前言
2023年，大国博弈日趋加剧，局部动荡冲突频发不息，国际局势不稳定因素持续加大，全球供应链体系加速重构，世界进入新的动荡变革期。新形势下，以美国为首的世界军事强国注重整合联盟势力，打造战略威慑圈，确保持久军事竞争优势；聚焦软件、数据、云、智能、量子等基础能力方面进行战略布局，加快推动新域新质作战力量建设，不断加强对网络空间的主导权和控制权，多域信息系统装备技术持续取得进展。
中国电科战略情报团队梳理总结了世界军事电子领域整体，以及指挥控制、情报侦察、预警探测、通信网络、定位导航授时、网络安全、电子对抗、电子基础、网信前沿技术等9个重点领域年度十大进展，本篇为该系列第1篇。
1、美推动从联合全域指控、向联盟联合全域指控发展
图1 美军联盟联合全域指挥控制
2023年7月，美国防部明确提出“联合全域指挥控制”要向“联盟联合全域指挥控制”过渡，推动形成支撑美盟一体化作战的指挥决策能力；并更新完善《联合全域指挥控制实施计划》，聚焦关键作战问题分析现有能力差距，以数据为中心，确保联合全域指控能力兼容现役系统，加速杀伤链构建。9月，美国防部开展2023年度“大胆探索-岛屿掠夺者”联盟联合全域指控演习，重点演练了跨系统、作战域和联合部队执行联合火力任务的能力，实现了多层级数据生成和共享。9月，诺格公司提出“战斗1号”概念，旨在整合多个国家的传感器和效应器，连通美军与盟友导弹防御装备，实现与盟友的全球一体化防空反导作战，有效应对联盟联合全域指控中与盟友的互操作性问题。10月，美国防部首席数字与人工智能办公室发布“数据集成层”项目信息征集公告，旨在通过构建联盟联合全域指控基础数据架构，建立数据交互标准与路径，解决数据资源构建与利用上各自为战、效率低下等问题。美大力推动联盟联合全域指控发展，将更有效地纳入盟友伙伴力量，促进跨域联合、智能协同的体系作战能力形成。
2、美多措并举推动软件现代化进程
图2 《软件现代化战略实施计划》摘要封面
2023年3月，美国防部发布《软件现代化战略实施计划》，旨在落实2022年《软件现代化战略》提出的“以作战所需速度安全交付韧性软件”愿景，加速国防部组织体系向“软件中心”转型，支撑打造智能化装备与作战能力。在战略及实施计划牵引下，美军从软件工厂建设、云环境建设、软件采办改革等多面着力，加速推进软件现代化进程。3月，海军陆战队设立首个软件工厂，聚焦内部软件开发人员培训，推动形成适应数字化战争需求的快速、安全、弹性软件交付能力；8月，空军发布“下一代一号云”项目征询书，推动多云架构、多供应商的混合云环境建设，提供稳定、安全、高效的通用软件开发、测试和生产环境；此外，为落实软件采办改革举措，国防部在2024财年预算文件中设立“软件与数字化技术试点项目”，通过专项资助形式加速重要软件系统研发，提高软件采办效率，降低作战成本。
3、美联合全球指挥控制系统 完成云基础设施重大升级
图3 美军联合全球指挥控制系统追踪空中目标示意2023年3月，美国国防信息系统局发布6.1版美军联合全球指挥控制系统（GCCS-J）。升级后的系统主要对基于云的基础设施进行了更新，将移动目标的跟踪数量从数千个提高至一百万个，包括导弹、坦克、火车、卡车、飞机、船只和人员等军事移动目标。预计2025年前，联合全球指挥控制系统将上线联合计划与执行系统（JPES），以取代现有联合作战计划执行（JOPES）系统。JPES系统是联合全球指挥控制系统的关键功能组成部分，上线后将与现有JOPES系统同时运行一段时间，直至完成所有数据和功能的有效迁移。此次联合全球指挥控制系统的升级，大幅拓展了美军数据交互范围、数据关联及注入量，将为战区指挥官提供更有力的决策支撑。
4、美空军公开披露首次实现太赫兹机间通信
图4 美空军太赫兹机间通信实验装置
2023年4月，美空军研究实验室公开披露，其于2022年12月与美诺·格公司等合作，在纽约州S罗马市成功完成了首次300GHz以上频段（太赫兹频段为100GHz至10000GHz）的机间通信测试。此次测试为期3天，在相关作战高度和范围内测量了两架实验机之间的传播损耗，其中一架实验机放置了最先进的太赫兹通信收发器系统，通过机上太赫兹透波窗口进行机间通信传输实验。目前，几乎所有商业和国防射频系统均使用低于100GHz频段创建的机载和卫星通信链路，此次测试打破了太赫兹仅能在地面完成短距通信验证的论断，表明美军相关技术研发已取得重要突破。
5、美太空发展局完成首次星地Link16传输
图5 美太空发展局开展首次星地Link 16传输示意
2023年11月，美太空发展局宣布成功使用Link 16将其低地球轨道卫星与地面电台连接起来。实验中，配装Link 16有效载荷的3颗卫星与“五眼联盟”某成员国境内的地面无线电成功实现连接，运营商进行了被动和主动网络进入，实现了良好的频率同步，并完成了战术信息广播。卫星配装的Link 16视距范围约为200至300海里，在太空中构建Link 16连接有效实现了全球近实时超视距通信。美太空发展局局长表示，此次实验验证了通过通信卫星将陆、海、空、太空的传感器和射手连接起来的可行性，将有助于构建联合全域指挥控制网络和联合火力网络。此次传输实验是美太空发展局未来数据传输卫星星座运行的关键一步，是“扩散型作战人员太空架构”的一个关键里程碑。
6、美量子导航技术研发取得重要突破
图6 光学干涉仪传感器示意图
2023年6月，美科罗拉多大学在国家科学基金会资助下，将人工智能与量子传感器相结合，成功研制了世界首型基于软件配置的高性能导航系统，进一步证明了量子导航技术作为高精度卫星导航可替代技术和方案的巨大潜力，可有效克服GPS拒止或欺骗环境等问题，与高精度原子钟配合使用，可为军事装备和任务平台提供不依赖GPS的韧性定位导航授时服务。9月，美国防创新部门宣布其“量子传感计划”取得重要突破，原子向量公司作为承研企业，成功研制了完全集成的高性能原子陀螺仪原型系统。与传统依赖光学的方法相比，该系统利用原子和精确激光的相互作用作为标尺来识别角速率，可实现更高的灵敏度和精度。目前该系统已成为美军首个通过太空环境鉴定的原子陀螺仪，预计将成为首个太空运行的原子惯性传感器。
7、美国防信息系统局推进“雷霆、穹顶”零信任系统应用
图7 美国防信息系统局“雷霆穹顶”零信任架构
2023年2月，美国防信息系统局宣布完成“雷霆穹顶”零信任系统原型设计，并于7月授予博思艾伦公司为期5年的“雷霆穹顶”后续生产其他交易授权协议书，旨在推广和运营该架构。该系统以保护服务数据安全为目标，以“持续验证，永不信任”为原则，通过身份认证和分级授权，涉及基于信息系统访问控制的信任规程，以构建身份可信、设备可信、应用可信、链路可信的网络安全架构。目前，已有约1600名用户开始试用该系统原型。“雷霆穹顶”项目将在国防部涉密和非密网络上建立零信任安全模式，旨在推进国防部将“以边界为重心”网络防御理念，向以注重“数据安全、永不信任、始终验证”新型防御理念转变，以提升美网络安全能力。
8、美空军接受首架EC-37B并更名为EA-37B
图8 美空军接收首架EC-37B“罗盘呼叫”电子战飞机
2023年9月，美空军接收首架EC-37B“罗盘呼叫”电子战飞机。按计划，美空军将接收10架该型飞机，逐步替换现役EC-130H电子战飞机。该机机身两侧安装大型有源电扫阵列天线，可辐射大功率定向干扰信号，实现对敌防空压制；具有比EC-130H更远距离的防区外干扰能力，且快速响应能力大幅提升。10月，美空军正式将其更名为EA-37B，以更好地凸显其发现、攻击和摧毁对手陆上或海上目标的作战使命任务。分析认为，EA-37B是美空军应对大国竞争的核心电子战装备，其新型号不但强化了电子攻击属性认知，也反映了美空军从平台中心向任务载荷中心的观念转变。
9、美国DARPA“电子复兴计划”进入2.0时代
图9 ERI 2.0重点布局7个关键方向
2023年8月，美国防高级计划研究局（DARPA）举办第5次“电子复兴计划”峰会，全面总结了计划取得成就，并正式宣布计划进入2.0时代（ERI 2.0）。计划于2017年启动，实施5年来累计投资超15亿美元，推动三维异构集成电路设计、芯粒级片上集成技术架构、封装内光互联技术等取得重要突破；“近零功耗射频与传感器”等多个项目成果成功转化应用；美国半导体产业链本土生态圈构建成效显著。2023年，DARPA开始布局ERI 2.0，目标是通过重新定义微电子制造过程，重塑美国国内微电子制造业。ERI 2.0将聚焦三维异构集成，重点推进复杂三维微系统制造、复杂电路优化设计和测试、加快人工智能硬件创新、开发适用于极端环境的电子产品、提高边缘信息处理效率、克服整个硬件生命周期中的安全威胁、安全通信7大关键方向项目布局。
10、美国加速推进生成式人工智能研发与军事运用
图10 美国防部首席数字与人工智能官办公室成立“利马”工作组
2023年4月，美海军陆战队学院与Scale AI公司合作开发具备战役级作战规划能力的Hermes生成式人工智能模型。5月，美陆军将Scale AI公司开发的生成式人工智能模型Donovan系统配装于第18空降师加密网，助力指挥官决策制定。7月，美国防部举办的第6次“全球信息优势”实验中，美空军首次测试使用生成式人工智能模型执行决策辅助、目标信息获取和火力打击任务支持等军事任务。8月，美国防部宣布成立“利马”生成式人工智能工作组，负责评估、协调和利用整个国防部的生成式人工智能能力。11月，美国防部发布新的临时指南，鼓励国防及军事部门采用生成式人工智能技术，并高度关注其存在风险。生成式人工智能能够改变现有信息分发获取方式，革新内容生产模式，有望在海量数据智能理解与辅助分析、战场态势生成预警与辅助决策、网络攻击与认知对抗等领域发挥重要作用。
世界军事电子领域2023年度十大进展
军事电子领域
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