Nhóm các nhà khoa học đến từ Bắc Kinh (thủ đô Trung Quốc) cho biết lần đầu tiên họ đạt được khả năng giám sát và phân tích quang phổ điện từ theo thời gian thực, liền mạch và rộng, khiến mọi kẻ thù hoàn toàn bị lộ mặt trong cuộc xung đột.

Theo các nhà nghiên cứu, quân đội Trung Quốc sẽ có thể sử dụng công nghệ này để dò tìm và khóa các tín hiệu của kẻ thù với tốc độ nhanh chưa từng có, giải mã thông số vật lý những tín hiệu này gần như ngay lập tức và vô hiệu hóa chúng hiệu quả, trong khi đảm bảo luồng liên lạc của họ diễn ra suôn sẻ.

Thông tin chi tiết về công nghệ mang tính đột phá này đã được Giáo sư Yang Kai, nhà khoa học dẫn đầu dự án và là giảng viên trường Kỹ thuật Thông tin và Điện tử tại Viện Công nghệ Bắc Kinh, cùng nhóm của ông công bố trong một bài báo được bình duyệt trên tạp chí Radio Communications Technology.

Trong bài báo, Yang Kai viết rằng loại thiết bị giám sát phổ điện từ mới có “kích thước nhỏ, hiệu suất cao và mức tiêu thụ điện năng thấp”.

Do khối lượng dữ liệu khổng lồ cần được xử lý trong chiến tranh, công nghệ này trước đây được coi là hão huyền. Các nhà khoa học cho biết bước đột phá mới sẽ tạo ra "sự thay đổi sâu sắc trong nghệ thuật chiến tranh".

Trung Quốc và Mỹ đang trong cuộc tranh giành quyền thống trị quang phổ điện từ. Những tháng gần đây, các radar thời tiết dân sự ở Biển Đông đã báo cáo các hiện tượng can thiệp bí ẩn, khiến một số chuyên gia quân sự nghi ngờ “vũ điệu” bí mật đang diễn ra giữa lực lượng hải quân Trung Quốc và Mỹ. Bom đạn chưa bay nhưng chiến trường điện tử đã rực cháy.

Từng gặp bất lợi nhưng giờ đây, Trung Quốc dường như đang giành được lợi thế với các báo cáo cho thấy quân đội nước này ngày càng quyết đoán hơn.

Thông tin chi tiết về sức mạnh tác chiến điện tử của Quân đội Trung Quốc vẫn còn rất ít. Song nghiên cứu của Yang Kai cùng các đồng nghiệp, nhóm tham gia sâu vào việc định hình vũ khí bí mật này, đã đưa ra cái nhìn thoáng qua về những bước tiến của Trung Quốc trong lĩnh vực đó.

Do bị hạn chế bởi các giới hạn phần cứng, băng thông phân tích thời gian thực của các hệ thống giám sát phổ truyền thống thường bị giới hạn ở phạm vi 40 - 160 MHz, theo Yang Kai.

Các tín hiệu nằm ngoài phạm vi này, đặc biệt là tín hiệu tần số cao, thường được theo dõi thông qua quá trình quét lấy mẫu. Với phương pháp cũ này, rất có khả năng bạn sẽ bỏ lỡ điều gì đó quan trọng.

Thế nhưng, Yang Kai tuyên bố thiết bị mới của Trung Quốc đã mở rộng dải tần theo dõi thời gian thực phát hiện liền mạch đến vùng gigahertz, bao phủ dải tần được sử dụng bởi những người đam mê vô tuyến nghiệp dư và thậm chí cả vệ tinh Starlink của SpaceX - công ty do tỷ phú Elon Musk điều hành.

Điều này có nghĩa là ngay cả khi quân đội Mỹ đột ngột chuyển sang tần số dân sự và phát ra tín hiệu xung trong thời gian ngắn, nó vẫn có thể bị quân đội Trung Quốc thu giữ và phân tích. Do đó, liên lạc không dây giữa các đơn vị quân đội Mỹ có thể bị ảnh hưởng hoặc gián đoạn do bị Trung Quốc ức chế.

Để đạt được khả năng rộng hơn này, các nhà khoa học cho biết đã phát triển một loạt chip xử lý tín hiệu mới.

Trên chiến trường, không chỉ có vô số đơn vị quân sự như vệ tinh, máy bay, máy bay không người lái, trạm radar, xe tăng, bộ binh mà còn có các cơ sở dân sự và thiết bị điện phát ra tín hiệu điện từ.

Khi tất cả các tín hiệu này được thu bởi ăng ten hiệu suất cao, chúng sẽ tạo ra luồng dữ liệu khổng lồ. Các chip kỹ thuật số trước đây không thể xử lý khối lượng công việc khổng lồ như vậy.

Tuy nhiên, Yang Kai cho biết các chip mới có thể phân chia luồng dữ liệu này thành các luồng nhỏ hơn một cách hiệu quả trước khi xử lý tính toán. Điều đó giảm bớt gánh nặng xử lý và cho phép giám sát đồng thời số lượng lớn nguồn tín hiệu trên một dải tần số rộng.

Các nhà khoa học cũng cải tiến cấu trúc của bộ lọc tín hiệu điện từ hoạt động với chip, và bằng những phương pháp toán học mới, họ cải thiện hiệu suất làm việc của bộ xử lý mà không làm mất bất kỳ tín hiệu nào.

Thiết bị giám sát cũng cần tiến hành phân tích tự động các tín hiệu đã xử lý để lấy thông tin có giá trị cao, chẳng hạn như thông số vật lý của tín hiệu, phương pháp điều chế và nhận dạng nguồn thân thiện hoặc dân sự. Các phương pháp truyền thống không thể cung cấp phân tích đáng tin cậy ngay lập tức.

Để giải quyết thách thức này, nhóm của Yang Kai đã đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào quy trình phân tích dữ liệu quan trọng nhất và ít nhất hai công nghệ AI khác nhau được sử dụng để phối hợp chặt chẽ với nhau nhằm giải quyết các thách thức gặp phải.

Việc tích hợp chip nội bộ và AI đã cho phép Quân đội Trung Quốc đạt được khả năng nhận thức thông tin chưa từng có với chi phí thấp hơn. Nhóm của Yang Kai viết trong bài báo rằng ngay cả khi bị kẻ thù gây nhiễu, họ vẫn có thể tìm ra điểm yếu của đối phương từ tiếng ồn xung quanh mạnh và chống lại chúng chúng hiệu quả.

Yang Kai không chỉ tham gia nghiên cứu và phát triển thiết bị tác chiến điện tử. Ông còn tham gia vào các công nghệ dân sự như thông tin liên lạc qua điện thoại di động và liên kết vệ tinh. Trước đây, Yang Kai được Hiệp hội Truyền thông Trung Quốc trao giải thưởng cao nhất.

Ông cũng rất năng động trên phạm vi quốc tế, từng làm việc tại Bell Labs của Nokia (Phần Lan) và tham gia phát triển nhiều tiêu chuẩn viễn thông quốc tế. Yang Kai hiện là Tổng thư ký của Ủy ban Kỹ thuật Máy tính và Truyền thông Xanh của IEEE (tổ chức kỹ sư điện tử lớn nhất thế giới).

Một số nhà khoa học cho rằng công nghệ điện từ quân sự Trung Quốc phát triển nhanh chóng là nhờ ngành viễn thông hàng đầu thế giới của nước này.

Các công ty viễn thông hàng đầu Trung Quốc, chẳng hạn Huawei, đã đầu tư rất nhiều vào các công nghệ truyền thông không dây tiên tiến và thu được những thành quả đáng kể.

Ngược lại, Mỹ hiện chủ yếu dựa vào các công ty châu Âu như Ericsson (Thụy Điển), Nokia về thiết bị và công nghệ để xây dựng mạng 5G, vốn chỉ bằng một phần nhỏ so với quy mô của Trung Quốc.

Sơn Vân