美“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念解析

羅金亮，王 雷，楊 健，陳 林

(電子工程學院，合肥 230037)

電子對抗專題 doi:10.3969/j.issn.1673-5692.2016.05.004

美“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念解析

羅金亮，王 雷，楊 健，陳 林

(電子工程學院，合肥 230037)

隨著世界軍事變革的不斷推進，戰(zhàn)爭形態(tài)正向信息化戰(zhàn)爭加速演變，電磁頻譜空間作為戰(zhàn)場信息獲取、傳輸的重要載體或通道，其已成為未來戰(zhàn)場掌控信息優(yōu)勢的重要制約。為全面奪取戰(zhàn)場電磁頻譜控制權，美軍近期提出“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念。文章針對美軍所提出的“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念的內容及內涵進行了詳細分析，并梳理了“電磁頻譜戰(zhàn)”的歷史發(fā)展脈絡，總結出該作戰(zhàn)概念的三個發(fā)展階段，以期對我軍電子戰(zhàn)的概念發(fā)展及作戰(zhàn)行動提供借鑒。

電磁頻譜戰(zhàn)；電子戰(zhàn)；電磁優(yōu)勢

0 引 言

在現代戰(zhàn)爭中，隨著信息要素主導地位的逐步凸顯，作戰(zhàn)雙方都試圖達成在滿足作戰(zhàn)平臺高速機動的條件下仍能獲得高效、穩(wěn)定、連續(xù)、安全的信息獲取、傳輸、處理及利用能力，致使戰(zhàn)場用頻設備與日俱增、無線網絡縱橫交錯；另外，大量電磁能武器即將在戰(zhàn)場上的使用，從而導致電磁頻譜日益擁塞，沖突對抗愈發(fā)強烈。為了在未來戰(zhàn)場全面奪取并掌握頻譜控制權，美軍正籌劃將電磁頻譜列為陸、海、空、天和賽博之外一個新的作戰(zhàn)域，并相繼推出了一系列的發(fā)展戰(zhàn)略、作戰(zhàn)條令及研究報告用于指導其技術研發(fā)、裝備發(fā)展、力量建設及作戰(zhàn)運用。

1 美“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念的定義及內涵

電磁頻譜戰(zhàn)是指使用電磁輻射能以控制電磁作戰(zhàn)環(huán)境，保護己方人員、設施、設備或攻擊敵人在電磁頻譜域有效完成任務的軍事行動。其主要包括電磁頻譜攻擊、電磁頻譜利用和電磁頻譜防護。其與現有的“電子戰(zhàn)”概念相比范圍及內涵得到進一步升華，主要體現在以下三個方面：

1.1 電磁頻譜戰(zhàn)將對電磁頻譜的定位從一種“媒介”上升為一個“作戰(zhàn)域”

著軍事活動對電磁頻譜資源的愈發(fā)依賴，促使各國對電磁頻譜運用的研究愈發(fā)重視，美軍為確保其自身在未來戰(zhàn)場能持續(xù)保持電磁優(yōu)勢，從而開始重新審視自身對電磁頻譜的認知。根據2009年美國戰(zhàn)略司令部所推出的“電磁頻譜戰(zhàn)”概念中，將“電磁頻譜”明確定位為一個新的“作戰(zhàn)域”，并指出“電磁頻譜域”與“陸地域、海域、空域”一樣均為客觀存在且對戰(zhàn)爭的影響都經歷著一番逐步深化的過程。正是隨著影響的深化，其自身才能從一種傳播媒介轉變?yōu)橐粋€域。正如海洋最初是一種“媒介”一樣，水路就是在水上運送人員和貨物的途徑，為了控制這些航路，于是開始建造了戰(zhàn)艦并實施海上作戰(zhàn)；經過近百年的發(fā)展，現有海戰(zhàn)能力在戰(zhàn)略層面上對戰(zhàn)爭產生的影響充分證明了海洋不再只是一種媒介，而是一個作戰(zhàn)域[1]。類似的經歷同樣適用于當前所認識的“電磁頻譜”，在早期對“電磁頻譜”的運用更多的將其當作承載信息的“介質”及傳輸信息的“通道”，為了控制這些信息獲取及傳輸的“航路”，于是發(fā)展了電子攻擊武器以實施傳統(tǒng)電子戰(zhàn)，隨著電磁頻譜在軍事領域運用逐步深入，其未來必然能像當前“海洋”一樣在戰(zhàn)略上對戰(zhàn)爭行動產生深遠影響，美軍為實現其對電磁頻譜的有效控制，將電磁頻譜從“媒介”定位為“作戰(zhàn)域”，并提出“電磁頻譜戰(zhàn)”的概念，不可不說是一種極富前瞻性的戰(zhàn)略考量。

1.2 電磁頻譜戰(zhàn)將電子戰(zhàn)的地位從“保障式、反應式”提升為“決定式、主動式”

美軍認為其雖在電磁頻譜中的軍事行動由來已久，但在近百年來使用中未能對其地位進行準確審視，認為其是為聯合作戰(zhàn)行動提供支援的重要保障。對電子戰(zhàn)的看法則更多的認為其是一種保障式、反應式、在技術層面較量的對抗性手段，正是因為在定位上的不準確導致美軍方在電子戰(zhàn)上的投入也逐步縮減，尤其是冷戰(zhàn)結束后，由于缺乏實力相當的對手，美國國防部沒有繼續(xù)開發(fā)新的電子戰(zhàn)能力以維持其在電磁頻譜上的作戰(zhàn)優(yōu)勢，同時其他國家針對美軍賴以生存的傳感器和通信網絡中存在的弱點研發(fā)并部署大量裝備系統(tǒng)，從而導致美軍認為其在電磁頻譜域曾經擁有的巨大軍事優(yōu)勢正在消退，甚至不復存在。美軍已初步認識到對電磁頻譜的有效控制在未來戰(zhàn)場上對戰(zhàn)爭行動必將產生深遠的戰(zhàn)略影響，為了保證美軍對戰(zhàn)場電磁優(yōu)勢的持續(xù)掌控，美軍開始重新審視電子戰(zhàn)在聯合作戰(zhàn)中的地位，認為其是一種能對作戰(zhàn)產生決定性影響的行動，并且需要改變過去“反應式”的行動方式[2]，而采取先發(fā)制人的“主動式”的行動方式，以助美軍全面掌控電磁頻譜這一決定未來戰(zhàn)爭勝負的關鍵作戰(zhàn)域。

1.3 電磁頻譜戰(zhàn)包含電子戰(zhàn)并將內容全面擴充

根據美戰(zhàn)略司令部所定義的“電磁頻譜戰(zhàn)”及美軍聯合條令中對“電子戰(zhàn)”的描述，電磁頻譜戰(zhàn)并不等同于電子戰(zhàn)，它是以電子戰(zhàn)為基礎，將通信、感知、電磁頻譜管理及電磁頻譜戰(zhàn)控制等與電磁頻譜相關的內容進行了有效整合，并根據各類行動的屬性，將電磁頻譜行動分為三層，分別為電磁頻譜業(yè)務層、電磁頻譜管理層及電磁頻譜攻擊層。其中電磁頻譜業(yè)務層主要包括雷達、光電/紅外傳感器、通信、GPS等依賴電磁頻譜使能的行動；電磁頻譜管理層主要為電磁頻譜業(yè)務的操作者提供管理、架構和標準；電磁頻譜攻擊層主要通過電磁頻譜攻擊阻止敵方對電磁頻譜的使用同時通過電磁頻譜防護確保己方對電磁頻譜的使用。由此可見，電磁頻譜戰(zhàn)較之傳統(tǒng)電子戰(zhàn)而言，其內容得到了較大范圍的擴展。

2 美“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念的發(fā)展

“電磁頻譜戰(zhàn)”的概念核心便是將在電磁頻譜中執(zhí)行所有的軍事行動都視為電磁頻譜戰(zhàn)的一部分，就如同所有在地面上的戰(zhàn)斗行動都視為地面戰(zhàn)的一部分、所有在空中的行動都視為空戰(zhàn)一部分一樣?！半姶蓬l譜戰(zhàn)”作為一個“作戰(zhàn)概念”是新興的，但軍方在電磁頻譜中展開軍事行動卻有上百年歷史，縱觀電磁頻譜戰(zhàn)的發(fā)展歷史，可將其分為三個階段[3]：

2.1 電磁頻譜戰(zhàn)的起源：“有源網絡”與“無源對抗”的較量

現代電磁頻譜戰(zhàn)的起源可追溯到第一次世界大戰(zhàn)。早期的電磁頻譜競爭主要通過使用有源電臺網絡來協(xié)調部隊的行動并引導火力，以及使用無源測向(DF)設備來定位或監(jiān)聽敵方的無線電傳輸，如圖1所示。具體可以描述為“有源網絡”與“無源對抗”的較量。

圖1 “有源網絡”與“無源對抗”較量示意圖

雖然在該階段也曾出現了通信干擾，但它并沒有被作戰(zhàn)人員廣泛使用。具體原因主要體現在兩個方面：一方面是由于早期的通信干擾主要通過無線電臺的操作人員一直按住發(fā)報健以產生白噪聲，從而將工作在相同頻道的無線電臺全面壓制，但這種電磁頻譜戰(zhàn)戰(zhàn)術的運用價值極其有限，因為它在破壞敵方有效通信的同時也會阻止相同頻道上己方的無線電通信(由于當時電子技術水平有限，可利用的頻帶寬度極其有限)；另一方面是由于在第一次世界大戰(zhàn)期間交戰(zhàn)速度較慢，通常為步兵推進速度，在這種情況下即使突發(fā)意外情況或受敵威脅也可以及時調整己方部隊的方向來規(guī)避威脅。也正是由于當時作戰(zhàn)行動的節(jié)奏較慢導致其對信息的時效性要求不高，因此在作戰(zhàn)中即使干擾了敵方的無線電通信，敵方的機動部隊也可以使用其它手段替代無線電通信?？梢娫谠撾A段，與其“擾亂”敵方無線電通信還不如“利用”敵方的無線電通信顯得更為實用。

2.2 電磁頻譜戰(zhàn)的發(fā)展：“有源網絡”與“有源對抗”的較量

隨著高新技術的不斷發(fā)展及其在軍事領域的廣泛運用，作戰(zhàn)行動的節(jié)奏逐步加快，戰(zhàn)斗人員在截獲和利用敵方電磁傳輸的同時，也有了阻斷這些傳輸的迫切需求，同時在裝備上也出現了專用的電子干擾設備，于是電磁頻譜戰(zhàn)進入了第二階段，即“有源網絡”與“有源對抗”的較量。

在這一階段，促使有源對抗措施全面發(fā)展及運用的原因主要體現在三個方面：一是作戰(zhàn)行動節(jié)奏的加快，通過“無源”方式偵察或定位到情報信息已難以達成有效利用，往往是還未完成情報的篩選、融合時敵方的行動已然完成，因此與其專注于難以有效“利用”的“無源對抗”手段還不如使用“有源對抗”措施對敵實施干擾破壞；二是隨著雷達及無線電導航系統(tǒng)的出現，其信號本身已不像無線電通信信號具有較高的信息“利用”價值，且其大都用于空襲或反空襲等時效性要求較高的武器系統(tǒng)中，因此通過“有源對抗”手段主動破壞敵方在電磁頻譜中的活動顯得更為有效。三是隨著電子技術水平的不斷提高，使得電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)的功率更大、頻帶更寬、波形更為復雜，從而在實施電磁頻譜戰(zhàn)時，不再因“自擾”問題而廢棄“有源對抗”措施的應用。在越南戰(zhàn)中，“有源網絡”與“有源對抗”之間的較量體現最為淋漓盡致，如圖2所示。美軍使用干擾機對北越防空網絡的各個環(huán)節(jié)實施對抗，攻擊對象包括預警及火控雷達、戰(zhàn)斗機與地面指揮站之間的通信鏈路、SA-2地對空導彈上的導引頭等。

圖2 越南戰(zhàn)爭期間“有源網絡”與“有源對抗”較量示意圖

2.3 電磁頻譜戰(zhàn)的趨勢：“隱身”與“低功率網絡”的較量

隨著美軍“全球戰(zhàn)略”的全面推進，美軍發(fā)現其現有的電磁頻譜戰(zhàn)發(fā)展思路已難以為其遠程兵力投送提供持續(xù)、可靠的電磁優(yōu)勢，主要問題有三個方面：一是由于遠程作戰(zhàn)，敵方可利用本土優(yōu)勢構建功率更強、性能更優(yōu)的電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)，而美遠征部隊只能使用功率較小、更為便攜的電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)，從而導致美在有源對抗中功率及性能都無法占據優(yōu)勢；二是對手的“反介入/區(qū)域拒止”威脅范圍不斷擴大，將迫使美軍只能從更遠距離開始作戰(zhàn)，從而使得美軍需要使用更高功率的有源傳感器和對抗設備來保持電磁優(yōu)勢，但從技術角度無止境的追求大功率是難以實現的，同時在戰(zhàn)場上高功率輻射也意味著高概率被發(fā)現；三是美軍認為其電磁頻譜能力缺乏敏捷性，裝備性能參數基本固定，頻譜使用受管理條款制約，導致其電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)在戰(zhàn)時難以實現靈活地調整其工作頻段或信號波形，而其對手早已針對美電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)的特點部署了針對性的對抗系統(tǒng)，從而致使美將難以獲得頻譜優(yōu)勢。

面對上述挑戰(zhàn)，美認為其應當根據當前需求，因勢而變，優(yōu)先部署“低-零功率”網絡和對抗措施，采取無源工作或低截獲概率的工作方式以尋求在電磁頻譜中獲得更大的作戰(zhàn)優(yōu)勢，并設想了三種應用方式：一是利用無源和多基地發(fā)現敵方部隊[4]；二是利用反射能定位敵方部隊，即利用來自敵方通信系統(tǒng)、電視和無線電廣播等非協(xié)作電磁輻射源來定位目標；三是綜合運用網絡化、分布式、低功率干擾系統(tǒng)破壞敵方電磁頻譜行動，以求在敵“反介入/區(qū)域拒止”包絡內順利行動，如圖3所示。

圖3 美“低-零功率”電磁頻譜戰(zhàn)運用構想圖

3 結 語

從美軍“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念的發(fā)展趨勢來看，美軍下一步將準備采取“隱身”與“低功率網絡”電磁頻譜戰(zhàn)運用模式來保證其在未來戰(zhàn)場上獲得全面、持續(xù)的電磁優(yōu)勢，從美空軍當前的裝備研發(fā)及采購情況來看[4-5]，似乎這一構想已正朝現實方向發(fā)展。首先暫且不論美軍所定位的電磁頻譜戰(zhàn)的下步發(fā)展趨勢是否準確，或者其是否也同樣適用于我軍現狀，但就其創(chuàng)造性地將所有在電磁頻譜空間的軍事行動統(tǒng)歸為“電磁頻譜戰(zhàn)”這一理念就值得我們深思，隨著世界軍事變革的不斷推進，未來戰(zhàn)爭形態(tài)正向信息化戰(zhàn)爭迅速演變，電磁頻譜空間作為戰(zhàn)場信息獲取、傳輸的重要載體或通道，“將電磁頻譜空間內的所有活動統(tǒng)一管控是否會更有利于信息優(yōu)勢的奪控”以及“未來如何應對美‘隱身’與‘低功率網絡’電磁頻譜戰(zhàn)”是非常值得深入研究的問題。

[1] 朱松.電磁頻譜戰(zhàn)構想[J].國際電子戰(zhàn)，2010,11:26-29.

[2] 王燕.電子戰(zhàn)、電磁頻譜域與空中優(yōu)勢[J].國際電子戰(zhàn)，2010,11:30-33.

[3] BRYAN CLARK.WINNING THE AIRWAVES[R].CSBA，2015.

[4] 楊建華.雷達無源定位技術的發(fā)展與戰(zhàn)術應用[J].中國電子科學研究院學報，2009,12:601-605.

[5] 張春磊.認知電子戰(zhàn)與認知電子戰(zhàn)系統(tǒng)研究[J].中國電子科學研究院學報，2014,06:551-556.

[6] 閆婕妤，夏宇軒，黎鐵冰.美軍電磁頻譜戰(zhàn)略簡析[J].電子信息對抗技術，2014,05:7-9.

羅金亮(1985—)，江西人，博士，主要研究方向為電子對抗戰(zhàn)術；

E-mail：ljl200311@163.com

王 雷(1980—)，山東人，副教授，主要研究方向為電子對抗戰(zhàn)術；

楊 健(1970—)，江西人，博士，副教授，主要研究方向為電子對抗戰(zhàn)術；

陳 林(1981—)，四川人，博士，主要研究方向為電子對抗戰(zhàn)術。

Analysis of the US Army’s Operational Concept of “Electromagnetic Spectrum Warfare”

LUO Jin-liang, WANG Lei, YANG Jian, CHEN Lin

(Electrical Engineering Institute，Hefei 230027)

With the continuous advance of military revolution in the world, the form of war converts into informational war quickly.As an important carrier or channel for the battlefield information acquisition and transmission, electromagnetic spectrum space becomes an key constraint to control the battlefield information superiority.To seize the control power of the battlefield electromagnetic spectrum, the U.S.has proposed the operational concept of “electromagnetic spectrum warfare” recently.The paper aims at analyzing the content and connotation of “electromagnetic spectrum warfare”, and combing the history of the development of the “electromagnetic spectrum war”, showing three development stages of the operational concept.

electromagnetic spectrum warfare; electronic warfare; electromagnetic superiotrity

2016-04-03

2016-04-29

武器裝備預研基金項目(9140A33020112JB39085)

：A

1673-5692(2016)05-474-04