Công cụ mới cho chiến tranh điện tử: Hoạt động đa quang phổ và cảm biến thích ứng nhiệm vụ

Hệ thống chỉ huy và kiểm soát chung toàn miền (JADC2) thường được mô tả là mang tính tấn công: vòng lặp OODA, chuỗi tiêu diệt và từ cảm biến đến tác nhân. Phòng thủ là chức năng vốn có trong phần “C2” của JADC2, nhưng đó không phải là điều đầu tiên xuất hiện trong tâm trí.
Dùng phép so sánh với bóng bầu dục, tiền vệ sẽ nhận được sự chú ý, nhưng đội có hàng phòng ngự tốt nhất - dù là chạy hay chuyền bóng - thường sẽ giành chức vô địch.
Hệ thống đối phó máy bay lớn (LAIRCM) là một trong những hệ thống IRCM của Northrop Grumman và cung cấp khả năng bảo vệ chống lại tên lửa dẫn đường bằng hồng ngoại. Hệ thống này đã được lắp đặt trên hơn 80 mẫu máy bay. Hình ảnh trên là hệ thống CH-53E. Ảnh do Northrop Grumman cung cấp.
Trong thế giới chiến tranh điện tử (EW), phổ điện từ được coi là sân chơi, với các chiến thuật như nhắm mục tiêu và đánh lừa để tấn công và cái gọi là biện pháp đối phó để phòng thủ.
Quân đội sử dụng phổ điện từ (thiết yếu nhưng vô hình) để phát hiện, đánh lừa và phá hoại kẻ thù đồng thời bảo vệ lực lượng đồng minh. Việc kiểm soát phổ điện từ ngày càng trở nên quan trọng khi kẻ thù ngày càng có khả năng hơn và các mối đe dọa ngày càng tinh vi hơn.
“Những gì đã diễn ra trong vài thập kỷ qua là sự gia tăng đáng kể về năng lực xử lý”, Brent Toland, phó chủ tịch kiêm tổng giám đốc Bộ phận Định vị, Nhắm mục tiêu và Khả năng Sống sót của Northrop Grumman Mission Systems, giải thích. “Điều này cho phép tạo ra các cảm biến có băng thông tức thời ngày càng rộng hơn, cho phép xử lý nhanh hơn và khả năng nhận thức cao hơn. Ngoài ra, trong môi trường JADC2, điều này giúp các giải pháp nhiệm vụ phân tán trở nên hiệu quả và linh hoạt hơn.”
CEESIM của Northrop Grumman mô phỏng trung thực các điều kiện chiến tranh thực tế, cung cấp khả năng mô phỏng tần số vô tuyến (RF) của nhiều máy phát đồng thời được kết nối với các nền tảng tĩnh/động. Việc mô phỏng mạnh mẽ các mối đe dọa tiên tiến, gần ngang hàng này mang đến cách tiết kiệm nhất để kiểm tra và xác nhận hiệu quả của thiết bị tác chiến điện tử tinh vi. Ảnh do Northrop Grumman cung cấp.
Vì toàn bộ quá trình xử lý đều là kỹ thuật số nên tín hiệu có thể được điều chỉnh theo thời gian thực với tốc độ máy. Về mặt nhắm mục tiêu, điều này có nghĩa là tín hiệu radar có thể được điều chỉnh để khiến chúng khó bị phát hiện hơn. Về các biện pháp đối phó, phản ứng cũng có thể được điều chỉnh để giải quyết các mối đe dọa tốt hơn.
Thực tế mới của chiến tranh điện tử là sức mạnh xử lý lớn hơn khiến không gian chiến trường ngày càng năng động. Ví dụ, cả Hoa Kỳ và các đối thủ đều đang phát triển các khái niệm về hoạt động cho ngày càng nhiều hệ thống máy bay không người lái có khả năng tác chiến điện tử tinh vi. Để đáp trả, các biện pháp đối phó phải tiên tiến và năng động tương đương.
Toland cho biết: “Các đàn thường thực hiện một số loại nhiệm vụ cảm biến, chẳng hạn như tác chiến điện tử. Khi bạn có nhiều cảm biến bay trên các nền tảng hàng không khác nhau hoặc thậm chí là nền tảng vũ trụ, bạn sẽ ở trong một môi trường mà bạn cần phải bảo vệ mình khỏi sự phát hiện từ nhiều hình dạng khác nhau”.
“Nó không chỉ dành cho phòng không. Các mối đe dọa tiềm tàng hiện hữu khắp nơi xung quanh. Nếu chúng giao tiếp với nhau, phản ứng cũng cần dựa vào nhiều nền tảng khác nhau để giúp chỉ huy đánh giá tình hình và đưa ra giải pháp hiệu quả.”
Những kịch bản như vậy là cốt lõi của JADC2, cả về mặt tấn công lẫn phòng thủ. Một ví dụ về hệ thống phân tán thực hiện nhiệm vụ tác chiến điện tử phân tán là một nền tảng có người lái của Quân đội với các biện pháp đối phó RF và hồng ngoại hoạt động song song với một nền tảng không người lái của Quân đội phóng từ trên không, nền tảng này cũng thực hiện một phần nhiệm vụ đối phó RF. Cấu hình không người lái, nhiều tàu này cung cấp cho chỉ huy nhiều hình học để nhận thức và phòng thủ, so với khi tất cả các cảm biến đều nằm trên một nền tảng duy nhất.
Toland cho biết: “Trong môi trường hoạt động đa miền của Quân đội, bạn có thể dễ dàng nhận thấy rằng họ hoàn toàn cần phải ở gần chính mình để hiểu được những mối đe dọa mà họ sẽ phải đối mặt”.
Đây là khả năng hoạt động đa phổ và thống trị phổ điện từ mà Lục quân, Hải quân và Không quân đều cần. Điều này đòi hỏi các cảm biến băng thông rộng hơn với khả năng xử lý tiên tiến để kiểm soát phạm vi phổ rộng hơn.
Để thực hiện các hoạt động đa phổ như vậy, phải sử dụng các cảm biến thích ứng với nhiệm vụ. Đa phổ đề cập đến phổ điện từ, bao gồm một dải tần số bao gồm ánh sáng khả kiến, bức xạ hồng ngoại và sóng vô tuyến.
Ví dụ, theo truyền thống, việc nhắm mục tiêu được thực hiện bằng radar và hệ thống điện quang/hồng ngoại (EO/IR). Do đó, một hệ thống đa phổ theo nghĩa mục tiêu sẽ là hệ thống có thể sử dụng radar băng thông rộng và nhiều cảm biến EO/IR, chẳng hạn như camera màu kỹ thuật số và camera hồng ngoại đa băng tần. Hệ thống sẽ có thể thu thập nhiều dữ liệu hơn bằng cách chuyển đổi qua lại giữa các cảm biến sử dụng các phần khác nhau của quang phổ điện từ.
LITENING là một thiết bị ngắm mục tiêu quang điện/hồng ngoại có khả năng chụp ảnh ở khoảng cách xa và chia sẻ dữ liệu một cách an toàn thông qua liên kết dữ liệu cắm và chạy hai chiều. Ảnh của Trung sĩ Bobby Reynolds thuộc Lực lượng Vệ binh Quốc gia Không quân Hoa Kỳ.
Ngoài ra, sử dụng ví dụ trên, đa phổ không có nghĩa là một cảm biến mục tiêu duy nhất có khả năng kết hợp trong tất cả các vùng của quang phổ. Thay vào đó, nó sử dụng hai hoặc nhiều hệ thống riêng biệt về mặt vật lý, mỗi hệ thống cảm biến trong một phần cụ thể của quang phổ và dữ liệu từ mỗi cảm biến riêng lẻ được hợp nhất với nhau để tạo ra hình ảnh chính xác hơn về mục tiêu.
“Về khả năng sống sót, rõ ràng là bạn đang cố gắng không bị phát hiện hoặc nhắm mục tiêu. Chúng tôi có lịch sử lâu dài trong việc cung cấp khả năng sống sót ở các phần tần số hồng ngoại và vô tuyến của quang phổ và có các biện pháp đối phó hiệu quả cho cả hai.”
“Bạn muốn có khả năng phát hiện xem mình có bị kẻ thù ở bất kỳ phần nào của quang phổ thu thập hay không, và sau đó có thể cung cấp công nghệ phản công phù hợp khi cần thiết – dù là RF hay IR. Đa quang phổ trở nên mạnh mẽ ở đây vì bạn dựa vào cả hai và có thể chọn phần nào của quang phổ để sử dụng, cũng như kỹ thuật phù hợp để đối phó với cuộc tấn công. Bạn đang đánh giá thông tin từ cả hai cảm biến và xác định cảm biến nào có khả năng bảo vệ bạn cao nhất trong tình huống này.”
Trí tuệ nhân tạo (AI) đóng vai trò quan trọng trong việc hợp nhất và xử lý dữ liệu từ hai hoặc nhiều cảm biến để thực hiện các hoạt động đa phổ. AI giúp tinh chỉnh và phân loại tín hiệu, loại bỏ các tín hiệu quan trọng và đưa ra các khuyến nghị khả thi về phương án hành động tốt nhất.
AN/APR-39E(V)2 là bước tiến tiếp theo trong quá trình phát triển của AN/APR-39, bộ thu cảnh báo radar và bộ tác chiến điện tử đã bảo vệ máy bay trong nhiều thập kỷ. Ăng-ten thông minh của nó phát hiện các mối đe dọa nhanh nhẹn trên một dải tần số rộng, do đó không có nơi nào để ẩn náu trong quang phổ. Ảnh do Northrop Grumman cung cấp.
Trong môi trường đe dọa gần ngang hàng, các cảm biến và thiết bị tác động sẽ phát triển mạnh, với nhiều mối đe dọa và tín hiệu đến từ lực lượng Hoa Kỳ và liên quân. Hiện tại, các mối đe dọa EW đã biết được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu các tệp dữ liệu nhiệm vụ có thể xác định chữ ký của chúng. Khi phát hiện mối đe dọa EW, cơ sở dữ liệu sẽ được tìm kiếm với tốc độ máy để tìm chữ ký cụ thể đó. Khi tìm thấy tài liệu tham khảo đã lưu trữ, các kỹ thuật đối phó thích hợp sẽ được áp dụng.
Tuy nhiên, điều chắc chắn là Hoa Kỳ sẽ phải đối mặt với các cuộc tấn công tác chiến điện tử chưa từng có (tương tự như các cuộc tấn công zero-day trong an ninh mạng). Đây chính là lúc AI sẽ can thiệp.
Toland cho biết: “Trong tương lai, khi các mối đe dọa trở nên năng động và thay đổi hơn, và chúng không còn có thể được phân loại nữa, AI sẽ rất hữu ích trong việc xác định các mối đe dọa mà các tệp dữ liệu nhiệm vụ của bạn không thể làm được”.
Cảm biến cho chiến tranh đa quang phổ và nhiệm vụ thích ứng là phản ứng với một thế giới đang thay đổi, nơi các đối thủ tiềm tàng có khả năng tiên tiến nổi tiếng về chiến tranh điện tử và không gian mạng.
Toland cho biết: “Thế giới đang thay đổi nhanh chóng và thế phòng thủ của chúng ta đang chuyển dịch sang các đối thủ ngang hàng, làm tăng tính cấp thiết của việc áp dụng các hệ thống đa quang phổ mới này để tác chiến với các hệ thống và hiệu ứng phân tán”. “Đây chính là tương lai gần của chiến tranh điện tử”.
Để duy trì vị thế dẫn đầu trong kỷ nguyên này, cần phải triển khai các năng lực thế hệ tiếp theo và nâng cao tương lai của chiến tranh điện tử. Chuyên môn của Northrop Grumman về chiến tranh điện tử, chiến tranh mạng và chiến tranh cơ động điện từ trải rộng trên mọi lĩnh vực - trên bộ, trên biển, trên không, trong không gian, không gian mạng và quang phổ điện từ. Các hệ thống đa phổ, đa chức năng của công ty mang đến cho chiến binh những lợi thế trên nhiều lĩnh vực và cho phép đưa ra quyết định nhanh hơn, sáng suốt hơn và cuối cùng là thành công trong nhiệm vụ.


Thời gian đăng: 07-05-2022
Trò chuyện trực tuyến WhatsApp!