认知电子战的概念,来自最早的“认知无线电”的概念。这一概念在1999年提出。认知无线电是对软件无线电的进一步提升与扩展,它采用基于模型的方法对控制无线电频谱使用的规则,如射频频段、空中接口、协议以及空间和时间模式等进行推理,通过无线电知识表示语言,表述无线电规则、设备、软件模块、电波传播特性、网络、用户需求和应用场景的知识,以增强个人业务的灵活性,对自身的通信机制进行调整,包括工作频段、发射功率、调制解调方式以及多址接入策略等,使系统的无线规则与输入的无线电激励的变化相适应,以达到无论何时何地通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。在认知无线电出现后不久,认知雷达和认知电子战等新概念也随之提出。
面对日益复杂多变的战场电磁环境挑战,认知电子战作为一种电子战新思想,受到广泛的关注。针对常规电子战作战手段在时效性、准确性、抗毁性、打击能力、自适应能力等方面不能满足当前战场需求的问题。
2016年美媒报道称,五角大楼的国防部高级研究项目局正致力于新一代基于人工智能的电子战系统。如果该项目获得成功,这些由人工智能驱动的新系统将为美军提供一种对抗强大的俄罗斯和中国雷达的方式,认知电子战不需要等待几周、几月、甚至几年,它们就能在战场上实时适应它们所遇到的新雷达威胁并对其进行干扰。据美国《国家利益》双月刊网站2016年2月29日文章,美国国防部高级研究项目局局长阿拉蒂.普拉巴卡尔2月24日对众议院军事委员会的新威胁与应对能力小组委员会称:“我们国防部高级研究项目局的项目之一是对这个问题釆取一种全新策略,我们将这项努力称作认知电子战”。
认知电子战的特点主要体现为:环境感知,适应新的威肋,避免自扰,波形多变,协同工作,电子攻击层次多样化,具备学习能力。其认知过程为:感知一识别一决策一行动一感知的循环。学习在整个循环过程中的每一个环节中都在发挥作用。认知电子战重点将研究用于下一代电子战的网络使能的协同电子攻击EA、电子防御EP、电子支援ES策略、架构和波形,开发先进的EA、EP、ES技术,提供闭环的电子战功能,即能实时反馈和利用动态威胁环境中的情报信息以使电子战效能最优。
2010年美国空军启动了“认知干扰机”项目,这是认知电子战中的一个典型代表,该项目的目标是:开发节省平均辐射功率的高效干扰技术,开发能够学习和跟踪雷达目标波形的干扰技术,研究如何通过学习和运用知识来对抗认知雷达;利用博弈论来优化干扰机的设计,以适应多种雷达波形等。
2012年7月美国国防高级研究计划局启动了一项为期五年的“自适应雷达对抗”研究项目,也属于认知电子战的范畴,主要是寻求研发对抗敌方自适应雷达系统的机载电子战能力。随着认知技术在雷达中的应用,雷达将进一步增强感知环境的能力,进而调整其发射波形特征和接收处理算法,优化其性能,其结果是电子战系统必然会受到自适应雷达的威肋。该项目的主要目的就是研究新的解决方案,使电子战系统能对新的、未知或不确定的认知雷达信号近实时地实施有效对抗。
由上可见,从认知无线电、认知雷达到认知电子战,认知雷达与认知电子战对抗双方都具备了认知能力,一方要躲避干扰,更有效利用频谱,更有效地获得目标信息;另一方要实施干扰,阻止其发现和跟踪目标,本质上是对抗双方在电磁频谱上的博弈。这就是矛盾双方的辨证统一关系,该过程循环的终极就是对抗双方都会逐渐将人工智能引入到电子设备中,认知雷达和认知电子战让上述循环在机器中自动进行,让机器具有智能,机器自己去“学习”,自己去“完善与改进性能”。对抗双方最终竞争的目标就是谁开发的人工智能技术更强大,让机器具有更加强大的自学习和自适应的能力。