羅金亮，王 雷，楊 健，陳 林

(電子工程學(xué)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(xué)院，合肥 230037)

隨著世界軍事變革的不斷推進(jìn)，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?shù)闹匾d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(quán)，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(nèi)容及內(nèi)涵進(jìn)行了詳細(xì)分析，并梳理了“電磁頻譜戰(zhàn)”的歷史發(fā)展脈絡(luò)，總結(jié)出該作戰(zhàn)概念的三個(gè)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(dòng)提供借鑒。

電磁頻譜戰(zhàn)；電子戰(zhàn)；電磁優(yōu)勢

0 引 言

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，隨著信息要素主導(dǎo)地位的逐步凸顯，作戰(zhàn)雙方都試圖達(dá)成在滿足作戰(zhàn)平臺高速機(jī)動(dòng)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(shè)備與日俱增、無線網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)；另外，大量電磁能武器即將在戰(zhàn)場上的使用，從而導(dǎo)致電磁頻譜日益擁塞，沖突對抗愈發(fā)強(qiáng)烈。為了在未來戰(zhàn)場全面奪取并掌握頻譜控制權(quán)，美軍正籌劃將電磁頻譜列為陸、海、空、天和賽博之外一個(gè)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(bào)告用于指導(dǎo)其技術(shù)研發(fā)、裝備發(fā)展、力量建設(shè)及作戰(zhàn)運(yùn)用。

1 美“電磁頻譜戰(zhàn)”作戰(zhàn)概念的定義及內(nèi)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(hù)己方人員、設(shè)施、設(shè)備或攻擊敵人在電磁頻譜域有效完成任務(wù)的軍事行動(dòng)。其主要包括電磁頻譜攻擊、電磁頻譜利用和電磁頻譜防護(hù)。其與現(xiàn)有的“電子戰(zhàn)”概念相比范圍及內(nèi)涵得到進(jìn)一步升華，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)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(gè)“作戰(zhàn)域”

著軍事活動(dòng)對電磁頻譜資源的愈發(fā)依賴，促使各國對電磁頻譜運(yùn)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(rèn)知。根據(jù)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(gè)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(jīng)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(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)域。正如海洋最初是一種“媒介”一樣，水路就是在水上運(yùn)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(shí)施海上作戰(zhàn)；經(jīng)過近百年的發(fā)展，現(xiàn)有海戰(zhàn)能力在戰(zhàn)略層面上對戰(zhàn)爭產(chǎn)生的影響充分證明了海洋不再只是一種媒介，而是一個(gè)作戰(zhàn)域[1]。類似的經(jīng)歷同樣適用于當(dāng)前所認(rèn)識的“電磁頻譜”，在早期對“電磁頻譜”的運(yùn)用更多的將其當(dāng)作承載信息的“介質(zhì)”及傳輸信息的“通道”，為了控制這些信息獲取及傳輸?shù)摹昂铰贰?，于是發(fā)展了電子攻擊武器以實(shí)施傳統(tǒng)電子戰(zhàn)，隨著電磁頻譜在軍事領(lǐng)域運(yùn)用逐步深入，其未來必然能像當(dāng)前“海洋”一樣在戰(zhàn)略上對戰(zhàn)爭行動(dòng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，美軍為實(shí)現(xiàn)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(yīng)式”提升為“決定式、主動(dòng)式”

美軍認(rèn)為其雖在電磁頻譜中的軍事行動(dòng)由來已久，但在近百年來使用中未能對其地位進(jìn)行準(zhǔn)確審視，認(rèn)為其是為聯(lián)合作戰(zhàn)行動(dòng)提供支援的重要保障。對電子戰(zhàn)的看法則更多的認(rèn)為其是一種保障式、反應(yīng)式、在技術(shù)層面較量的對抗性手段，正是因?yàn)樵诙ㄎ簧系牟粶?zhǔn)確導(dǎo)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(jié)束后，由于缺乏實(shí)力相當(dāng)?shù)膶κ?，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(shí)其他國家針對美軍賴以生存的傳感器和通信網(wǎng)絡(luò)中存在的弱點(diǎn)研發(fā)并部署大量裝備系統(tǒng)，從而導(dǎo)致美軍認(rèn)為其在電磁頻譜域曾經(jīng)擁有的巨大軍事優(yōu)勢正在消退，甚至不復(fù)存在。美軍已初步認(rèn)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(dòng)必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)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(lián)合作戰(zhàn)中的地位，認(rèn)為其是一種能對作戰(zhàn)產(chǎn)生決定性影響的行動(dòng)，并且需要改變過去“反應(yīng)式”的行動(dòng)方式[2]，而采取先發(fā)制人的“主動(dòng)式”的行動(dòng)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(fù)的關(guān)鍵作戰(zhàn)域。

1.3 電磁頻譜戰(zhàn)包含電子戰(zhàn)并將內(nèi)容全面擴(kuò)充

根據(jù)美戰(zhàn)略司令部所定義的“電磁頻譜戰(zhàn)”及美軍聯(lián)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(chǔ)，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(guān)的內(nèi)容進(jìn)行了有效整合，并根據(jù)各類行動(dòng)的屬性，將電磁頻譜行動(dòng)分為三層，分別為電磁頻譜業(yè)務(wù)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(wù)層主要包括雷達(dá)、光電/紅外傳感器、通信、GPS等依賴電磁頻譜使能的行動(dòng)；電磁頻譜管理層主要為電磁頻譜業(yè)務(wù)的操作者提供管理、架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)；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(shí)通過電磁頻譜防護(hù)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(nèi)容得到了較大范圍的擴(kuò)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(dòng)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(dòng)都視為地面戰(zhàn)的一部分、所有在空中的行動(dòng)都視為空戰(zhàn)一部分一樣?！半姶蓬l譜戰(zhàn)”作為一個(gè)“作戰(zhàn)概念”是新興的，但軍方在電磁頻譜中展開軍事行動(dòng)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(gè)階段[3]：

2.1 電磁頻譜戰(zhàn)的起源：“有源網(wǎng)絡(luò)”與“無源對抗”的較量

現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)來協(xié)調(diào)部隊(duì)的行動(dòng)并引導(dǎo)火力，以及使用無源測向(DF)設(shè)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(wǎng)絡(luò)”與“無源對抗”的較量。

圖1 “有源網(wǎng)絡(luò)”與“無源對抗”較量示意圖

雖然在該階段也曾出現(xiàn)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(xiàn)在兩個(gè)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(bào)健以產(chǎn)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(shù)的運(yùn)用價(jià)值極其有限，因?yàn)樗谄茐臄撤接行ㄐ诺耐瑫r(shí)也會(huì)阻止相同頻道上己方的無線電通信(由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)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(jìn)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(shí)調(diào)整己方部隊(duì)的方向來規(guī)避威脅。也正是由于當(dāng)時(shí)作戰(zhàn)行動(dòng)的節(jié)奏較慢導(dǎo)致其對信息的時(shí)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(jī)動(dòng)部隊(duì)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(shí)用。

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

隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展及其在軍事領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，作戰(zhàn)行動(dòng)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?shù)耐瑫r(shí)，也有了阻斷這些傳輸?shù)钠惹行枨?，同時(shí)在裝備上也出現(xiàn)了專用的電子干擾設(shè)備，于是電磁頻譜戰(zhàn)進(jìn)入了第二階段，即“有源網(wǎng)絡(luò)”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(yùn)用的原因主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是作戰(zhàn)行動(dòng)節(jié)奏的加快，通過“無源”方式偵察或定位到情報(bào)信息已難以達(dá)成有效利用，往往是還未完成情報(bào)的篩選、融合時(shí)敵方的行動(dòng)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(shí)施干擾破壞；二是隨著雷達(dá)及無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)，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(jià)值，且其大都用于空襲或反空襲等時(shí)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(dòng)破壞敵方在電磁頻譜中的活動(dòng)顯得更為有效。三是隨著電子技術(shù)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(fù)雜，從而在實(shí)施電磁頻譜戰(zhàn)時(shí)，不再因“自擾”問題而廢棄“有源對抗”措施的應(yīng)用。在越南戰(zhàn)中，“有源網(wǎng)絡(luò)”與“有源對抗”之間的較量體現(xiàn)最為淋漓盡致，如圖2所示。美軍使用干擾機(jī)對北越防空網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施對抗，攻擊對象包括預(yù)警及火控雷達(dá)、戰(zhàn)斗機(jī)與地面指揮站之間的通信鏈路、SA-2地對空導(dǎo)彈上的導(dǎo)引頭等。

圖2 越南戰(zhàn)爭期間“有源網(wǎng)絡(luò)”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(wǎng)絡(luò)”的較量

隨著美軍“全球戰(zhàn)略”的全面推進(jìn)，美軍發(fā)現(xiàn)其現(xiàn)有的電磁頻譜戰(zhàn)發(fā)展思路已難以為其遠(yuǎn)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(gè)方面：一是由于遠(yuǎn)程作戰(zhàn)，敵方可利用本土優(yōu)勢構(gòu)建功率更強(qiáng)、性能更優(yōu)的電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)，而美遠(yuǎn)征部隊(duì)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(dǎo)致美在有源對抗中功率及性能都無法占據(jù)優(yōu)勢；二是對手的“反介入/區(qū)域拒止”威脅范圍不斷擴(kuò)大，將迫使美軍只能從更遠(yuǎn)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(shè)備來保持電磁優(yōu)勢，但從技術(shù)角度無止境的追求大功率是難以實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)在戰(zhàn)場上高功率輻射也意味著高概率被發(fā)現(xiàn)；三是美軍認(rèn)為其電磁頻譜能力缺乏敏捷性，裝備性能參數(shù)基本固定，頻譜使用受管理?xiàng)l款制約，導(dǎo)致其電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)在戰(zhàn)時(shí)難以實(shí)現(xiàn)靈活地調(diào)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(diǎn)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(rèn)為其應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)前需求，因勢而變，優(yōu)先部署“低-零功率”網(wǎng)絡(luò)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(shè)想了三種應(yīng)用方式：一是利用無源和多基地發(fā)現(xiàn)敵方部隊(duì)[4]；二是利用反射能定位敵方部隊(duì)，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(biāo)；三是綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化、分布式、低功率干擾系統(tǒng)破壞敵方電磁頻譜行動(dòng)，以求在敵“反介入/區(qū)域拒止”包絡(luò)內(nèi)順利行動(dòng)，如圖3所示。

圖3 美“低-零功率”電磁頻譜戰(zhàn)運(yùn)用構(gòu)想圖

3 結(jié) 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(zhǔn)備采取“隱身”與“低功率網(wǎng)絡(luò)”電磁頻譜戰(zhàn)運(yùn)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(dāng)前的裝備研發(fā)及采購情況來看[4-5]，似乎這一構(gòu)想已正朝現(xiàn)實(shí)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(zhǔn)確，或者其是否也同樣適用于我軍現(xiàn)狀，但就其創(chuàng)造性地將所有在電磁頻譜空間的軍事行動(dòng)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(jìn)，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?shù)闹匾d體或通道，“將電磁頻譜空間內(nèi)的所有活動(dòng)統(tǒng)一管控是否會(huì)更有利于信息優(yōu)勢的奪控”以及“未來如何應(yīng)對美‘隱身’與‘低功率網(wǎng)絡(luò)’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(gòu)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(dá)無源定位技術(shù)的發(fā)展與戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用[J].中國電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，2009,12:601-605.

[5] 張春磊.認(rèn)知電子戰(zhàn)與認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)研究[J].中國電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào)，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(shù)，2014,05:7-9.

羅金亮(1985—)，江西人，博士，主要研究方向?yàn)殡娮訉箲?zhàn)術(shù)；

E-mail：ljl200311@163.com

王 雷(1980—)，山東人，副教授，主要研究方向?yàn)殡娮訉箲?zhàn)術(shù)；

楊 健(1970—)，江西人，博士，副教授，主要研究方向?yàn)殡娮訉箲?zhàn)術(shù)；

陳 林(1981—)，四川人，博士，主要研究方向?yàn)殡娮訉箲?zhàn)術(shù)。

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(yù)研基金項(xiàng)目(9140A33020112JB39085)

：A

1673-5692(2016)05-474-04