从现代通信电子战向电磁频谱战转型发展概述

蒋盘林

(中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江 嘉兴 314033)

从现代通信电子战向电磁频谱战转型发展概述

蒋盘林

(中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江 嘉兴 314033)

在简要描述电子战从现代向电磁频谱战拓展延伸转型发展的基础上，介绍了目前开发的电磁频谱战定义及作战行动概念、通信电子战在电磁频谱战中的作用与地位，最后则提出了关于通信电子战未来发展的一些建议。

通信电子战；电磁频谱战；精准通信电子战；作战行动概念；通信干扰；电子攻击

0 引言

在电子战的作战域从传统的信号域进展到信息域、协议域和网电域的背景下，电子战本身也已经转变为覆盖现代化战场全谱战斗空间的电磁频谱战，目前正在全面开发和完善电磁频谱战作战行动概念、体系结构和创新技术。例如，美军正在将传统频谱管理数据标准和数据库转换为美国防部的标准频谱资源格式(SSRF)，该格式旨在规定美国防部频谱管理系统当前和未来的数据交换机制，其目标就是要使各项独立的相互隔离的作战功能(如信息安保、电子战、信号波形和赛博战等)关联起来，形成一个统一整合体，同时使美军作战部队与国防部之间相互交联，不仅便于情报数据信息的检索，而且其互操作性和准确性更高。

本文在简要地描述电子战从传统向电磁频谱战拓展延伸转型发展的基础上，介绍了目前开发的电磁频谱战定义及作战行动概念、通信电子战在电磁频谱战中的作用与地位，最后则提出了一些关于通信电子战未来发展的建议。

1 从传统和现代电子战向电磁频谱战的转型

自从电子战问世以来，主要经历了两个重大的发展阶段[1-2]。第一个重大发展阶段是在第二次世界大战后的50～70年代，即在越南战争和中东战争期间，发展了完整的电子战作战理论、方式、战术、技术、装备和组织，完善了电子战定义及其相关的作战条令、作战训练，电子战装备从单机到系统、从单一功能到多功能、高可靠、系列化、标准化和全固态化方向发展，形成了能够覆盖战术战斗空间电子战作战能力需求的完整系列，电子战已经成为现代战争中一支非常重要的作战力量。人们往往将这一发展阶段称之为传统电子战发展阶段。

自20世纪90年代初发生的高技术局部战争——海湾战争以来，继陆海空天综合一体化信息网络、C4ISR系统网络、数据链网络和战术互联网等一大批基于网络中心战概念的战场信息网进入现代化战场上之后，电子战作战域的覆盖范围进一步扩展到了信息域、网络空间域或网电空间域(即外军的赛博空间)。在现代化战场上，电子战作战行动必定起着先导并贯穿战争(战役/战术作战行动)始终的重要作用，而电子战装备则是名副其实的具有软、硬杀伤作战能力的攻防兼备主战武器装备。在这一发展阶段中，信息战已经初露端倪，体系对抗、综合对抗和信息对抗/网电对抗将成为打赢高技术现代化战争或者局部战争的决定性力量之一。人们一般将这一发展阶段称之为现代电子战发展阶段。

与电子战发展阶段相同步，通信电子战也已经从传统的信号域对抗进展到了信号域、信息域与网电域综合对抗的现代通信电子战重大发展阶段。图1给出了通信电子战领域从传统过渡到现代这两个重大发展阶段的主要技术特征和面临的主要技术挑战。

由图1可以看到，现代通信电子战装备和技术的发展特点主要包括：

1)系统体系结构域：软件无线电技术得到越来越广泛应用，系统体系结构正在不断完善，但是，软件化进程、电子战系统功能可近实时重构、软硬件模块化开放式射频体系结构等技术和应用水平还不能满足实战需求，特别是应对未来密集、复杂、动态电磁频谱环境和威胁环境的作战能力要求。

2)电子战支援域：全数字化/信道化宽开接收、高速/超高速数字信号处理、威胁目标信号特征技术参数的提取、检测、分类、识别以及实时/近实时辐射源精确定位等技术日臻成熟，但是，全频谱(特别是通信低频段)/全数字化开放式接收、信号个体特征参数的提取、检测、分类、识别以及信号属性与目标/平台属性关联识别、大数据/云计算环境应用等技术尚待真正突破，在密集、复杂、动态电磁信号环境中，依然存在无模糊地检测、分类、发布新出现或变化的电磁威胁等问题，直接影响到及时对这类威胁做出响应的决策和行动。

3)电子攻击域：基于能量对抗的通信干扰、反辐射、网络攻击、高功率射频武器(如HPM)等多种电子攻击手段得到广泛应用，通信电子攻击系统已经具备初始协同作战能力。但是，在数字数据和LPI/LPD等新体制通信以及网络化通信广泛应用的今天，通信干扰信号依然沿用针对模拟通信的最佳干扰样式，对数字信号的最佳干扰信号或干扰策略以及波形匹配、谱(干扰能量谱)匹配等新型干扰理论和技术尚未真正突破，在动态电磁信号环境中发现、识别并应对新威胁或未知威胁信号的能力仍存在短板，破网、瘫网、控网等信息战手段尚未形成体系。

4)电子防御域：综合应用电子干扰、射频隐身与电磁频谱管理于点防御或区域防御的积极电子防御体系及综合反侦察技术正在开发；但是，缺乏在密集、复杂和动态电磁频谱环境以及在网络中心/网络使能化威胁环境中综合运用与之相适应的理论指导、作战行动概念及效能(对己方和敌方)评估技术基础。

从图1中还可以清楚地看到，在现代电子战发展阶段，尽管通信电子战装备及技术得到了长足进步，但是仍然面临着严峻的技术挑战。

2 电磁频谱战定义及其作战行动新概念

在现代化战争中，电子战已经成为核心组成部分，而且是支援联合与协同作战、夺取战场信息优势的进攻性作战力量的主体组成。鉴于现代化战场上越来越密集、复杂、动态变化的电磁频谱空间新环境，创新性地提出了电磁频谱战及其作战行动概念，通过仔细地制定电磁频谱资源的接入、利用和控制规划计划，在所有作战行动中协同利用攻、防电子战资源和软、硬杀伤电子攻击力量，以保证己方始终占据信息主导的优势地位。总之，在未来战场上，只有准确、及时地掌握战场态势(包括电磁频谱态势和作战态势)、敌方信息系统和信息武器装备的状况与能力、技术特征参数、目标个体特征参数以及敌方系统/网络内外所传输的数据信息流和信息内容，才能快速识别各类威胁目标的属性及正确判定它们的优先等级，也才能据此制定己方的综合电子攻击与防御的战略与战术，有效地引导并实施精准电子攻击、信息攻击、信息欺骗乃至电子毁伤，最终实现“先知、先觉、先行和制胜”的作战目标[3]。

2015年，电子战领域发生了两件或许可能引领未来至少10年电子战领域发展方向的大事[4]：

1)2015年12月，美国战略与预算评估中心(CSBA)通过发布《电波制胜：重拾美国在电磁频谱领域的主宰地位》研究报告，提出了“电磁频谱战(EMSW)”理念及“低功率到零功率作战概念”(后者被视作是前者当前所处的发展阶段)。比如，“低功率到零功率”作战行动概念指的是：从当前的大功率压制转向使用低功率对抗措施，如抵近式无人干扰机来对抗敌方的无源/有源传感器；使用低截获概率/低检测概率通信系统和信号波形，从而降低“被截获/检测/利用”概率。

2)美国国防部将把电磁频谱域视作继陆、海、空、天、赛博空间之外的“第六个作战域”。对电子战领域特别是通信电子战领域而言，这种提法非常具有引导性。如果将整个电磁频谱域视作一个“作战域”，那么发生在这一作战域内的所有敌对行为、行动自然也就成为一类战法，就如同空域内的“空战”、海域内的“海战”一样。同样，电磁频谱域内的所有敌对行为、行动自然也就叫做“电磁频谱战”。电磁频谱是现代战争最重要的作战域之一，也是电子战未来发展的必然归宿。

美军对电磁频谱战已经有了相当深刻的认识，他们总结了电子战在过去两个重大发展阶段的经验和目前面临的技术挑战，指出：“美国过去由于在电磁频谱竞争中实现了两次转型而获得了重要优势：第二次世界大战期间的雷达和有源对抗措施；冷战末期的隐身技术。美国当前又面临一次机会：通过将新方法用于电磁频谱战中，以及开发低功率到零功率作战行动概念和能力，美军可以再次获得显著优势。当然，若不能抓住此次机会，那么，美国或将面临输掉电波之争的风险[4]。”

综上所述，可以将电磁频谱战简单地定义为：发生在电磁频谱域内的军事通信、侦察探测和电子战等所有作战行动。它所描述的是一种客观战争形态，能够更加全面地覆盖作战域；而电子战描述的则是一种战法，主要呈现战术作战行动的特征。在这里还应特别指出的是：传统电子战则强调己方如何攻(电子攻击)、防(电子防护)或侦察(电子战支援)的各类作战行动；而电磁频谱战更强调“冲突”本身，重点强调电磁频谱域中的冲突形态，强调的是管、用与控电磁频谱，即对电磁频谱的有效或拒止接入、利用与控制，并不简单地强调己方或敌方。

电磁频谱战主要包括两大类作战行动[5-8]：

1)电磁频谱管理：其目标是使己方不受限制地动态接入计划分配的或实际需要的电磁频谱，这就要求开发使用低截获概率/低检测概率传感器、通信系统及其所使用的信号波形，从而降低“被截获/检测”概率，确保传输安全和信息安全；

2)电磁频谱控制：其目标是拒止或中断敌方接入和利用电磁频谱的能力，从而降低敌方有效利用电磁频谱的概率。这就要求开发精准通信电子战和“低功率到零功率”作战行动概念。

若要始终占据现代化战场上信息主导权以及接入、利用与控制电磁频谱的优势地位，就必须将电磁频谱战的管与控措施有机地结合，统一规划使用，并力求达成精、准的作战目标。

3 通信电子战在电磁频谱战中的作用与地位

无论是在传统/现代通信电子战还是电磁频谱战场景中，特别是在未来战场上的网络中心、网络使能作战环境中，愈来愈密集、复杂和动态变化的电磁频谱环境给予了通信电子战更加广阔的发展空间，各种军事信息网络的广泛使用使通信电子战面临着严峻的挑战。通信电子战侦察活动已经到了无孔不入的地步，而进攻性通信电子战活动的锋芒所指就是网络、信息和信息基础设施。通信电子战已经成为现代战争中至关重要的核心作战力量，在战略、战役和战术作战行动进程中起着先导和力量倍增的力量要素。通信电子战不仅是一种高效能的软杀伤武器，而且是跨越电磁频谱域、网络域和信息域等多域并兼具物理域和虚拟域攻防作战能力的主战武器。由上文所述电磁频谱战的定义和特征描述可以明显看出：通信电子战是电磁频谱战最重要且不可或缺的核心组成部分，阻断敌方传感器、发射装置和武器之间的通信，或许是使敌方数字化战场上或反介入/区域拒止区域内各种网络功能性退化或失效的最具挑战性的进攻性电子战行动，也是唯一能够真正体现电磁频谱战优势和效能的核心进攻性作战力量。这就是通信电子战在电磁频谱战中的作用与地位。

例如，随着科学技术的飞速进步、通信电子战作战域从信号域向信息域、网络域和电磁频谱域拓展，大数据处理技术和云计算环境在通信电子战领域中的日益广泛使用，使得通信电子战正面临着一个崭新的转型发展历史阶段，通信电子战在现代化战争中的作用和地位也发生了巨大的变化。举例来说，在现代化战场上，通信电子战侦察已经不再局限于传统的获取威胁目标通信信号的技术参数并仅仅作为通信电子战支援措施来使用，而是将之作为一种具有威胁早期预警、全谱电磁态势感知、信号情报与技侦情报收集、隐身目标、时敏目标、高威胁目标和反潜目标的辅助探测与关联识别、实施或支持电磁频谱管控与网络攻防作战等能力的、能够有效应对越来越密集、复杂和动态变化的战场电磁环境的核心作战能力来使用。通信电子战侦察非但能够担负起传统意义上的搜索和截获射频辐射源辐射的所有射频信号，检测其出现和结束时间、信号活动频度、中心工作频率、调制方式、数据比特率、传输或同步协议、信号功率电平等信号或个体特征技术参数等任务，而且还能利用大数据融合处理对所检测到的信号或个体特征技术参数进行分类、识别、处理、存储和建库，或者在必要时对通信内容进行解调监听，以鉴别各类射频辐射源的属性、通信网(台)的结构组成、指挥关系和通联规律，查明它们的目标类型、部署、活动和变化情况，最终生成能够支援战略、战役和战术作战指挥决策和实际作战行动的通信电子战情报产品，如早期威胁预警和辅助威胁目标关联识别情报产品、电磁空间态势图或通用作战态势图等。

4 关于通信电子战发展的建议

面对未来战场上越来越复杂的电磁信号环境，交战双方对全谱战斗空间中信息优势的争夺将愈益激烈。己方必须能够随时、按需地接入、利用和控制电磁频谱，同时还必须能够拒止或控制敌方对电磁频谱的有效接入、利用和控制。通信电子战武器是控制电磁频谱空间、达成电磁频谱空间安全的主战武器之一。为了能够在未来战争中随心所欲地、有效地使用通信干扰/电子攻击武器，就像现代战争中使用远程精确打击武器一样，必须创新性地发展精准通信电子战新概念新技术。

首先，未来的通信电子战必须采取一种攻、防更加平衡的战略，即在关注进攻性通信电子战的同时，加大对电子防护，特别是利用进攻性通信电子战措施实施积极防护的关注力度，力求在接入、利用和控制电磁频谱的对抗竞争中始终占据有利地位。

其次，未来的通信电子战必须响应数字化、网络化和低功率到零功率的发展趋势，从理论、技术和装备研制各个层面加快对数字数据、低截获/低检测概率通信信号和网络信号波形的最佳干扰对策研究，加快形成对敌卫星通信网络、战术互联网和数据链网络的断链、破网、瘫网和控网的实战能力。

最后，未来的通信电子战必须加快转型发展的前进步伐。当电磁频谱战成为一个新作战域之后，精准通信电子战作战能力已成为未来发展的关注焦点。比如，在通信电子战侦察方面，必须从传统的以支援通信干扰为主要目标的技术特征参数检测转型到以支援精准通信电子战为主要目标的个体特征参数检测上来，使侦察结果能够直接用于支援各类作战任务，如早期预警、精确目标标定与引导、关键节点或新出现威胁目标属性识别；而在通信电子战攻击方面，一是要加快小型化、一次性无人机和机动多功能任务载荷系统的开发，二是要再完善多平台/多系统协作部署，组网工作，三是要加速开发精确通信电子战的心脏——通用多功能控制器，通过电磁频谱态势感知目标识别和智能决策，达成对威胁“以变制变”、快速高效响应的目标。

未来的通信电子战是一个系统工程，必须从战术、技术和应用程序诸方面统筹计划，有机组合。例如，从技术层面来说，首先，要开发和应用高速数字处理和大数据技术，实现功能软件化的目标；其次，必须使数字信号处理尽可能地靠近射频前端(天线)，通过采用模块化开放式射频体系结构在射频前端实现多功能、多波束捷变组合的目标；第三，利用高速模数转换器技术与产品来逐步消除传统通信电子战系统体系结构中的信道化器，实现硬件模块化、功能可重构的目标。

5 结束语

引用美军《21世纪复杂电磁环境下的军事作战》报告中的一句话作为结束语：“美军克敌制胜的关键在很大程度上依赖其信息优势，但是，若对手的电子战能力让美军在战场上失去了感知、通信、导航、协同等能力，那么这种优势也将不复存在……” ■

[1] 熊群力. 综合电子战[M].2版. 北京：国防工业出版社，2008年.

[2] 蒋盘林. 从传统电子战走向信息战——电子战发展简史及信息战的定义与内涵[J]. 电子对抗技术, 2005,20(4):3-11,40.

[3] 王宇光，蒋盘林. 机载信号情报侦察系统面临的挑战及发展趋势[J].通信对抗，2015, 34(2): 1-5.

[4] Clark B，Gunzinger M. Winning the airwaves-Regaining America’s dominance in the electromagnetic spectrum[R].Center for Strategic and Budgetary Assessments(CSBA), US, 2015.

[5] Joint Publication 6-01.Joint electromagnetic spectrum management operations[R]. 2012.

[6] CJCSM 3320.01C.Joint electromagnetic spectrum management operations in the electromagnetic operational environment[R]. 2012.

[7] Francis E. Electromagnetic spectrum operations: the path to net-centric warfare[J].Army Communicator，US，Wntr，2008(7).

[8] UdiDekel. Control of territorial airspace and the electromagnetic spectrum，airspace[J].Israel，2010(5):70-76.

Overview of the transforming developments from the modern communication electronic warfare to electromagnetic spectrum warfare

Jiang Panlin

(No. 36 Research Institute of CETC,Jiaxing 314033,Zhejiang,China)

With the brief descriptions of the expanding and transforming developments from modern electronic warfare (EW) to electromagnetic spectrum warfare (EMSW), the definitions and operational concepts of the electromagnetic spectrum warfare are introduced, and then the important roles of the communication electronic warfare(COMEW) in the modern electromagnetic spectrum warfare are analyzed. Finally, the suggestions of future development about communication electronic warfare are recommended.

communication electronic warfare;electromagnetic spectrum warfare;accuracy communication electronic warfare;operation concept;communication jamming;electronic attack

2016-11-11；2016-12-20修回。

蒋盘林(1946-)，男，研究员，主要研究方向为电子战总体技术。

TN97

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