面向电磁频谱战的策略研究

李 佳，王长焕，刘献杰，李少朋

(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081；2.中国人民解放军96901部队，北京 100094)

0 引言

现代战争是在陆、海、空、天、电(网)五维战场进行的军事斗争，要求各参战兵力要加强信息横向流通，不间断地利用电磁频谱去支持通信、侦察预警、电子对抗、武器控制、制导引导和遥控遥测等系统的正常运行。电磁频谱存在于作战的全时空，作用于战争的全要素，贯穿于作战的全过程，是信息化战争之魂。

2015年12月2日，美国战略与预算评估中心发布了《电波制胜：重拾美国在电磁频谱领域的主宰地位》报告，电磁频谱战可概略描述为：电磁领域发生的军用通信、传感和电子战等军事行动[1]，并指出其具备的网络化、捷变性、多功能、小型化和自适应等特点。随后，国内学者对其概念内涵、作战样式和发展沿革等进行了广泛探讨[2-7]，普遍认为电磁频谱战是电子战与频谱管理行动的融合，是电子战的自然延续和发展，并为我国电磁频谱战体系建设与能力提升提出了建议和参考指导。

本文聚焦在未来电磁频谱争夺中能够随心所欲、高效地使用电磁频谱资源的需求和问题，旨在借鉴动态频谱管理中策略机制[8-9]，提出和设计发展电磁频谱作战新概念、新技术，构建电磁频谱作战策略体系，并设计一种由一系列规则的集合体构成的策略表征方法和相应的策略库，为实现不同情况下电磁频谱作战资源的管理和调度提供基础，最终形成以自适应、智能化为特征的认知与推理能力。

1 电磁频谱战概念内涵

国内众多学者对“电磁频谱战”的概念内涵或者定义进行了广泛讨论[2-7]，普遍认为电磁频谱战是电子战与频谱管理行动的融合，是电子战的自然延续和发展，它使能电磁频谱中的所有军事行动，主要包括感知与通信、攻击、防御和管理。电磁频谱战理念实现了电子战、电磁频谱管理和情报侦察监视等业务的统一。

根据电磁频谱战概念内涵，电磁频谱战主要通过电磁态势感知、电磁频谱进攻、电磁频谱应用、电磁频谱防御和电磁频谱管理等活动来实现电磁作战环境中作战兵力运用的统一性、高效。

(1) 电磁态势感知

利用固定式、车载、船载、机载和星载侦察预警探测装备，对陆海空天多域立体战场进行侦察监视和探测预警，生成战场综合态势，为电磁频谱应用、电磁频谱进攻、电磁频谱防御和电磁频谱管理等提供基础支撑。

(2) 电磁频谱进攻

利用车载、机载、舰(船)载、星载干扰装备对敌方正常使用电磁频谱的军事行动进行电子干扰、电子欺骗、电磁毁伤与反辐射攻击等攻击手段，企图实现降低、抵消和破坏其基于电磁频谱形成的作战能力。

(3) 电磁频谱管理

利用车载、固定式、机载、舰(船)载、星载频谱监测装备实现电磁空间态势获取、干扰源定位、用频冲突，通过频谱筹划和管控进行电磁频谱资源的分配、调整和冲突消解，实现安全、可靠的电磁作战行动用频秩序。

(4) 电磁频谱应用

利用电磁波传递完成的作战行动，主要包括为保证侦察数据和指挥指令的短波通信、超短波通信、数据链通信、卫星通信等以及雷达探测和导航定位。

(5) 电磁频谱防御

为保护己方人员、设施和设备而采取的行动，使其免受己方、中立方、敌方使用电磁频谱后产生的影响，还包括能够削弱、抵消或破坏己方战斗能力的自然现象。

2 电磁频谱作战策略

2.1 概念内涵

策略机制最早应用于网络安全中，后来逐渐被扩展应用于频谱管理、故障管理等领域。以频谱管理策略为例，其实际上是一套指导和决定如何管理、控制和分配频谱资源的业务规则，这些规则描述了在用频场景发生变化时，用频系统应该采取动作的具体运行方式和方法[9]。

由此可以延伸到信息化作战和电磁频谱作战[10-12]，并给出电磁频谱作战策略的内涵，即电磁频谱作战策略是一套指导和决定如何管理、控制和分配电磁频谱作战资源的业务规则。由于电磁频谱作战受作战任务、战场态势、目标数量和武器装备等因素的影响，会有不同的作战策略，不同的作战策略会有不同的作战效果。

因此，在电磁频谱战的电磁态势感知、电磁频谱进攻、电磁频谱管理、电磁频谱应用和电磁频谱防御等不同业务应用中，应根据作战任务进行作战策略的选择和适入，以达到作战效能预期。

2.2 策略体系

电磁频谱战系统将具有网络化、分布式、智能化、灵活性和多功能等特征，旨在全面提升电磁态势感知、电磁频谱进攻、电磁频谱管理、电磁频谱应用和电磁频谱防御等能力，以适应一体化联合作战需求以及应对电磁威胁目标智能发展、战场电磁环境日益复杂等威胁。

因此，电磁频谱战策略体系主要由电磁态势感知类策略、电磁频谱应用类策略、电磁频谱进攻类策略、电磁频谱防御类策略和电磁频谱管理类策略组成，如图1所示。

① 电磁态势感知类策略主要包括情报协同策略以及各种形态装备的编组、部署和机动等相关的策略，用于实现组网侦察和战场环境态势的全域覆盖。

② 电磁频谱进攻类策略主要包括对抗协同策略以及各装备对抗目标、对抗方式等相关的策略，为制定干扰方案和选择最优干扰方案提供专家经验。

③ 电磁频谱管理类策略主要包括频谱资源分配、频谱资源管控、用频冲突消解等相关策略，为用频装备的按需动态频谱接入提供基础。

④ 电磁频谱应用类策略主要包括通信手段、通信时机、通信协同等相关的策略，为完成作战指令和侦察数据的可靠、安全传输提供技术支撑。

⑤ 电磁频谱防御类策略主要包括协同防御、防御装备、防御手段等相关的策略，为指定电磁频谱防御方案提供数据支撑。

图1 电磁频谱战策略体系结构Fig.1 The diagram of electromagnetic spectrum warfare policy framework

2.3 策略表征

根据电磁频谱战策略的概念内涵，其主要描述的是在特定的战场条件下为实现特定作战目标应采取哪些方式方法和行为动作。因此，可以用“If condition and target，then action”结构模式的语句实现。语句中的“条件”定义了规则所使用的参数，“目的”则定义了电磁频谱作战任务目标，“动作”则定义了当所需条件满足时所执行的反应行为[13-14]。

策略表征示意如图2所示。

图2 策略表征示意Fig.2 The schematic diagram of policy representation

电磁频谱作战策略的逻辑描述可利用下述三元组：

policy =

问题域、约束域用多个属性描述：

problem_field =

symptom_field =

属性描述如下：

attribute=

针对电磁频谱战中的策略表示，策略内容应当考虑到以下3部分：

情景或态势描述：策略要解决的问题及此时的战场态势；

解决策略：对于该问题的解决策略；

结果：执行该策略后的结果评估。

2.4 策略库设计

策略库的设计主要包括需求分析阶段、概念结构设计阶段、逻辑架构设计阶段、物理结构设计阶段和策略库实施阶段[14]，其流程如图3所示。

① 需求分析阶段主要根据策略的应用场景收集策略库的要求；

② 概念结构设计阶段对收集的信息进行抽象，确定实体、属性及它们之间的关系；

③ 逻辑结构设计阶段将概念模型转化为关系模型的逻辑结构，主要包括数据项、记录以及记录间的关系、安全性及一致性约束等；

④ 物理结构设计阶段确定合理的存储结构和存取方法，进行物理存储的安排，确立索引，形成策略库的内模式；

⑤ 策略库实施阶段对策略进行组织，建立一个实际的策略库；

⑥ 策略库运行与维护阶段主要完成对产生的问题进行修复，并完善功能。

图3 策略库设计流程Fig.3 The process of policy database design

3 策略应用流程

策略应用是基于策略进行电磁态势感知、电磁频谱应用、电磁频谱进攻、电磁频谱防御和电磁管控的过程，一般分为策略表示、策略检索、策略匹配、策略调整和策略维护等5个步骤[15-16]，如图4所示。

图4 策略应用流程Fig.4 The process of policy utilization

具体描述如下：

① 需求表示：采用一定的表示方法描述当前场景所处的状态和具体的需求信息；

② 策略检索与匹配：从策略库中检索出与当前需求相似的案例构成候选策略集。通过分别计算候选策略与当前需求的相似度，并考虑当前约束挑选出最匹配的策略，作为最优可再用策略；

③ 策略调整：运用专家经验知识和学习过程，对最优可再用案例进行调整或修改，得到适合于面向新作战需求的策略；

④ 策略维护：形成本次工作的新策略，将其添加存储到策略库中。

4 后续需进一步突破的技术

在前文策略体系、策略表征、策略库设计以及策略应用的基础上，需要对策略库建模、策略相似度度量和策略进化进行攻关研究，才能形成和加强电磁频谱作战的认知和推理能力[17]：

① 策略库建模技术

策略库建模技术是策略库构建与应用的前提与关键所在，需要其以支撑电磁频谱战应用为目标，通过统一的模型架构描述电磁环境、态势感知、干扰决策和效果评估等环节中不同类型信息。

② 策略相似度度量技术

相似度度量是执行策略检索和策略匹配的基础，需要从正确度、覆盖度、可信度出发，设计适应电磁频谱战策略的度量方法和指标。

③ 策略进化技术

电磁频谱战中信息的不断变化必然需要增加新策略、管理已有策略，需要策略库能够进化，以动态适应变化的信息，形成真实、全面的电磁频谱战“智库”。

5 结束语

随着信息化战争的不断发展，电磁频谱空间已成为未来战场掌握战场优势的重要制约，如何有效应对电磁频谱战带来的挑战是现阶段非常紧迫的研究课题。本文在充分研究电磁频谱战概念内涵的基础上，对电磁频谱作战策略体系构建、表征方法、策略库设计、应用流程、后续研究方向等内容进行了广泛研究，以此来支撑未来电磁频谱作战能力的发展。