一、一次电磁机动战案例 未来战场上,电磁频谱博弈过程中很难存在始终保持压倒性优势的一方,美军亦是如此。因此,美海军提出了电磁机动战理念,其核心是通过电磁机动这种手段来确保美军在电磁频谱内的行动自由,并在诸多实战中不断践行该理念。可见,该理念不再寻求所谓“信息优势”或“信息主宰”,而更加务实地强调“电磁行动自由”。这一理念的基本原理很简单:战争本质上是火力与机动能力的较量,而火力占优的情况下,只要提升机动能力自然就可以获得总体优势。 2018年4月14日当地时间04:00,美国、英国和法国三国联军(下文简称“联军”)对所谓叙利亚多个化学武器生产、研究和仓储设施进行了打击,共投射了105枚精确制导巡航导弹,导致40人丧生。此次空袭目标有3个,2个位于霍姆斯西部(欣沙尔化学武器储存点、欣沙尔化学武器掩体),1个位于大马士革(巴沙尔研发中心),如图1所示。 在此次空袭中,美军将电磁机动战理念考虑在内。其诸多武器装备的配置是基于“与俄罗斯电子战能力进行动态博弈”这一想定而做出的,这意味着即便俄罗斯电子战能力介入,美军依然可以确保其在电磁频谱内的行动自由。尽管最终证明俄罗斯并未介入,但美军对于电磁机动战这种理念的坚持,无疑可以带来很多遐想。或许机动角度才是最贴近作战或战争“本质”的研究维度之一。具体到电磁频谱领域,电磁机动方为王道。 二、美海军电磁机动战综述 在美国海军研究办公室2015年发布的《海军科技战略》中,对电磁机动战进行了如下阐述,“电磁频谱是一个关键的作战机动空间,可用于对所有频谱活动的连续、实时感知。频谱主宰是首要组成部分,包括聚焦于理解和塑造战斗空间的通信、监视、电子战等工作。可以利用超宽带系统并结合频谱监测能力,来充分利用未使用的频谱部分,避免当前因人工解冲突而耗费的大量人力资源。保证所有频谱接入能力是战斗空间感知和威胁监视/武器传感器交战的要点。” 1. 美海军电磁机动战目标 2. 美海军电磁机动战特点 电磁机动战的“主战场”是电磁作战环境(EMOE)。电磁机动战将电磁频谱视作一个基本作战域。顾名思义,电磁机动战主要在电磁频谱域内展开,而具体到战场作战,则主要是在电磁作战环境内展开。 电磁机动战的“机动范围”可扩展至电磁-网络空间环境。随着电磁频谱与网络空间的不断融合,二者间的界限越来越模糊,因此“跨界机动”的几率会越来越高。 电磁机动战是“电磁频谱内的一种分布式网络化机动活动”。通过规划、协同多种“射频活动”来实现比一种射频活动更为强大的电磁频谱“集体机动效能”,因此可以将电磁机动战视作“电磁频谱内的分布式网络化机动活动”。 获取电磁频谱机动自由是电磁机动战的直接目标。与其它域内的机动战类似,电磁机动战的直接目标是实现电磁作战环境内的机动自由,进而获取信息主宰能力。 3. 美海军电磁机动战效能衡量标准 从这一角度来讲,可以将电磁灵活度(EMA)作为衡量电磁机动战效能的主要参数:若电磁灵活度很高,则部队可以实现在更为复杂的电磁作战环境(如,敌方防守严密或难以突防的电磁环境)下有效机动。从这一角度可以看出,电磁灵活度高则意味着可在电磁攻防过程中实现避实就虚(而非蛮力突防),即充分利用敌电磁作战环境“缺口”。 4. 美海军电磁机动战理论基础 从上图可看出,OODA的闭环速度、闭环准确性对于实施一次成功的电磁机动战至关重要;电磁机动战的机动时间取决于OODA的闭环速度、传感时间、处理时间、分析时间。 然而,电磁机动战是一个敌我双方动态博弈的过程。因此,仅考虑己方的机动时间还不够,必须加入博弈的动态性进行综合研判,而动态性也由此成为了电磁机动战的主要特性。综合考虑敌我双方动态博弈过程的情况下,机动-攻击比(μ/ρ)并非越大越好,等于1即是最佳状态,如表1所示。 表1 不同情况下的电磁机动战效能 5. 美海军电磁机动战的技术基础 灵活的电磁频谱(射频)接入技术。该技术是电磁机动战战法实施的先决条件。 实时电磁战斗管理与态势感知技术。该技术是制定机动策略、“机动路线”、机动规划的态势感知与流程基础,同时也是感知并洞悉环境、评估威胁、避免欺骗的基础。 灵活的模块化、开放式、可扩展、可重构系统技术。该技术主要是奠定电磁机动战的硬件基础。 算法与策略重用、重构技术。即,基于软件无线电理念的技术,该技术主要是奠定电磁机动战的软件基础。 6. 美海军电磁机动战主要功能 战场态势感知。电磁机动战的战场态势感知功能主要为实现对所有辐射的感知、分辨、理解,包括如下功能:多谱传感;无源探测跟踪与目标定位;实施频谱感知;网络态势感知。 可靠指控。电磁机动战的可靠指控功能主要是确保安全可靠通信路径基线(此处“指控”指广义的指控通信与网络),包括如下功能:鲁棒且弹性的电路、收发信机、链路;电子防护、网络安全、电磁环境效应工程。 机动。电磁机动战的机动功能主要是实现电磁频谱的灵活应用,包括如下功能:辐射管理;扩频等低检测概率能力;欺骗与诱饵;无缘与自动化作战。 一体化火力。电磁机动战的火力功能主要是在电磁频谱内实现各种效应,包括如下功能:电子攻击,含定向能;网络作战;网络化传感器与武器系统;辅助战斗管理。 三、广义电磁机动刍议 物理域(陆海空天)、电磁域(电磁频谱)、网络空间域内的作战(攻防)均可从“机动能力”角度来阐述。其中:物理域内的机动能力是基于流体力学等理论的机动;电磁域内的机动能力是基于电动力学的机动;网络空间域内的机动能力目前尚无达成共识的基础理论,可姑且称之为“逻辑动力学”。总之,各主要作战域内的作战均可以“机动战”来概括。 因此,本文在美海军电磁机动战能力进行扩展的基础上,提出了“广义电磁机动”的概念。 与物理空间、网络空间内的机动类似,广义电磁机动指主要发生在电磁频谱内(机动范围可扩展至物理空间或网络空间)的各个维度上的机动,这些机动维度包括空域、时域、频域、能域、调制域(或广义的码域)。物理域、电磁频谱域、网络空间域内的机动对比关系如表 2所示。 表2 物理机动、电磁机动、逻辑机动的对比 与物理空间的机动能力类似,广义电磁机动战能力的内涵主要包括如下几个要素:机动环境(在哪里机动)、机动内容(机动什么)、机动方法(如何机动)、机动目标(向谁机动)、机动效能(实现什么效能),即将何种效能通过何种方式机动到何种对象。广义电磁机动内涵表述如表3所示。 表3 电磁机动能力要素 广义电磁机动是整体作战的一部分,必须以作战规划为主要依据。此外,整个机动过程中必须以目标电磁作战环境模型为核心,在策略与模型库的辅助下,实现持续的观察、闭环决策与优化。 因此,电磁机动模式主要包括空域机动、时域机动、频域机动、调制域机动、码域机动等,其中,码域机动是网络机动的典型机动模式,但随着网络空间与电磁频谱之间融合程度的不断提升,电磁频谱域内的机动也越来越多地涉及该域的机动。任何一种机动模式都要视电磁频谱本身的特性而有所不同。
点一点前情回顾 Ⅰ-卷首语:美军电磁频谱作战:新瓶?新酒 电磁频谱作战这一作战模式的提出,并未在理念层面带来更多的“透明度”,反而带来了更多的“迷雾”。这些“迷雾”可归结为一个问题:电磁频谱作战究竟是“新瓶装旧酒”、“旧瓶装新酒”,还是“新瓶装新酒”? ↑点击查看详情↑ Ⅱ-美军电磁频谱领域转型综述 近几年,美军电子战领域乃至整个电磁频谱领域都经历了全面且深刻地转型,主要表现在:正式承认电磁频谱是一个作战空间;正式确立了电磁频谱作战这一新型作战样式;明确了实现电磁频谱内行动自由的愿景与目标。 ↑点击查看详情↑ Ⅲ-美军联合电磁频谱作战特点分析 电磁频谱作战相对于传统电子战而言,在观念上有了很大的转变,而从某种意义上讲,观念转变比理论与技术创新、装备研发更加重要。 ↑点击查看详情↑ Ⅳ-从条令变迁看美陆军网络电磁行动理念的发展 电磁频谱作战相对于传统电子战而言,在观念上有了很大的转变,而从某种意义上讲,观念转变比理论与技术创新、装备研发更加重要。 ↑点击查看详情↑ Ⅴ-美军电磁战理念及其突破性理论与技术发展研究 “电磁战”术语替代“电子战”术语存在多方面原因,但总体而言可看作一种理念的本质回归。除此之外,术语替换还体现出了美军希望在电磁战(乃至整个电磁频谱作战)理论与技术方面寻求突破与颠覆的“破局”的重要思想。 ↑点击查看详情↑ Ⅵ-美军电磁频谱作战情侦融合特点探析 美军《JP 3-85》条令中,传统电子战被电磁战替代,其感知能力也由电磁利用实现,电磁利用既包括了传统的电磁支援(侦察),也包括了新增加的信号情报(情报),这意味着“支援侦察 信号情报=利用”,充分体现了电磁频谱作战在态势感知方面的“情侦融合”的特点。 ↑点击查看详情↑ 敬请期待后续报道 Ⅷ-美军网络化协同电子战系统与项目综述 20年来,美军致力于充分挖掘网络化协同电子战装备技术发展潜力,并采取了一系列举措。近年来,美军开发了一系列网络化协同电子战系统与项目(以“舒特”计划、EA-18G电子战飞机等为典型代表),并取得了一系列突破。 Ⅸ-DARPA面向认知电子战的射频前端虚拟化与智能化项目综述 为提升射频前端可重构能力并最终高度“软件化”,以及提升射频前端的认知能力并最终实现高度“智能化”,DARPA开发了一系列研究项目,以ART项目、ACT项目等为典型代表。 END 世界军事电子领域2021年度十大进展 |
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