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信息化战争时代来临,美军电磁频谱战最新发展

信息化战争时代来临,美军电磁频谱战最新发展 网络安全动态 第1张

今日荐文的作者为中国电子科学研究院、中国电科发展战略研究中心专家李硕、李祯静,中国电子科技集团公司第二十九研究所专家朱松,中国电子科技集团公司第三十六研究所专家张春磊。本篇节选自论文《美军电磁频谱战发展分析及启示》,发表于《中国电子科学研究院学报》第15卷第8期。

摘 要:近年来,为应对大国竞争,美国军方频频探讨将电磁频谱确定为独立作战域,且其提出的电磁频谱战及相关新概念、新理念将给军事电磁频谱领域、未来作战样式乃至战争形态带来巨大影响。本文系统梳理了美军电磁频谱战发展的背景,从战略规划、武器装备发展和实战演训三个维度剖析了美军推动电磁频谱战能力发展的具体举措,提出美军是基于深刻考虑、依托其军事技术优势、有计划地、系统地推动电磁频谱战发展,并针对性地提出我军电子战发展的对策建议,以期把握电磁频谱战的发展现状与趋势,为国内电子对抗相关政策机制、组织机构、技术装备、手段建设等的发展提供依据和参考。

关键词: 电子战;电磁频谱战;美军;信息化战争

论文全文摘编如下,仅供学术交流与参考


当前电子战领域涌现出大量新概念新技术,尤其是美军近年来提出的电磁频谱战及相关新概念、新理念引起各界高度关注。目前电磁频谱战还处于形成和发展的初级阶段,其发展将给军事电磁频谱领域、未来作战样式乃至战争形态带来巨大影响。

1.美军电磁频谱战发展背景

美国军方自2015年开始公开探讨将电磁频谱确定为独立作战域,源于多方面的考虑。

1)美军在电磁频谱领域领先优势动摇,战场制信息权受到挑战。

美军曾在电子战领域占有巨大优势,在海湾战争和科索沃战争中美军持续强烈的电子干扰中断了敌军的雷达预警和指挥通信系统,从而牢牢掌握了战场制信息权。但21世纪以来,许多人认为美国面临的威胁减弱,在一定程度上忽视了电子战的发展,电子战能力呈现下降趋势。而美国的潜在对手意识到使用电子战能带来极大的制衡能力,纷纷加大了对电子战的投入,已能够对美国军事力量所依赖的军事信息系统进行干扰和欺骗,尤其是俄罗斯在乌克兰的电子战行动和效果震惊了美军,使美军充分认识到自身的电子战优势正在逐渐萎缩。

2)为形成持久性竞争优势,急需发展新的作战概念和能力。

美军并非刚刚发现在电子战能力方面存在问题,2009年美国联合电子战中心就指出美军存在34处电子战短板或风险。之后,美国国防部和各军种等机构采取了各种措施,包括提高电子战项目预算、改进升级电子战装备等,意图促进电子战发展,但这种附加式、短期的手段虽然可能获得短期优势,仅也只能维持到敌方部署其下一代对抗系统。更好的方法是将电磁频谱域的斗争视作长期竞争,开发新作战概念和能力,明确规划该领域未来构想,才能从根源解决问题,使美军获得持久性竞争优势。

3)美军欲借鉴网络空间成为独立作战域的成功经验,使电子战能力获得飞跃发展。

2006年12月,美国国防部发布了首份《国家网络空间军事战略》,首次明确将“网络空间”确定为一个军事作战域,自此美军着手系统发展网络空间对抗的软硬能力,成立网络司令部,组建网络任务部队,美军的网络空间作战能力得到了迅猛发展。当前,在面对电子战优势相对萎缩,且采取各种举措并未能取得很大成效的情况下,美军不得不借鉴网络空间成为独立作战域后取得巨大发展的成功经验,极力推动把电磁频谱域确定为第六作战域,重新树立电磁频谱的绝对优势。

2. 美军多措并举发展电磁频谱战能力

美国为发展电磁频谱作战能力采取了一系列措施,从思想上,美国发布了一系列的战略规划及作战条令,以统一思想来指导作战行动;在装备上,从系统化、认知化、网络化、软件化等多个方面开展项目研究,力求在电磁频谱领域实现作战优势;在训练演习上,通过在场景设置、作战想定等加入电磁频谱作战理念,增强作战人员对电磁频谱的认知。

2.1 通过发展战略和条令推进规划制定

1)颁布发展战略,进行顶层设计。为确定电磁频谱和电子战的战略目标,指导美军未来发展,美国国防部于2014年2月和2017年1月先后颁布了《电磁频谱战略》和《电子战战略》[1]。这两个战略的颁布具有重大里程碑意义,凸显了电磁频谱的重要地位,对美军电子战的发展将发挥巨大的引领作用。

2)制定条令法规,具体指导电子战和电磁频谱作战的发展。近年来,美军在电子战和电磁频谱领域修订和颁布了多项条令。2012年2月,美军修订了《联合电子战》条令、3月颁布了《联合电磁频谱管理行动》条令,2016年10月发布了《联合电磁频谱作战》条令。这些条令对电磁频谱的各项活动进行了规范和定义,确定了电子战、频谱管理以及电磁频谱作战之间的关系,标志着电磁频谱作战已进入实质性建设阶段,将对美军部队建设、作战的规划、组织、实施产生重大影响[2]。

3)成立高规格机构,谋划并督导电子战发展。为弥补美军电子战领导力不足,加快推进电子战建设,指导各军种电子战工作,2015年3月美国国防部成立了电子战执行委员会。该委员会成立以来,制定了《电子战战略》并促成在国防预算中大幅增加了电子战预算。电子战执行委员会是美军历史上规格最高的电子战管理机构,委员会的设立显著提升了美军电子战领导力,从战略、项目、技术、采办等层面对电子战发展进行全局谋划,实质性地推动了电子战的发展。

4)多方助力电磁频谱域概念的发展。除美国军方外,美国智库、国会等机构对美军电磁频谱优势越来越重视。美国战略与预算评估中心(CSBA)于2015年12月发布名为《决胜电磁波:重塑美国在电磁频谱领域的主宰地位》的研究报告,提出电磁频谱战概念,强调电磁频谱在未来作战中的重要作用。2016年2月和4月,美国参议院和众议院分别通过了《2016年电子战能力增强法案》,要求国防部简化电子战系统的采办流程,加速研制并装备新型电子战能力。这些报告和法案进一步促进了电子战的发展和电磁频谱域的确定形成。

2.2 加快电磁频谱战装备“四化”发展

1)系统化(电磁战斗管理)。电磁战斗管理是对联合电磁频谱行动的动态监控、评估、计划和指导,致力于实现对频谱的控制,从对电子战资源的管理延伸发展对整个频谱和用频装备的管控,是电子战向电磁频谱战转型的关键。美国各军种都十分重视电磁战斗管理能力的建设,每个军种都在电磁战斗管理方面开展了自己的项目,如美国陆军的“电子战规划与管理工具”(EWPMT)、海军的“实时频谱作战”(RTSO)、海军陆战队的“频谱服务架构”(SSF)、空军的非动能作战小组和其它一些处于初期的态势感知项目。但目前这些项目相互之间没有实现互通,未来联合部队必须在作战层面上具备电磁频谱战斗管理能力,能够感知和指挥控制所有的军种。

2)认知化。传统电子战主要基于先验的威胁目标特征库来识别威胁,进而采取预先编程的对抗措施来对抗威胁,但这种方法难以在复杂的电磁环境中有效对抗新型雷达与通信威胁。电子战必须变得更加智能,才能适应环境的变化和威胁的发展。美国很早就开始研究用频系统的认知化能力,其中认知无线电的发展起步最早,而认知电子战则是近些年来电磁频谱作战领域又一次尝试,典型项目如DARPA开发的自适应电子战行为学习、自适应雷达对抗均已取得初步结果[3],并逐步走向实战化部署。

3)网络化。一直以来,电子战系统之间的网络化协同(分布式、协同化)能力仅作为“配套能力”来开发,但随着大数据分析、云计算、多源情报共享与融合等技术领域的飞速发展,电子战网络化协同技术已逐步发展成为“必需品”。美国典型的网络化电子项目主要包括舒特计划以及下一代干扰机项目,此外“小精灵”项目不但体现了无人化的发展趋势,也体现了网络化的发展趋势。

4)软件化。软件化(可重构、开放式、多功能、模块化)电子战技术的目标是将软件无线电理念用于电子战领域,以解决以硬件为核心的电子战系统所存在的升级困难、功能单一且无法改变、灵活性差等问题[4]。未来战场中,美军每个平台、载荷和车辆都成为电磁频谱战网络中的一部分。因此将开发独立的电磁频谱战系统,这种系统具有通信、传感、干扰、诱骗、照射目标的能力,可打通雷达、电子战和通信领域间壁垒,对电磁频谱以及设备资源实现最优的实时动态分配。DARPA“协奏曲(CONCERTO)”项目、美陆军的模块化开放式射频体系结构(MORA)等都是典型尝试。

2.3 通过实战和演训检验锤炼作战能力

1)演习演练。目前美军还没有专门针对电磁频谱的演习,但在一些电子战演习中,也体现了部分电磁频谱作战的特征。2015年春美国陆军进行了“白沙”演习,在演习中“敌方”实施电子攻击,测试了美防空和导弹防御系统的抗干扰能力。此外美国与澳大利亚在2015年7月联合举行了“护身军刀2015”演习,期间美国海军空战中心武器分部进行了电子战战斗管理试验。

2)实战应用。2018年4月,美国、英国和法国三国联军空袭叙利亚,本次空袭尽管俄罗斯及其强大的电子战能力未介入进来,但从联军发起空袭所采用的平台、导弹等资产来看,电磁频谱内的博弈一直是最主要的考虑因素,其诸多武器装备的配置都是基于“与俄罗斯的电子战能力进行动态博弈”这一想定而做出的。

3)场景设计。美国战略与预算评估中心(CSBA)于2015年和2017年相继发表研究报告[5],提出低功率到零功率作战、电磁战等作战场景,并以中俄为主要对手,将电磁频谱战作为应对中俄“反介入/区域拒止”和“灰色地带”行动的重要手段[6]。

3. 对美军发展电磁频谱战的认识

1)电磁频谱战的提出和发展不是简单的概念变化,而是具有深刻内涵。

由于电磁频谱是链接陆海空天和网络空间的媒介,是各个作战域不可或缺的依赖,电子战普遍被认为是为夺取其他作战域中军事行动的胜利提供保障[7],而没有被当作一种独立的作战样式和作战力量。电磁频谱战理念的提出与发展,对传统的电子战行业而言是挑战更是机遇,它将促进电子战从传统的电子攻击、电子防护和电子支援,加上新近发展起来的电磁战斗管理,演进发展成为电磁利用、电磁攻击、电磁防护和电磁管理,电子战从比拼能量规模等装备能力,转向体系化设计和整体考虑,最终目标是实现电磁频谱控制。

2)美军有计划地系统性推动电磁频谱作战域的确立。

电磁频谱与其他作战域的联系非常紧密,电子战贯穿各种军事行动的始末,电磁频谱独立作战域的确立面临诸多挑战,涉及机构、条令、作战、训练等方方面面,是一项庞大而繁琐的工作。依赖于美军几十年来形成的战略管理体系,美军从需求生成、概念制定、战略牵引、规划指导、能力生成等多个层次系统性推动电磁频谱作战域的确立。与此同时,美国各军种发展状况也各不相同,对是否将电磁频谱确定为独立的作战域尚未达成共识。

3)电磁频谱战概念的提出和发展源于美军技术优势的强力推动。

美军的军事文化带有浓重的技术制胜的色彩,美军新概念新理念研究的突出特征,是对用军事技术的不断进步的强烈依赖。电磁频谱战变革需要美军不断提升一系列电磁频谱能力,特别是新一代系统化、认知化、网络化、软件化电磁频谱战系统。一些具备上述特征的系统已经在美国军方服役或在研发中,坚实的物质基础和技术支撑是推动电磁频谱作战域成立的关键因素。

4. 加快我军电子战建设发展的对策建议

1)加快推进我军电子战向电磁频谱领域作战发展。一是制定电磁频谱战略,顶层设计电子战未来发展方向;二是成立高规格机构,从战略层次向战役、战术层次逐级设计、分解;三是广泛依靠军队、军工院所、各类院校等研究新概念新理念[8];四是要发挥技术创新驱动的重要作用;五是加强作战需求验证和应用环境建设,提供科学有力的支撑。

2)成体系设计电磁频谱域中的军事行动。电子战的使命任务将从最初的平台自卫、目前的作战任务支持,发展到对整个电磁频谱环境的控制。建议以此为目标,用网络信息体系理念整体筹划电磁空间领域的作战方式和能力建设,改变信号情报、频谱管理、电子战之间的烟囱式结构,利用信息系统的互联、互通、互操作功能,把各个作战要素、作战单元相互联结,通过对电磁作战环境中的所有行动进行优先排序、集成、同步和去冲突,构成系统的整体联动,进而有效支援联合作战体系、优化自身体系作战能力。

3)创新组织管理模式和作战能力生成方式。要强化信息系统、主战武器、保障装备、体制编制、作战理论等一体化设计、研制和部署使用,促进体系能力的生成;积极吸纳工业部门参与需求论证,发挥技术主体作用;在建设阶段,鉴于信息装备、网络技术的日新月异,要发挥技术创新驱动的重要作用;围绕需求验证、装备研发、试验训练和服务保障,加强作战需求验证和应用环境建设,为网络信息体系建设提供科学有力的支撑。

结语

电磁频谱是链接陆海空天和网络空间的媒介,已被认为是夺取未来信息化战争制胜权的重要内容。美国长期致力于推动电磁频谱领域的发展,以保持其在该领域的领先地位。我国应加快推进我军电子战向电磁频谱领域作战发展,提升我国电磁频谱战能力,以赢取未来信息化战争的制胜权。

【参考文献】

[1] 陈勇,张余,柳永祥.电磁频谱战发展剖析与思考[J].指挥与控制学报,2018,4(4):319-324.

[2] 罗金亮,王雷,杨健,等.美“电磁频谱战”作战概念解析[J].中国电子科学研究院学报,2016,11(5):474-477.

[3] 李喆.美军典型电磁频谱战项目及发展趋势综述[J].飞航导弹,2020(5):71-74.

[4] 罗富刚,李文元,唐思维.从电磁频谱战看未来军事通信的发展趋势[J].中国战略新兴产业,2017(24):50.

[5] 蔡亚梅,赵霜,陈利玲.美国电磁频谱战发展分析[J].航天电子对抗,2017,33(4):57-59.

[6] 常壮,刘涛,夏兴宇.美军电磁频谱战发展探究[J].军事文摘,2020(13):52-56.

[7] 常壮,冯书兴,孙健,等.美军电磁频谱战发展沿革与现状述评[J].航天电子对抗,2018, 34(01): 54-59.

[8] 邹剑金,乔芳.美军电磁频谱战的发展及启示[J].科技导报,2019,37(4):86-90.

(全文完)

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