石 榮,劉 江
(電子信息控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610036)
電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)原本是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立又有少許關(guān)聯(lián)的專業(yè)方向。對(duì)電磁頻譜進(jìn)行管理主要是為了使各個(gè)用頻設(shè)備與系統(tǒng)能夠和諧共處,不產(chǎn)生自擾互擾,達(dá)到電磁兼容和共同有效使用電磁頻譜的目的[1-2]。電子戰(zhàn)又稱為電子對(duì)抗,由電子對(duì)抗偵察、電子攻擊與電子防御三大部分組成,實(shí)施電子戰(zhàn)的主要目的是為了阻止敵方對(duì)電磁頻譜的使用,而確保己方的電磁頻譜使用權(quán),獲得在電磁頻譜中的優(yōu)勢(shì)和在電磁頻譜空間中的行動(dòng)自由[3-4]。由此可見(jiàn),在過(guò)去的幾十年之中這兩個(gè)專業(yè)方向都是圍繞著電磁頻譜的使用而各自相對(duì)獨(dú)立發(fā)展的。
實(shí)際上電磁頻譜可以認(rèn)為是一種自然資源,雖然人類對(duì)這種資源的開(kāi)發(fā)利用也僅僅只有短短的百余年的歷史,但是隨著信息科技的發(fā)展,頻譜利用越來(lái)越廣泛,頻譜資源的價(jià)值也越來(lái)越大。頻譜資源與自然界中的水、土地、礦產(chǎn)、石油等其它資源一樣,成為人類生產(chǎn)生活中不可缺少的要素。從古至今,人類社會(huì)體系的構(gòu)建無(wú)不與資源的分配緊密聯(lián)系在一起;縱觀人類歷史上的戰(zhàn)爭(zhēng),大多與資源的爭(zhēng)搶緊密相關(guān)。頻譜資源也不例外,和平時(shí)期主要涉及頻譜資源的協(xié)調(diào)分配與監(jiān)控管理,而在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期交戰(zhàn)雙方對(duì)頻譜資源的爭(zhēng)搶與侵占則成為現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭(zhēng)中的重要一環(huán)。因此,電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)這兩個(gè)專業(yè)方向如今在頻譜資源利用與管控上緊密地纏繞在了一起,二者之間的新型關(guān)系的構(gòu)建也成為本文重點(diǎn)探討的內(nèi)容之一。
在人類社會(huì)的和平時(shí)期,各種國(guó)際公約大都會(huì)得到相對(duì)較好的遵守,各種矛盾大多是通過(guò)談判與協(xié)調(diào)來(lái)化解。當(dāng)前在全球范圍內(nèi)制定電磁頻譜使用規(guī)則的權(quán)威組織是國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU),其擁有近200個(gè)國(guó)家或地區(qū)級(jí)的成員單位。ITU的世界無(wú)線電大會(huì)每4年召開(kāi)一屆,會(huì)議的一項(xiàng)主要任務(wù)就是審議并在必要時(shí)修訂《無(wú)線電規(guī)則》,這是對(duì)全世界無(wú)線電頻譜使用等活動(dòng)進(jìn)行管理的國(guó)際條約[5]。世界各國(guó)或地區(qū)根據(jù)《無(wú)線電規(guī)則》實(shí)施電磁頻譜管理,確保所有無(wú)線電業(yè)務(wù)合理、公平、有效和經(jīng)濟(jì)地使用電磁頻譜。也正是由于有了上述機(jī)制,世界各國(guó)政府與軍隊(duì)都建立了各級(jí)無(wú)線電頻譜管理機(jī)構(gòu),對(duì)各種無(wú)線電設(shè)備的用頻實(shí)施規(guī)劃、監(jiān)測(cè)與管理,從而確保了廣播、電視、衛(wèi)星、移動(dòng)通信、遙控遙測(cè)、雷達(dá)、電臺(tái)、空間探測(cè)、無(wú)線電導(dǎo)航等各種無(wú)線電業(yè)務(wù)之間互不干擾,和諧共同平穩(wěn)地運(yùn)行,從而獲得最大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[6]。
和平時(shí)期電磁頻譜管理的一項(xiàng)重要任務(wù)是非法用頻的查處。非法用頻就是指違反《無(wú)線電規(guī)則》,或者違反所在國(guó)家、地區(qū)所制定的頻譜分配與特定用途的頻譜使用行為。以我國(guó)為例,各級(jí)無(wú)線電頻譜管理委員會(huì)都設(shè)有數(shù)量眾多的電磁頻譜監(jiān)測(cè)站,對(duì)各地區(qū)電磁頻譜的使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與記錄,并與事先規(guī)劃的頻譜使用規(guī)則進(jìn)行比對(duì),一旦發(fā)現(xiàn)有異常無(wú)線電信號(hào)則對(duì)其實(shí)施測(cè)向定位,并派遣工作人員立即到現(xiàn)場(chǎng)阻止該無(wú)線電發(fā)射設(shè)備的繼續(xù)工作,并對(duì)使用者進(jìn)行調(diào)查取證,以做進(jìn)一步處理。通過(guò)對(duì)非法用頻的查處,確保了合法用頻所擁有的權(quán)益,從而也維護(hù)了正常的電磁頻譜使用秩序。
如果打一個(gè)生動(dòng)的比喻,則無(wú)線電頻譜使用規(guī)則就好比人類社會(huì)中的交通規(guī)則,非法用頻就好比違反了交規(guī),而無(wú)線電管理人員就好比交通警察,對(duì)非法用頻的查處就與日常生活中的交警查處交通違章具有極強(qiáng)的相似性。在和平年代,如果將電磁頻譜看成一種交通資源,則電磁頻譜管理就好比交警指揮交通、查處違章,確保各種交通工具的正常有序地運(yùn)營(yíng)。但有人又會(huì)提出疑問(wèn):大家知道掛軍牌的車(chē)輛在大街上行駛,普通交警通常是敬而遠(yuǎn)之,顯然,軍車(chē)違反交規(guī)這對(duì)應(yīng)了軍用頻率侵占民用頻率,這又怎么處理呢?實(shí)際上在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中,軍隊(duì)里設(shè)置有“糾察”崗位,普通交警對(duì)軍車(chē)違章可能無(wú)能為力,但是糾察人員有權(quán)對(duì)違章軍車(chē)進(jìn)行處罰,“糾察”就好比軍內(nèi)的交警,這樣一來(lái)在和平時(shí)期,無(wú)論民事還是軍事,交警與糾察的配合就可完全確保交通的順暢運(yùn)行了。同樣各級(jí)軍事管理部門(mén)也專門(mén)設(shè)置有軍事頻率管理機(jī)構(gòu),對(duì)電磁頻譜的使用情況進(jìn)行不間斷的監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)軍隊(duì)違規(guī),也是要啟動(dòng)非法用頻的查處行動(dòng)的。
由上述內(nèi)容可見(jiàn),在和平年代無(wú)論是民事用頻、還是軍事用頻,都會(huì)受到所在國(guó)家或地區(qū)政府和軍隊(duì)的各級(jí)無(wú)線電管理委員會(huì)等專門(mén)機(jī)構(gòu)的管理,從而確保在這個(gè)開(kāi)放的電磁頻譜空間中各種無(wú)線電設(shè)備對(duì)電磁頻譜資源的合理合法的使用與高效運(yùn)行。
在戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)下電磁空間中最主要的兩大類目標(biāo)對(duì)象是雷達(dá)與通信。雷達(dá)的用頻管理相對(duì)容易,因?yàn)榻^大多數(shù)雷達(dá)是單基地雷達(dá),在同一地點(diǎn)自發(fā)自收,獨(dú)立性強(qiáng),所以如果出現(xiàn)幾部雷達(dá)之間互擾,雷達(dá)操作員自己就可以根據(jù)互擾情況對(duì)雷達(dá)用頻進(jìn)行調(diào)控,處理也相對(duì)靈活。但是通信就不一樣了,特別是在空間上分布于一定范圍內(nèi)的通信網(wǎng),因?yàn)槿刖W(wǎng)終端眾多,不僅容易出現(xiàn)互擾,而且各個(gè)終端都是自發(fā)它收,關(guān)聯(lián)性很強(qiáng),用頻調(diào)控也比較復(fù)雜,所以傳統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理中主要關(guān)注的是對(duì)各個(gè)通信終端用頻的協(xié)調(diào)與管理,而且重點(diǎn)在于具有復(fù)雜傳輸信道的通信網(wǎng)的用頻管理,例如:短波通信網(wǎng)、地面超短波通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等。
在戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)下,軍隊(duì)中的頻譜管理機(jī)構(gòu)實(shí)施戰(zhàn)場(chǎng)頻率管理的任務(wù)主要包含以下幾方面:
1)戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜環(huán)境信息的收集與分析;
2)己方各種用頻設(shè)備的頻率使用的規(guī)劃與分配;
3)對(duì)各種用頻設(shè)備用頻信息的指令生成、命令傳遞與接收;
4)戰(zhàn)場(chǎng)用頻情況的監(jiān)視與用頻沖突的消除。
由上述內(nèi)容可見(jiàn),戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理的對(duì)象是己方的用頻設(shè)備,主要是確保己方各個(gè)用頻設(shè)備之間不會(huì)產(chǎn)生自擾或互擾,為軍隊(duì)打贏戰(zhàn)爭(zhēng)提供保障。不過(guò)戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)與和平年代是大不一樣的,軍隊(duì)可以對(duì)自己的用頻設(shè)備實(shí)施頻率管理,但這一管理對(duì)于敵方的用頻設(shè)備毫無(wú)作用。如果己方的用頻設(shè)備發(fā)生了用頻沖突與相互干擾,顯然及時(shí)發(fā)現(xiàn)、迅速協(xié)調(diào)并消除是戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理的核心關(guān)鍵。但是如果己方電子設(shè)備的用頻與敵方設(shè)備的用頻發(fā)射相互干擾,則戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理對(duì)此情形該如何提供解決方案呢?上述情況在戰(zhàn)爭(zhēng)史上的確發(fā)生過(guò)。
早在第二次世界大戰(zhàn)期間就發(fā)生過(guò)一起雷達(dá)與通信相互干擾的事件。1942—1943年期間,德國(guó)的“弗雷亞”警戒雷達(dá)工作于120~130 MHz頻段,而美國(guó)轟炸機(jī)上安裝的SCR-522甚高頻電臺(tái)恰巧也覆蓋了這一頻段,于是雙方產(chǎn)生了誰(shuí)都沒(méi)有預(yù)料到的互擾。美軍飛行人員經(jīng)常抱怨其飛機(jī)上的電臺(tái)在某些通信信道上會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的干擾;德軍地面雷達(dá)人員也發(fā)現(xiàn)了他們的“弗雷亞”雷達(dá)有時(shí)會(huì)遭到美軍轟炸機(jī)的干擾。美軍最初并沒(méi)有意識(shí)到SCR-522電臺(tái)受干擾的原因,而德國(guó)人從擊落的美軍轟炸機(jī)上發(fā)現(xiàn)了與他們雷達(dá)處于同一工作頻段的電臺(tái),并通過(guò)試驗(yàn)復(fù)現(xiàn)了干擾現(xiàn)象。于是德軍為了避免在電磁空間中的用頻沖突,主動(dòng)將“弗雷亞”雷達(dá)上的工作頻段擴(kuò)展至了57~187 MHz,從而確保了“弗雷亞”雷達(dá)在復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境中的正常工作[7]。
更進(jìn)一步地講,如果己方電子設(shè)備的用頻遭受敵方的有意干擾,戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理又當(dāng)如何?顯然,上述情況在軍隊(duì)處于和平時(shí)期是難以遇到的,但是隨著現(xiàn)代高科技信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的迅速發(fā)展,可以預(yù)見(jiàn),上述兩種情況肯定會(huì)在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上頻繁地出現(xiàn)。而且在戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)下,戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理的任務(wù)的第3條“對(duì)各種用頻設(shè)備用頻信息的指令生成、命令傳遞與接收”還存在著致命的隱患,因?yàn)樵诮粦?zhàn)狀態(tài)下用頻指令大多是動(dòng)態(tài)生成,實(shí)時(shí)傳遞,而傳遞的手段還是落實(shí)在了無(wú)線通信上。如果傳遞頻譜管理指令的無(wú)線通信信道遭受敵方的強(qiáng)烈干擾,造成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的頻譜管理指令無(wú)法下發(fā)到己方的各個(gè)用頻設(shè)備上,這對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理來(lái)講簡(jiǎn)直就是致命的一擊,幾乎等同于整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理體系的崩潰。
在戰(zhàn)場(chǎng)上遭受敵方干擾情況下要確保己方對(duì)電磁頻譜的使用不受影響或少受影響,這實(shí)際上屬于電子戰(zhàn)中的電子防御的研究范疇。電子防御是指在己方實(shí)施電子戰(zhàn),或敵方運(yùn)用電子戰(zhàn)削弱、壓制或摧毀己方戰(zhàn)斗能力時(shí),為保護(hù)人員、設(shè)施和裝備不受任何影響而采取的各種措施。這也說(shuō)明,在戰(zhàn)場(chǎng)上的頻譜管理要發(fā)揮應(yīng)有的作用離不開(kāi)電子戰(zhàn)的幫助。另一方面,交戰(zhàn)狀態(tài)下兩軍在電磁空間中的作戰(zhàn)目的就是確保己方在電磁頻譜空間中的行動(dòng)自由,同時(shí)削弱甚至剝奪敵方在電磁頻譜空間中的行動(dòng)自由。己方不僅要通過(guò)電磁頻譜管理管好自己的用頻設(shè)備,而且還要通過(guò)電子戰(zhàn)中的電子攻擊手段打擊敵方的用頻設(shè)備。只有二者的結(jié)合才能確保在電磁空間作戰(zhàn)中獲得電磁頻譜優(yōu)勢(shì)。接下來(lái)本文先對(duì)美軍在幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中的典型用頻事件進(jìn)行回顧,對(duì)其中的用頻經(jīng)驗(yàn)加以分析與借鑒。
美軍在幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)用頻管理的典型事件概述如下[7-9]。
1)朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)期間
在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中,由于美軍的通信偵聽(tīng)部隊(duì)能夠從中朝軍隊(duì)的地空通信中得到許多有用的情報(bào),所以美軍在戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理上發(fā)布了一項(xiàng)政策性文件:“除非得到遠(yuǎn)東空軍司令部的專門(mén)批準(zhǔn),不得使用有源通信對(duì)抗措施”。實(shí)際上,在整個(gè)朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)期間,美軍采取的通信干擾一直沒(méi)有得到批準(zhǔn),因?yàn)橐坏?duì)中朝軍隊(duì)的地空通信實(shí)施干擾,那么美軍的通信偵聽(tīng)同樣也會(huì)遭受干擾,而無(wú)法獲得任何有用的情報(bào)。
在1952年5月—1953年12月的朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)期間,美國(guó)遠(yuǎn)東司令部收到了100多份關(guān)于在該地區(qū)美軍部隊(duì)受到雷達(dá)或無(wú)線電干擾的報(bào)告,經(jīng)過(guò)調(diào)查之后確認(rèn):其中的大部分是己方或民用設(shè)備、或是近處有故障的電氣設(shè)備產(chǎn)生的無(wú)意干擾,但是也有一些干擾是己方飛機(jī)未經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)釋放的有源干擾,或是投放的箔條所造成的。由此可見(jiàn),在朝鮮戰(zhàn)場(chǎng)上,美軍電子干擾的釋放是需要得到批準(zhǔn)之后才能使用的。
2)越南戰(zhàn)爭(zhēng)期間
在1968年的越南戰(zhàn)爭(zhēng)中,美軍太平洋空軍司令部制定了一個(gè)“戰(zhàn)斗馬丁”計(jì)劃,在幾架F-105F飛機(jī)上安裝了諾斯羅普公司研制的ALQ-59型通信干擾機(jī),準(zhǔn)備對(duì)北越戰(zhàn)斗機(jī)的甚高頻通信信道實(shí)施干擾。結(jié)果這樣的行動(dòng)只執(zhí)行過(guò)一次,因?yàn)槊绹?guó)國(guó)家保密局否決了該計(jì)劃,他們認(rèn)為從偵聽(tīng)北越的通信業(yè)務(wù)中獲得情報(bào),比使用通信干擾機(jī)來(lái)破壞其通信更有價(jià)值。由此可見(jiàn),這一時(shí)期美軍使用電磁頻譜的最高決策權(quán)掌握在美國(guó)國(guó)家保密局的手里。
3)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間
為了避免越南戰(zhàn)爭(zhēng)中由于缺乏有效的控制,導(dǎo)致美國(guó)國(guó)家保密局行使它對(duì)通信干擾的否決權(quán),在1991年的“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)中,國(guó)家保密局、空軍和情報(bào)部門(mén)之間建立了一種協(xié)作關(guān)系,以解決這一問(wèn)題:對(duì)于同一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上出現(xiàn)的電磁信號(hào),是干擾它?是利用它?還是要從中獲得情報(bào)?在“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)中建立了一個(gè)電子戰(zhàn)斗通信網(wǎng),由一名電子戰(zhàn)斗控制員通過(guò)它用保密話音鏈路控制決定是否實(shí)施干擾。在空中預(yù)警與控制系統(tǒng)飛機(jī)上,還有一名電子戰(zhàn)斗協(xié)調(diào)軍官,他負(fù)責(zé)“羅盤(pán)呼叫”飛機(jī)、RC-135飛機(jī)和其它飛機(jī)之間的聯(lián)絡(luò)。在這些飛機(jī)上的系統(tǒng)能夠自動(dòng)區(qū)分出敵方和己方的通信信號(hào),使用聯(lián)合頻率分配表,可以有針對(duì)性地選擇干擾頻率,使其不干擾己方部隊(duì)使用的那些頻率。
在“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)之前,戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理的一項(xiàng)主要工作就是確定己方部隊(duì)的主要頻率、第二頻率和第三頻率,在“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)中,如果發(fā)現(xiàn)有敵人在使用己方部隊(duì)的某個(gè)工作頻率,己方用頻設(shè)備就會(huì)離開(kāi)這個(gè)頻率,并請(qǐng)求控制員指示敵人的使用方式,并批準(zhǔn)對(duì)它實(shí)施干擾。
4)上述用頻經(jīng)驗(yàn)的小結(jié)
以能者為師是一項(xiàng)優(yōu)良傳統(tǒng),學(xué)習(xí)美軍戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理的經(jīng)驗(yàn)無(wú)可厚非,但是不能完全照抄照搬?;仡櫧雮€(gè)多世紀(jì)以來(lái)美軍發(fā)起的多次局部戰(zhàn)爭(zhēng),例如:朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)、越南戰(zhàn)爭(zhēng)、海灣戰(zhàn)爭(zhēng)等,美軍在戰(zhàn)場(chǎng)上采取了合理的電磁頻譜管理方法,確保了這些戰(zhàn)爭(zhēng)的順利進(jìn)行,并受到美國(guó)國(guó)內(nèi)的廣泛贊揚(yáng)。但大家需要看到這樣一個(gè)事實(shí),在上述幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)的電磁空間爭(zhēng)奪中,美軍全部是占盡了絕對(duì)優(yōu)勢(shì),倚強(qiáng)凌弱。美軍在電磁空間中除了遭到極個(gè)別的騷擾之外,幾乎沒(méi)有受到任何有潛力的挑戰(zhàn)。實(shí)際上美軍自己也意識(shí)到了這一情況的存在,并以此為前提制定了美軍自己的電磁頻譜管理?xiàng)l令與條例。學(xué)習(xí)美軍的經(jīng)驗(yàn)固然可貴,但也要清醒地認(rèn)識(shí)到上述這些戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理經(jīng)驗(yàn)也僅適用于以強(qiáng)打弱,在電磁空間中具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的條件下才能使用??梢栽O(shè)想,如果在電磁空間中有2個(gè)勢(shì)均力敵的對(duì)手,他們相互之間的干擾更是家常便飯、習(xí)以為常,那么在如此激烈的電磁對(duì)抗條件下,美軍在這些局部戰(zhàn)爭(zhēng)中的電磁頻譜管理做法依然還有效嗎?依然會(huì)那么高效嗎?這就是接下來(lái)要討論的問(wèn)題。
在未來(lái)的電磁空間作戰(zhàn)行動(dòng)中,目標(biāo)是確保己方的行動(dòng)自由而限制敵方的行動(dòng)自由。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),不僅需要加強(qiáng)如下幾方面的能力,而且還要樹(shù)立全新的戰(zhàn)場(chǎng)用頻新觀念。
1)電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)一個(gè)也不能少
和平年代的電磁頻譜管理,常常被比作交警與糾察,這種比喻雖然生動(dòng)形象,但是交警與糾察僅具有處理交通方面的民事和低烈度軍事糾紛違紀(jì)執(zhí)法的能力。一旦進(jìn)入戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài),交警與糾察還能用嗎?還管用嗎?還好用嗎?說(shuō)實(shí)在的,交警與糾察管理的對(duì)象是己方,而不是敵方。打擊敵人靠的是己方的軍事力量。反過(guò)來(lái)比喻,在電磁頻譜空間中軍事力量的代表是電子戰(zhàn)。如此看來(lái):電子戰(zhàn)是維護(hù)整個(gè)電磁空間安全的軍事力量,而電磁頻譜管理是維護(hù)整個(gè)電磁空間安全的民事力量,從古至今,打贏一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng),軍事力量與民事力量的相互結(jié)合才是最佳之路,也許這一比喻在一定程度上還更加貼近現(xiàn)實(shí)。這里可以沿用前面的國(guó)家體制來(lái)打一個(gè)比方,電磁頻譜管理好比一個(gè)國(guó)家中的警察系統(tǒng),電子對(duì)抗好比一個(gè)國(guó)家中的軍隊(duì)系統(tǒng),對(duì)于完整的國(guó)家職能的實(shí)現(xiàn)來(lái)講,警察和軍隊(duì)這兩個(gè)部門(mén)一個(gè)也不能少,只有二者緊密融合,才能確保國(guó)家安全;同樣在電磁空間中頻譜管理和電子對(duì)抗一個(gè)也不能少,只有二者緊密融合,才能確保電磁空間安全。
2)電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)需要緊密協(xié)作
在傳統(tǒng)的電子對(duì)抗中只注重?cái)撤诫姶艖B(tài)勢(shì)的呈現(xiàn),關(guān)注戰(zhàn)場(chǎng)上對(duì)敵方電磁信號(hào)的發(fā)掘與提??;在傳統(tǒng)的電磁頻譜管理中只注重己方的電磁態(tài)勢(shì)的呈現(xiàn),關(guān)注戰(zhàn)場(chǎng)上對(duì)己方電磁信號(hào)的感知與分析。但是電磁空間是一個(gè)開(kāi)放的空間,一旦爆發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng),己方與敵方的電磁信號(hào)是交織在一起的,不僅需要辨別哪些信號(hào)是己方的、哪些信號(hào)是敵方的,而且在戰(zhàn)場(chǎng)上需要將整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上的電磁態(tài)勢(shì)全面呈現(xiàn)給指揮員。有了這些信息,才可能準(zhǔn)確地實(shí)施戰(zhàn)場(chǎng)上的電磁頻譜管理,也才能準(zhǔn)確地實(shí)施電子戰(zhàn),從而做到電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)緊密協(xié)作,這樣一來(lái),電磁頻譜管理完成了從關(guān)注自己到關(guān)注敵人的轉(zhuǎn)變;電子戰(zhàn)也完成了從關(guān)注敵人到關(guān)注自己的轉(zhuǎn)變,雙方都會(huì)演進(jìn)到關(guān)注整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)上的整體電磁態(tài)勢(shì)。
電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)之間的協(xié)作與融合必然會(huì)提出:在前端的電磁信號(hào)接收與分析、頻譜監(jiān)測(cè)、電磁目標(biāo)識(shí)別與定位等方面,電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)二者之間要做到信息共享與共用,如圖1所示。避免重復(fù)建設(shè)與低效使用,提升前端硬件的共用效率與信息的共享效益。
圖1 電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)的融合
另一方面,在傳統(tǒng)的電磁頻譜管理中,如果發(fā)現(xiàn)一處非法用頻,通常是對(duì)其進(jìn)行測(cè)向定位,然后派人去現(xiàn)場(chǎng)查處取證。如果從用頻管理向用頻控制發(fā)展,對(duì)于非法用頻,也可以采用電子戰(zhàn)的壓制干擾手段,對(duì)非法用頻的設(shè)備實(shí)施干擾,使得非法用頻的使用者也不能使用這一頻段,打消其非法用頻的積極性與所獲得的利益。這也是通過(guò)電子戰(zhàn)手段來(lái)實(shí)施頻譜管理的新方法與新途徑。
針對(duì)敵方對(duì)己方發(fā)起的電磁信號(hào)偵察,在傳統(tǒng)的用頻管理中通常是轉(zhuǎn)入電磁靜默模式,如果從頻譜控制的角度來(lái)看待這個(gè)問(wèn)題,也可以采用對(duì)敵干擾的手段來(lái)保護(hù)己方的用頻安全,而有效阻止敵方在電磁空間的偵察活動(dòng)。這也是通過(guò)電子戰(zhàn)手段來(lái)維護(hù)己方的用頻權(quán)益的新思路與新觀念。
3)發(fā)展泛在電磁頻譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
在未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)上,認(rèn)知無(wú)線電、認(rèn)知雷達(dá)和認(rèn)知電子戰(zhàn)等設(shè)備廣泛使用,在此暫且不去探討對(duì)這些大量使用的具有認(rèn)知能力的智能無(wú)線電設(shè)備如何進(jìn)行有效的用頻管理,關(guān)于這個(gè)問(wèn)題后續(xù)會(huì)進(jìn)一步探討,但是可以發(fā)現(xiàn),認(rèn)知無(wú)線電、認(rèn)知雷達(dá)和認(rèn)知電子戰(zhàn)等設(shè)備實(shí)際上都具有電磁頻譜自動(dòng)感知的能力[10-11],再加上可穿戴電子信息對(duì)抗設(shè)備的廣泛應(yīng)用[12],這就意味著在未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上到處遍布著大量的電磁頻譜監(jiān)測(cè)設(shè)備,所以將這些設(shè)備所獲取的戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜信息匯總起來(lái),自然也就高精度地再現(xiàn)了整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)的電磁分布特征與電磁態(tài)勢(shì)。這實(shí)際上就是泛在電磁頻譜監(jiān)測(cè)的變現(xiàn)形式,也將成為未來(lái)電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)融合的主要發(fā)展方向之一,這一點(diǎn)在圖1中也得到了全面體現(xiàn)。
4)各種電磁目標(biāo)敵我屬性的準(zhǔn)確判別
如前所述,由于電磁空間的開(kāi)放性,在戰(zhàn)場(chǎng)條件下敵我雙方的無(wú)線用頻設(shè)備的電磁發(fā)射全都交織混雜在了一起,再加上戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理的動(dòng)態(tài)特性,通過(guò)電磁頻譜監(jiān)測(cè)與電磁信號(hào)偵察所截獲的各種電磁目標(biāo)的用頻信息需要及時(shí)判別其敵我屬性,準(zhǔn)確區(qū)分?jǐn)澄译p方的通信信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、干擾信號(hào)等。在此條件下,才能對(duì)整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)的電磁態(tài)勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確把握,分析出己方的通信與雷達(dá)中哪些信號(hào)遭受到了己方自己電磁輻射源的干擾?而哪些信號(hào)遭受到了敵方的電磁干擾?并及時(shí)定位出干擾源的位置,從而為后續(xù)己方自己的用頻沖突的排查與疏導(dǎo),以及抗干擾措施的采取提供決策依據(jù)。另一方面,分析出敵方的通信與雷達(dá)中哪些信號(hào)處于用頻活躍狀態(tài)?哪些已經(jīng)遭受到了它們自己的互擾自擾?哪些正在遭受己方發(fā)起的電磁干擾?并及時(shí)定位出敵方各個(gè)電磁輻射源的位置,從而為己方電子攻擊資源的合理優(yōu)化分配與調(diào)度,以及對(duì)重要輻射源實(shí)施反輻射摧毀提供決策依據(jù)。由此可見(jiàn),對(duì)電磁頻譜監(jiān)測(cè)與電磁信號(hào)偵察所截獲的所有電磁目標(biāo)信號(hào)的敵我屬性進(jìn)行準(zhǔn)確判別,是實(shí)施有效電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理的基礎(chǔ)與前提。
實(shí)體空間中目標(biāo)敵我屬性的識(shí)別大部分是依靠敵我識(shí)別無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但是對(duì)電磁空間中的電磁目標(biāo)的敵我屬性的識(shí)別具有更高的難度,因?yàn)殡姶拍繕?biāo)本身就是一種無(wú)線收發(fā)系統(tǒng),對(duì)電磁信號(hào)進(jìn)行敵我屬性的有效標(biāo)識(shí),至今都還沒(méi)有完全做到。當(dāng)然在戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理中,首先需要對(duì)己方的所有用頻設(shè)備的電磁信號(hào)特征進(jìn)行事先采集與識(shí)別,并構(gòu)建己方電磁目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。另一方面,還需要依靠電子對(duì)抗中的信號(hào)情報(bào)系統(tǒng)對(duì)敵方電磁目標(biāo)實(shí)施長(zhǎng)期的偵察,構(gòu)建敵方電磁目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)。在全面掌握己方電磁目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)與部分掌握敵方電磁目標(biāo)特征數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上,才可能提升戰(zhàn)場(chǎng)電磁空間中各種電磁目標(biāo)敵我屬性判別的準(zhǔn)確率。上述敵我雙方電磁目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建過(guò)程,也深刻體現(xiàn)了戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)的深度融合的必要性與重要性。
5)宏觀緩變的電磁用頻規(guī)劃與微觀的自主認(rèn)知?jiǎng)討B(tài)用頻相結(jié)合,提升戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管控的速度與效率
隨著戰(zhàn)場(chǎng)用頻管控從事先的靜態(tài)規(guī)劃向?qū)崟r(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)控的方向發(fā)展,在電磁空間中實(shí)施機(jī)動(dòng)已經(jīng)成為世界各國(guó)軍事界的普遍共識(shí),為此美國(guó)海軍還專門(mén)提出了“電磁頻譜機(jī)動(dòng)戰(zhàn)”的作戰(zhàn)方針[13]。另一方面,隨著認(rèn)知無(wú)線電和認(rèn)知雷達(dá)的發(fā)展,在電磁空間中通過(guò)自主認(rèn)知,實(shí)時(shí)搜尋電磁頻譜空洞而加以利用已經(jīng)成為未來(lái)各種用頻設(shè)備所具有的普遍能力。再加上戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜千變?nèi)f化,特別是在電子攻擊作戰(zhàn)場(chǎng)景中用頻管控的速度往往還跟不上電磁環(huán)境的變化速度,這就迫使具有認(rèn)知能力的用頻設(shè)備自身根據(jù)環(huán)境的變化而自適應(yīng)地調(diào)整自己的用頻過(guò)程,確保自己在電磁空間中的行動(dòng)自由。這從客觀上就要求將宏觀緩變的電磁用頻規(guī)劃與微觀的自主認(rèn)知?jiǎng)討B(tài)用頻相結(jié)合,提升戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管控的速度與效率。
6)將戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理有機(jī)結(jié)合,提升電子攻擊與防御的有效性
在傳統(tǒng)的電子戰(zhàn)指揮控制中重點(diǎn)關(guān)注的是對(duì)敵實(shí)施電子攻擊,至于電子攻擊過(guò)程中對(duì)己方用頻設(shè)備的附帶干擾,造成己方通信鏈路的中斷,己方雷達(dá)失去目標(biāo)探測(cè)能力,對(duì)此影響考慮很少。這種粗獷魯棒式的干擾攻擊在現(xiàn)代以網(wǎng)絡(luò)為中心的信息火力并重的戰(zhàn)爭(zhēng)中,作戰(zhàn)效能難以有效提升,精準(zhǔn)電子攻擊成為未來(lái)電子戰(zhàn)的重要發(fā)展方向之一。而要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電子攻擊,就必須將戰(zhàn)場(chǎng)上對(duì)己方的通信、雷達(dá)等用頻設(shè)備的電磁頻譜管理與電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理有機(jī)地結(jié)合,利用二者共有的電磁頻譜監(jiān)測(cè)與識(shí)別信息,在對(duì)敵實(shí)施有效電子干擾的同時(shí),保護(hù)己方的電磁設(shè)備對(duì)頻譜的有效利用,殺敵而不傷己。另一方面,通過(guò)有效的電子防御來(lái)提升己方電磁設(shè)備的用頻效率,增強(qiáng)電子攻擊與電子防御的有效性。
實(shí)際上美軍在上述方面已經(jīng)做出了示范,例如美國(guó)陸軍研制了“電子戰(zhàn)規(guī)劃與管理工具(EWPMT)”,旨在提供一種可視化呈現(xiàn)方式的電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理系統(tǒng),其中特別強(qiáng)調(diào)了使電子戰(zhàn)操作人員、頻譜管理人員與指揮所之間更好地協(xié)調(diào)、合作、同步與共享信息,如圖2所示[14]。EWPMT在2016年就實(shí)現(xiàn)了首次能力部署,并進(jìn)行了成功的作戰(zhàn)試驗(yàn),后續(xù)還在持續(xù)改進(jìn),增量化發(fā)展[15]。
圖2 電子戰(zhàn)規(guī)劃與管理工具(EWPMT)
EWPMT具備的典型能力可歸納總結(jié)為:戰(zhàn)場(chǎng)頻譜態(tài)勢(shì)顯示與頻譜管理能力;電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理能力;電子戰(zhàn)效應(yīng)的可視化與毀傷評(píng)估能力;網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知與展現(xiàn)能力;與友軍及國(guó)家信號(hào)情報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)通聯(lián)能力等。EWPMT實(shí)際上是美國(guó)陸軍在電磁空間作戰(zhàn)過(guò)程中將頻譜管理與電子戰(zhàn)深度融合的典范,以此來(lái)達(dá)到在電磁空間中確保己方的行動(dòng)自由、限制對(duì)方的行動(dòng)自由的最終目的。
戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜管理不僅只是管好己方電子設(shè)備的用頻,電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理也不僅只是關(guān)注敵方電子設(shè)備的用頻,在電磁空間作戰(zhàn)過(guò)程中既要確保己方在電磁空間中的行動(dòng)自由,也要盡量限制敵方在電磁空間中的行動(dòng)自由,從而確保己方在電磁頻譜上的優(yōu)勢(shì),為整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利奠定基礎(chǔ)。正是出于上述目的,將戰(zhàn)場(chǎng)頻譜管理與電子戰(zhàn)進(jìn)行深度融合才顯得前所未有的必要。本文通過(guò)對(duì)這一問(wèn)題的深入分析,從民事與軍事配合、戰(zhàn)場(chǎng)電磁態(tài)勢(shì)呈現(xiàn)、泛在電磁頻譜監(jiān)測(cè)、電磁目標(biāo)敵我屬性判別、戰(zhàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)用頻與電子戰(zhàn)戰(zhàn)斗管理等多個(gè)方面指出了二者走向融合之路的途徑,其中所提出的眾多方法路徑為后續(xù)的具體行動(dòng)實(shí)施提供了重要參考。