当前全球军事对抗加速向电磁域延伸,防空压制、导航干扰、通信拒止已成为冲突常态。据统计,2019‑2025 年,全球卫星通信和GNSS 干扰事件数量增长10 倍,每天有1400 余架飞机飞越存在 GPS 干扰的空域走廊,每季度有超过13000 艘船舶遭受射频干扰影响;近期美军 “史诗之怒”行动中,射频干扰直接造成超过15%弹药打击脱靶,损失100 套以上远程遥控作战系统。该平台摒弃传统硬件密集型监测路线,通过复用空中、陆地、海上、太空多域现有传感器数据,构建分布式众包感知网络,实现电磁态势实时感知、干扰源精准定位与终端抗干扰防护一体化能力。TENNA系统经中东冲突实战验证,目前已列装以色列国防军并进入美国陆军、空军装备体系,同时向民用交通、无人机空域管理领域延伸。本文根据TENNA公司披露文件,重点对TENNA系统的技术架构框图和分布式电磁态势融合界面进行详细解读,为深入了解该系统的技术路线、功能定位和能力运用等提供参考。有关该平台的威胁源地理定位(TRACER)和终端抗干扰防护(HALO)功能将在后续文章中详解。首先请点击观看TENNA系统官方短片,了解该平台概况和特点。温馨提示:由本号编研的《以色列软件驱动型频谱智能平台(TENNA)研究》报告(共2.4万字,20幅图表)已上线频知星球,供会员下载和交流。不同于传统硬件密集型战场频谱系统,TENNA系统采用软件定义频谱智能架构,核心思路是不新增专用传感器,而是复用战区已部署的感知设备,通过多源数据融合构建统一射频战场态势图。这些设备及数据来源涵盖卫星、民航飞机、移动设备、车联网终端、船舶、通信基站、无人机、商用API接口等全域空间,通过众包式(crowdsourcing)数据汇聚形成信号态势感知能力。如图1所示。该架构的主要优势在于硬件无关性,无需对现有平台进行硬件改造,仅通过软件接入即可实现频谱感知能力叠加。系统支持API接口接入指挥控制系统,可快速、可扩展地部署至各作战单元,接入数据源越多,覆盖范围越广、定位精度越高,呈现网络效应增长特征。具体来讲,图1作为TENNA系统生成全域射频信号态势的架构图,整条链路分为三段:左侧为全域众包多源数据输入层、中间为自研算法融合核心层、右侧为态势可视化输出与军民系统对接层。如图2所示,这些数据源均为全球常态化运行的存量设备和传感器,包括:①Satellites (卫星),主要作为天基卫星导航/遥感载荷,实现超远距离大范围射频信号广域探测;②Airplanes (ADSB) (民航飞机),包括机载 ADS-B 广播与 GNSS 接收机,作为跨境、跨区域空域感知核心节点;③Mobile Devices(移动终端),包括民用手机、单兵便携导航终端,作为城市、前沿近距离频谱感知节点;④Cars (V2X) (车联网车辆),主要指自动驾驶车载导航设备,用于实现地面大范围分布式采集;⑤Topography(地形数据),主要指数字高程地理数据,用于修正地形遮挡带来的射频传播误差,提升定位精度;⑥Ships (AIS) (船舶),具体指船舶 AIS 导航接收机,适用于近海、远洋海上GNSS干扰/欺骗监测;⑦Cell Towers(蜂窝通信基站),具体指地面基站内置导航模块,用于构建城市密集城区感知网络;⑧Weather(气象数据),包括电离层、温湿度等气象参数,用于修正卫星导航信号传播损耗偏差;⑨Drones/UAVs(无人机),主要指军民无人机机载导航传感器,用于前沿抵近高精度射频采集。上述架构依托海量存量民用、军用终端作为分布式感知节点,采用“众包”思路,实现全域频谱监测,部署灵活、成本低廉,克服了传统频谱管控系统依赖专用侦察/测向设备及天线、采购部署成本高、覆盖范围受限等缺陷。图3 Tenna自研的电波覆盖模型与多源数据融合层如图3所示,中间层的环形模块是 ARENA系统实现全域态势与辐射源定位的算法底座,旨在实现将无规律 GNSS 干扰转化为可瞄准、可管控作战域的核心能力。①Proprietary coverage models(自研射频覆盖传播模型)该模型主要功能是,结合地形、气象数据仿真射频信号传播规律,自动区分正常导航信号、GNSS 压制干扰、导航欺骗信号,量化干扰覆盖范围与信号强度。该算法主要功能是,统一标准化处理卫星、飞机、船舶、车辆等不同制式、不同时延、不同精度的原始感知数据,通过测向/时差交叉定位算法解算干扰辐射源坐标,完成射频威胁识别、分类、轨迹跟踪。依托该中间层,ARENA 可实现持续全域电磁态势感知,输出高精度定位结果,支撑部队完成探测、跟踪、预判、处置射频威胁等全流程作业。3.右侧图:频谱态势输出与标准化系统对接(输出层)该图主要展现全域电磁态势,如图4所示,该图像显示效果不太清晰(下文会结合更清晰的态势图进行解读),主要包括可视化界面和接口标识两部分:(1)可视化作战界面,作为统一射频通用作战图(COP),包含三个可视化模块:①彩色电磁热力地图,用于直观展示全域干扰强弱分布,把无形射频威胁转化为可视化可控作战区域;③时序波形图,用于展示干扰强度随时间变化规律,支撑任务规划、威胁预判。①Commercial API (商用标准化接口),可用于民航管控、低空无人机管理、港口航运、交通基建等民用场景;②MIL: JADC2/TAK 军用接口,适用于美军联合全域指挥控制(JADC2)体系、ATAK 单兵战术终端,确保频谱态势数据可直接接入军用指挥链路,为电子反制、精准打击提供坐标支撑。依托该输出层,指挥员可掌握全域电磁态势与干扰源坐标,规避电磁拒止区域、锁定敌方干扰阵地实施反制,保障任务不间断执行,夺取频谱作战优势。二、近实时电磁态势感知系统——竞技场(ARENA)如上期文章所述,TENNA系统包括竞技场(ARENA)、追踪者(TRACER)、(光环)HALO三个分系统,形成“感知—定位—防护”三位一体智能频谱平台。本文主要介绍竞技场(ARENA),其他两个分系统待下期解读。以色列TENNA系统的研发者认为,现代冲突的特征是持续的电磁拒止环境,干扰与欺骗被积极用于破坏情报监视、侦察收集、导航定位与指挥控制,导致指挥员严重缺乏对电磁战场的可操作可见性。竞技场(ARENA)的核心价值是作为一种软件定义的频谱情报架构,生成近实时GNSS降级态势图,直观呈现全域射频干扰分布、信号强度与受影响区域,帮助指挥员快速掌握电磁战场拒止对抗范围,保障决策科学性与任务连续性。下图为TENNA全域频谱态势可视化主操作界面,是 OVERWATCH空域管控平台内嵌的频谱智能图层终端界面,主要面向国土防空、无人机空域管理、跨境航运电磁监测操作人员,实现多域射频干扰、GNSS 欺骗信号全域实时监测、威胁地理定位、统计分析一体化,该例图覆盖巴尔干、黑海、土耳其、高加索重点冲突区域。1.顶部功能菜单栏
包括频谱频段、干扰事件、地理定位、自定义图层和数据源等五个功能模块:
①Spectral Band(频谱频段):该下拉菜单用于筛选监测目标信号频段,推测可能为GPS L1/L2、民航导航、无人机遥控、通信链路等频段。
②Interferences (2)(干扰事件):结合左下图统计结果,表明当前已识别2类电磁威胁,即 GNSS 压制干扰(Jamming)、导航欺骗(Spoofing),具体显示见下面的热力图部分。
③Geolocate(地理定位):推测应执行辐射源精准解算功能,即依托空中民航客机、船舶、地面基站、卫星多源遥测数据,对干扰源坐标解算,图中土耳其境内蓝色虚线即为多观测站交叉定位基线。
④My Layers (4)(自定义图层):操作人员可叠加的4类业务图层,如军用禁飞区、无人机作业空域、关键基础设施、航线走廊等,旨在实现空域规则与电磁威胁叠加研判。
⑤Sources(数据源):用于管理全域分布式感知节点,推测包含民航 ADS-B 航班、船舶 AIS、地面接收机、卫星载荷等,符合特纳系统无需新增专用硬件的软件驱动型技术路线。
2.主地图面板与态势图
这部分为核心可视化区域,地图覆盖巴尔干半岛、罗马尼亚、保加利亚、土耳其、黑海、高加索(亚美尼亚、阿塞拜疆)等高对抗地缘区域,是美以伊代理人冲突、跨境无人机袭扰的重点监测范围,具体要素包括:
①热力色标,即右侧底部图例:Low probability 绿色 → High 红橙色,其中:
绿色区域应表示低概率 GNSS 干扰/欺骗,电磁环境友好,无人机、民航、常规导航系统可安全作业;
黄色、橙红色蜂窝网格表示高概率电磁威胁区,存在持续 GPS 压制、导航信号伪造;图中保加利亚 - 土耳其边境、格鲁吉亚 - 亚美尼亚、阿塞拜疆全境大面积红区,对应高加索、土叙边境常态化伊朗系武装电磁袭扰实战场景。
②紫色多边形边界,用于划定任务观测责任区,框选巴尔干至黑海跨境监测范围,支持国土防空、跨境航运电磁预警。
③黑色圆形重点研判圈,应为操作人员圈定罗马尼亚首都布加勒斯特 — 保加利亚 — 土耳其北部核心高危空域,圈中心紫色标记点为已完成精确定位的干扰辐射源。
④蓝色虚线定位基线,推测为土耳其境内两处民航航班观测节点形成交叉定位基线,表明特纳系统可依托民航客机导航遥测数据反向解算地面干扰源坐标。
⑤Now cast mode(即时预报模式):左下角绿色开关可能代表实时推演模式,能够基于历史活动热力图预判未来短期干扰扩散范围,为无人机航线提前规划规避风险提供支持。
3.左下综合统计面板:全域威胁总量时序分析
①Summary(总览指标)
其中3,254 Jam count,应表示全域累计识别 3254 起 GNSS 压制干扰事件;1,745 Spoof count,应表示全域累计识别 1745 起导航欺骗伪造事件。两类威胁统计数值反映当前监测区域高强度电磁对抗环境。
②时序折线图
其中紫色曲线表示Spoof(导航欺骗)事件日度变化;绿色曲线表示Jam(压制干扰)事件日度变化。两条曲线直观展示两类电磁威胁活动高峰时段,支撑指挥员判断敌方电磁作战行动规律。
4.右下分区功能卡片:状态、热力、事件台账
①Live Status(实时威胁状态卡),其中:
2% Jam Probability表示全域平均实时干扰发生概率 2%,环形仪表盘直观展示全域整体电磁环境风险等级;
Detected Spoof表示实时在线监测到活跃导航欺骗辐射源,持续更新(右上角标注数据在59分32秒后刷新)。
②Activity Heatmap(威胁活动时序热力矩阵),其中:
横轴表示当日 24 小时时段;纵轴表示星期周期;色块绿色越深代表该时段干扰事件高发,右下角紫色方框代表检测到GNSS欺骗事件;
图中标注峰值时段 28.7.24 19:00(2024年7月28日晚19时),说明冲突方多选择夜间发动电磁干扰、掩护无人机/巡飞弹突袭的实战特征,与中东、东欧冲突战术规律相符。
③Date table(飞行事件明细台账)
图中表格自动抓取产生异常导航告警的民航/飞行器遥测记录,字段包含:Flight(事件编号)、航班号、机身编号、机型、飞行高度、导航参数 NAC_p/NIC(导航精度类别/导航完整性类别)、干扰告警起止时间。
以表中 AFR564 波音 737 客机为例,在37000英尺巡航高度,12:29–12:32 遭遇8次持续 GNSS 异常,平台自动留存飞行器多源原始数据,该数据可作为交叉定位干扰源的基础数据源,为实现民航客机作为分布式无源感知节点提供支持。
传统军用频谱管控系统依赖专用监测/测向天线、电子侦察装备,采购部署成本高、覆盖范围受限,而商业监测又缺乏战术响应速度,战场适用性不强。TENNA系统则另辟蹊径:采用传感器无关的软件架构,把飞机、船舶、卫星、民用终端等大量已有设备作为 “众包感知节点”,可将各类传感器数据与基于数十亿个数据点训练的人工智能模型相结合,以纯软件算法实现电磁态势感知、干扰源定位、终端防护一体化能力。这打破了 “想要电磁侦察,就要造专门侦察装备” 的固有思维。战场上大量现有装备,不光用来完成本职任务,还可以“兼职”当电磁信号采集点,从而盘活存量资源,大幅降低建设成本、缩短部署周期。但这种众包分布式模式也带来新问题:数据来源五花八门,民用、军用数据混杂,必须解决数据接入、清洗、融合的难题,还要依靠开放接口,把电磁态势无缝接入现有指挥系统,不能做成孤立的信息孤岛。这也启示我们,电磁对抗不只盯着硬件比拼,软件算法同样是核心战斗力。面对日趋常态化的战场电磁干扰和欺骗威胁,可以充分挖掘军民各类终端的数据价值,依托人工智能模型算法,走 “软件赋能存量装备” 的新路子。温馨提示:由本号编研的《以色列软件驱动型频谱智能平台(TENNA)发展与运用研究》报告(共2.4万字,20幅图表,目录如下)及相关产品手册已上传【频知学堂】知识星球,欢迎扫描如下二维码加会员,即可自由下载全文,还可下载星球内900份高质量防务资料。可开发票。------单独购买-------
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