科研先锋丨刘章孟：拨开电磁战场“迷雾”

“分析出来了！”电子科学学院某重点实验室研究员刘章孟和团队成员盯着仿真实验验证出来的结果，激动不已。“这对于捕捉电磁战场的这类'猎物’具有重大意义！”刘章孟口中的“猎物”，正是电磁战场上各种携带重要信息的有价值的信号。

在人类创造的电磁战场上，电子信息系统要发挥作战效能，就需要洞悉电磁频谱并掌控其使用权。侦察电磁信号并通过信号解析获得对目标的深度理解是这一切的基础。“兵者，诡道也，以诈立。故能而示之不能，用而示之不用，近而示之远，远而示之近。”每个“猎物”都很狡猾，通过改变工作方式和借助复杂电磁环境的掩护藏匿于“迷雾”中。

“战场态势瞬息万变，如果装备受到限制，后果不堪设想。”难点就是创新点。对于刘章孟来说，拨开电磁战场 “迷雾”，就是他的目标。

如何才能拨开 “迷雾”？刘章孟和团队成员陷入了思考。他发现，传统雷达信号分析方法特征维度低、知识积累难、对各种复杂体制雷达和混杂信号环境适应能力弱。“一旦'迷雾’渐浓，电子侦察系统就会变成'无头苍蝇’，这就是差距。”

“明知山有虎，偏向虎山行。”这位电磁战场的“猎人”并未就此止步，雷达信号的智能处理与计算机领域高度契合，他就把瞄准镜对准这里。在经过充分的前期准备之后，2017年，刘章孟开始主攻机器学习。事后他回忆起这段经历仍感慨不已，“交叉领域是一个重要阵地，但要真正融会贯通并不容易，因为'隔行如隔山’。下决心去求索，是因为深感责任重大、需求迫切。”

一天，刘章孟像往常一样在办公桌前滑动着鼠标，查阅各种文献。突然，在一篇关于网络社群的论文当中，一个名为“Random Walk（随机游走）”的关键词吸引了他的注意：一个社交网络就像是一张大网，其中包含了很多关联紧密的社群。通过在网络上进行随机游走，把二维社交网络变成一维序列，再结合信息理论分析序列中的关联关系，化繁杂为清晰，可以大幅降低社交网络中社群分析的难度。

“那么在错综复杂的雷达信号序列内部，是否也存在这样一个简洁、紧凑的时序模型，控制着雷达辐射源的工作模式和信号结构呢？只要理解并攻克它，'迷雾’就会散去？”想到这里，刘章孟有些激动，虽然不确定是否可行，但方向应该没错。

刘章孟一个猛子扎了进去。他和团队成员以随机游走模型所带来的启发为创新突破口，进行了系统的跨学科研究，提出了从雷达侦察数据中获取知识、应用知识分析新数据的智能处理框架；创新性地引入了循环神经网络、深度自编码器等多种机器学习工具，从雷达侦察数据中提取脉冲时序模式、个体差异等知识，针对雷达辐射源提出了智能化的侦察信号分析方法。它能够准确揭示雷达辐射源脉冲列的内部结构和雷达工作规律，截获脉冲数越多，重建模型越准确。

几年来，刘章孟的身份和荣誉越来越多：湖南省杰出青年、湖湘青年英才、军队高层次科技创新人才青年科技英才，获得湖南省自然科学奖一等奖、军队科技进步奖一等奖，发表SCI检索论文46篇…… “夫未战而庙算胜者，得算多也；未战而庙算不胜者，得算少也。”下一阶段，刘章孟将目标放在电子侦察系统的拟人智能上，洞穿电磁战场 “迷雾”，聚焦备战打赢。

文字 | 欧阳一鹏

图片 | 陈兰美

编辑 | 欧阳一鹏