從美軍戰(zhàn)場電磁頻譜控制問題和電磁頻譜優(yōu)勢入手,梳理美軍電磁頻譜戰(zhàn)新理論的發(fā)展沿革、主要政策與條令文件、新裝備與預研技術等現狀,分析聯合電磁頻譜作戰(zhàn)理論的基本概念、任務域與定位、主要組織機構、作戰(zhàn)籌劃內容和作戰(zhàn)實施方法等內容,從理論認知、力量架構、作戰(zhàn)運用、裝備技術等多個方面探討美軍電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展的主要特點。
長期以來,為破解反進入/區(qū)域拒止(A2/AD)困局、達成新的抵消戰(zhàn)略,美軍先后推出空地/空海一體戰(zhàn)、網絡中心戰(zhàn)、分布式殺傷、多域戰(zhàn)和混合戰(zhàn)爭等作戰(zhàn)新思想,不斷謀求導彈攻防、網絡電磁和多域空間等軍事優(yōu)勢。如今,電磁頻譜戰(zhàn)成為引領新一輪軍事理論和技術創(chuàng)新的新寵。研究和剖析美軍電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展現狀與特點,對于我軍在信息戰(zhàn)場御敵制勝具有重要現實意義。
1電磁頻譜戰(zhàn)發(fā)展現狀
1956年,前蘇聯海軍司令Sergei Gorschkov上將指出:“誰控制了電磁頻譜,誰將贏得下一場戰(zhàn)爭”。六十年后,電磁頻譜成為現代戰(zhàn)爭的關鍵作戰(zhàn)域之一。為爭奪戰(zhàn)場電磁頻譜優(yōu)勢,美軍從作戰(zhàn)理論到裝備技術進行深入探索,發(fā)展迅猛。
1.1理論發(fā)展沿革
電磁頻譜控制由來已久。上世紀70年代初,美參聯會主席Thomas H. Moorer稱,第三次世界大戰(zhàn)的勝利者將是能高度控制和管理電磁頻譜的一方。美國“老鴇鴉”協(xié)會最早提出將電磁控制(EMC)作為電子戰(zhàn)概念的第四組成部分。2009年,戰(zhàn)略司令部推出電磁頻譜戰(zhàn)(EMSW)早期概念,在電子戰(zhàn)基礎上增加電磁頻譜管理(EMSM)、電磁頻譜控制(EMSC)、電磁戰(zhàn)斗控制(EMBC)等任務內容[1]。2012年,戰(zhàn)略司令部建立聯合電磁頻譜控制中心(JEMSCC),旨在實現電子戰(zhàn)和電磁頻譜管理全面集成,各部隊也分別建立相應的組織協(xié)調機構和分隊[2]。美海軍同年提出電磁機動戰(zhàn)(EMMW)概念[3],并在2015年3月發(fā)布《21世紀海上力量合作戰(zhàn)略》,概要闡述了電磁機動戰(zhàn)目標、構成、技術項目和實現路徑[4]。2015年12月,美國防部首席信息官TerryHalvorsen指出,電磁頻譜有望被視作繼陸、海、空、天、賽博空間之后第六作戰(zhàn)域[5];同月,戰(zhàn)略與預算評估中心在《決勝電磁波:重拾美國電磁頻譜領域主宰地位》[6]報告中提出“低-零功率”電磁頻譜戰(zhàn)概念,闡述了概念思想、趨勢特點、能力和技術需求及當前障礙并提出視圖、概念、采辦、技術、驗證等方面建議。2016年11月底,美國“老鴇鴉”協(xié)會第53屆國際研討會以“電磁頻譜作戰(zhàn)全球視野”為主題,展示電子戰(zhàn)、頻譜感知與沖突消除的新概念與技術成果,探討電磁頻譜作戰(zhàn)環(huán)境、政策條令、裝備采辦、聯合訓練與作戰(zhàn)能力等[7]。2017年1月新任國防部長Ashton Carter簽署首部《電子戰(zhàn)戰(zhàn)略》文件,正式確立電磁頻譜為獨立作戰(zhàn)域并闡述如何實施作戰(zhàn)[8]。
1.2政策與條令
戰(zhàn)略政策與軍事條令集中體現美軍作戰(zhàn)理論發(fā)展。美國防部2006至2014年多版更新《電磁頻譜戰(zhàn)略》,聚焦推進頻譜裝備發(fā)展、頻譜行動靈活性、頻譜管理和政策響應能力提升等戰(zhàn)略目標[9];戰(zhàn)略司令部2010年8月發(fā)布《贏得21世紀經濟與安全優(yōu)勢:電磁頻譜控制戰(zhàn)略框架》,從目標、需求、戰(zhàn)略開發(fā)等多角度構建電磁頻譜控制體系架構[10];參聯會先后于2012年3月頒布JP6-01《聯合電磁頻譜管理行動》聯合出版物[11],2012年12月簽頒CJCSM3320.01C《電磁作戰(zhàn)環(huán)境中聯合電磁頻譜管理行動》主席手冊[12],2013年1月簽發(fā)CJCSI3320.01D《聯合電磁頻譜作戰(zhàn)》指示[13]和CJCSM3320.04《電子戰(zhàn)支援聯合電磁頻譜作戰(zhàn)》手冊[14],2015年3月簽署《電磁頻譜作戰(zhàn)聯合概念》文件[15],系統(tǒng)闡明聯合部隊開展電磁頻譜作戰(zhàn)行動的戰(zhàn)略愿景、組織機構與職能、指揮與管理關系、計劃制定與作戰(zhàn)實施、作戰(zhàn)集成與行動協(xié)同等內容,并逐步向電磁控制、干擾消除、頻譜管理和電子戰(zhàn)重編程等操作層的戰(zhàn)術、技術與程序(TTP)細化;美陸軍于2007年12月發(fā)布TRADOC P525-7-16《美陸軍未來模塊化部隊概念能力計劃2015-2024——電磁頻譜作戰(zhàn)》手冊[16],2010年5月頒布野戰(zhàn)條令FM6-02.70《陸軍電磁頻譜作戰(zhàn)》[17],2014年1月頒布野戰(zhàn)手冊FM3-38《網絡電磁行動》[18],2015年12月發(fā)布出版物ATP6-02.70《電磁頻譜管理作戰(zhàn)行動技能》[19],2016年2月更新AR525-15《網絡電磁行動軟件重編程》規(guī)定[20],美空軍2017年更新AFI10-703《電子戰(zhàn)集成重編程》指示[21],在聯合條令指導下界定電磁頻譜作戰(zhàn)概念范疇,深度闡述機構與職責、作戰(zhàn)架構、計劃制定與協(xié)調控制、任務清單與決策流程、行動分隊與管理工具及DOTMLPF等問題,并促進電磁頻譜作戰(zhàn)、電子戰(zhàn)與網絡空間戰(zhàn)的融合。此外,美聯合部隊開發(fā)部主管Kevin D. Scott于2016年10月簽署JDN3-16《聯合電磁頻譜作戰(zhàn)》條令紀要[22],規(guī)范了術語和作戰(zhàn)框架標準,對職能角色、組織機構、計劃制定、作戰(zhàn)實施和評估作了程序性描述,它以參聯會2013年1月和3月簽頒的CJCSM3320.02D《聯合頻譜干擾消除程序》、CJCSI3320.02F《聯合頻譜干擾消除》和2014年2月的CJCSI3320.02E-1《聯合頻譜干擾消除程序保密增本》三大條令[23][24][25]為重要操作支撐,成為美軍電磁頻譜戰(zhàn)最新指導。
1.3裝備與技術
軍事技術引領和支撐先進作戰(zhàn)理念。為將電磁頻譜戰(zhàn)從概念轉化為能力,美軍極力開展技術創(chuàng)新和裝備研發(fā),發(fā)展具有網絡化、靈巧化、多功能、小型化和自適應等特征的新系統(tǒng)。
在頻譜管控系統(tǒng)上[19][26],美國防部自2005年開發(fā)部署同盟國聯合頻譜管理規(guī)劃工具(CJSMPT)與全球電磁頻譜信息系統(tǒng)(GEMSIS),隨后的頻譜XXI與改進型頻譜XXIO、頻譜感知管理與規(guī)劃系統(tǒng)(SSC-SSMPS)、頻譜態(tài)勢感知系統(tǒng)(S2AS)、海上電磁頻譜作戰(zhàn)行動項目(AESOP)、聯合自動通信電子行動指令系統(tǒng)(JACS)、東道國全球在線頻譜數據庫等,具備實時頻譜測量與在線分析、頻譜籌劃推演與頻率分配、電磁干擾分析與沖突消除、電磁作戰(zhàn)環(huán)境建模仿真、電磁態(tài)勢共享與用頻效能評估、頻譜資源接入與數據庫等功能與能力。
在作戰(zhàn)裝備與技術項目上[3][26][27],2011年,預先研究計劃局(DARPA)開始啟動行為學習自適應電子戰(zhàn)(BLADE)、自適應雷達對抗(ARC)、極端射頻頻譜條件下通信(CommEx)、主動電子掃描陣列(AESA)技術、近零功耗射頻和傳感器運行(N-ZERO)等項目,通過對抗行為實時評估、措施自主生成、效果即時反饋等新技術開發(fā)針對未知波形和行為的電磁頻譜威脅實時戰(zhàn)術對抗新能力;2010年,空軍啟動基于網絡化軟件定義架構(SDA)的認知干擾機與大功率高效射頻數模轉換器(HiPERDAC)項目以及無源射頻識別環(huán)境(PRIDE)、頻譜戰(zhàn)評估技術工程研究(SWEATER)、反電子高功率微波先進導彈(CHAMP)等項目,發(fā)展有源和無源目標威脅自動感知識別、實時評估和自適應對抗技術與能力;美海軍開展海上電子戰(zhàn)改進(SEWIP-BlockI/II/III)SLQ-32艦載電子戰(zhàn)系統(tǒng)、艦船信號探測裝備(SSEE)、電磁指揮與控制(EMC2)、集成桅桿(InTop)艦載天線、下一代干擾機(NGJ)等項目,提升實時威脅評估與態(tài)勢感知、任務方案建模仿真、電磁頻譜自動分配、作戰(zhàn)行動分析等能力;美陸軍啟動計劃在2016年9月投入使用的電子戰(zhàn)規(guī)劃與管理工具(EWPMT)和多功能電子戰(zhàn)(MFEW)、防御性電子攻擊(DEA)和“消音器”電子戰(zhàn)等系統(tǒng),增強射頻信號感知的電子支援和發(fā)送干擾或欺騙信號的電子攻擊能力。今年初,戰(zhàn)略司令部聯合電子戰(zhàn)中心(JEWC)啟動面向電磁頻譜態(tài)勢感知與指揮控制提供改進電磁戰(zhàn)斗管理能力的新技術研究,計劃5年內實現基于策略的實時頻譜管控、先進電磁戰(zhàn)斗序列(EOB)表征和行動方案建模仿真分析等能力并達到7-8級技術成熟度[28]。在認知電子戰(zhàn)和人工智能技術推動下,DARPA在2017年8月11日又啟動了射頻機器學習系統(tǒng)(RFMLS)和頻譜聯合挑戰(zhàn)項目,開發(fā)從大量復雜頻譜信號中自動區(qū)分和表征目標信號的新技術[29]。
2聯合電磁頻譜作戰(zhàn)理論
電磁頻譜戰(zhàn)是美軍21世紀信息作戰(zhàn)最新理論。隨著研究和認識的不斷深化,美軍逐步將新的戰(zhàn)略思想落地為戰(zhàn)法和戰(zhàn)術措施。為統(tǒng)一戰(zhàn)場電磁頻譜利用與控制行動,美軍綜合一系列指示、條令、規(guī)程等文件出版JDN3-16《聯合電磁頻譜作戰(zhàn)》條令紀要,規(guī)范了作戰(zhàn)概念、任務范疇、組織機構、作戰(zhàn)籌劃與實施及評估等。
2.1基本概念
電磁頻譜作戰(zhàn)(EMSO)是美軍電磁頻譜戰(zhàn)理論的概念基點。它以電子戰(zhàn)和頻譜管理為基礎,以聯合電磁頻譜作戰(zhàn)為實現方式,目標是在電磁作戰(zhàn)環(huán)境(EMOE)中達成電磁頻譜優(yōu)勢,涉及頻譜管理行動、聯合電磁頻譜作戰(zhàn)(JEMSO)和聯合電磁頻譜管理行動等概念。根據美軍條令JP1-02《國防部軍事術語詞典》[30]、JP6-01《聯合電磁頻譜管理行動》、JDN3-16《聯合電磁頻譜作戰(zhàn)》和ATP6-02.70《電磁頻譜管理作戰(zhàn)行動技能》界定,聯合電磁頻譜作戰(zhàn)是由兩個或兩個以上部隊開展的用于利用、攻擊、防護和管理電磁作戰(zhàn)環(huán)境的協(xié)同軍事行動。電磁頻譜管理行動是指在軍事行動全階段共同促成計劃、管理和實施電磁作戰(zhàn)環(huán)境內作戰(zhàn)行動的頻譜管理、頻率分配、東道國協(xié)調、政策遵循、沖突消除等相互聯系的功能。各概念間關系與范疇如圖1。
圖1 電磁頻譜作戰(zhàn)相關概念關系圖[19]
2.2任務域定位
美軍認為,聯合電磁頻譜作戰(zhàn)任務域由電磁頻譜利用、管理、攻擊和防護四維度任務構成,其中,利用任務有信號情報搜集分發(fā)和電子戰(zhàn)支援,管理任務有電磁頻譜管理和電磁戰(zhàn)斗管理,攻擊任務有電子攻擊和導航戰(zhàn),防護任務有電子防護和聯合頻譜干擾消除。該作戰(zhàn)概念旨在對電磁作戰(zhàn)環(huán)境中的聯合部隊電磁頻譜行動進行作戰(zhàn)集成、確立重點優(yōu)先事項、組織行動協(xié)同和沖突消除,通過充分集成電磁機動方案、力量和行動強化協(xié)調統(tǒng)一,實現戰(zhàn)場電磁頻譜控制。它在各作戰(zhàn)域的聯合作戰(zhàn)行動能力形成中扮演著關鍵角色,對聯合部隊的指揮控制、情報、火力打擊、調整與機動、防護、行動能力維持等職能作用發(fā)揮產生深刻影響。
2.3組織機構框架
聯合電磁頻譜作戰(zhàn)的組織機構負責為指揮官和司令部制定和發(fā)布政策指示與行動指南,進行作戰(zhàn)計劃制定、作戰(zhàn)實施、行動協(xié)調和作戰(zhàn)評估。由聯合部隊指揮官指派電磁頻譜控制負責人承擔聯合電磁頻譜作戰(zhàn)總職責。聯合電磁頻譜作戰(zhàn)單元(JEMSOC)是聯合部隊的主要參謀部,由電磁頻譜控制負責人委派一名主管統(tǒng)一指揮。各軍種設立電磁頻譜作戰(zhàn)分部,各下轄一個電磁頻譜作戰(zhàn)分隊,承擔集成網電作戰(zhàn)、電子戰(zhàn)和頻譜管理行動的職能,分別為陸軍的電子戰(zhàn)軍官所轄網絡電磁行動分隊、海軍的海上作戰(zhàn)中心電磁頻譜作戰(zhàn)分隊、空軍的空中作戰(zhàn)中心電子戰(zhàn)協(xié)調單元、海軍陸戰(zhàn)隊的戰(zhàn)斗開發(fā)與集成司令部下屬網絡空間與電子戰(zhàn)協(xié)調單元、多國部隊聯合參謀部作戰(zhàn)處所屬合同電子戰(zhàn)協(xié)調單元。聯合部隊所屬聯合電磁頻譜作戰(zhàn)組織機構如圖2,聯合電磁頻譜作戰(zhàn)單元架構如圖3。
圖2 電磁頻譜作戰(zhàn)組織機構
圖3 聯合電磁頻譜作戰(zhàn)單元架構
2.4作戰(zhàn)籌劃流程
聯合電磁頻譜作戰(zhàn)籌劃工作由各級聯合電磁頻譜作戰(zhàn)單元共同完成。在任務分析時,作戰(zhàn)計劃制定隊伍制定一份參謀部評估方案,用于在制定和分析行動方案中確定電磁頻譜支持度,作為達成電磁頻譜優(yōu)勢的戰(zhàn)略基礎;行動方案選定后,制定聯合電磁頻譜作戰(zhàn)附錄,描述作戰(zhàn)全階段的使命任務、優(yōu)先事項、政策策略、流程步驟和實施程序,為在聯合作戰(zhàn)域使用電磁戰(zhàn)斗管控系統(tǒng)建立協(xié)調措施、具體程序和交戰(zhàn)規(guī)則;同時,聯合部隊各分部報送各自電磁頻譜作戰(zhàn)計劃并集成到該附錄。在計劃制定與行動實施期間,聯合電磁頻譜作戰(zhàn)單元加強各分部電磁頻譜作戰(zhàn)計劃并參與各分部需求制定、優(yōu)先事項確立、作戰(zhàn)集成與行動協(xié)同,并生成一份電磁頻譜控制計劃。隨后,調整更新后的電磁頻譜控制計劃啟動聯合電磁頻譜作戰(zhàn)實施周期環(huán),生成指導聯合部隊電磁頻譜使用的電磁頻譜控制序列。作戰(zhàn)籌劃流程如圖4。
圖4 聯合電磁頻譜作戰(zhàn)計劃制定流程
2.5作戰(zhàn)實施方式
聯合電磁頻譜作戰(zhàn)實施過程是一個計劃、實施和評估的連續(xù)循環(huán)周期。聯合電磁頻譜作戰(zhàn)單元完成電磁頻譜控制計劃和電磁頻譜控制序列的制定,確立作戰(zhàn)行動的戰(zhàn)斗周期,經電磁頻譜控制負責人批準,向各分部作戰(zhàn)單元和分隊發(fā)布并組織實施。電磁頻譜作戰(zhàn)單元全周期完整參與聯合部隊關鍵戰(zhàn)斗流程,并根據作戰(zhàn)時段內各分部所屬分隊的用戶需求和戰(zhàn)場電磁頻譜態(tài)勢及時調整更新計劃與序列,確保每份電磁頻譜控制序列有效生成、高效下達和執(zhí)行。基本過程為:制定與發(fā)布控制計劃、更新各分部控制計劃、準備作戰(zhàn)計劃、生成和分發(fā)控制序列、執(zhí)行和調整作戰(zhàn)實施計劃與控制序列、監(jiān)測和指導作戰(zhàn)進程,作戰(zhàn)實施周期如圖5。
圖5 聯合電磁頻譜作戰(zhàn)實施周期
3電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展特點
軍事新能力離不開新體系支撐。作為應對信息網絡、大數據和人工智能時代軍事新挑戰(zhàn)的作戰(zhàn)理念,電磁頻譜戰(zhàn)一經提出就成為美軍戰(zhàn)斗力發(fā)展新方向。為力求深化認識且高效實用,美軍從政策條令建設、組織機構與部隊調整、裝備系統(tǒng)與新技術研發(fā)等多個維度將新概念推向戰(zhàn)場。
3.1以政策條令為依據強化基本概念與理論認知,推動作戰(zhàn)理念向執(zhí)行操作落地
思想引領行動。美軍擅長創(chuàng)新作戰(zhàn)理念,電磁頻譜戰(zhàn)概念也不例外。一是注重厘清概念核心,統(tǒng)一理念認知。電磁頻譜戰(zhàn)發(fā)展的早期數年,始終在論證面向新作戰(zhàn)域的新概念。軍方主導“老鴇鴉”等專業(yè)性軍地高層論壇,分析概念所涉及的相關理論、交流技術發(fā)展和應用方式,推動認識深化,同時,在戰(zhàn)略性文件和頂層條令中,逐步梳理相關聯新舊概念間的聯系與區(qū)別,剖析其范疇與任務域,以此日益促成概念的清晰界定和理論體系成型。二是面向戰(zhàn)場運用操作,逐層細化條令。美軍歷來重視將作戰(zhàn)概念向執(zhí)行層戰(zhàn)、技術措施細化落地。電磁頻譜戰(zhàn)從概念提出到進入條令和從聯合條令到軍兵種配套行動手冊及戰(zhàn)技術規(guī)程(TTP)僅用三年左右的時間,美陸軍甚至在聯合參謀部之前建立戰(zhàn)場運用概念藍圖,形成從聯合層面到分隊層面層層銜接、逐項落地的系統(tǒng)性作戰(zhàn)運用與操作指南。
3.2以固有力量為基礎建立高效集成的部隊架構,力求戰(zhàn)場運用全周期協(xié)調有序
部隊是行動載體。美軍非常重視新概念作戰(zhàn)力量與現有能力的優(yōu)化集成。一是注重能力體系整體規(guī)劃。美軍電磁頻譜戰(zhàn)與網絡空間作戰(zhàn)的能力發(fā)展軌跡相似。從聯合參謀部、聯合部隊司令部到軍兵種部隊,設置作戰(zhàn)席位和相應實施分隊,建立作戰(zhàn)計劃、指控、實施和評估的全流程運行機制,形成高效流暢的能力集成體系。二是重視現有機構與新力量協(xié)調互融。通過及時明確新能力所涉及機構與力量的職責和相互關系,制定面向作戰(zhàn)的行動流程和實施程序,甚至規(guī)定有關協(xié)調活動中的制式模板,促成電磁頻譜作戰(zhàn)與其他任務域的全體系全程行動協(xié)同有序。三是依托實戰(zhàn)演練及時驗證能力。基于作戰(zhàn)新概念和能力目標迅速推進電磁頻譜領域戰(zhàn)場攻防研練實踐,在作戰(zhàn)試驗中邊驗證邊修正。美陸軍在去年2至5月成立第1戰(zhàn)場網電戰(zhàn)小組的電磁頻譜戰(zhàn)獨立分隊并計劃年底參加某一地域戰(zhàn)斗司令部組織的演習[31];美空軍在“戰(zhàn)斗護盾”演習中為響應“頻譜干擾消除項目”實施了雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)測評[5]。
3.3以科技實力為支撐推進新概念裝備系統(tǒng)預研,將高新技術向戰(zhàn)斗力優(yōu)勢轉化
強軍必需利器。高新技術裝備是催生新生作戰(zhàn)能力的重要途徑。一是善于發(fā)掘戰(zhàn)場新變化并評估新需求。美國防部2014年《電磁頻譜戰(zhàn)略》指出,要量化頻譜需求、發(fā)展電磁環(huán)境所需裝備和技術,增強實時頻譜操作和電磁頻譜系統(tǒng)實時識別、預測及干擾消除等能力[9]。美軍由底至頂建立了面向裝備系統(tǒng)研建與作戰(zhàn)部署應用的需求采集與集成機構,在定期搜集梳理的同時借助政府審計署、蘭德公司和院所專題小組進行專項調研論證,分析結果可直接為國防部和參聯會提供決策支持,形成了暢通有力的需求管理評估體系,為研建電磁頻譜戰(zhàn)裝備和開發(fā)新型戰(zhàn)斗力注入激活劑。二是注重預研技術向裝備系統(tǒng)集成應用。美軍裝備系統(tǒng)研建都會基于國防信息體系結構標準展開,具備仿真建模、預先研究、技術集成、應用驗證等系統(tǒng)流程和完善能力,注重同步進行原有型號改進和新研智能技術裝備系統(tǒng)開發(fā)。《決勝電磁波》指出,新階段電磁頻譜戰(zhàn)重要特征是無源傳感器應用和采用“低-零功率”能力對敵進行反電磁對抗,智能化技術和裝備是未來主導[6]。電磁頻譜戰(zhàn)技術裝備預研與集成也將能夠以更優(yōu)方式實現軍事問題向技術能力升級、前沿技術與成熟方法互融、專用系統(tǒng)向綜合平臺集成,進而完成戰(zhàn)斗力優(yōu)勢無縫躍升。
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原文標題:20180608---美軍電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展綜述
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