜使用的規則,如射頻頻段、空中接口、協議以及空間和時間模式等進行推理,通過無線電知識表示語言,表述無線電規則、設備、軟件模塊、電波傳播特性、網絡、用戶需求和應用場景的知識,以增強個人業務的靈活性,對自身的通信機制進行調整,包括工作頻段、發射功率、調制解調方式以及多址接入策略等,使系統的無線規則與輸入的無線電激勵的變化相適應,以達到無論何時何地通信系統的高可靠性和頻譜利用的高效性。在認知無線電出現后不久,認知雷達和認知電子戰等新概念也隨之提出。
面對日益復雜多變的戰場電磁環境挑戰,認知電子戰作為一種電子戰新思想,受到廣泛的關注。針對常規電子戰作戰手段在時效性、準確性、抗毀性、打擊能力、自適應能力等方面不能滿足當前戰場需求的問題。
2016年美媒報道稱,五角大樓的國防部高級研究項目局正致力于新一代基于人工智能的電子戰系統。如果該項目獲得成功,這些由人工智能驅動的新系統將為美軍提供一種對抗強大的俄羅斯和中國雷達的方式,認知電子戰不需要等待幾周、幾月、甚至幾年,它們就能在戰場上實時適應它們所遇到的新雷達威脅并對其進行干擾。據美國《國家利益》雙月刊網站2016年2月29日文章,美國國防部高級研究項目局局長阿拉蒂.普拉巴卡爾2月24日對眾議院軍事委員會的新威脅與應對能力小組委員會稱:“我們國防部高級研究項目局的項目之一是對這個問題釆取一種全新策略,我們將這項努力稱作認知電子戰”。
認知電子戰的特點主要體現為:環境感知,適應新的威肋,避免自擾,波形多變,協同工作,電子攻擊層次多樣化,具備學習能力。其認知過程為:感知一識別一決策一行動一感知的循環。學習在整個循環過程中的每一個環節中都在發揮作用。認知電子戰重點將研究用于下一代電子戰的網絡使能的協同電子攻擊EA、電子防御EP、電子支援ES策略、架構和波形,開發先進的EA、EP、ES技術,提供閉環的電子戰功能,即能實時反饋和利用動態威脅環境中的情報信息以使電子戰效能最優。
2010年美國空軍啟動了“認知干擾機”項目,這是認知電子戰中的一個典型代表,該項目的目標是:開發節省平均輻射功率的高效干擾技術,開發能夠學習和跟蹤雷達目標波形的干擾技術,研究如何通過學習和運用知識來對抗認知雷達;利用博弈論來優化干擾機的設計,以適應多種雷達波形等。
2012年7月美國國防高級研究計劃局啟動了一項為期五年的“自適應雷達對抗”研究項目,也屬于認知電子戰的范疇,主要是尋求研發對抗敵方自適應雷達系統的機載電子戰能力。隨著認知技術在雷達中的應用,雷達將進一步增強感知環境的能力,進而調整其發射波形特征和接收處理算法,優化其性能,其結果是電子戰系統必然會受到自適應雷達的威肋。該項目的主要目的就是研究新的解決方案,使電子戰系統能對新的、未知或不確定的認知雷達信號近實時地實施有效對抗。
由上可見,從認知無線電、認知雷達到認知電子戰,認知雷達與認知電子戰對抗雙方都具備了認知能力,一方要躲避干擾,更有效利用頻譜,更有效地獲得目標信息;另一方要實施干擾,阻止其發現和跟蹤目標,本質上是對抗雙方在電磁頻譜上的博弈。這就是矛盾雙方的辨證統一關系,該過程循環的終極就是對抗雙方都會逐漸將人工智能引入到電子設備中,認知雷達和認知電子戰讓上述循環在機器中自動進行,讓機器具有智能,機器自己去“學習”,自己去“完善與改進性能”。對抗雙方最終競爭的目標就是誰開發的人工智能技術更強大,讓機器具有更加強大的自學習和自適應的能力。