前言
2023年，大國博弈日趨加劇，局部動蕩沖突頻發不息，國際局勢不穩定因素持續加大，全球供應鏈體系加速重構，世界進入新的動蕩變革期。新形勢下，以美國為首的世界軍事強國注重整合聯盟勢力，打造戰略威懾圈，確保持久軍事競爭優勢；聚焦軟件、數據、云、智能、量子等基礎能力方面進行戰略布局，加快推動新域新質作戰力量建設，不斷加強對網絡空間的主導權和控制權，多域信息系統裝備技術持續取得進展。
中國電科戰略情報團隊梳理總結了世界軍事電子領域整體，以及指揮控制、情報偵察、預警探測、通信網絡、定位導航授時、網絡安全、電子對抗、電子基礎、網信前沿技術等9個重點領域年度十大進展，本篇為該系列第1篇。
1、美推動從聯合全域指控、向聯盟聯合全域指控發展
圖1 美軍聯盟聯合全域指揮控制
2023年7月，美國防部明確提出“聯合全域指揮控制”要向“聯盟聯合全域指揮控制”過渡，推動形成支撐美盟一體化作戰的指揮決策能力；并更新完善《聯合全域指揮控制實施計劃》，聚焦關鍵作戰問題分析現有能力差距，以數據為中心，確保聯合全域指控能力兼容現役系統，加速殺傷鏈構建。9月，美國防部開展2023年度“大膽探索-島嶼掠奪者”聯盟聯合全域指控演習，重點演練了跨系統、作戰域和聯合部隊執行聯合火力任務的能力，實現了多層級數據生成和共享。9月，諾格公司提出“戰斗1號”概念，旨在整合多個國家的傳感器和效應器，連通美軍與盟友導彈防御裝備，實現與盟友的全球一體化防空反導作戰，有效應對聯盟聯合全域指控中與盟友的互操作性問題。10月，美國防部首席數字與人工智能辦公室發布“數據集成層”項目信息征集公告，旨在通過構建聯盟聯合全域指控基礎數據架構，建立數據交互標準與路徑，解決數據資源構建與利用上各自為戰、效率低下等問題。美大力推動聯盟聯合全域指控發展，將更有效地納入盟友伙伴力量，促進跨域聯合、智能協同的體系作戰能力形成。
2、美多措并舉推動軟件現代化進程
圖2 《軟件現代化戰略實施計劃》摘要封面
2023年3月，美國防部發布《軟件現代化戰略實施計劃》，旨在落實2022年《軟件現代化戰略》提出的“以作戰所需速度安全交付韌性軟件”愿景，加速國防部組織體系向“軟件中心”轉型，支撐打造智能化裝備與作戰能力。在戰略及實施計劃牽引下，美軍從軟件工廠建設、云環境建設、軟件采辦改革等多面著力，加速推進軟件現代化進程。3月，海軍陸戰隊設立首個軟件工廠，聚焦內部軟件開發人員培訓，推動形成適應數字化戰爭需求的快速、安全、彈性軟件交付能力；8月，空軍發布“下一代一號云”項目征詢書，推動多云架構、多供應商的混合云環境建設，提供穩定、安全、高效的通用軟件開發、測試和生產環境；此外，為落實軟件采辦改革舉措，國防部在2024財年預算文件中設立“軟件與數字化技術試點項目”，通過專項資助形式加速重要軟件系統研發，提高軟件采辦效率，降低作戰成本。
3、美聯合全球指揮控制系統 完成云基礎設施重大升級
圖3 美軍聯合全球指揮控制系統追蹤空中目標示意2023年3月，美國國防信息系統局發布6.1版美軍聯合全球指揮控制系統（GCCS-J）。升級后的系統主要對基于云的基礎設施進行了更新，將移動目標的跟蹤數量從數千個提高至一百萬個，包括導彈、坦克、火車、卡車、飛機、船只和人員等軍事移動目標。預計2025年前，聯合全球指揮控制系統將上線聯合計劃與執行系統（JPES），以取代現有聯合作戰計劃執行（JOPES）系統。JPES系統是聯合全球指揮控制系統的關鍵功能組成部分，上線后將與現有JOPES系統同時運行一段時間，直至完成所有數據和功能的有效遷移。此次聯合全球指揮控制系統的升級，大幅拓展了美軍數據交互范圍、數據關聯及注入量，將為戰區指揮官提供更有力的決策支撐。
4、美空軍公開披露首次實現太赫茲機間通信
圖4 美空軍太赫茲機間通信實驗裝置
2023年4月，美空軍研究實驗室公開披露，其于2022年12月與美諾·格公司等合作，在紐約州S羅馬市成功完成了首次300GHz以上頻段（太赫茲頻段為100GHz至10000GHz）的機間通信測試。此次測試為期3天，在相關作戰高度和范圍內測量了兩架實驗機之間的傳播損耗，其中一架實驗機放置了最先進的太赫茲通信收發器系統，通過機上太赫茲透波窗口進行機間通信傳輸實驗。目前，幾乎所有商業和國防射頻系統均使用低于100GHz頻段創建的機載和衛星通信鏈路，此次測試打破了太赫茲僅能在地面完成短距通信驗證的論斷，表明美軍相關技術研發已取得重要突破。
5、美太空發展局完成首次星地Link16傳輸
圖5 美太空發展局開展首次星地Link 16傳輸示意
2023年11月，美太空發展局宣布成功使用Link 16將其低地球軌道衛星與地面電臺連接起來。實驗中，配裝Link 16有效載荷的3顆衛星與“五眼聯盟”某成員國境內的地面無線電成功實現連接，運營商進行了被動和主動網絡進入，實現了良好的頻率同步，并完成了戰術信息廣播。衛星配裝的Link 16視距范圍約為200至300海里，在太空中構建Link 16連接有效實現了全球近實時超視距通信。美太空發展局局長表示，此次實驗驗證了通過通信衛星將陸、海、空、太空的傳感器和射手連接起來的可行性，將有助于構建聯合全域指揮控制網絡和聯合火力網絡。此次傳輸實驗是美太空發展局未來數據傳輸衛星星座運行的關鍵一步，是“擴散型作戰人員太空架構”的一個關鍵里程碑。
6、美量子導航技術研發取得重要突破
圖6 光學干涉儀傳感器示意圖
2023年6月，美科羅拉多大學在國家科學基金會資助下，將人工智能與量子傳感器相結合，成功研制了世界首型基于軟件配置的高性能導航系統，進一步證明了量子導航技術作為高精度衛星導航可替代技術和方案的巨大潛力，可有效克服GPS拒止或欺騙環境等問題，與高精度原子鐘配合使用，可為軍事裝備和任務平臺提供不依賴GPS的韌性定位導航授時服務。9月，美國防創新部門宣布其“量子傳感計劃”取得重要突破，原子向量公司作為承研企業，成功研制了完全集成的高性能原子陀螺儀原型系統。與傳統依賴光學的方法相比，該系統利用原子和精確激光的相互作用作為標尺來識別角速率，可實現更高的靈敏度和精度。目前該系統已成為美軍首個通過太空環境鑒定的原子陀螺儀，預計將成為首個太空運行的原子慣性傳感器。
7、美國防信息系統局推進“雷霆、穹頂”零信任系統應用
圖7 美國防信息系統局“雷霆穹頂”零信任架構
2023年2月，美國防信息系統局宣布完成“雷霆穹頂”零信任系統原型設計，并于7月授予博思艾倫公司為期5年的“雷霆穹頂”后續生產其他交易授權協議書，旨在推廣和運營該架構。該系統以保護服務數據安全為目標，以“持續驗證，永不信任”為原則，通過身份認證和分級授權，涉及基于信息系統訪問控制的信任規程，以構建身份可信、設備可信、應用可信、鏈路可信的網絡安全架構。目前，已有約1600名用戶開始試用該系統原型。“雷霆穹頂”項目將在國防部涉密和非密網絡上建立零信任安全模式，旨在推進國防部將“以邊界為重心”網絡防御理念，向以注重“數據安全、永不信任、始終驗證”新型防御理念轉變，以提升美網絡安全能力。
8、美空軍接受首架EC-37B并更名為EA-37B
圖8 美空軍接收首架EC-37B“羅盤呼叫”電子戰飛機
2023年9月，美空軍接收首架EC-37B“羅盤呼叫”電子戰飛機。按計劃，美空軍將接收10架該型飛機，逐步替換現役EC-130H電子戰飛機。該機機身兩側安裝大型有源電掃陣列天線，可輻射大功率定向干擾信號，實現對敵防空壓制；具有比EC-130H更遠距離的防區外干擾能力，且快速響應能力大幅提升。10月，美空軍正式將其更名為EA-37B，以更好地凸顯其發現、攻擊和摧毀對手陸上或海上目標的作戰使命任務。分析認為，EA-37B是美空軍應對大國競爭的核心電子戰裝備，其新型號不但強化了電子攻擊屬性認知，也反映了美空軍從平臺中心向任務載荷中心的觀念轉變。
9、美國DARPA“電子復興計劃”進入2.0時代
圖9 ERI 2.0重點布局7個關鍵方向
2023年8月，美國防高級計劃研究局（DARPA）舉辦第5次“電子復興計劃”峰會，全面總結了計劃取得成就，并正式宣布計劃進入2.0時代（ERI 2.0）。計劃于2017年啟動，實施5年來累計投資超15億美元，推動三維異構集成電路設計、芯粒級片上集成技術架構、封裝內光互聯技術等取得重要突破；“近零功耗射頻與傳感器”等多個項目成果成功轉化應用；美國半導體產業鏈本土生態圈構建成效顯著。2023年，DARPA開始布局ERI 2.0，目標是通過重新定義微電子制造過程，重塑美國國內微電子制造業。ERI 2.0將聚焦三維異構集成，重點推進復雜三維微系統制造、復雜電路優化設計和測試、加快人工智能硬件創新、開發適用于極端環境的電子產品、提高邊緣信息處理效率、克服整個硬件生命周期中的安全威脅、安全通信7大關鍵方向項目布局。
10、美國加速推進生成式人工智能研發與軍事運用
圖10 美國防部首席數字與人工智能官辦公室成立“利馬”工作組
2023年4月，美海軍陸戰隊學院與Scale AI公司合作開發具備戰役級作戰規劃能力的Hermes生成式人工智能模型。5月，美陸軍將Scale AI公司開發的生成式人工智能模型Donovan系統配裝于第18空降師加密網，助力指揮官決策制定。7月，美國防部舉辦的第6次“全球信息優勢”實驗中，美空軍首次測試使用生成式人工智能模型執行決策輔助、目標信息獲取和火力打擊任務支持等軍事任務。8月，美國防部宣布成立“利馬”生成式人工智能工作組，負責評估、協調和利用整個國防部的生成式人工智能能力。11月，美國防部發布新的臨時指南，鼓勵國防及軍事部門采用生成式人工智能技術，并高度關注其存在風險。生成式人工智能能夠改變現有信息分發獲取方式，革新內容生產模式，有望在海量數據智能理解與輔助分析、戰場態勢生成預警與輔助決策、網絡攻擊與認知對抗等領域發揮重要作用。
世界軍事電子領域2023年度十大進展
軍事電子領域
指揮控制領域
情報偵察領域
預警探測領域
通信網絡領域
定位導航授時領域
網絡安全領域
電子對抗領域
電子基礎領域
網信前沿技術領域
