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美军电磁频谱战理念发展及能力建设现状探析

2022-09-24

军事文摘 2022年17期
关键词:电子战电磁频谱

金 宁

在现代战争中,电磁频谱是信息获取、信息传输、信息应用、信息安全等依赖的重要作战空间,横跨多个作战域,并且贯穿战争始终。自2017年以来,美军以“电磁频谱战”代替“电子战”概念,在着力渲染中俄威胁的同时,高度强调重塑电磁频谱优势,加大对电磁频谱战的投入,加强电磁频谱战演习与应用,推动美军电磁频谱战能力的迅猛提升。探析美军电磁频谱战的理念发展及能力建设现状,对于我方在未来新型战场上克敌制胜具有重要现实意义。

美军电磁频谱战理念及内涵

“电磁频谱战”是美军长期关注的作战构想,早期这一非成熟的理念与“电子战”概念相糅合,缺少正式的理论指引与概念解释。1988年4月,美空军军官学校教材《电磁斗争策略》中对“电子战”概念进行了分析,指出其内涵实际上“是一种电磁斗争,它以电磁辐射的总频谱作为战场”。随着现代信息技术在战争中的广泛应用以及现代战场作战域的不断拓展,美著名民间智库“老乌鸦”协会于2010年首次提出了电磁频谱控制的设想。在进行了两年的研讨后,美国参谋长联席会议在《JP3-13.1联合电子战条令》中首次提出联合电磁频谱作战概念。随后两年,美空军、陆军、海军相继分别提出频谱战、网络电磁行动与电磁机动战等概念。

美国防部电磁频谱优势战略

在美军的《JP6-01联合电磁频谱管理作战》中,电磁频谱被定义为一个基于物理空间的机动空间,用以控制整个军事行动期间的电磁行动环境。美军“电磁频谱战”的设想实际上意味着作战域的拓展,将电磁频谱域作为与陆、海、空、天、赛博空间5个作战域相并列的第6作战域。和以往的“电子战”概念相比,电磁频谱战中发生的对抗行为向更宽泛的领域拓展,包括电子战、通信、传感器等多方面的斗争。综合来看,电磁频谱战是指基于电磁频谱空间,使用电磁辐射控制电磁作战环境,实施电磁频谱攻防,旨在夺取“制电磁权”的军事行动。电磁频谱是连接陆海空天等多域协同作战的纽带,电磁频谱战与陆海空天等域作战紧密耦合,是非战时最为典型的对抗样式。

“电磁频谱战”的提出,适应了现代信息化作战的实际需求,在联合作战、多域战等新式作战样式中能够发挥重要作用。美军认为在电磁频谱战中,需要以信息为中心系统进行分析,充分加强并发挥电磁空间侦察能力、电磁空间进攻与防御能力和电磁战斗管理能力等核心能力,这是适应高透明、多领域、全时空的未来战争的必然要求,也是夺取未来战争主动权的重要前提。

美军电磁频谱战能力建设现状

加快构建电磁频谱领域的非对称优势已成为美军各军种的重点工作。近年来,美军在战略条令、技术装备、科研项目等方面进行发展更新,致力于构建全面综合的电子战装备体系,提升美军在电磁频谱领域的实战能力。

在“电磁频谱战”理念的发展过程中,美军不断更新电磁频谱作战的条令及战略,实现了电磁频谱领域的条令迭代与新战略牵引。2019年7月,美空军发布新条令附录3-51《电磁战与电磁频谱行动》,替代了2014年10月发布的条令附录3-51《电子战》。2020年7月,美军公布JP3-85《联合电磁频谱行动》条令文件,该文件对《JDN3-16:联合电磁频谱作战》做了重大改进,同时宣布废除《JP3-13.1:电子战》和《JP6-01:联合电磁频谱管理运作》,对旧版条令中与电子战相关的术语进行移除、替代、增加或修改。2021年8月,美陆军发布新版FM3-12《赛博空间行动与电磁战》,取代了2017年老版的条令,新版条令为美陆军从事赛博空间与电磁战的各级指挥官和参谋人员提供了顶层指导。总体而言,美军通过电磁频谱领域的条令迭代指导美军由“电子战”向“电磁频谱战”在行动领域的转变,促进电磁频谱战新理念的条令化。

在战略层面,美军通过发布电磁频谱领域的新战略推动构建电磁频谱体系。2020年10月,美国防部发布《电磁频谱优势战略》,该战略提出了电磁频谱发展的五大目标,加快电磁战与频谱管控的整合,推进频谱共享,实现电磁机动自由。2021年4月,美空军发布电磁频谱优势战略,与国防部电磁频谱优势战略保持步调一致。该战略提出了建立机构、开发电磁频谱能力、发展电磁频谱优势力量的三大目标,对美空军和太空军的电磁频谱相关行动提供了战略指导。2021年7月,美国防部长奥斯汀签署《电磁频谱优势战略实施方案》,该方案为美军对电磁频谱领域关键能力的改造升级提供了实施纲领,对负责电磁频谱作战的组织机构进行调整与更新规划。美军对电磁频谱战的相关战略更新反映出其对该作战域的高度重视,美军正在不断加快步伐以最有效地运用电磁频谱资源,夺取该领域优势。

为提升在电磁频谱领域的实战能力,美军大力开展装备研发与技术创新。目前,美陆、海、空三军已生产和装备部队电磁频谱战装备多达550种型号,数量众多、种类齐全,具有较强的作战能力。

在机载电磁频谱战装备方面,美F-35战斗机的AN/ASQ-239系统具备实时的战场空间态势感知能力和快速反应能力,是美电磁频谱作战的关键系统。2019年2月,BAE系统公司对该系统进行了升级改进,成功实现新技术插入,使该系统具备了世界一流的电子战能力。2021年1月,诺斯罗普·格鲁曼公司宣布将其AN/ASQ-242综合通信、导航与识别系统和BAE系统公司的AN/ASQ-239进行整合,进一步增强美军电子战能力。目前,AN/ASQ-239系统正处于持续的升级改造阶段。2021年11月,美海军签订新合同,对AN/ASQ-239 Block4电子战系统进行升级。12月,美军与BAE系统公司签订合同,对F-35上的ASQ-239系统进行进一步重大升级。

2EC—130H电子战飞机

目前美军已为EC-130H、EA-18G等电子战飞机300余架装备干扰机,其中EC-130H通信干扰机能够截获、分析敌方指挥控制通信网络和防空指挥通信网并实施目标定位,EA-18G飞机可对0.064~18GHz频段内的雷达预警、指挥控制、通信、武器制导等系统实施电子干扰、压制和欺骗。值得注意的是,美军的“下一代干扰机”(NGJ)项目取代了传统的ALQ-99干扰吊舱,为美国海军的EA-18G咆哮者电子战飞机提供了新能力,以扰乱敌方的陆基通信和电磁频谱战能力。美海军计划在2022年使该干扰机达到初始作战能力。

在舰载和潜艇载电磁频谱战装备方面,AN/SLQ-32(V)系统是美海军目前最主要的电磁频谱战系统,也是当下全球范围内最具代表性的舰载电子战系统。自2002年起,美海军从“水面电子战改进计划”(SEWIP)出发,对AN/SLQ-32(V)系统进行持续的阶段性升级,分Block1至Block4四个阶段,旨在提高该系统对反舰导弹攻击的防御能力,并提升舰船对周边威胁的态势感知能力。

根据SEWIP计划,AN/SLQ-32(V)系统在Block3阶段需要发展出更为强大且具动态性的非动能电子攻击能力,在Block4阶段具备红外监视和对抗能力。2019年1月,Block3系统升级项目通过评审开始进入低速生产阶段。2021年6月,诺斯罗普·格鲁曼公司向美海军交付了第1部Block3水面电子战改进计划工程研发样机。从AN/SLQ-32(V)系统的发展可以看出,美海军的电磁频谱作战能力正处于加速升级的进程中。

在陆基电磁频谱战装备方面,美陆军正在逐步开发的旅战斗队地面层系统(TLS-BCT)是一种新综合电磁频谱战系统,也是美国陆军首个融合了电磁频谱战、信号情报以及网络空间战的系统,用以取代美陆军以往的多功能电子战地面和徒步系统。2019年10月,美陆军宣布重建其电磁频谱战能力,利用原型系统(战术电子战系统)开发TLS-BCT系统。2021年9月,洛克希德·马丁公司与美军签订合同,负责建造基于陆军下一代战术车的TLS-BCT系统的原型。据称,该系统有望在2022财年首次装备部队。

TLS系统将在美陆军的电磁频谱战系统建设中发挥重要作用。在被部署至多功能排和电子战排之后,该系统目标消除战场上存在的复杂威胁,通过探测、识别、定位、利用和干扰敌人感兴趣的信号,为多个梯队的作战人员提供关键的态势感知。TLS系统的开发及应用是美军对赛博-电磁空间一体化地面层系统构想的实践,在多作战域联合的未来战场上具备重要的实战价值。

在推进“电磁频谱战”这一新型作战理念的实践应用过程中,美国防部及美军各军种加紧投入,为诸多研发项目提供了资金、技术及人力支持,其中的典型项目包括系列认知电子战项目以及先进电子战能力(AEWC)项目。

美军的认知电子战项目开始于2010年7月美国防布高级研究计划局的自适应电子战行为学习(BLADE)项目。该项目首次尝试将机器学习理论应用到通信电子战领域,核心技术包括机器学习技术及相关自适应学习算法,目标在于开发能够实时检测、分析、对抗的无线通信系统。BLADE系统主要用以实现三项功能:信号检测与描述、干扰波形优化以及作战效果评估,强调电磁频谱战作战人员能够实时控制整个系统并接收反馈,从而形成战场态势感知能力,在这一过程中,机器学习以及人机交互能力在系统中发挥了重要作用。

自适应雷达对抗(ARC)项目是美军认知电子战项目的重要部分,以对抗敌方的自适应雷达信号,主要针对波形和信号行为未知的、随机的防空、空空相控阵雷达,此类雷达具有预警、提示目标截获、跟踪、导弹跟踪等功能。ARC系统能够分析信号、综合对抗敌方的措施并对对抗措施进行效能评估,具备对抗雷达威胁的自主学习能力。

2015年,美国战略与预算评估中心发布《电波致胜:重拾美国在电磁频谱领域主宰地位》研究报告,报告指出自适应化/认知化是未来电子频谱战中的关键技术,美军应重点发展这项能力。随着系列认知电子战项目的展开,美军不断将人工智能、机器学习等技术创新融入电磁频谱战能力中,除BLADE、ARC项目之外,还展开了认知网络电子战项目,研发了破坏者SRx认知电子战系统。2021年9月,美空军发布“怪兽”项目公告。该项目是认知电子战更广泛的升级应用,将研发与人工智能、机器学习相关的新型认知电子战技术,突破敌方的新型综合防空系统,保证美空军在未来电磁频谱战中的技术优势。

美军EA—18G电子战飞机

AEWC项目开始于2019年,是一项专注发展美军下一代先进攻防电磁频谱战能力的综合性项目,美军计划通过该项目寻求具有革命性的先进电磁频谱战能力。AEWC项目提出通过加速美军电磁频谱战采购维持美军在该领域的优势,主要利用美国防部部长办公室的装备技术研发平台,加速电磁频谱战领域的采购及技术转型升级。在该项目对下一代电磁频谱战能力的构想中,美军注重实现对敌方电子系统的破坏性影响最大化,同时在最大程度上保护己方系统免受电子攻击。AEWC项目分为3个阶段:能力白皮书征集、能力设计研究以及先进电子战能力可行性演示。此外,美国防部计划实施第4阶段,在已有或将有的项目中融入先进电磁频谱战能力的相关内容。

结 语

美军的电磁频谱战理念适应了现代战争发展的需要,美军各军种在电磁频谱战领域的加速实践推动了美军电磁频谱战向技术智能化、装备无人化以及作战联合一体化的发展演变。在新战略条令的顶层设计指导下,美军正在发展新一代电磁频谱战能力,推动电磁空间与陆-海-空-天-赛博等多维作战域的融合,以应对大国竞争乃至对抗的新需要。

当前,电磁空间已成为军队争夺制信息权的战略要地,与以往在有形域发生的斗争相比,信息域的斗争更为激烈和隐蔽。加快推进电子战向电磁频谱领域作战发展,提升电磁频谱战能力,时不我待。

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