美电磁频谱作战技术体系与应对策略研究

张春磊， 裴 琴，易楷翔

(1.中国电子科技集团公司第三十六研究所， 浙江 嘉兴 314033; 2. 国防科技大学， 湖南 长沙 410026)

0 引 言

美军已经多次提出过去近二十年的以反恐战争为主的非常规战争形态使其在电磁频谱作战领域内丧失了领先优势。随着美军逐步退出反恐战争那些用于反恐的电磁频谱作战装备无论是从作战效能还是从技术水平来看，都已经“远远落后”。因此，近年来美军不断致力于将其电磁频谱作战领域的战略重心从非常规战争向大国竞争转型。这种转型为整个电磁频谱领域及该领域内的作战模式带来了深刻变革。

1 美电磁频谱领域正经历全面转型

近几年，美国电子战领域乃至整个电磁频谱领域都经历了全面的、深刻的转型，最核心的表现主要体现在两方面。

(1)美军正式承认电磁频谱是作战空间

美军正式承认电磁频谱是一个作战空间，这一认知的意义非常重大，一改传统上把电磁频谱视作一个支撑性环境的认知方式。且美军明确指出，电磁频谱是美军全域作战的一个关键作战空间。2020年10月，美国国防部发布了《电磁频谱优势战略》[1]，明确指出“美国国防部认为电磁频谱是一个关键的作战空间。电磁频谱不是军事作战的一个独立域，因为电磁频谱与联合条令中所确定的那些作战域是不可分割的”，如图1所示。

图1 美国国防部对电磁频谱的跨域使用

(2)美军将电磁频谱作战作为电磁频谱内的主要作战模式

随着美军将电磁频谱视作一个作战空间，必须有一种新型作战模式能够在电磁频谱这一作战空间行动自由。而传统电子战作战模式必须进行全面、体系化转型才能满足这一需求，电磁频谱作战即是转型的结果。2020年5月22日美国国防部发布了《JP 3-85：联合电磁频谱作战》条令[2]，从技术层面来看，电磁频谱作战主要体现出如下五方面特点。

1)作战体系转型推动技术体系转型。传统上，电磁战与信号情报关系比较密切，但由于存在多种烟囱管导致其尚未形成无缝融合，因此，新条令中以“利用(exploitation)”这种新提法来融合传统电磁支援和信号情报，实现二者的深度融合；新条令将电磁频谱管理纳入电磁频谱作战，与电磁战实现共同管理。

2)情、侦融合。传统上，电磁战的感知能力主要体现在电磁支援方面，其主要功能就是发现目标并引导各种形式的电磁攻击。而在新版条令中，电磁频谱作战的感知则称为“电磁利用”，既包括了传统的电磁支援，也包括了新增加的信号情报。

3)战、管一体。为保证胜利的可持续性，美国国防部需要将电磁频谱管理和电磁战整合到一个单一的电磁频谱作战领域内，并作为整个电磁频谱的一部分。

4)强调电磁战斗管理。美军非常重视充分借助电磁战斗管理来实现电磁战、信号情报、电磁频谱管理能力的融合与集成。

5)强调电磁机动战。美军新发布的《电磁频谱优势战略》明确指出“电磁作战环境是一个机动空间”。为了通过敏捷的电磁频谱作战和行动来实现电磁频谱机动的目标。

美军明确将“电磁频谱内的行动自由”作为电磁频谱博弈的愿景。美国国防部《电磁频谱优势战略》指出，美军在电磁频谱领域内的战略愿景就是“电磁频谱内的行动自由”，且“以己方选择的时间、地点、参数实现电磁频谱的行动自由是成功遂行全域作战的先决条件。”

综上所述，结合美国顶层国家战略、国防战略，从技术体系角度来看，美军由电子战向电磁战再向电磁频谱作战转型的最核心、最直接的驱动力就是美军认为其当前的电子战体系难以适应大国竞争环境下的电磁频谱博弈需求。或者更具体来说，在过去很长一段时间内，美军主要在实施反恐战争，其电子战装备、技术、战术可以确保其“在电磁频谱内的行动自由”。然而，随着反恐战争告一段落，美国的战略中心重新回到大国竞争战略上来以后，美国发现其电子战装备、技术、战术等各方面均已无法确保其电磁频谱内的行动自由。鉴于此，美军尝试通过在传统电子战技术体系基础上充分融合整个电磁频谱管理领域、部分信号情报领域来打造一种全新的及战术体系，即，电磁频谱作战。

2 美实现电磁频谱内行动自由所面临的挑战分析

尽管美军在电磁频谱领域的愿景是“行动自由”，然而，考虑到大国竞争战略下电磁频谱博弈的动态性、复杂性、竞争性，在实现行动自由方面美军仍面临诸多技术层面的挑战。这一点，无论是从美国国防部角度，还是从美国相关智库角度[3]，都有很多研究与阐述。

美国国防部认为，当前电磁频谱内的行动很不自由，原因可总结为三方面[1]：1)敌方各种敌对行动导致的竞争电磁环境让战场上所有用频系统都面临敌对威胁，具体体现为“己方电磁频谱能力可能会被探测、破坏、利用、降级、拒止、欺骗或摧毁”；2)电磁频谱在商用、民用领域的泛在性、渗透性所塑造的拥挤电磁环境让战场上的所有用频系统都面临无意干扰风险，具体体现为“军用和民用的用频系统不断占用频谱，增加了无意干扰的数量”；3)法规制度、电磁频谱管理约束等所塑造的受限电磁环境让战场上的所有用频系统都面临资源受限难题，具体体现就是美军可用频谱资源越来越少，如图2所示。

图2 美国国防部电磁频谱的可用性

以美国战略与预算评估中心(CSBA)为代表的美国智库也对大国竞争环境下美军在电磁频谱内面临的挑战进行了研究，代表性的研究报告包括了《制胜电波》[3]《制胜灰区》[4]《制胜无形之战》[5]“制胜三部曲”以及《无形战场》[6]。这些研究报告从学术界角度给出了美军在实现电磁频谱内行动自由所面临的挑战，主要包括：大国竞争对手可充分利用本土优势，让美军很多电磁活动无法自由实施；大国竞争对手打造的“反介入/区域拒止威胁”让美军电磁频谱活动的实施范围大幅压缩；美军当前的电磁频谱能力本身缺乏灵活性；美军当前的电磁频谱能力体系性不够，难以形成体系破击能力。

综上所述，从技术角度来看，美军实现电磁频谱内行动自由所面临的主要挑战可概括为“无法自由实施行动”和“所实施的行动不能达到预期目标”两方面，如表1所示。其实，在大国竞争环境下，博弈双方都会或多或少面临这类挑战。

表1 美实现电磁频谱内行动自由所面临的挑战

3 美军电磁频谱作战技术分析

为实现并确保电磁频谱内的行动自由，美国军方、学术界、智库等从多个维度提出了一系列未来需要重点发展的技术。这些技术尽管阐述的角度有所不同，但目标很聚焦且很有参考价值。美国相关文件提出的具体理论技术如表2所示。

表2 美国在确保电磁频谱内行动自由方面所提出的技术

4 作战技术体系及应对策略

4.1 体系研究

对上述美国提出的这些旨在确保电磁频谱内的行动自由的技术进行分析，可以得出其体系框图，如图3所示。其中，顶层理念方面，重点发展全局性架构技术群，以便让相关技术在统一架构的规范下形成体系合力；作战环境层面，重点发展应对静默化作战的技术群，以便在电磁静默态势下正常开展电磁频谱作战行动；处理方法层面，重点发展智能化处理技术群，以便大幅提升智能化、自适应能力，提升敌决策复杂度；信息交互层面，重点发展网络化协同技术群，以便充分实现网络赋能；功能实现层面，重点发展软件化实现技术群，以便大幅提升功能快速可重构能力；作战模式层面，重点发展机动性交战技术群，以便大幅提升战斗管理的敏捷性、灵活性；功能分布层面，重点发展多功能一体技术群，以便大幅提升电磁频谱系统时、频、空、能、码域效率。

图3 美国电磁频谱领域电磁频谱作战技术体系

4.2 威胁分析

从敌我博弈角度来讲，美军开发的那些用以确保电磁频谱内的行动自由的相关技术，反而成为限制其潜在对手电磁频谱内行动自由的技术。美军电磁频谱作战技术体系带来的威胁分析如表3所示。

表3 美军电磁频谱领域内的技术发展带来的威胁

4.3 应对策略

为应对上述威胁，传统电磁感知模式已很难满足需求，而电磁感知模式的不足又直接导致反制难度加大。因此，应致力于打造软件化、智能化、体系化、网络化、多功能的“协同电磁感知网”，进而打造“协同电磁杀伤网”，最终实现以动制动、以效制效、以智制智、以网制网、以巧制巧、以静制静、以体系制体系的目标，如图4所示。需要说明的是，在此“感知网”、“杀伤网”中的“网”是借用了美军马赛克战理念中“杀伤网”的概念[8]，指的是观察-判断-决策-行动(Observation-Orientation-Decision-Action，OODA)环采用“网式闭环”，而非“链式闭环”。也就是说，该“网”与提供连通性的“网络”是完全不同的概念。

图4 美国电磁频谱领域带来的威胁及应对策略

电磁杀伤网需要有一个完备的体系来支撑，建议从“能力-决策-环境”三个维度出发，构建电磁频谱技术体系。其中，能力要素维度侧重系统层面技术性能实现，可视作基本功能实体集合，该维度的主要目标是实现电磁频谱控制；决策维度侧重电磁频谱作战杀伤链与杀伤网实现，即电磁频谱作战OODA闭环，可视作体系能力演化规则集合，该维度的目标是实现电磁频谱作战的决策优势，实现手段是电磁战斗管理；环境维度侧重电磁静默条件下电磁作战环境适应性的实现，可视作电磁频谱作战的环境约束条件集合，该维度的主要目标是实现电磁环境利用，进而打造“有利于己方而不利于敌方”的作战环境；此外，还有一个基础支撑维度，涉及通用软硬件体系架构、基础理论与技术、通用基础设施、统一标准等方面[9]。

5 结 语

电子战的历史已有一百多年，期间电子战也经历了多次转型。然而，很少有哪一次转型会如这次转型一样风云际会：大国竞争的战略背景、马赛克战与杀伤网理念的理论背景、人工智能与大数据分析的技术背景不约而同地交织、融合、汇聚在一起。因此，可以预期，此次向电磁频谱作战转型势必会给电子战/电磁战、电磁频谱管理、信号情报等领域带来颠覆性影响，值得深入、全面开展相关研究。