林云、郭兰图
CICC电磁频谱安全与控制专委会
编者按：看不见、摸不着的电磁频谱，是移动通信、低空经济、导航探测、航空测控等产业与公共基础设施赖以运行的底层核心资源。随着各类无线设备加速普及、用频需求持续增长、电磁环境日趋复杂，借助人工智能（AI）提升频谱感知、分析、协调与管控能力，已成为全球电子信息领域的共性发展方向。
过去10年，以赛事牵引技术创新，通过开放竞争加速成果验证，已经成为电磁频谱智能管控能力建设的重要路径。2026年6月1日，美国国防创新小组（DIU）发布“频谱打击”（Project Spectrum Strike）挑战赛[1]，面向商业界广泛征集AI频谱管理软件解决方案。这一赛事并非孤立事件，而是美国过去十余年来持续推动电磁频谱技术创新与应用转化的最新动作。本文即以这场赛事为切入点，回溯美国电磁频谱创新赛事的演进脉络，拆解“频谱打击”赛事的核心设计，梳理国内产学研各界在电磁频谱主题竞赛中的布局，并展望电磁频谱智能管控的未来趋势与发展路径。
图1 中美电磁频谱挑战赛时间轴
一、十余年接力：美国频谱赛事从动态共享走向全流程智能管控
回溯十余年，美国依托国防高级研究计划局（DARPA）、陆军快速能力办公室（RCO）、DIU和空军研究实验室（AFRL）等机构，持续组织电磁频谱相关赛事。其赛题由动态频谱共享、盲信号分类，逐步拓展至复杂场景下频谱智能感知与全流程智能管控。
（一）2016-2019年DARPA频谱协同挑战赛：探索AI动态频谱共享
2016年，DARPA启动了频谱协同挑战赛（SC2），聚焦拥挤频段中不同无线系统如何借助AI自主协调、动态共享频谱[2]。参赛团队基于软件无线电和机器学习构建智能无线网络，并在大型射频信道仿真平台“Colosseum”上开展对抗验证。2019年总决赛中，佛罗里达大学GatorWings团队获得冠军和200万美元奖金[3]。该赛事首次较大规模验证了智能无线系统自主协同使用频谱的可行性，为后续智能频谱管理奠定了技术基础。
图2 佛罗里达大学GatorWings团队
（二）2018年陆军盲信号分类挑战赛：提升复杂环境信号识别能力
2018年，美国陆军RCO举办盲信号分类挑战赛，面向参赛者开放包含24种调制方式、超过430万条样本的数据集，要求系统在缺少先验信息的情况下自动识别射频信号类型[4]。最终，由航空航天公司工程师组成的Team Platypus团队获得冠军[5]。该赛事将AI应用重点从“如何共享频谱”延伸至“如何识别频谱中的信号”，为电子战人员快速理解复杂电磁环境提供了算法支撑。
（三）2024年AUKUS电子战挑战赛：推动盟友电磁技术协同共建
2024年，由美、澳、英三方机构联合举办的首届AUKUS电子战挑战赛正式开赛。赛事围绕电磁频谱作战场景，覆盖目标发现、定位、跟踪、瞄准、打击、效果评估完整杀伤链，面向全球征集解决方案，美国赛区优胜方为Distributed Spectrum公司[6]。该赛事突破了传统赛事聚焦单一技术的局限，重在推动三边技术资源融合与电子战体系能力协同，也是美国将电磁频谱技术创新纳入盟友防务合作框架的重要实践。
（四）2024-2025年射频频谱共享挑战赛：强化拥挤环境频谱感知
由美国DIU与AFRL联合主办的射频频谱共享挑战赛，聚焦人工智能与先进信号处理技术在拥挤射频环境中的应用，重点提升空军和太空军对共享频谱的感知与态势认知能力。2025年，AiRANACULUS公司凭借面向雷达与通信混合场景的AI驱动频谱识别方案胜出[7]。该赛事表明，美国频谱竞赛的关注重点已由智能电台之间的自主共享，进一步转向复杂、多用户环境中的频谱感知、识别与共存分析。
（五）2026年“频谱打击”挑战赛：推动全流程智能管控落地
与此前侧重频谱共享、信号识别等单点技术能力的赛事相比，“频谱打击”挑战赛进一步将目标拓展至频谱审批、动态建模、冲突验证和采购转化等全流程环节。该赛事以AI驱动的软件平台和高精度射频环境建模为核心，推动频谱管理由单项技术验证向跨部门协同、全域态势感知和任务化应用延伸，体现出美国电磁频谱领域竞赛正加速迈向全流程智能管控与快速能力转化的新阶段。
纵观上述赛事，美国电磁频谱领域竞赛布局呈现出较为清晰的演进脉络：由无线系统自主频谱共享起步，经由信号智能识别、复杂电磁环境下智能频谱感知与管控，逐步延伸至频谱审批、动态建模、冲突验证和采购转化等全流程环节。“频谱打击”挑战赛正是这一演进过程的最新体现，反映出美国正加快推动频谱管理从单点技术验证向体系化、智能化和实用化应用转变。下文将围绕该挑战赛作进一步分析。
二、深度拆解“频谱打击”挑战赛
作为一项面向商业界的奖金挑战赛，“频谱打击”由DIU牵头，联合美国陆军、海军、海军陆战队以及国家电信和信息管理局（NTIA）、联邦通信委员会（FCC）、联邦航空管理局（FAA）、国土安全部（DHS）等机构共同组织[1]。赛事设置200万美元总奖金，分三轮推进：第一轮开展方案初筛；第二轮由最多10支团队提交“一站式”管理软件最小可行产品（MVP），分享50万美元奖金池；第三轮由最多3支团队围绕复杂场景频谱协同开展验证，分享150万美元奖金池，并计划于2026年8月25日在科罗拉多州卡森堡进行现场演示。
本次赛事直指美国频谱管控体系的短板，重点破解审批流程冗长、复杂电磁环境下协同效能不足等难题。现阶段频谱授权高度依赖人工操作、串行审批与纸质文件流转，全流程耗时75至180天。赛事以AI智能审批、高精度射频建模、成果验证与采购转化联动为核心方向，目标将上述审批周期压缩至5天以内，推动频谱管理从人工协调模式，升级为智能辅助、高效协同的实战应用模式。
（一）AI智能审批：破解跨部门用频协同效率瓶颈
传统频谱审批涉及多机构、多数据库与多类申请材料，人工核验繁琐、周期冗长。“频谱打击” 要求构建一站式管理平台，实现频率分配申请、联合频率提案与临时频率许可的自动解析与初审；建立标准频谱活动清单，为低风险任务提供快速申报通道，将人工录入工作量降低60%~70%，显著提升跨部门协同效率。
（二）高精度射频物理建模：支撑复杂环境下频谱兼容共用
复杂电磁环境中，设备安全共用受地形、发射功率、大气条件及干扰等多重因素制约。赛事要求参赛软件具备射频传播与频谱共存高精度建模能力，并在实战规模场景下完成协同分析；对关键任务及可能影响飞行安全、导航的干扰，做到零漏报，确保系统可靠与适配。
（三）多轮筛选与采购衔接：加速成熟技术走向应用验证
“频谱打击”并非单项算法竞赛，而是面向成熟商用软件的实战化筛选。赛事通过方案初筛、MVP演示、复杂场景验证三轮递进，推动技术从功能展示走向任务环境实测；赛后依据技术成熟度与用户反馈，直接对接原型研制或采购流程。整体覆盖审批、建模、验证与应用转化全链条，体现美军电磁频谱能力建设 “验证-转化-部署” 的闭环思路。
三、国内电磁主题赛事多元发展，持续汇聚本土创新力量
值得注意的是，利用赛事汇聚创新资源、推动技术验证与应用落地，并非美国独有。近年来，国内产学研各界也持续举办多类型电磁主题竞赛，涵盖从建模分析、数据挖掘到装备应用与开放创新多个方向，逐步形成面向人才培养、技术攻关和成果转化的本土创新生态。
（一）2020年电磁环境大数据创意与实践大赛：以数据挖掘服务电磁空间认知
2020年11月16日，首届电磁环境大数据创意与实践大赛全国决赛于海南海口收官，赛事由中国电科22所牵头主办，联动国内高校、科研院所、电磁频谱行业企业共同举办，同时获得军方业务部门指导支持[8]。赛事主打产学研协同创新，旨在搭建电磁环境大数据多领域合作生态圈，依托海量实测电磁数据，破解复杂地域电磁态势预测、未知干扰溯源、全域频谱态势感知等难点，为电磁空间安全治理提供底层算法与技术方案支撑，推动本土电磁频谱技术迭代落地。
图3 电磁环境大数据创意与实践大赛颁奖典礼
（二）2021年CEMEE杯电磁环境数学建模竞赛：以建模方法破解复杂电磁识别问题
CEMEE杯电磁环境数学建模竞赛依托复杂电磁环境效应国家重点实验室（CEMEE）创办，是国内电磁领域权威性强、起步较早的专项数学建模学术赛事，主打产学研基础学术交流。2021年6月至9月，第七届CEMEE杯赛事全程线上开展，面向全国理工科高校、电子信息类科研院所开放报名，共计汇聚近百支师生科研队伍参赛[9]。该竞赛紧贴复杂电磁环境下的工程应用需求，围绕复杂调制电磁信号盲识别、低信噪比电磁信号分类等核心问题设置赛题，形成了一批复杂电磁环境下信号高精度识别技术建模方案和算法成果，促进了高校和科研院所围绕电磁环境建模与智能识别问题开展交流合作。
（三）2021-2022年全国电磁频谱技术创新挑战赛：以装备需求牵引成果转化
2021年底启动报名、2022年在湖北武汉举办的全国电磁频谱技术创新挑战赛围绕“电磁砺剑·频谱赋能”主题[10]，设置了信号侦测外场竞赛、信号分析内场竞赛和电磁行动管理竞赛三类内容，配置研发补偿经费，并明确获奖技术将在后续装备预研、研制、采购和试用中获得优先安排。该赛事突出频谱装备建设和成果应用转化导向，体现出以竞赛方式发现技术、验证能力、牵引装备发展的组织思路。
（四）2022-2025年“金海豚”杯算法挑战赛：面向海上目标感知检验算法能力
首届“金海豚”杯算法挑战赛于2022年启动，2023年1月收官。赛事聚焦电子、雷达、水声等领域，旨在以人工智能算法解决海上目标识别中的实际问题[11]。挑战赛分别设置“火眼金睛”、“慧眼识珠”、“形影相随”、“蛛丝马迹”等多个竞赛科目，吸引了400余支队伍报名参加[12]。此后，赛事持续拓展专业方向与应用场景，第二届、第三届分别于2023年下半年和2024年举办[13][14]，第四届于2025年10月下旬在武汉举办[15]，覆盖电子、海情、水声、雷达、军械、网电水声、雷达光电探测、联合海情与指挥控制等多个任务方向。该比赛的任务设置更加贴近海上探测识别与装备应用需求，体现出算法竞赛服务实际任务能力提升的特点。
（五）2022-2025年电磁大数据非凡挑战赛：聚焦复杂信号解析开展连续攻关
2022年启动的电磁大数据非凡挑战赛是面向全国高校的年度品牌赛事。首届赛事以“慧眼识珠”为主题，吸引80余支团队、270余人参赛，赛题聚焦电磁目标状态识别和目标个体识别[16]。第二届赛事以“火眼金睛”为主题，吸引全国129所重点高校的407支团队参赛。赛事围绕复杂电磁环境下的混叠信号分离提取展开[17]。第三届赛事以“披沙拣金”为主题，吸引全国133所高校的348支团队参赛，进一步将赛题拓展至电磁大数据泛参数调制信号解析处理[18]。三届赛事的连续举办，体现出国内围绕复杂信号分选、分离与解析能力持续开展算法攻关的清晰路径。
图4 第三届电磁大数据非凡挑战赛
（六）2025-2026年全球“AI+无线电”挑战赛：拓展AI与无线电融合创新场景
2025年，首届上海全球“AI+无线电”挑战赛于4月18日“世界业余无线电日”启动[19]。作为国内首个面向全球开展的“AI+无线电”赛事，其首届赛题聚焦信号频谱感知与分类的智能识别，吸引全球10余个国家的276支队伍报名。2026年启动的第二届赛事以“AI与无线电技术深度融合”为主线，进一步升级任务设置，初赛聚焦多模态无人机识别，复赛拓展至目标身份关联与三维定位[20]。与侧重特定装备或任务需求的赛事相比，该赛事更加突出开放参与、国际交流、产业协同和人才培养，为无线电技术与人工智能融合发展提供了新的创新平台。
总体来看，国内电磁主题竞赛的发展并非单一路径推进，而是呈现出基础研究、算法攻关、装备牵引与开放创新并行发展的特点。重点实验室和高校侧重方法研究与人才培养，科研院所和用户单位突出任务需求与应用验证，地方平台则进一步拓展了产业参与和国际交流空间。多主体、多层次赛事的持续开展，正在为我国电磁频谱智能管控能力建设积累算法、人才、场景和工程化基础。
四、电磁频谱创新赛事的优化进路
中美两国的实践表明，开放式竞赛是汇聚创新资源、加快技术验证和促进成果转化的有效方式。国内电磁主题赛事已具备较好基础，既有连续多届开展的算法攻关赛事，也有装备牵引和国际开放方面的探索。面向下一阶段，应在既有成果基础上进一步补短板、强机制、拓场景，推动赛事更好服务于频谱智能管控能力建设[21][22]。
图5 电磁频谱创新赛事的优化进路
1. 赛题进阶：从“识别信号”迈向“管理频谱”
国内赛事在信号识别、分选、解析等单点算法方向积累较深，但覆盖用频审批、动态建模、冲突检测、效能评估等管理环节的赛题仍然偏少，全流程、任务化赛题尚未成为主流。国外相关赛事已开始将AI智能审批和全流程管控作为重点方向，这一思路具有借鉴意义。未来应推动赛题从“看得懂信号”拓展到“管得好频谱”，促进算法能力与管理流程、任务场景深度结合。
2. 筑牢基座：构建共性仿真与对抗验证平台
现有赛事大多依托实测数据集开展，数据基础相对较好，但在统一仿真环境和数字孪生验证平台建设方面仍显不足。缺乏统一测试环境，不同方案之间难以横向比较，评测结果的复现性和可信度也会受到影响。未来，可面向不同赛事建设共享化、可扩展的仿真验证平台，将复杂电磁环境、动态频谱占用、多用户共存及任务约束等因素纳入统一建模框架，从而降低大规模野外测试的成本与风险，提升赛事评测的公平性、可比性和实战贴近度。
3. 机制固化：让转化经验沉淀为长效通道
成果转化方面，国内赛事已有不少探索，一些赛事已通过研发补偿、装备预研衔接、采购试用优先安排等方式，推动获奖成果进入后续验证和应用环节。下一步，应把这些经验从单个赛事安排中提炼出来，固化为稳定机制，形成贯通赛事牵引、科研攻关、成果转化和应用落地的长效通道，使竞赛真正成为发现技术、培育能力和推动转化的重要入口。
4. 破壁协同：在开放基础上深化跨域联动
开放协同方面，国内赛事已迈出积极步伐，部分赛事开始面向更广范围吸引高校、科研院所、企业和用户单位参与。未来可在安全可控前提下继续扩大开放，同时更加注重打通跨部门、跨行业、跨场景的协同壁垒。电磁频谱涉及军工、民航、广电、通信、低空产业、航天产业和地方无线电管理等多个领域，制约协同创新的往往不是单一算法能力，而是数据边界、业务流程和应用需求之间的割裂。应通过联合命题、联合评测、共同验证等方式，推动不同领域资源、需求和技术能力有效聚合，形成面向真实问题的协同攻关机制。
五、结语
回顾中美两国十余年来的赛事实践，无论是国外持续迭代的频谱挑战赛，还是国内多领域推进的科技创新赛事，都说明开放式竞赛已经成为汇聚创新力量、加速技术验证和促进成果转化的重要途径。国外赛事从频谱共享、信号识别、智能感知到全流程管控接续布局，不断牵引能力升级；国内则在基础研究、算法攻关、装备牵引和开放创新等方面并行推进，本土创新力量持续积累，赛事生态逐步成形。
电磁频谱是支撑数字经济、国防建设、低空经济和航天产业发展的战略性资源，智能化、精细化管控已是大势所趋。从十余年实践看，竞赛的意义不只在于评出名次，更在于持续发现技术、验证能力、牵引转化。下一阶段，应进一步推动赛题贴近真实任务，夯实数据和仿真底座，打通成果转化通道，强化跨域开放协同正规股票配资，推动频谱管控技术从算法创新、原型验证走向工程应用和产业落地，为提升我国频谱资源治理能力和无线电产业发展水平提供有力支撑。
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