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什么是电磁频谱战?

发布时间:2019-11-12信息来源:电科防务研究
2015年,对于电子战领域而言,是非常重要的一年,甚至可以说是过去10年以来最重要的一年,没有之一。因为这一年,电子战领域内的“大事件”一件一件应接不暇、争相扎堆。
一、2015,电子战大事件“扎堆”的一年
这一年,电子战 领域发生了太多的大事件,其中有2件或许 可能引领未来至少10年电子 战领域发展方向的大事:

(一)、2015年12月,美国战 略与预算评估中心(CSBA)发布了一篇名为《电波制胜:重拾美 国在电磁频谱领域的主宰地位》的研究报告,提出了“电磁频谱战(EMSW)”理念及“低功率到零功率”作战概念的提出(后者被 视作是前者当前所处的阶段)。

《电波制胜:重拾美 国在电磁频谱领域的主宰地位》

(二)、同样是2015年12月,美国国 防部首席信息官(CIO)特里·豪沃森表示,美国国 防部将有望把电磁频谱视作一个作战域,有专家称之为继陆、海、空、天、赛博空间之外的“第6个作战域”。

美国国 防部将有可能把电磁频谱视作一个作战域,有专家称之为继陆、海、空、天、赛博空间之外的“第6个作战域”

其实,仔细分析可以看出,这两件 事情实际上是同一件事:如果将 整个电磁频谱视作一个“作战域”,那么发 生在这一作战域内的所有敌对行为、行动自 然也就成为一类战法,就如同空域内的“空战”、海域内的“海战”一样。电磁频 谱域内的所有敌对行为、行动自然也就叫做“电磁频谱战”。

如果将 整个电磁频谱视作一个“作战域”,那么发 生在这一作战域内的所有敌对行为、行动自 然也就成为一类战法,就如同空域内的“空战”、海域内的“海战”一样
这种逻 辑关系很好理解,但不好 理解的是究竟什么是“电磁频谱战”,或者说,这种战法的内涵、外延、与电子 战的区别到底有哪些。接下来,就该问 题简单阐述一下。
二、概念层出的年代:电子战、频谱战、电磁频谱战
近几年,老美提出了(炒出了)很多新概念(如,电子战、频谱战、电磁频谱战),而且这 些概念大多都是坑。更可气的,老美习 惯于挖个坑就走(这一点跟温瑞安、南派三叔很像),连一掊土都不埋。这样,这些概 念就留下了无尽的“咂摸空间”,导致对 概念本身的理解千差万别。

近几年,老美提出了(炒出了)很多新概念,而且这 些概念大多都是坑
因此,本部分 先简单对这电子战、频谱战、电磁频 谱战概念进行简单阐述,以期理清其内涵、外延,并未辨 析这三者之间的关系奠定基础。
(一)电子战:概念最明确的战法
在这3个概念中,电子战是历史最悠久、概念最清楚的一个。根据美 国多军种联合作战条令《JP 3-13.1:电子战》的描述,“电子战 是指利用电磁能和定向能来控制电磁频谱或攻击敌人的军事行动。包括三种功能:电子攻击(EA)、电子防护(EP)和电子战支援(ES)。”电子战 三种功能的具体描述如图 1所示。

图:中国电科 张进

(二)频谱战:赛博战、电子战融合的产物
传统计算机网络的“无线化”和传统无线通信的“网络化”共同促 成了电磁频谱与赛博空间的融合,而这二 者的融合又促成了电子战与赛博战的融合。然而,历史上 并没有相应的名词来描述这一融合后的战法,于是乎,“频谱战”(spectrum warfare)就应运而出。
2013年,美国防 部创造了一个新词汇来描绘电子战与赛博战融合后的战法,即“频谱战”。在美国 国防部这种倡议下,美国各 军种也各自开发了类似相关项目:
1、2013年11月,美国空 军正式发布先进新型频谱战环境研究(ANSWER)项目标书;
2、美国陆 军发起了赛博电磁活动(CEMA)倡议,以实现电子战、赛博战、电磁频谱运作(EMSO)领域融合;

美国陆 军发起的赛博电磁活动(CEMA)倡议
3、2013年4月,美海军 作战部长专门撰文阐述有关赛博空间与电磁频谱、赛博战 与电子战融合的理念(即“赛博与电磁环境”),美海军 还启动了网络与电磁频谱(NES)路线图研究。

2013年4月,美海军 作战部长专门撰文阐述有关赛博空间与电磁频谱、赛博战 与电子战融合的理念
(从上述描述可以看出,实际上将“spectrum warfare”翻译成“频谱战”是不妥当的,译作“谱战”可能更合适,因为其 核心本质实际上是“电子战 与赛博战交叉的部分”。但既然“频谱战”已经叫了两三年,木已成舟,也只有顺其自然了。)

(三)电磁频谱战:电子战 外延的大幅扩展
《电波制胜:重拾美 国在电磁频谱领域的主宰地位》研究报告并未给出“电磁频谱战”的本质性定义,只是笼 统地给出了一种构成性的描述“将美国 军方在电磁频谱中执行的所有行动都视为电磁频谱战的一部分”。尽管缺乏具体定义,但不得不承认,这种描 述已经大大超越了传统“电子战”的范畴。

“电磁频谱战”描述已 经大大超越了传统“电子战”的范畴
报告认为,自从军 方开始将电磁频谱用于作战行动以来(大致是 从第一次世界大战),电磁频 谱战就已经存在了,只是不 同时期其外在形态有所不同,如图 2所示。而当前 及未来较长一段时间内,电磁频 谱战的外在形态主要是“‘隐身’与‘低功率网络’的较量”,即,报告所称的“低功率到零功率作战”。而“低功率到零功率”作战理 念中主要涉及如下几类系统:低功率电子对抗系统,如,利用网 络化低功率诱饵对敌方传感器实施抵近式干扰、诱骗;低截获概率/低检测概率(LPI/LPD)传感器,如,无源雷 达与多基地雷达、无源相干定位系统;低截获概率/低检测概率通信系统。

制图:中国电科 张进

三、 这些概 念之间到底嘛关系?
简单地对这3个概念进行描述以后,自然会 产生一个新问题:这些概 念之间到底有什么关系?简而言之,个人认为,这3个概念 之间的关系如图 3所示(仅作示意,圈的大 小与该战法的实际覆盖范围大小无关)。

制图:中国电科 张进
具体来说,上述3个概念 之间的关系可以从如下几方面进行解读。
(一)从概念内涵外延来看,电磁频 谱战是电子战的扩展
这一点很好理解:电子战 是电磁频谱内执行的众多活动之一,而电磁 频谱战则包括电磁频谱内执行的所有活动。这一点从《电波制胜》报告中 有关电磁频谱战历史阶段的划分中既可以清楚看出:
第一阶段(一战):电磁频 谱战包括了通信等“有源”手段和通信侦察等“无源”手段,而当时 的电子战则仅包括通信侦察这一种电子战支援手段。

电磁频谱战的起源

第二阶段(二战、冷战):

电磁频 谱战包括了通信与雷达等“有源”手段、通信与雷达干扰等“有源对抗”手段,而当时 电子战则仅包括通信与雷达干扰等“有源对抗”手段。

第二次世界大战中“有源网络”与“有源对抗措施”的较量

第三阶段(冷战后):

电磁频 谱战包括了低截获概率/低检测概率通信等“无源”通信手段、无源雷达等“无源”感知手段、隐身等“无源对抗”手段,而此时 电子战仅包括隐身等“无源对抗”手段(备注:在电子战领域,隐身被 视作一种无源干扰手段)。

无源雷达/无源相干定位

从上述描述可以看出,不管处 于什么历史时期,电磁频 谱战的外延始终比电子战的外延要广阔,而且始 终是电子战外延的扩展。可以简 单地认为电磁频谱战比电子战“大”。

(二)从阐述角度来看,电磁频谱战更强调“冲突”本身,而电子 战则强调己方如何“应对”
除了概念“大小”之别以外,电磁频 谱战与电子战的阐述角度还有很大的差别。笔者认为,这种差 别才是二者本质的、核心的差别。
1、电磁频谱战更强调“冲突”本身。
若从词性的褒贬来说,电磁频谱战是一个“中性词”,即,只强调 电磁频谱中的冲突形态,而并不 强调己方或敌方。这一点,从上文 中电磁频谱战各阶段的划分也可以看出。当然,具体到每个国家,都会有 针对各自国情的电磁频谱战战略、战术、技术,但这并 不意味着电磁频谱战概念本身的“中立性”。

电磁频 谱行动的包含范围相对广泛

2、电子战强调己方如何“应对”。

同样,若从词性褒贬来说,电子战是一个“褒义词”,即,强调己方如何攻(电子攻击)、己方如何防(电子防护)、己方如何侦察(电子战支援)。

因此,可以得出如下结论:电磁频 谱战描述的是一种客观战争形态,而电子 战描述的则是一种战法。

(三)从趋势来看,频谱战将是电子战、赛博战 中最具活力的那部分
关于频谱战,既可以 视作是电子战向赛博战扩展的战法,同样亦 可视作是赛博战向电子战延伸的战法,还可以 视作是电子战与赛博战融合的一种战法,再或者 可以从技术角度简单称之为“基于电 磁频谱接入的赛博战”。

然而,不管从哪方面来看,随着电 磁频谱与赛博空间融合深度、广度的不断提升,频谱战 这种战法必将成为电子战、赛博战 中最具活力的那部分。网电一体战、战场网 络战等均属于频谱战的典型形态。

当然,从这种描述可以看出,“电磁频谱战”与“频谱战”有着本质的不同:电子战 是电磁频谱战的一部分,而频谱 战是电子战的一部分。

四、老美哪些武器、系统有望成为频谱战、电磁频谱战“利器”?
首先需要说明一点,由于频谱战、电磁频 谱战都是新提出的概念,因此,目前没有哪一类武器、系统是 专门是为这两种理念而设计的。因此,本部分 仅仅阐述那些刚刚好在功能层面契合了上述两种理念,且“有望”在未来 更进一步的武器、系统。

(一)网络化、抵近式 电子攻击系统有望成为典型的下阶段电磁频谱战(低功率到零功率作战)系统
根据电 磁频谱战相关阐述,下阶段电磁频谱战(低功率到零功率作战)将主要 依赖如下三类系统:低功率电子对抗系统、低截获概率/低检测概率传感器、低截获概率/低检测概率通信系统。

这三类系统中,最犀利、最具攻 击性的无疑是低功率电子对抗系统,如,网络化 低功率抵近式电子攻击系统。其实,美军已 经拥有类似系统。从最初的“狼群”系统到最近DARPA正在开发的“小精灵”系统都属此类,它们具备共同的特点——网络化、小型化、低功率、抵近式运作。

其中,最典型的非“小精灵”莫属。2015年9月16日,DARPA发布了“小精灵”电子战 无人机项目征集书,旨在开发一种小型、网络化、集群作 战电子战无人机。该无人机属于一种“半一次性”(semi-expendable,即,尽可能 回收并重复使用)侦察与电子战无人机,可以由C-130运输机 携带至防区外并发射出去(如图 4所示),无人机 之间通过网络化来实现压制敌方导弹防御系统、切断敌 方通信乃至向敌方数据网络中注入恶意代码等功能。

(二)基于无 线注入的赛博攻击系统有望成为典型的频谱战系统

作为电 子战与赛博战融合的产物,频谱战可以视作是“具备赛 博战能力的电子战”,亦可视作“具备电 子战能力的赛博战”。从技术层面来讲,可以简单地称之为“基于无 线注入的赛博战”。

这类系 统美军也已经研究了很多年——如果从2001年在美 国国防部递交国会的《网络中心战》报告中首次提到“舒特计划”(Project Suter)算起,这种研 究至少已经持续了15年的时间。当然,有关“舒特计划”的方方 面面始终虚虚实实、真假难辨,但这并不能让其“入侵敌防控网络”等充满 科幻气息的魅力稍减。

“舒特计划”被称为“赛博界的黑骑士”

除了“舒特计划”以外,美军还 有很多系统据称也都具备这类能力,例如:美国海 军主导研究的下一代干扰机(NGJ)据称就 具备向敌方战场网络注入恶意代码的能力。

为美海 军研制的下一代干扰机(NGJ)据称就 具备向敌方战场网络注入恶意代码的能力

而最近 美军正在研究的赛博攻击吊舱则进一步体现了其对于“基于无 线注入的赛博攻击”这种典 型频谱战作战样式的坚持。2015年3月17日,据报道,美国正在为F-35“联合攻击战斗机”研制一 种吊舱形式的赛博攻击系统。美军高层表示,赛博攻 击吊舱不会降低飞机的隐身性能。尽管美 军未透露该吊舱相关技术细节、开发细节(如,承包商),但有专家分析认为,虽然该 吊舱的目的是攻击敌方赛博系统,但它更 可能是一种与传统电子战相关的系统,能够产生攻击波形。

五、结语
尽管笔 者的主要目标是辨析电子战、频谱战、电磁频谱战这3个概念,但实际 上概念本身并不重要,重要的 是哪些概念真正有可能落地。

转载自:“电科防务研究”公众号

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