电磁频谱战作战样式初探

合集下载

美军全球电磁频谱信息系统发展现状与趋势

美军全球电磁频谱信息系统发展现状与趋势

doi :10.3969/j.issn.1001-893x.2021.06.020引用格式:张宁,周正廉,张祖尧.美军全球电磁频谱信息系统发展现状与趋势[J].电讯技术,2021,61(6):780-784.[ZHANG Ning,ZHOU Zhenglian,ZHANG Zuyao.Developing progress and trends of U.S.global electromagnetic spectrum information system(GEMSIS)[J].Telecommunication Engineering,2021,61(6):780-784.]美军全球电磁频谱信息系统发展现状与趋势∗张㊀宁,周正廉∗∗,张祖尧(海军指挥学院作战实验室,南京210016)摘㊀要:简要介绍了美军联合电磁频谱作战的发展沿革及项目进展,重点总结了全球电磁频谱信息系统(Global Electromagnetic Spectrum Information System ,GEMSIS )项目建设的发展现状及技术特性,结合GEMSIS 系统在美最新提出的 低-零功率 ㊁机动式㊁认知化电磁频谱战中的应用,分析了系统的未来发展趋势,以期为相关人员提供参考㊂关键词:联合电磁频谱作战;全球电磁频谱信息系统;电磁频谱管理;低-零功率开放科学(资源服务)标识码(OSID):微信扫描二维码听独家语音释文与作者在线交流享本刊专属服务中图分类号:TN915㊀㊀文献标志码:A㊀㊀文章编号:1001-893X (2021)06-0780-05Developing Progress and Trends of U.S.GlobalElectromagnetic Spectrum Information System (GEMSIS )ZHANG Ning,ZHOU Zhenglian,ZHANG Zuyao(Warfare Research Laboratory,Naval Command Academy,Nanjing 210016,China)Abstract :Starting with the brief introduction of the developing evolution and program progress of i-tary Joint Electromagnetic Spectrum Operation(JEMSO),this paper emphasizes on the summary of develo-ping progress and technical features of Global Electromagnetic Spectrum Information System(GEMSIS).According to the application of GEMSIS system in the low -to -no power,electronic maneuver and cognitive electromagnetic spectrum warfare proposed by U.S.,the developing trend of the system is analyzed in hope of providing reference for those concerned.Key words :joint electromagnetic spectrum operation(JEMSO);global electromagnetic spectrum informa-tion system(GEMSIS);electromagnetic spectrum management;low -to -no power0㊀引㊀言随着依赖电磁频谱的复杂系统的便携性和功能性不断提高,军事行动面向的电磁频谱环境在未来将变得更加复杂㊂为使军事力量能够更好地使用电磁频谱,2013年,美军参谋长联席会议手册中首次提出联合电磁频谱作战(Joint Electromagnetic Spec-trum Operation,JEMSO)概念,并在2016年的美军联合作战条令中对其进行了全方位的规范㊂JEMSO由联合电磁频谱管控和电子战组成,旨在开发㊁攻击㊁保护和管理电磁作战环境内的频谱资源,解决电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI),以实现作战指挥官的目标[1]㊂联合电磁频谱作战行动中必然面临复杂的电磁频谱规划与使用情况㊂经过近些年从装备技术到作战理论的深入探索,美军已逐步健全了电磁频谱管理的软硬件条件㊂美军不仅构建了电磁频谱管理体㊃087㊃第61卷第6期2021年6月电讯技术Telecommunication EngineeringVol.61,No.6June,2021∗∗∗收稿日期:2020-07-03;修回日期:2020-08-06通信作者:693677822@系,设立相应职能部门,还持续深化全球电磁频谱信息系统(Global Electromagnetic Spectrum Information System,GEMSIS)建设以实现高效自动的频谱管理,并在此基础上实施 低-零功率 ㊁机动式㊁认知化电磁频谱作战样式㊂研究和剖析美军GEMSIS 系统的技术特性与建设思路,对当前电磁频谱管理系统建设与电磁频谱作战发展㊁未来信息战场与敌制胜具有重要现实意义㊂1㊀GEMSIS 发展现状2006年1月23日,美联合需求监督委员会批准了GEMSIS 初始能力文件,并于2009年启动开发㊂这是美军为实现以网络为中心的电磁频谱管控战略而打造的联合频谱管理系统,旨在使电磁频谱策略由预先计划和静态分配转变为自主和自适应的模式㊂由美国防部信息系统局(Defense Information System Agency,DISA)历年财报中梳理的项目开发进程可知[2],GEMSIS 项目开发共分为三个增量阶段:增量1阶段确定了服务架构和基础设施标准,并接入了一体化联合频谱管理规划工具(Coalition Joint Spectrum Management Planning Tool,CJSMPT)和东道国频谱全球数据库在线(Host Nation Spec-trum Worldwide Database Online,HNSWDO);增量2阶段完成了依托于全球信息栅格,基于网络中心和Web 服务的频谱管理工具,集成了联合频谱数据仓库(Joint Spectrum Data Repository,JSDR)㊁基石(Step-stone)㊁频谱XXI(SXXI,Spectrum XXI)㊁海上电磁频谱作战项目(Afloat Electromagnetic Spectrum Opera-tions Program,AESOP)等服务,实现集成频谱桌面(Integrated Spectrum Desktop,ISD)并部署升级了2.0版本;增量3阶段的主要工作则是在前两个阶段的基础上进行维护和升级,实现与同盟伙伴的信息交互合作,完善系统功能,最终为作战能力形成提供可靠支撑㊂GEMSIS 项目的具体发展进程如表1所示㊂表1㊀GEMSIS 项目发展进程阶段时间/年主要工作增量12009文件确定了包括HNSWDO 和CJSMPT 的GEMSIS 增量1阶段的标准架构2010改进增量1的网络中心性和频谱数据标准化2011确定了GEMIS 的服务架构和基础设施标准目录增量22012确定了提供初始ISD㊁以网络为中心的频谱管理能力和访问JSDR 的能力2013改进了ISD㊁增加从AESOP 访问web 服务的功能2014集成频谱分配管理工具以及来自JSDR㊁SXXI Online 和AESOP 的web 服务,实现并部署了ISD v2.0版2015改进用户界面,集成SXXIO v2.3,Stepstone v2.1及其他服务2016将E2ESS 以及其他企业服务集成到集成频谱桌面中2017继续增强ISD 功能增量32018继续SXXI Legacy㊁E2ESS㊁JSDR 的维护和版本发布2019同上2020增加了1.2千万美元预算,调整了合同,开始基础电磁和电磁频谱作战管理的研究工作,以实现有效的JEMSO㊀㊀经过十多年的持续建设,GEMSIS 已经在增量1和增量2阶段形成了如图1所示的功能模块相对完备的电磁频谱管理工具体系[3],下面对各模块功能进行介绍㊂图1㊀GEMSIS 在增量2阶段形成的能力结构框图1.1㊀频谱数据模块 JSDRJSDR 作为国防部权威的频谱数据库,收录了美军收集的电磁频谱有关的数据,支持符合美军事通信电子委员会颁布的Pub 8标准频谱资源格式的Web 服务[4]㊂JSDR 通过提供综合的传输基线,可以使情报部队和电子战部队更容易深入对手的通信领域,也为其他功能模块提供了数据基础支撑㊂1.2㊀频谱规划模块 CJSMPTCJSMPT 能为JEMSO 的各个阶段提供频谱规划的能力支撑,主要由四部分协同完成:收集演训任务兵力态势㊁平台及其载荷的电磁特征数据,通过分析㊃187㊃第61卷张宁,周正廉,张祖尧:美军全球电磁频谱信息系统发展现状与趋势第6期完成对频谱的有效管控;通过仿真模拟,在行动前计算潜在用频冲突;可视化组件配合数字三维地形图,将电子对抗及通信效能可视化地进行展现;采取标准的数据结构格式,能够接入并获取JSDR的频谱数据㊂1.3㊀频率分配模块 SXXISXXI是GEMSIS的核心,最早由美国防部开发,旨在发展战术环境下自动化指派无干扰频率的能力,并曾在阿富汗战争中被使用,其功能主要是频率分配和指派[5]㊂当频谱管控人员输入频谱资源需求清单后,其核心信息系统能够自动处理并自动生成经过校验的频率分配方案,指派频率后还能够跟踪频率分配方案的执行情况㊂此外,还有数据转换㊁地形数据管理㊁干扰分析㊁干扰报告㊁一致性检查㊁联合限制频率表生成等功能㊂1.4㊀干扰解决模块 JSIRO在线联合频谱干扰消除(Joint Spectrum Interfer-ence Resolution Online,JSIRO)项目旨在解决JEMSO 中持续和反复出现的EMI问题,包括民用系统和国防部系统之间的问题以及电磁入侵和电磁干扰问题[6]㊂JSIRO能够在作战指挥链中尽可能低级别地解决EMI问题,即通过将EMI事件输入其在线门户网站,协调当地频谱资产或东道国援助寻求解决方案㊂当无法使用协调方式解决EMI事件时则将其提交至作战指挥链,由指挥链通过其他手段解决㊂1.5㊀频谱保障模块 E2ESS在频谱保障方面,端到端频谱支持(End to End Spectrum Supportability,E2ESS)集成了HNSWDO和Stepstone两个工具㊂Stepstone主要用于支持国防部用频装备的许可流程处理,其规范了用频装备的数据格式和许可申请流程,加快了用频装备投入使用的过程;HNSWDO是一款Web应用,提供了可视化的东道国用频设备的态势信息,并能够自动分发东道国频谱协调和需求请求,降低与东道国发生用频冲突的风险㊂1.6㊀能力融合模块 ISDISD为用户提供了可以访问集成了各种频谱工具及服务的通用桌面㊂该通用桌面促进了GEMSIS 系统中各类功能的集成与可操作性,提供了指向包括JSIRO在内的各种站点的Web链接㊂美军目前已经完成增量2的研制工作,启动了增量3阶段㊂2㊀GEMSIS的作战应用电磁频谱资源的争夺是电磁频谱战的核心,其过程是电磁频谱管控与电子战重编程相结合㊂图2是美军JEMSO的典型实施流程[7]:首先,根据作战计划中涉及的平台及其载荷的电磁特征参数㊁兵力部署态势以及行动计划中对用频需求的格式化描述形成频谱的需求清单;其次,根据战场东道国频谱政策㊁国际要求规定以及电磁行动环境,确定可用频谱资源清单;最后,GEMSIS对联合受限频率表与电子对抗用频表进行分析,提前发现潜在干扰用频,考虑局部资源使用冲突㊁优先级序列等问题后,形成最终的用频规划清单,然后被指派给电子战行动中的各个单位㊂实际行动中,作战单位根据战场电磁频谱态势的变化,以及与对手之间的用频冲突或干扰情况实时对系统反馈,系统解决后产生新的规划清单重新下发给各单位㊂电磁频谱管控几乎覆盖电磁频谱战的全流程㊁全要素㊂图2㊀美军JEMSO典型实施流程另外,由于使用更大功率的有源网络进行对抗不仅越来越难以实现,且大功率也意味着更容易在战场中被发现,当前电磁频谱战样式开始向 低-零功率 ㊁智能机动式作战发展[8],电磁辐射控制与频谱管控的结合也更加紧密㊂在 低-零功率 电磁频谱战中,GEMSIS的频率管控与电磁能量的协同控制可以实现更好的电磁兼容和电子防护;而在认知化电磁频谱战中,自适应电子战行为学习(Behavior-al Learning for Adaptive Electronic Warfare,BLADE)项目基于GEMSIS提供的频率规划支持,可以实现频域捷变与频段控守,以保持其电磁优势㊂在未来㊃287㊃电讯技术㊀㊀㊀㊀2021年的发展计划中,美国国防部将持续进行GEMSIS 的项目建设以增强其对JEMSO 的支持能力㊂3㊀GEMSIS 的发展趋势图3是根据DISA 财报梳理出的GEMSIS 未来将要形成的能力结构框架,即增量3阶段要实现的目标能力㊂增量3阶段的目标是基于前两个阶段形成的能力,进一步增强GEMSIS 在JEMSO 中的用频支撑能力,主要在频谱规划和反冲突能力方面以及战术频谱协调能力方面㊂结合当前技术发展现状与美军战略的调整情况,GEMSIS 的发展主要呈现三方面的特点和趋势㊂图3㊀GEMSIS 增量3阶段能力结构框架3.1㊀开放合作的频谱管理协作为适应美军未来 全域作战 概念,面向范围更广阔的战场,频谱规划不仅需要考虑任务部队实际用频情况,还要综合考虑多方面因素,包括军事行动所在东道国的电磁环境及频谱政策㊁国际电磁频谱政策㊁军用与民用㊁己方军队与盟军用频设备用频协调等因素㊂特别是在他国实施军事行动时,客场电磁频谱先验知识的欠缺使频谱管理更加困难㊂美军未来将基于全球信息栅格网络基础设施所提供的全球一体化信息网络服务,进一步加强与地方㊁同盟国之间的协同合作,以共建频谱管理基础设施及标准规范建设为抓手,通过标准和规范引领,完善合作机制,推进监测设施㊁信息服务设施的共建共享以及频谱资源数据共享,加快形成开放合作的频谱管理协作态势㊂3.2㊀机动灵活的战术频谱协调不同任务生成的频谱规划需求各不相同,加之战场中用频装备的位置㊁作战地形㊁气象条件等因素都会随着作战进程推移发生改变,这些因素都会对用频装备的电磁性能产生影响,实现机动灵活的战术级频谱规划将作为美军电磁频谱战制胜目标的 最后一公里 ㊂为此,DISA 在其2020财年计划中也指出接下来将与科学技术界(包括ASDR&E㊁Service Lab 和DARPA)合作,制定技术路线和战略以增强系统的战术灵活性㊂灵活的战术频谱协调主要基于对当前战场电磁态势的掌控与对下一阶段电磁态势的预测㊂为此,美军一方面将着力开展电磁环境数据收集能力建设,即增强电磁态势感知能力,丰富GEMSIS 的电磁频谱数据资源;另一方面,随着算力的不断提高,系统将继续提升对电磁环境的建模仿真能力与预测精度,并将机器学习㊁人工智能等领域的最新进展与软件无线电不断扩大的能力相结合[9],集成智能频谱管理能力,增强系统在频谱管理方面的自动化水平,逐步弱化人在频谱管理回路中的比重㊂3.3㊀智能认知的用频策略生成美军在认知化电磁频谱作战方面一直投入了较多研究,如BLADE㊁射频机器学习系统项目等,内容涵盖了雷达和通信的电磁侦察㊁进攻㊁防护等方面,旨在利用机器学习理解无线电信号㊂由于战场中对手信号实际是一种小样本数据,认知化的电磁频谱对抗能力形成主要分为两个阶段㊂第一阶段是电磁频谱干扰消除能力,可利用频谱资源数据库中的数据及现有的电磁频谱相关知识内容进行深度学习,并在实际的应用中不断进行强化学习,增强对电磁环境的认知和推理能力,以增强GEMSIS 对战场复杂电磁干扰及频谱冲突问题的威胁感知及迅捷优化能力㊂第二阶段是电磁进攻能力,能够基于现有知识实现对于已知目标的快速对抗策略生成,并能通过作战过程中的在线学习,实现对未知电磁目标的识别及对抗策略优化,形成对JEMSO 的电磁频谱对抗能力支撑㊂4㊀结束语频谱资源的利用和争夺是联合电磁频谱战的核心,最大程度利用频谱资源及有效解决频谱冲突的能力是当今各国军队追求的目标㊂研究美军GEM-SIS 的建设思路㊁技术特征及发展趋势,对电磁频谱管理领域的研究与发展具有重要的参考意义和借鉴价值㊂未来,电磁频谱管理问题涵盖的时空范围将更为广阔,电磁频谱的大数据特征及智能化的管控㊃387㊃第61卷张宁,周正廉,张祖尧:美军全球电磁频谱信息系统发展现状与趋势第6期能力发展趋势更为明显,我们应当重视电磁频谱管理系统在这些方面的发展,吸取GEMSIS建设的经验,才能在未来的电磁频谱领域斗争中占据主导地位㊂参考文献:[1]㊀Joint Chief of Staff(JCS).Joint electromagnetic spectrummanagement operations in the electromagnetic operation-al environment[R].Washington DC:JCS,2019. [2]㊀Defense Information System Agency(DISA).Departmentof defense fiscal year(FY)2021budget estimates[R].Washington DC:DISA,2020.[3]㊀Defense Information System Agency(DISA).Joint spec-trum center(JSC)overview brief[R].Washington DC:DISA,2019.[4]㊀常壮,冯书兴,孙健,等.美军电磁频谱战发展沿革与现状述评[J].航天电子对抗,2018,34(1):54-59. [5]㊀刘刚.美军战场频谱管理现状与发展[J].电讯技术,2014,54(11):1587-1592.[6]㊀Joint Chief of Staff(JCS).Joint spectrum interferenceresolution(JSIR)procedures[R].Washington DC:JCS,2013.[7]㊀王犇,徐琳.美军联合频谱管理体制及其信息系统[J].指挥信息系统与技术,2016,7(6):6-12. [8]㊀Center for Strategic and Budgetary Assessments(CSBA).Winning in thegray zone using electromagnetic warfareto regain escalation dominance[R].Washington DC:CS-BA,2017.[9]㊀DARPA公布参加频谱协同挑战赛冠军赛的最终团队[EB/OL].(2019-09-11)[2020-06-28].https:///articles/13632.作者简介:张㊀宁㊀男,1994年生于浙江金华,2018年获硕士学位,现为助教,主要研究方向为通信与信息系统㊂周正廉㊀男,1995年生于四川泸州,2018年获学士学位,现为助理工程师,主要研究方向为信息安全㊂张祖尧㊀男,1989生于湖北宜昌,2011年获学士学位,现为讲师,主要研究方向为信息安全㊂㊃487㊃电讯技术㊀㊀㊀㊀2021年。

电磁频谱的军事应用

电磁频谱的军事应用

电磁频谱的军事应用作者:李助民来源:《百科知识》2014年第10期美海军前上将托马斯·穆勒曾预言,如果发生第三次世界大战,获胜者必将是最善于控制、驾驭和运用电磁频谱的一方。

这一预言,已经在近期发生的几场局部战争中得到验证。

海湾战争中,以美国为首的多国部队实施“白雪”行动,一开始就夺取了“制电磁权”。

战争中,多国部队使用的频谱从短波、微波直到红外线、激光、可见光包含了整个电磁频谱,电子战战场异常广阔,“全时空、全时域、全领域、全频域”的特点体现得淋漓尽致。

正是由于美军实施科学有序的频谱管理,有效地避免了频谱使用的冲突,确保了通信指挥、电子侦察、雷达导航等电子系统的协调运作,占据了战争的主动权。

频谱同矿山、森林等自然资源的区别在于:它可以被人们所利用,但不会被消耗掉。

不使用它是一种浪费,但如果使用不当,同样也是一种浪费。

由于频谱不受地域、空域、时域限制,也不受行政区域、国家边界的限制,所以开发和利用这些资源国际上均有严格管理规定,任何部门、地区和个人,包括任何国家都不得随意使用无线电频谱,以避免造成相互干扰。

频谱作为国家的公共资源,除有一部分划分给军队专用外,大部分都是军民共用,所以各国都十分重视并加以珍惜和充分利用。

目前,国际范围的电磁频谱管理主要是通过建立国际组织、签订国际协议、统一划分频谱来解决。

在军事领域,举例来说,美军一个步兵师约有70部雷达、2800部电台,俄罗斯一个摩托化步兵师约有60部雷达和2040部电台,如此众多的电子设备要在整个作战空间中有条不紊地工作,没有统一的管理和协调一致的行动,其局面将不堪设想。

在伊拉克战争中,美军正是凭借完善的频谱管理机制和强大的频谱管理力量,每天处理数万个频率,确保了美英联军不同体制电子设备相互兼容,使超过1.5万部电台构成的无线电网保持正常运作,为战争的顺利取胜发挥了关键作用。

据外刊报道,海湾战争中,无线电频率管理的无线网络为7500多个高频网、1200多个甚高频网和7000个特高频网。

对抗“低-零功率”电磁频谱战技术需求分析

对抗“低-零功率”电磁频谱战技术需求分析

电子信息对抗技术Electronic Information Warfare Technology2019,34(4) 中图分类号:TN97 文献标志码:A 文章编号:1674-2230(2019)04-0060-05收稿日期:2018-09-26;修回日期:2018-10-26作者简介:游屈波(1980 ),男,福建建瓯人,博士,高级工程师;吴耀云(1980 ),男,云南昆明人,博士,高级工程师㊂对抗 低-零功率”电磁频谱战技术需求分析游屈波,吴耀云,王松煜,赵 斌(电子信息控制重点实验室,成都610036)摘要:电磁频谱战正随着技术发展越发显示出其重要性,美军正在大力推进其发展,明确提出了 低-零功率”电磁频谱战,并在实战作战系统中逐步实施㊂为了在未来 低-零功率”电磁频谱战中赢得主导权,在分析美军 低-零功率”电磁频谱战作战模式基础上,针对其关键环节,提出对抗 低-零功率”电磁频谱战的核心关键技术㊂关键词:低-零功率;电磁频谱战;无源探测DOI :10.3969/j.issn.1674-2230.2019.04.012Technical Requirements Analysis of Fighting Against Low -to -No Power Electromagnetic Spectrum WarfareYOU Qu-bo,WU Yao-yun,WANG Song-yu,ZHAO Bin(Science and Technology on Electronic Information Control Laboratory,Chengdu 610036,China)Abstract :With the rapid development of information technology,the electromagnetic spectrum (EMS)warfare has been considered more and more important in the modern war.The itary is vigorously promoting its development.The low-to-no power EMS warfare is explicitly proposed,which is gradually applied in actual combat.Aiming at taking the lead in the future low-to-no power EMS warfare,based on analysis of the itary low-to-no power EMSwarfare,the key critical technics are proposed according to the vital procedures.Key words :low-to-no power;electromagnetic spectrum warfare;passive detection1 引言电磁频谱战的主导权可谓大国重器,电磁频谱领域的作战方式也随着传感器和网络技术的发展与应用而不断变化㊂介于电磁频谱的重要性与优先地位,美国近年来频繁推出电子战战略与政策,建立管理机构,加大电子战投入,推动新的电子战作战概念与技术开发㊂2014年2月,美国国防公布了新版‘电磁频谱战略“㊂战略指出,美国防部的陆㊁海㊁空㊁天和赛博行动,以及所有联合功能-机动㊁火力㊁指挥控制㊁情报㊁防护与供给均依靠应用频谱的能力㊂电磁频谱需求不断增加,已成为当前军事行动的先决条件;而电磁频谱日益拥塞㊁竞争愈加激烈,使其成为重要的国家战略资源㊂2015年3月,美国国防部成立了电子战执行委员会,督导美军电子战的发展,拓展联合电磁频谱作战的范围㊂同时,美各军兵种相继行动,空军提出 频谱战”概念,海军提出 电磁机动战”概念,陆军司令部发布‘FM3-38赛博电磁行动“野战手册㊂2017年1月,美国国防部正式发布了‘电子战战略“,阐述了美国防部如何实施电子战以及含义更广的电磁频谱战,描述了未来电子战或电6电子信息对抗技术㊃第34卷2019年7月第4期游屈波,吴耀云,王松煜,赵 斌对抗 低-零功率”电磁频谱战技术需求分析磁频谱作战所需的能力,如网络化㊁自适应㊁敏捷性㊁多功能和小型化㊂同时,也正在推动电磁频谱成为一个作战域㊂未来战争是信息化战争,信息获取㊁信息传输㊁信息处理与信息应用日益依赖于电磁频谱,电磁频谱的利用与控制已成为信息化战争的核心要素㊂为了赢得未来战争主导权,本文从美军电磁频谱战发展历程中引出 低-零功率”电磁频谱战及其典型作战系统;针对 低-零功率”电磁频谱战的关键环节,提出对抗 低-零功率”电磁频谱战的核心关键技术㊂2 美军电磁频谱战发展历程 军事行动中的电磁频谱战行动由来已久,一个多世纪以来,美国陆海空三军都在使用电磁频谱能力为作战行动提供支援㊂但在过去100多年里,美国军方实施电磁频谱战的方式却发生了巨大变化㊂这些变化可以分为三个重要阶段(有源网络与无源对抗措施的竞争㊁有源网络与有源对抗措施的竞争㊁隐身与低功率网络的竞争),每个阶段对有源和无源电磁能力及其电磁对抗措施的侧重各不相同,如图1所示㊂图1 电磁频谱战的三个阶段其中,隐身与低功率网络的竞争阶段开始于冷战时期,主要表现为利用隐身技术降低平台的RCS,同时使用无源传感器以及波形和功率可调的传感器来降低隐身平台的电磁信号辐射㊂然而,美军隐身和低功率电磁频谱能力的转型随着冷战结束也戛然而止㊂相比于美军在冷战后电磁频谱战停滞不前,中国㊁俄罗斯开展各自低可探测平台㊁先进传感器和通信网络㊁以及设计针对美军冷战时期电磁频谱战能力的对抗措施㊂面对这些挑战,2015年12月2日,美国战略与预算评估中心(CSBA)发布了‘决胜电磁波:重塑美国在电磁频谱领域的优势地位“[1]的研究报告,明确提出了 低-零功率”电磁频谱战新型作战概念㊂该概念的核心思想有两方面:第一,利用 低-零功率”手段对抗敌方无源和有源传感器,即利用诱饵或抵近式干扰迷惑/压制敌方的探测能力;第二,利用低截获概率或低探测概率(LPI /LPD)的传感器和通信方式降低被探测概率,即降低有源辐射的功率以减小被敌方探测的可能性,并最大化发挥 零功率”无源探测手段的探测效能㊂为了适应 低-零功率”电磁频谱战新型作战概念,报告明确提出 低-零功率”作战系统需要具备网络化㊁捷变性㊁多功能㊁小型化和自适应五个能力特点㊂2017年10月5日,美国战略与预算评估中心(CSBA)发布了‘决胜灰色地带:利用电磁战重获局势掌控优势“[2]的研究报告,明确指出了电磁战是应对中俄灰色地带挑衅的解决措施,建议美国利用电磁战,通过小型导弹㊁巡飞弹和无人机携带电磁战系统对付中俄的远程传感器和武器网络,重新获得对灰色地带局势的掌控优势㊂3 典型电磁频谱战作战系统 从‘决胜电磁波:重塑美国在电磁频谱领域的优势地位“和‘决胜灰色地带:利用电磁战重获局势掌控优势“可以看出,在2030~2040作战环境下,必将面对美军的 低-零功率”电磁频谱作战系统㊂当前, 低-零功率”电磁频谱战理念已经渗透进美军正在发展研制的典型作战系统,如:美海军集成火控-防空系统(NIFC-CA)㊁集群无人机作战系统㊁穿透型协同制空系统(如:穿透型制空战斗机㊁穿透型电子战机)㊁防区外打击系统(如:武库机)㊂3.1 美海军集成火控-防空系统(NIFC-CA )美军近年来提出并发展了海军集成火控-防空系统(NIFC -CA),该系统是以协同交战系统(CEC)为基础,通过网络化协同,形成了以情报雷达和预警机为主体的预警探测网,以通信中继节点和综合指控中心为主体的指挥控制网,以及以舰载防空制导雷达㊁照射制导雷达㊁导弹发射架为主体的制导拦截网,实现防空体系从预警探测到指挥控制再到拦截打击的完整作战链㊂其主要技术特点如下㊂一是具备灵活的体系调整能力㊂通过多舰组16游屈波,吴耀云,王松煜,赵 斌对抗 低-零功率”电磁频谱战技术需求分析投稿邮箱:dzxxdkjs@ 网对战场时空频多重覆盖,雷达之间的相互引导可实现目标的快速截获㊂同时,任意一个节点未被干扰,均可向全网其他节点提供战场态势,即组网探测系统 一个存活,全网有效”㊂当负责火力拦截平台的雷达受到干扰时,NIFC-CA可通过其他平台的引导或者通过多个平台交叉测向定位方式,实现对目标的跟踪制导㊂二是火力闭环速度快,发现即打击㊂通过体系集成后,火力闭环速度大幅提升,火力闭环时间从传统的数十分钟量级缩短到数十秒㊂三是远程交战与视距外拦截能力大幅提升㊂在预警机和 宙斯盾”系统协同后,NIFC-CA系统的低空目标防空区域从30千米提升到370千米左右,可拦截舰载平台视距外的目标(如图2所示)㊂在美海军作战中,EA-18G 咆哮者”可利用NIFC-CA系统,将无源目标定位信息经Link-16数据链传送至E-2D预警机,再经CEC系统传送至地面作战人员,使其能采用远程巡航导弹攻击目标㊂2016年9月12日,美国海军在白沙导弹靶场成功进行了F-35与NIFC-CA系统协同实弹验证,F-35射频传感器探测超视距威胁,并将数据回传至 沙漠舰”(LLS-1)陆基舰艇仿真平台,后者发射 标准”-6对目标成功实施拦截㊂图2 NIFC-CA系统打击范围3.2 集群无人机系统针对蜂群这类低成本分布式无人机,当前国外的研究比较火热㊂国外对于人工蚁群㊁蜂群㊁鸟群等集群智能算法㊁多无人系统协同控制的研究开展较早,成果显著,这类集群智能算法的实现架构将会显著的影响蜂群系统架构的研究㊂同时,国外对于蜂群这类低成本无人机的作战效能开展了长期的研究,如图3所示㊂在2000至2010年间,美国国防部高级研究计划局(DAR⁃PA)㊁联合部队司令部(JFCOM)阿尔法计划实验室㊁空军研究实验室(AFRL)㊁空军技术研究院(AFIT)㊁海军研究局(ONR)等机构对多无人机㊁多无人水下滑翔机等多无人系统集群协同作战进行了一系列效能研究㊁仿真验证,证明了集群无人系统在战场态势感知㊁协同突防㊁协同定位侦察等任务下较之于常规作战方式具备优异的作战效能㊂自2010年起,微型化无人系统作战载荷的实现㊁分布式自组织网络,以及低成本无人系统平台的研究成果使美国已能够开展面向集群战场感知㊁协同搜索㊁集群突防等作战任务的多无人系统的实战研究㊂图3 小型无人机与集群编队作战概念蜂群无人机(如:小精灵)可携带低功率电子对抗系统㊁低截获概率/低检测概率传感器㊁低截获概率/低检测概率通信系统,适合 低-零功率”电磁频谱作战㊂4 低-零功率”电磁频谱战技术需求分析 未来的信息化战争,必将面对美军 低-零功率”电磁频谱战作战系统,敌我双方必将是 低-零功率”电磁频谱体系作战㊂因此,需要针对 低-零功率”电磁频谱战作战模式的关键环节,提出对抗 低-零功率”电磁频谱战的核心关键技术㊂4.1 低-零功率”电磁频谱战作战模式图4显示了美军针对高端对手的 低-零功率”电磁频谱战作战模式㊂为击败敌方传感器并进入对抗性区域,美军将从攻击飞机中发射干扰机和诱饵(也有可能从其它平台投放,比如潜艇和无人水下装置利用其抵近目标区域的能力来发26电子信息对抗技术㊃第34卷2019年7月第4期游屈波,吴耀云,王松煜,赵 斌对抗 低-零功率”电磁频谱战技术需求分析射大量小型近程诱饵和干扰机),从而压制敌防空系统㊂突防到对抗性区域后,美军监视与打击系统可能使用诱饵和低功率防区内干扰机掩盖进攻编队的真实位置,并且对敌防空系统生成虚假目标,触发敌地空导弹系统的火控雷达开机,从而为发射反辐射制导武器提供机会㊂此外,还需要利用无源传感器定位发射电磁能量的敌方目标㊁利用敌方目标的反射电磁能定位电磁静默目标㊁利用自适应频谱控制和低截获手段保护突防编队不被探测和攻击㊂图4 美军 低-零功率”电磁频谱战作战模式4.2 对抗 低-零功率”电磁频谱战的核心关键技术从上小节可以提炼出 低-零功率”电磁频谱战关键环节:(1)利用 低-零功率”手段对抗敌方无源和有源传感器,降低敌方搜索与目标瞄准传感器的性能;(2)利用低截获概率或低探测概率传感器和通信方式降低被探测概率;(3)使用小型投掷式无人机㊁导弹和巡飞弹,提高美军武器到达目标的能力,使能规模更小㊁更精确的攻击齐射㊂为了对抗 低-零功率”电磁频谱战,必须对其关键环节实施对抗:(1)针对 低-零功率”探测手段,绝对不能随意实施电磁辐射,对抗关键点是:具备 低-零功率”电磁战斗管理/对抗能力㊁快速威胁目标认知能力;(2)针对低截获概率或低探测概率传感器和通信方式,对抗关键点是:具备快速识别威胁并电子干扰能力㊁通过扰乱局部电磁场降低传感器性能能力㊁直接损坏传感器能力㊂(3)针对使能规模更小㊁更精确的攻击齐射,对抗关键点:具备 无线弹药”㊁同时多目标快速拦截能力㊂针对以上对抗关键环节需要的能力,提出对抗 低-零功率”电磁频谱战的核心关键技术有:(1) 低-零功率”电磁战斗管理技术面向2030~2040年的信息化作战,战场电磁环境非常复杂,呈现出频谱宽㊁空域覆盖广㊁信号特征复杂㊁信号时敏特性强等特性[3]㊂面对实际的战场态势,往往需要同时并发多个电磁域作战任务㊂因此,需要通过有效的电磁战斗管理,将分布在不同平台上的电磁域传感器㊁电磁攻击系统㊁信息处理设备㊁信息传输链路有机地结合起来,形成体系化联动,最终实现区域的 低-零功率”电磁频谱控制㊂(2) 低-零功率”对抗技术在与强敌的 低-零功率”电磁频谱战对抗中,辐射就意味着暴露㊂因此,需要深入研究无源探测为主㊁有源探测为辅的探测技术;以抵近式低功率干扰为主的对抗技术㊂基于空射诱饵尽可能创造无源探测的条件;抵近式低功率干扰生成虚假目标,触发敌探测系统持续开机;通过多机无源协同探测手段,实现快速高精度无源探测;侦收外辐射源照射的反射信号,实现对电磁静默目标的有效探测;并结合无源探测为主㊁有源探测为辅的技术手段,实现探测性能与辐射控制的平衡㊂(3)威胁目标的认知对抗技术随着技术发展,作战对象也在快速更新换代,未来信息化作战中,必将面临未知辐射源或已知作战对象的战时 未知信号”,传统威胁评估方法无法适应复杂多变的战场环境,无法有效应对战场信息的不确定性㊂针对这一威胁,以电子战无源探测和目标识别能力为基础,综合雷达㊁红外㊁IFF 等多元目标探测识别信息,采用基于大数据和深度学习的人工智能技术,实现对新体制威胁辐射源的精确威胁识别和未知目标的智能推理识别,进而确定最佳干扰样式㊂(4)小型化电磁武器打击技术卫星㊁无人机和有人驾驶飞机上的雷达侦察/36游屈波,吴耀云,王松煜,赵 斌对抗 低-零功率”电磁频谱战技术需求分析投稿邮箱:dzxxdkjs@通信侦察/光电/红外传感器可以提供对关注区域的广域持久侦察㊁监视㊂而原有的ECCM手段,无法对这些无源传感器产生损坏,只是让其产生暂时假情报或者短暂失效㊂小型化电磁武器可以直接以光速聚能毁伤无源传感器,让其永久性无法使用㊂此外,电磁武器在末端防御中,可以对抵近蜂群无人机㊁导弹㊁来袭飞机以光速实施多目标拦截㊂(5)局部电磁环境控制技术电磁频谱战本质上还是在电磁场进行博弈对抗,无法剥离电磁环境㊂局部电磁环境控制技术是通过深入研究电磁环境效应(器件级㊁系统级㊁大系统级)[4],通过电磁微波吸收和散射,达到隐身效果;通过电磁环境局部扰乱,实现无线通信中断㊁传感器探测精度大幅度下降或失效㊂5 结束语 当今,美军率先提出了 低-零功率”电磁频谱战,并已经开始在实战作战系统中逐步实施,如海军集成火控-防空系统(NIFC-CA),以再次获得相比未来对手的显著优势㊂在未来的信息化作战中,必将面对美军的 低-零功率”电磁频谱作战系统㊂为了赢得主导权,本文针对 低-零功率”电磁频谱战的关键环节,提出了五大核心关键技术㊂ 低-零功率”电磁频谱战作为崭新的领域,还有巨大的发展空间,本文提出的关键技术希望能起到抛砖引玉作用,吸引更多科研人员投入到 低-零功率”电磁频谱战研究中来㊂参考文献:[1] CLARK B,GUNZINGER M.Winning the Airwaves:Regaining America’s Dominance in the Electromagnet⁃ic Spectrum[R].USA:Center for Strategic and Budg⁃etary Assessment,2016.[2] CLARK B,GUNZINGER M,SLOMAN J.Winning inthe Gray Zone:Using Electromagnetic Warfare to Re⁃gain Escalation Dominance[R].USA:Center for Stra⁃tegic and Budgetary Assessment,2017. [3] 王雁涛.海战场电磁频谱控制技术面临的挑战及发展[J].舰船电子工程,2016,36(4):7-9. [4] 王满喜,汪连栋,曾勇虎.电子信息系统复杂电磁环境效应机理研究方法初探[J].电子对抗,2018(3):9-20.(上接第39页)5 结束语 本文从ECM的角度出发,对机载火控雷达空空工作模式进行了状态分类,提出通过使用支持向量机对雷达AST的类型特征和波形CPI的变化规律进行综合分析的状态识别算法,对RWR 和引导ECM措施具有重要的实战意义㊂通过数据仿真来看,在信噪比条件满足的情况下,使用支持向量机对多种参数特征的分类识别具有较高的识别准确率㊂本文的研究是基于雷达信号波形载频固定的前提开展的,关于载频跳变对天线方向图的影响以及EST扫描的波束展宽问题,将是后续研究的重点方向㊂参考文献:[1] 贾朝文,周水楼.机载雷达工作模式识别[J].电子信息对抗技术,2011,26(1):14-16,76. [2] 刘俊江.机载火控雷达工作模式识别[J].电子测量技术,2016(2):131-133.[3] 王玉冰.参数寻优LSSVM算法在机载火控雷达工作模式判定中的应用[J].空军工程大学学报,2017(3):49-53.[4] ERAVCI B.Automatic Radar Antenna Scan Analysisin Electronic Warfare[D].Ankara:Bilkent Universi⁃ty,2010.[5] 李程.雷达天线扫描方式的自动识别方法[J].国防科技大学学报,2014(3):156-163.[6] 江卫.机载相控阵火控雷达搜索方式的参数选择[J].电子科学技术评论,2005(5):15-17. [7] 郁洋.PD雷达工作状态识别改进方法研究[J].电子信息对抗技术,2008,23(6):28-31,35. [8] 倪国新.现代机载火控雷达的多功能发展趋势[J].电子科学技术评论,2005(3):7-11.[9] ALABASTER C.脉冲多普勒雷达-原理㊁技术与应用[M].北京:电子工业出版社,2016.46。

电子战常见技术和作战形式

电子战常见技术和作战形式

电子战常见技术与作战形式电子战是指敌对双方争夺电磁频谱使用和控制权的军事斗争,包括电子侦察与反侦察、电子干扰与反干扰、电子欺骗与反欺骗、电子隐身与反隐身、电子摧毁与反摧毁等。

由于军队电子化程度的迅速提高,电子战被作为直接用于攻防的作战手段,形成了“陆、海、空、天、电”多维立体战。

电子战的攻击重点是对方的 C4I系统。

美国空军还建立了电子战大学,美国空军的技术工程师们可以在电子战大学里系统地学习现代战争中有关电子战的理论技术。

20世纪90年代海湾战争和科索沃战争,是两场“电子大风暴”,代表了当今电子战的最高水平。

随着人类科学技术的迅猛发展,电子战经历了两次世界大战的洗礼和多次现代局部战争的考验,已经从最初单一的无线电通信对抗发展为雷达对抗、反辐射对抗、光电对抗、隐身对抗、水声对抗、卫星及强辐射武器对抗乃至近来刚刚兴起的网络对抗——计算机病毒对抗。

随着计算机技术在军事领域中的运用,网络战走上了战争的舞台。

网络战的出现,对未来高技术战争的作战样式、作战形态都将产生重要而深刻的影响。

现在不仅是军方,就是一些高级国家领导人也都非常重视这方面的发展,原因是未来战争能不能制胜,决定于电子战手段能不能掌握在自己手中。

一、常见技术与产品纵观电子战各个阶段的发展情况,从初级到高级,电子战中所涉及的技术越来越多,并且越来越综合与集成。

其涉及的关键技术大致包括:无线电技术,电子技术,电磁干扰技术,光电子技术,新材料技术,航空航天技术,计算机技术等。

电子战最常使用的产品或设备是电磁频谱发射、接收、干扰设备。

目前使用最广泛的载体产品是飞机,包括无人驾驶飞行器、战机等。

此外,还有飞弹(导弹、追击炮)、地面车辆、单兵、地面雷达系统等。

二、主要作战形式(一)通信对抗通信对抗通常是指破坏、干扰对方的通信传输,同时又能够保证己方通信畅通的作战手段。

它的内容主要包括通信侦察、通信干扰、通信电子防御等。

通信对抗是最早出现的电子战形式,目前还在广泛地使用,小到打击恐怖活动,大到局部战争。

浅谈电磁频谱战知识图谱构建技术

浅谈电磁频谱战知识图谱构建技术

浅谈电磁频谱战知识图谱构建技术刘紫寒,女,汉族,籍贯:河南永城生于:1987-12,工作单位:武警河南总队,单位省市:河南省郑州市,单位邮编:450004,职称:助理工程师,本科学历,研究方向:主要从事信息运维、电磁频谱管理摘要:随着现代化技术以及信息化手段的飞速发展,社会已经进入到了全新的发展进程中,这也为各大社会行业的发展起到了良好的促进作用,而站在军事领域发展的角度上来看,在现代化技术得到广泛应用的背景下,电磁频谱战已经受到了重点关注,并且电磁频谱战条令中涉及到的内容也十分丰富,涉及到了作战组织、规划内容以及具体实施等内容,能够更好的反映出外军对于作战方面所进行的考虑。

所以,这就需要在电磁频谱战条令的基础上,采用知识图谱的方式来有效解决其中存在的各种问题。

因此,文章首先对电磁频谱战知识图谱的基本概述加以明确;在此基础上,提出电磁频谱战知识图谱的具体构建技术。

关键词:电磁频谱战;知识图谱;构建技术引言:在当前的社会发展进程中,电磁频谱战知识图谱已经受到了军事领域的重点关注,而知识图谱的建立在本质上属于一种具备着系统性特征的问题,对于那些非结构化的文本数据信息,就要采用从上到下的方式,充分结合本体建模以及以自然语言处理等多种内容,建立起更加完整的军事条令知识图谱,而在明确电磁频谱战条令具体内容的基础上,就要在结合知识抽取技术以及图谱补全技术的同时,构建出更加完整的电磁频谱战知识图谱框架,并将框架作为核心来实现对于知识图谱的合理构建,更好的体现出框架所具备的实用性。

一、电磁频谱战知识图谱的基本概述随着科学技术的高速发展,以及军事领域内部发展变革的持续深入,各类信息化技术以及现代化装备已经得到了大规模应用,这也使得传统战争模式逐步转变为了以信息化技术为主的机械化战争模式。

在这种高倍镜下,电磁频谱无论是在加密通信、情报侦察还是指挥控制等方面,都起到了十分重要的作用,但由于资源相对有限,使得敌我双方在电磁频谱领域当中的竞争越来越激烈,为了在战争中占据主动地位,获取到更加显著的电磁优势,就要在复杂的电磁环境中,针对敌方所进行的各种行动进行及时反应,这就需要利用计算机设备来实现对于信息的快速组织与处理,并及时将信息转变为能够人为认知模式。

战场复杂电磁环境频谱管理仿真技术

战场复杂电磁环境频谱管理仿真技术

战场复杂电磁环境频谱管理仿真技术汤军【摘要】基于频谱管理仿真平台,介绍战场复杂电磁环境建模方法,构建基础电磁计算环境,建立台站模型以及不同传输手段的传播模型,实现系统级及设备级的仿真.对系统的抗干扰技术和电磁兼容性等进行仿真计算,实现覆盖计算、干扰分析、无线电计算及频率指配,检验系统抗干扰能力和电磁兼容能力,为科学合理地规划和使用频谱资源提供依据.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2010(040)010【总页数】4页(P46-49)【关键词】战场复杂电磁环境;频谱管理;仿真【作者】汤军【作者单位】海军司令部,通信部科研办,北京,100841【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言战场复杂电磁环境是指时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上密集重叠、功率分布参差不齐,对有益电磁活动产生重大干扰,严重影响武器装备效能、作战指挥和部队作战行动的无形战场环境。

频谱管理仿真系统用于模拟生成接近实际的电磁应用背景、评估用频系统的电磁性能、对网络的抗干扰能力进行验证以及对用频系统配置结构进行优化仿真等。

1 战场复杂电磁环境模型在理论研究的基础上,结合实际应用,建立战场复杂电磁环境仿真模型。

建立接近实战的复杂电磁环境是进行频谱管理仿真计算、实验分析及验证的基础。

战场复杂电磁环境模型主要包括:基础计算环境、台站模型和传播模型等内容。

1.1 基础计算环境1.1.1 设计方法基础计算环境的主要任务是对战场复杂电磁环境的构成要素、要素间相互关系和联系,以及系统的全部功能和各要素的基本功能进行设计,按照特定作战场景构建系统级仿真环境。

基础计算环境模型设计方法如下:①明确系统需求及使用背景,掌握作战计划、作战样式、作战任务、战场环境、双方态势、参战兵力编成和武器装备、战斗进程、首长对频谱管理的指示和要求。

背景应考虑作战想定、态势变化、时间阶段和技术保证条件;其环境状态应考虑地理位置、战场界限和资源调度等,明确敌情、我情、天气和地理信息;②掌握战场频谱资源、战场电磁态势、频谱管理网系及保障力量情况,收集汇总频谱资源征用、无线电管理动员需求;③明确系统功能。

战场电磁频谱态势可视化技术综述

战场电磁频谱态势可视化技术综述

战场电磁频谱态势可视化技术综述战场电磁频谱态势可视化技术指的是通过将战场上各种电磁信号的信息以可视化的形式展示出来,帮助作战人员更好地了解和分析电磁频谱的态势。

这些电磁信号包括通信信号、雷达信号、电子对抗信号等。

战场电磁频谱态势可视化技术的发展主要有以下几个方面:
1. 电磁频谱监测系统:通过部署在战场上的传感器和探测设备,对战场上的电磁信号进行实时监测和采集。

这些设备可以捕获不同频段的信号,并将其输出为数字信号,为后续的处理和可视化提供数据源。

2. 信号处理和数据融合:通过对采集的信号进行处理和分析,提取出关键的信息,并将不同频段和不同来源的信号进行融合。

这些数据融合的技术可以将不同来源的信号进行关联,从而更好地理解电磁频谱的态势。

3. 可视化技术:将处理和融合后的数据以可视化的形式呈现出来,可以采用图表、地图、热力图等方式进行展示。

通过这种方式,作战人员可以直观地了解电磁频谱的分布、强度和变化趋势,从而做
出更加准确的判断和决策。

4. 智能分析和决策支持:结合人工智能和机器学习等技术,对电磁频谱的可视化结果进行智能分析和推理。

通过机器学习算法,可以从历史数据中发现规律,预测未来的态势,并生成相应的决策支持报告。

综上所述,战场电磁频谱态势可视化技术能够帮助作战人员更好地了解和分析电磁频谱的态势,提高指挥决策的准确性和实时性。

这是一个涉及多个学科和技术的综合性领域,将继续在军事作战中发挥重要作用。

作战样式与形式浅析

作战样式与形式浅析

作战样式与形式浅析发布时间:2022-07-06T01:55:31.013Z 来源:《科学与技术》2022年3月第5期作者:张海军于红娟常超伟雷亚丽[导读] 在现代战争中,对现代作战样式与形式进行分析研究是打赢现代战争的新模式。

张海军于红娟常超伟雷亚丽北方自动控制技术研究所,山西太原 030006摘要:在现代战争中,对现代作战样式与形式进行分析研究是打赢现代战争的新模式。

本文首先阐述了与作战相关的基本概念,然后介绍了作战样式的形式化描述方法,最后重点研究了现代战争常见作战样式,为指挥员正确实时作战提供参考。

关键词:作战作战样式形式化描述引言不同战争形态决定着特定的作战方式,并呈现出显著的作战行动特征,也反映着所处社会时代的特征。

例如,机械化战争下或工业时代的主要作战样式为闪电战阵地战、游击战、战役战、空地一体战、初级电子战等。

战线式、接触式、对称式阵地式分散式和合同作战是机械化战争的典型作战行动特征。

而进入信息时代后,在信息化条件下高技术局部战争中作战样式则发生了根本变化,其相应的作战行动特征为非线式、非接触式、非对称式、新概念式作战等,且基于信息系统的体系作战日益凸显,一体化联合作战、精确作战基于效果作战和无人化作战已成为具有现代战争特色的作战方式方法及作战行动。

以此,研究现代作战样式与形式是非常有必要的[1]。

1概念与内涵作战是武装力量攻击或抗击敌方的行动,它包括各种类型、形式样式的作战。

作战类型、作战形式、作战样式、作战要素、作战单元、作战行动等共同构成了作战基本概念。

(1)作战类型。

作战类型系指按照作战行动的性质对作战所做的基本分类,分为进攻和防御两大类型。

(2)作战形式。

作战形式系指作战行动整体或基本的表现形态。

如运动战、阵地战、游击战曾是中国革命战争的基本作战形式。

现代战争的基本作战形式是联合作战,其实质是体系作战。

(3)作战样式。

作战样式系指按敌情、战场环境等不同情况,对作战类型的具体划分。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

•技术省沿•航天电子对抗2017年第5期电磁频谱战作战样式初探张余,柳永祥,张涛,陈勇(国防科技大学第六十三研究所,江苏南京210007)摘要:针对目前热议的电磁频谱战概念能力开发问题,在分析对比国内外电磁频谱战概 念内涵基础上,给出了电磁频谱战定义。

研究了电磁频谱战主要活动,给出了电磁频谱战作战样式,为电磁频谱战能力开发提供指导。

关键词:电磁频谱战;作战样式;低功率;零功率;机动式;认知化中图分类号:TN971 文献标识码:AThe patterns of operations for the electromagnetic spectrum warfareZhang Y u,Liu Yongxiang,Zhang Tao,Chen Yong(The 63rd Institute,National University of Defense Technology,Nanjing 210007 ,Jiangsu,China) Abstract:To the hot topic on the concepts and capability of the electromagnetic spectrum warfare? the def­inition of electromagnetic spectrum warfare is given, after analyzing its concepts and connotation defined bysome experts at home and abroad. Its related actions are studied, and its patterns of operation are proposed,which provides guideline for the capability development of the electromagnetic spectrum warfare.Key words:electromagnetic spectrum warfare;pattern of operations;low power;zero power;flexible;cognition〇引言随着世界新军事革命的深人发展,战争形态加速 向信息化战争演变。

电磁频谱是侦察监视、指挥控制、武器制导、电子对抗、敌我识别、预警探测等信息的共 同载体,是链接陆海空天跨域协同作战的纽带,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。

可以说,未来信息化作战,谁赢得了制电磁权,谁就掌握了战场的主动权。

美军 为了进一步巩固其在电磁频谱领域内的霸主地位,强化电磁频谱和电子战在未来信息化战争中强耦合关 系,提出了“低功率至无功率”电磁频谱战概念,更加突 出了对战场电磁频谱的控制,并通过控制电磁频谱来 控制其它作战域。

1电磁频谱战概念内涵根据2015年12月发布的《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收稿日期:2017 - 09 - 01 ;2017 - 09 - 28 修回。

作者简介:张余(1983 -),男,工程师,硕士,从事电磁频谱领域研究工作。

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]。

2016年10月,联合条令注释JDN 3-16:《美 军联合电磁频谱作战》对电磁频谱作战的概念进行了 进一步的诠释,将其定义为:旨在利用、进攻、防御和管 理电磁环境的协同军事行动[2]。

国内吕跃广院士认为 电磁频谱战是综合考虑到战争形态变化、电子信息技 术发展和频谱应用现实挑战后的基础上对“电磁频谱 领域进行的军事通信、传感和电子战等军事行动”这一 概念的修订或重新定义,其目的在于强化电磁频谱管 理和电子战在未来战争中的强耦合关联[3]。

综合国内外对电磁频谱战概念内涵的理解,可将 电磁频谱战定义为:电磁频谱管理深度融人军事通信、传感和电子战等电磁频谱域军事行动的作战行动,主 要是通过电磁态势感知、电磁频谱应用、电磁管控等一 系列联合行动来实现电磁频谱域内军事通信、传感和 电子战等所有军事行动的综合统筹、整体联动、协调同 步,夺取电磁频谱优势。

电磁频谱战是电子战与频谱管理行动的融合,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。

电磁频谱战的关键是观念的转 变,即将电磁频谱视为一个机动空间而不只是一种要 管理或分配的资源。

同时,电磁频谱战不仅关注对电—丄4:—14•技术省沿•张余,等:电磁频谱战作战样式初探2017, 33(5)磁作战环境的管理,同时还关注对电磁作战环境的利 用、进攻和防御,实现电磁频谱域内所有军事行动的统 筹优化、综合集成和协调同步,最终消除冲突,增强行 动的统一性。

2电磁频谱战主要活动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、电磁频谱应用、电磁频谱进攻、电磁频 谱防御和电磁管控等活动来实现电磁作战环境内作战 兵力运用的统一性、高效性,其相互关系如图1所示。

1)电磁态势感知电磁态势感知主要借助由频谱监测网系、电子侦 察网系、电抗侦察网系、气象环境探测网系等电磁感知 系统组成的陆海空天多域立体化电磁态势感知网,观电磁管控电磁行动管控电磁频谱管理L lm幌频谱进攻义_—电麵冲f保 <达干扰 障1111、电子防御电磁频谱参电磁频谱防御一数防泄路雷达干扰技术侦察民用无线电监测其他战场感知军用频谱监测电子对抗侦察电磁态势感知测收集电磁环境基础数据及电磁信号数据,借助电磁 态势信息获取系统,从电磁态势数据库中提取融合频 谱资源数据、台站数据、作战数据等,生成电磁环境态 势、装备用频态势、敌方威胁态势,为电磁频谱应用、电磁管控、电磁频谱进攻和电磁频谱防御等活动提供电 磁态势信息服务,是电磁频谱战基础性、支撑性的重要 活动之一‘。

2) 电磁频谱应用电磁频谱应用是电磁管控、电磁频谱防御的主要 对象,是电磁频谱进攻的主要目标,是整个电磁频谱战 的核心,主要是利用电磁能量传递来实现电磁行动各 单元、武器系统的联通,即通信传输。

典型的通信传输 应用主要有:为保障作战部队指挥而建立的短波通信、超短波通信、数据链、卫星通信、微波通信等;通过电磁 波传递来测定目标的位置、速度、方向、时间和频率等 参数而进行的无线电导航定位和卫星导航定位等;利用电磁频谱来传递武器控制指令而进行的遥控制导、指令制导、波束制导、寻的制导等。

3) 电磁管控电磁管控是通过行政、技术和工程等手段来筹划、协同和管控电磁频谱使用及其电磁作战行动,其目的 一是确保用频武器系统不会产生或遭受不可接受的电 磁干扰,保障用频武器装备能够正常获取充足的频谱 资源,正常发挥装备效能;二是确保陆、海、空、天、网络 空间内电磁频谱域能力能形成整体联动的一体化联合 电磁频谱作战能力。

电磁管控将实现电磁态势感知、电磁频谱应用、电磁频谱进攻和电磁频谱防御行动实 现全面整合、密切协同,是激烈对抗、竞争拥塞的电磁 作战环境中最有效的整体联动模式。

4) 电磁频谱进攻电磁频谱进攻是电磁频谱战能力在电磁作战环境 中的直接体现,通过运用电磁能和定向能来控制电磁 频谱或破坏敌方正常使用电磁频谱的军事行动,电磁 频谱进攻是在电磁管控的整体统筹、密切协同下,保障 己方电磁频谱应用和电磁频谱防御正常实施,通过主 动或被动方式降低、抵消和破坏敌方使用电磁频谱的 能力,从而降低其作战能力。

5) 电磁频谱防御152017, 33(5)航天电子对抗电磁频谱防御是为确保己万或友军电磁频谱正常 安全使用而采取的行动,主要是通过行政和技术手段 来减少己方电磁频谱参数泄露风险、消除或减缓电磁 干扰造成的影响,目的是确保电磁频谱保密性安全和 电磁频谱可用性安全。

3电磁频谱战作战样式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,电磁频谱战作战样式也不再 局限于电子干扰与抗干扰、电子侦察与反侦察、电子欺 骗与反欺骗、电子摧毁与反摧毁等电子战传统作战样式,而是在此基础上进一步发展升华。

通过对国内外 电磁频谱战概念能力和系统能力的研究可知,电磁频 谱战主要是利用所有发射或接收信号的平台、装备或 有效载荷都可能对未来电磁频谱战产生消极或积极影 响这一事实,向低功率、零功率和机动式方向发展,从 而有效应对敌方利用有源/无源传感器以及低截获概 率/低检测概率传感器和通信设备进行对抗而产生的 威胁,因此,根据电磁频谱战的特点,电磁频谱战的主 要作战样式可分为低功率电磁频谱作战、零功率电磁 频谱作战、机动电磁频谱作战和认知化电磁频谱作战 等,如图2所示9图2 电磁频谱战主要实现方式1)低功率电磁频谱作战低功率电磁频谱作战指的是在电磁频谱域内利用 低功率、低截获概率/低检测概率有源传感器、发射设 备或通信设备等手段对敌目标开展的侦察、干扰、摧 毁、削弱、破坏其正常使用的一系列电磁对抗措施及其行动,主要包括低功率电磁频谱感知、低功率电磁频谱 防御和低功率电磁频谱进攻。

低功率电磁频谱感知主要指的是在电磁频谱域内 利用低功率、低截获概率/低检测概率有源传感器或者 发射设备配合无源传感器来跟踪、测量、识别、定位敌利用低截获/低检测单基有源传感器独立探测敌方目标利用低截获/低检测多基有源传感器协作探测敌方¥¥利用多个低截获/低检测单基有源传感器探测敌方¥¥利用分布式干扰技术实施抵近式低功率干扰利用信号自身及传输特征实施精确式低功率干扰利用灵活组网技术传递电磁信息利用低截获/低检测概率传输技术传输电磁信息利用射频隐身战技术减少无用电磁信息辐射_________利用单基或多基无源传感器感知电磁目标利用外辐射辅助无源传感器感知非电磁目标利用无源设备破坏敌电磁攻击行动利用无源设备干扰敌电磁信号传输利用行政手段及战术运用规避敌侦收行动利用目标战隐身战技术隐藏非电磁目标系统利用多功能传感系统感知目标态势利用多传感系统组网感知目标态势_________________利用资源调度技术实现“固定式”干扰机的机动应用利用综合智能干扰技术实现快速灵巧有效的电磁攻击利用灵活用频技术实施盲目式主动防御利用认知与综合集成技术实施针对性主动防御利用态势感知、行动管控、攻击防护、评估反馈构建 完整的“侦、控、打、评”的电磁频谱作战链条电磁频谱战16•技术省沿•张余,等:电磁频谱战作战样式初探2017, 33(5)陆海空目标,收集敌陆海空目标信息的一种作战样式。

为有效降低己方有源传感器被敌方反探测风险,低功 率、低截获概率/低检测概率探测技术因能通过控制功 率、方向、波束宽度或分析复杂度等来降低敌方反探测 反利用的风险而得到了迅速的发展及应用,从而推动 了低功率电磁频谱感知能力开发及发展,其主要实现 方式有利用低截获/低检测单基有源传感器独立探测 敌方目标、利用低截获/低检测多基有源传感器协作探 测敌方目标和利用多个低截获/低检测单基地有源传 感器组网探测敌方目标等。

相关文档
最新文档