5月26日報道 據(jù)《科學美國人》月刊網(wǎng)站5月23日報道,在陸地、海洋和空中,我們都看到自主平臺的到來。每個人都可以使用,無論是政府、企業(yè)還是犯罪分子。
對另一種快速發(fā)展的技術——“定向能”激光和微波武器——來說, 這些平臺擁有一個鮮為人知的致命弱點:定向能武器可以擾亂或破壞此類自主系統(tǒng)所依賴的許多傳感器和電子設備。它們明顯擴大了通常由火炮和導彈以及干擾或欺騙通信接收器、雷達和導彈導引頭的傳統(tǒng)“電子戰(zhàn)”系統(tǒng)產(chǎn)生的影響范圍。
這很重要,因為利用光譜的光學和無線電頻段的創(chuàng)新傳感器正在推動這些自主機器的發(fā)展,以及試圖模仿人類思維或推理的人工智能的發(fā)展。
自20世紀60年代以來,美國政府在定向能武器上進行了大量投資。定向能武器可以創(chuàng)造一個強烈的電磁環(huán)境來干擾、破壞或摧毀戰(zhàn)斗中的目標。
近年來,美國國防部每年在定向能武器技術上投資超過10億美元,這些技術通常以高能激光或高功率微波系統(tǒng)的形式出現(xiàn)。一些激光和微波武器已經(jīng)部署在戰(zhàn)場上,而另外一些正在試驗中。
激光武器系統(tǒng)通常可以在比微波系統(tǒng)更大的范圍內(nèi)擊敗目標,但是單個激光一次只能針對一個目標。相反,微波由于覆蓋范圍更廣,如果在武器的有效射程內(nèi),可以同時攻擊多個目標。今天的微波武器被用來擊敗成群的武裝無人機,通過壓制和破壞它們的內(nèi)部電子設備,使它們從空中墜落。
大多數(shù)激光系統(tǒng)發(fā)射高功率連續(xù)波,這意味著它們必須長時間瞄準目標的特定部分,以摧毀目標或其電子設備。激光武器對目標產(chǎn)生的動力學效應,就像遠距離打開噴燈一樣,自主系統(tǒng)的光學傳感器特別容易受到激光攻擊。
微波定向能武器,通常被稱為射頻武器,旨在破壞電子系統(tǒng)。目前正在開發(fā)的大多數(shù)射頻武器都依賴于產(chǎn)生極高的峰值功率,在100萬瓦到1萬億瓦的有效輻射功率范圍內(nèi),脈沖持續(xù)時間通常不到百萬分之一秒,從而擾亂、削弱或損壞目標的電子設備。
潛在的目標不僅包括自主系統(tǒng),還包括所有現(xiàn)代電子設備。這包括從電網(wǎng)的電子控制到為整個物聯(lián)網(wǎng)供電的電子設備等一切電子設備。
射頻武器要么將能量耦合到預定的目標電磁孔中,稱為“前門”耦合,要么通過非預定的電磁孔,稱為“后門”耦合。即使是光學傳感器,也容易受到微波攻擊,因為它們的反應會迅速轉化為電信號。與傳統(tǒng)電子戰(zhàn)不同,在射頻照明結束后,這些影響通常在電子設備中繼續(xù)存在。這些持久的影響使無人機在受到微波能量打擊時墜落。
現(xiàn)實世界的人工智能極具挑戰(zhàn)性,關于這樣的系統(tǒng)能否完全理解現(xiàn)實世界的場景并在其中活動,存在很多爭論。在這些討論中,我們不應該忽視這樣一個事實,即所有這些平臺也包含重要的計算機處理能力,通常被稱為邊緣計算,也需要保護。無論爭論的結果如何,重要的是要記住,技術開發(fā)人員專注于推動最先進的技術。不管采用哪種系統(tǒng),開發(fā)人員都不太可能關注未來的電磁環(huán)境趨勢。然而,現(xiàn)在是時候考慮這些問題了,因為系統(tǒng)正在設計中,所以采取低成本的措施就可以提高它們的生存能力。在能力已經(jīng)投入使用之后再去改進,會是一項更加昂貴和更具挑戰(zhàn)性的任務,而且往往會失敗。
目前的定向能武器已經(jīng)被證明是有效的,美國是許多在這一領域進行研究的國家之一。此外,人們認為缺乏針對微波和激光的防御技術,可能會促使所有利益相關者(政府和危險分子)加速在全球范圍內(nèi)對定向能武器的投資