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聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的發(fā)展特點(diǎn)與技術(shù)分析

QuTG_CloudBrain ? 來(lái)源:《戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)》 ? 2023-11-23 17:14 ? 次閱讀

摘 要為提升聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力,分析聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的發(fā)展趨勢(shì),針對(duì)當(dāng)前作戰(zhàn)過程中涌現(xiàn)的新技術(shù)與新舉措,結(jié)合美軍聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的建設(shè)情況,從組織形式、對(duì)抗方式等維度總結(jié)了現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的四個(gè)嶄新特點(diǎn)。重點(diǎn)分析了未來(lái)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的四項(xiàng)能力需求,即體系作戰(zhàn)能力、多源共享能力、智能認(rèn)知能力和可重構(gòu)能力,并圍繞能力需求,研究了體系作戰(zhàn)支撐技術(shù)和通用技術(shù)兩類關(guān)鍵技術(shù),為提升聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力提供參考。

1 引 言

隨著信息技術(shù)和世界新軍事革命的不斷發(fā)展,現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)時(shí)代[1-3],戰(zhàn)爭(zhēng)的重心逐漸向電磁對(duì)抗偏移[4]。電磁頻譜作為信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素,是偵察監(jiān)視、電磁對(duì)抗、指揮控制、導(dǎo)彈制導(dǎo)等關(guān)鍵紐帶,貫穿于作戰(zhàn)全過程,作用于戰(zhàn)爭(zhēng)全要素,具有十分重要的戰(zhàn)略意義[5],奪取了制電磁權(quán)就意味著奪取了制信息權(quán)[6]。針對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)展開研究,分析和梳理其中組織形式、體系特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)等,有助于把握未來(lái)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的發(fā)展脈搏和技術(shù)需求,推動(dòng)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力快速提升。

2 聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的嶄新特點(diǎn)

近年來(lái),美軍為重拾電磁頻譜優(yōu)勢(shì),圍繞電磁頻譜獨(dú)立成域開展深入研究[7],提出了多種新概念及發(fā)展戰(zhàn)略,出臺(tái)了一系列條令法規(guī),研發(fā)了多種新型武器裝備,代表著世界范圍內(nèi)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的最高水平,帶動(dòng)了聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力躍升,影響了近年來(lái)數(shù)次局部戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)爭(zhēng)形式,使聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)呈現(xiàn)出嶄新的特點(diǎn)。

2.1場(chǎng)景跨越平戰(zhàn)

2020年美國(guó)參聯(lián)會(huì)發(fā)布的《JP3-85:聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)》條令確立了 “聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)”(joint electromagnetic spectrum operations)與“電磁頻譜作戰(zhàn)”(electromagnetic spectrum operations)的戰(zhàn)略地位,正式取代過往的“電磁戰(zhàn)”(electromagnetic spectrum warfare,EMSW)和“電子戰(zhàn)”(electronic warfare)等術(shù)語(yǔ)。新術(shù)語(yǔ)“電磁頻譜作戰(zhàn)”既包含了傳統(tǒng)“電子戰(zhàn)”中針對(duì)無(wú)線通信、雷達(dá)、導(dǎo)航、制導(dǎo)、激光等相關(guān)電路的電子攻擊(EA)、電子防護(hù)(EP)和電子支援(ES)內(nèi)容,又涵蓋了所有與電磁頻譜輻射利用、管理、攻擊、防護(hù)相關(guān)的內(nèi)容,使得聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)具有更豐富的內(nèi)涵(圖1)[8]。

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▲圖1聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)組成 不僅如此,地方民商公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也給爭(zhēng)奪電磁頻譜優(yōu)勢(shì)帶來(lái)了巨大的不確定性。以SpaceX公司為例,“星鏈計(jì)劃”不僅可以在平時(shí)提供通信傳輸功能,更可以在戰(zhàn)時(shí)向美國(guó)軍方提供戰(zhàn)略服務(wù),依托其龐大的衛(wèi)星群體,協(xié)助其完成光電輻射、電磁干擾、通信對(duì)抗等,實(shí)現(xiàn)對(duì)全域戰(zhàn)場(chǎng)的電磁頻譜領(lǐng)域控制。據(jù)公開報(bào)道,在此次俄烏沖突之中,SpaceX公司為烏克蘭提供精準(zhǔn)的目標(biāo)位置并引導(dǎo)精確火力實(shí)施打擊,加拿大MDA公司、美國(guó)Planet公司等地方商業(yè)公司也為烏克蘭提供了相當(dāng)程度的衛(wèi)星服務(wù)。電磁頻譜作戰(zhàn)正逐步融入聯(lián)合作戰(zhàn)進(jìn)程,進(jìn)一步提升了通信保障和指揮控制能力。

2.2面向全域聯(lián)合

隨著智能化和信息化程度的日益提高,電磁頻譜作為鏈接陸??仗旌?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1722/" target="_blank">網(wǎng)絡(luò)空間的重要媒介,貫穿軍事行動(dòng)始末,已經(jīng)被廣泛視為奪取勝利的關(guān)鍵保障[9]。近年來(lái),外軍特別是美軍一直在研究面向全域的電磁頻譜作戰(zhàn)。2012年發(fā)布的《JP6-01聯(lián)合電磁頻譜管理運(yùn)作》和2016年發(fā)布的《JDN3-16聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)》提出了聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)等概念雛形。聯(lián)合出版物《JP3-85》表明,美軍雖然已經(jīng)將電磁頻譜視作一個(gè)獨(dú)立作戰(zhàn)域,但是更為關(guān)注它的聯(lián)合作戰(zhàn)屬性,并明確了聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的概念、組織結(jié)構(gòu)、規(guī)劃流程、實(shí)施步驟,為電磁頻譜作戰(zhàn)面向全域聯(lián)合打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2021年3月19日,美政府問責(zé)局發(fā)布了《電磁頻譜作戰(zhàn):國(guó)防部需要采取行動(dòng)以確保優(yōu)勢(shì)》[10]報(bào)告,基于先前的戰(zhàn)略部署實(shí)施情況分析,再次重申了面向全域聯(lián)合的聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)(圖2)。

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▲圖2電磁頻譜作戰(zhàn)面向多域聯(lián)合 俄軍在電磁頻譜作戰(zhàn)中同樣十分重視多域聯(lián)合。此次俄烏沖突伊始階段,俄軍混編使用動(dòng)能攻擊和電磁攻擊飛行器以?shī)Z取空中和電磁頻譜優(yōu)勢(shì)。在空中,利用掛載有“kh-31”等型號(hào)反輻射導(dǎo)彈和“希比內(nèi)”吊艙的電子戰(zhàn)飛機(jī),實(shí)現(xiàn)對(duì)烏軍地面雷達(dá)和無(wú)線電的干擾,同時(shí)在防區(qū)外使用裝備有“杠桿-AV”等干擾系統(tǒng)的飛行器,配合完成定位和電磁防護(hù)功能;在陸上,俄軍利用“里爾-3”等電子戰(zhàn)系統(tǒng)干擾烏軍移動(dòng)通信。在作戰(zhàn)行動(dòng)中,聯(lián)合了陸域、空域、網(wǎng)絡(luò)空間等,展示了跨域聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力。

2.3突出技術(shù)優(yōu)先

伴隨著大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、多源情報(bào)共享與融合等技術(shù)的飛速發(fā)展,智能化武器裝備的不斷列裝,作戰(zhàn)地域的電磁環(huán)境越發(fā)復(fù)雜,電磁頻譜優(yōu)勢(shì)爭(zhēng)奪呈現(xiàn)出越來(lái)越強(qiáng)的技術(shù)導(dǎo)向。2021年3月,哈德遜研究所發(fā)布了《無(wú)形戰(zhàn)場(chǎng):美國(guó)電磁頻譜優(yōu)勢(shì)技術(shù)戰(zhàn)略》研究報(bào)告,該報(bào)告分析了美國(guó)在電磁頻譜作戰(zhàn)的發(fā)展趨勢(shì)以及電磁頻譜作戰(zhàn)概念與能力的非對(duì)稱性比較,并在此基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)了聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的技術(shù)優(yōu)先事項(xiàng),這是美軍在疫情危機(jī)之下對(duì)當(dāng)前聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展進(jìn)度緩慢的一種適應(yīng)性調(diào)整,包括針對(duì)性地發(fā)展自適應(yīng)的電磁頻譜能力、無(wú)源和多基地電磁傳感、低截獲概率/低探測(cè)概率有源單站傳感、輔助決策支持與通信管理系統(tǒng)等技術(shù),體現(xiàn)了美軍對(duì)技術(shù)導(dǎo)向的清醒認(rèn)識(shí)。

2.4強(qiáng)調(diào)作戰(zhàn)效能

聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)特別注重作戰(zhàn)效能的實(shí)現(xiàn),因此特別注重對(duì)抗性檢驗(yàn)。一方面是通過模擬演練加強(qiáng)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力。在美軍的序列編制中,電磁頻譜作戰(zhàn)力量雖然還沒有獨(dú)立的兵種序列,由各自軍種組建管理,但是在一些電子戰(zhàn)演習(xí)和聯(lián)合軍演中,體現(xiàn)了很強(qiáng)的電磁頻譜作戰(zhàn)特征。比如在今年結(jié)束的“英勇盾牌-2022”演習(xí)中,美軍聯(lián)合使用EA-18G電子攻擊機(jī)與F/A-18戰(zhàn)斗機(jī)、F-35C戰(zhàn)斗機(jī)和E-3預(yù)警機(jī)組成攻擊機(jī)群,對(duì)目標(biāo)雷達(dá)開展遠(yuǎn)距離偵測(cè)定位,并對(duì)假想敵防空系統(tǒng)進(jìn)行電磁干擾,為戰(zhàn)斗機(jī)開展對(duì)地攻擊掃除電磁頻譜空間障礙。另一方面是通過局部戰(zhàn)爭(zhēng)檢驗(yàn)作戰(zhàn)能力。在中東戰(zhàn)場(chǎng)上,美軍和俄軍利用代理人戰(zhàn)爭(zhēng)展開了激烈的電磁頻譜攻擊和防御戰(zhàn),通過無(wú)人機(jī)進(jìn)行電磁頻譜探測(cè),收集戰(zhàn)場(chǎng)電磁頻譜信息輔助決策和頻譜管控,發(fā)動(dòng)電磁佯動(dòng)制造行動(dòng)假象迷惑敵方,前沿布置電磁頻譜欺騙裝備等,體現(xiàn)了極強(qiáng)的戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)用導(dǎo)向。

3 聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力需求分析

聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)樣式新穎,技術(shù)復(fù)雜度高,行動(dòng)節(jié)奏快,要求必須具備很強(qiáng)的全局性、時(shí)效性和環(huán)境適應(yīng)性,結(jié)合近年來(lái)數(shù)次局部戰(zhàn)爭(zhēng)體現(xiàn)出的特點(diǎn),建設(shè)和發(fā)展聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)需重點(diǎn)關(guān)注和發(fā)展以下四種能力。

3.1體系作戰(zhàn)能力

體系化作戰(zhàn)才能最大限度發(fā)揮電磁頻譜作戰(zhàn)效能。一方面需要不斷增強(qiáng)電磁頻譜管控能力。未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)所面臨的電磁環(huán)境動(dòng)態(tài)多變且十分復(fù)雜,電磁頻譜攻擊、防護(hù)和支援的管控要求更加精細(xì),只有通過合理統(tǒng)籌規(guī)劃,進(jìn)一步增強(qiáng)電磁頻譜感知和電磁頻譜管控能力,才能避免因頻率分配不當(dāng)引起的自擾互擾,確保戰(zhàn)斗力正常發(fā)揮。另一方面需要不斷推進(jìn)體系結(jié)構(gòu)頂層建設(shè),通過確認(rèn)關(guān)鍵能力差距并量化需求,推動(dòng)電磁頻譜優(yōu)勢(shì)作戰(zhàn)概念和能力的發(fā)展,促進(jìn)相關(guān)條令、機(jī)構(gòu)、裝備、領(lǐng)導(dǎo)、人員、設(shè)施和政策的落實(shí),才能夠有效應(yīng)對(duì)未來(lái)的作戰(zhàn)環(huán)境。

3.2多源共享能力

提升陸海空天及軍地通用的多源情報(bào)共享能力,將有效提升部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力隨著大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算等技術(shù)共同進(jìn)步,具備多源共享、分布協(xié)同能力的聯(lián)合電磁作戰(zhàn)既有利于充分利用地方先進(jìn)技術(shù)平臺(tái),有效應(yīng)對(duì)敵方威脅,建立起安全可靠的情報(bào)分享鏈路,又有利于進(jìn)一步提高定位精度,縮短定位時(shí)間,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)電磁攻擊和戰(zhàn)法創(chuàng)新。

3.3智能認(rèn)知能力

近年來(lái),北約多次利用“彈簧刀”自殺式巡飛彈完成定點(diǎn)清除任務(wù)。未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)類似的精準(zhǔn)打擊武器必然會(huì)更加廣泛運(yùn)用,為進(jìn)一步提升作戰(zhàn)精度和效率,需要解決復(fù)雜電磁環(huán)境下的智能認(rèn)知問題。一方面需要提高態(tài)勢(shì)精確感知能力,特別在感知敏感目標(biāo)等時(shí),搭載有自主學(xué)習(xí)能力的分布式戰(zhàn)術(shù)處理器網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步提升態(tài)勢(shì)感知效率和準(zhǔn)確度;另一方面智能認(rèn)知能力可以促進(jìn)不同領(lǐng)域不同平臺(tái)之間的智能情報(bào)融合,生成戰(zhàn)場(chǎng)通用戰(zhàn)術(shù)圖并傳輸給相關(guān)節(jié)點(diǎn),進(jìn)而生成適用的建議決策,有效提升作戰(zhàn)效率。

3.4可重構(gòu)能力

聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力是保障聯(lián)合作戰(zhàn)指揮鏈路順暢、作戰(zhàn)效能施展的關(guān)鍵保障力量。未來(lái)作戰(zhàn)不動(dòng)則已,動(dòng)則雷霆,面對(duì)強(qiáng)敵愈發(fā)多樣的電子偵察手段,愈發(fā)精確的電磁攻擊,必然會(huì)經(jīng)常面臨行動(dòng)轉(zhuǎn)換頻繁,指揮方式捷變,情報(bào)動(dòng)態(tài)交互等情況。因此,未來(lái)的聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)必須具有高強(qiáng)度打擊下的可重構(gòu)能力[11],能依托各級(jí)模塊化電磁頻譜作戰(zhàn)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)各種突發(fā)情況,動(dòng)態(tài)重構(gòu)作戰(zhàn)保障能力。

4 聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)探究

圍繞上述四種能力,為切實(shí)提升聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力,需要從體系建設(shè)入手,面向多域聯(lián)合,著眼對(duì)抗需要,加速關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),對(duì)應(yīng)各種能力需求的技術(shù)挑戰(zhàn)如圖3所示。

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▲圖3未來(lái)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的主要技術(shù)挑戰(zhàn) 按照技術(shù)領(lǐng)域劃分可以區(qū)分為兩類關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,分別是體系作戰(zhàn)支撐技術(shù)和通用技術(shù),如圖4所示。

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▲圖4未來(lái)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的兩類技術(shù)挑戰(zhàn)

4.1體系作戰(zhàn)支撐技術(shù)

體系作戰(zhàn)能力的建設(shè)除了頂層設(shè)計(jì)以外,最重要的是要把握關(guān)鍵的體系作戰(zhàn)支撐技術(shù),包括電磁頻譜戰(zhàn)斗管理技術(shù)、低-零功率對(duì)抗技術(shù)、電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)資源分配管理技術(shù)和電磁作戰(zhàn)仿真技術(shù)等。

4.1.1電磁頻譜戰(zhàn)斗管理技術(shù) 事實(shí)上,在某一時(shí)間空域內(nèi),電磁頻譜資源總是相當(dāng)有限的,當(dāng)今智能化裝備愈發(fā)普及,用頻依賴程度也越來(lái)越高,需要研發(fā)電磁頻譜戰(zhàn)斗管理技術(shù),對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的用頻信號(hào)進(jìn)行操縱,規(guī)劃和管理頻譜內(nèi)的部隊(duì)和系統(tǒng)。 從美國(guó)國(guó)防部和陸軍等推進(jìn)的相關(guān)項(xiàng)目以及戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)際需要來(lái)看,電磁頻譜戰(zhàn)斗管理技術(shù)首要是構(gòu)建系統(tǒng)化、網(wǎng)電一體化系統(tǒng),使之具備動(dòng)態(tài)資源管理、電磁頻譜作戰(zhàn)規(guī)劃和管理、綜合電磁攻防等功能。該系統(tǒng)需要具備一定程度的移動(dòng)性和通用模塊化功能,同時(shí)擁有的強(qiáng)大計(jì)算能力和信號(hào)處理能力能夠?qū)崟r(shí)顯示戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)和輔助戰(zhàn)斗決策,動(dòng)態(tài)高效地適應(yīng)調(diào)整用頻計(jì)劃。


4.1.2低-零功率對(duì)抗技術(shù) 隨著戰(zhàn)場(chǎng)感知技術(shù)的不斷進(jìn)步,低-零功率對(duì)抗技術(shù)隨之應(yīng)用而生。低-零功率對(duì)抗技術(shù)立足于快速反應(yīng)和先發(fā)制人的思想以及“靜默化作戰(zhàn)”的戰(zhàn)斗理念,提供更高水平的電磁防護(hù)能力和更為精細(xì)的電磁攻擊能力。利用低-零功率對(duì)抗策略能夠有效應(yīng)對(duì)敵軍各類有源及無(wú)源傳感器,降低被反探測(cè)的概率,增強(qiáng)戰(zhàn)略威懾力和戰(zhàn)術(shù)突然性。目前實(shí)現(xiàn)低-零功率對(duì)抗主要有以下三類技術(shù)途徑: 第一種是多無(wú)源傳感器交匯定位。通常情況下,無(wú)源傳感器的定位精度低于有源傳感器,利用該方式可以提高定位精度,通過分散的無(wú)源傳感器協(xié)同進(jìn)行三角測(cè)量或多普勒頻移來(lái)確定敵輻射源位置。 第二種是多基地技術(shù)。通過使用一個(gè)發(fā)射基地和兩個(gè)以上的接收基地,由一個(gè)基地發(fā)射射頻或者紅外能,再根據(jù)其他無(wú)源傳感器接收,根據(jù)回波到達(dá)的時(shí)間對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。 第三種是低截獲概率/低探測(cè)概率技術(shù)。采用低截獲概率/低探測(cè)概率技術(shù)的激光裝置,與傳統(tǒng)射頻探測(cè)信號(hào)相比,探測(cè)與測(cè)距系統(tǒng)的精度更高,隱蔽性更好。

4.1.3電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)資源分配管理技術(shù) 美國(guó)戰(zhàn)略預(yù)算評(píng)估中心(CSBA)發(fā)布的《制勝無(wú)形之戰(zhàn)》[12]強(qiáng)調(diào)了電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)的重要性。未來(lái)的電磁頻譜戰(zhàn)應(yīng)盡可能面向體系優(yōu)勢(shì),采用錯(cuò)位式的電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)形式,重點(diǎn)在于電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)資源分配管理技術(shù)。該技術(shù)旨在為分布式電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)的資源和任務(wù)管理手段尋求出路,以增強(qiáng)指揮決策的動(dòng)態(tài)頻譜規(guī)劃、用頻優(yōu)先級(jí)、用頻規(guī)避和頻譜共用能力。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)目前主要有以下三種技術(shù)途徑: 第一種是通過開發(fā)電磁戰(zhàn)戰(zhàn)場(chǎng)管理框架,在平臺(tái)框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)人與人、人與機(jī)器之間的交叉互聯(lián)。 第二種是自適應(yīng)動(dòng)態(tài)管理技術(shù)。通盤統(tǒng)籌分布式系統(tǒng)和平臺(tái)之間的任務(wù)需求,實(shí)時(shí)自適應(yīng)地優(yōu)化電磁攻擊和電磁支援。 第三種是人工智能輔助計(jì)算技術(shù)。在系統(tǒng)內(nèi)利用人工智能算力強(qiáng)的特點(diǎn),降低系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整的工作量,保持系統(tǒng)效能。

4.1.4電磁作戰(zhàn)仿真技術(shù) 裝備能在復(fù)雜電磁環(huán)境下穩(wěn)定發(fā)揮作戰(zhàn)效能是爭(zhēng)奪制電磁權(quán)的關(guān)鍵。電磁作戰(zhàn)仿真技術(shù)的研發(fā)有助于驗(yàn)證作戰(zhàn)裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的實(shí)際工作能力,對(duì)于提升部隊(duì)訓(xùn)練水平和快速反應(yīng)能力具有重要意義。目前電磁作戰(zhàn)仿真技術(shù)難點(diǎn)在于環(huán)境構(gòu)建方法,主要有數(shù)字模擬仿真技術(shù)、在線注入式和外場(chǎng)輻射式。 數(shù)字仿真技術(shù)[13]利用計(jì)算機(jī)模擬和仿真技術(shù)等模擬產(chǎn)生戰(zhàn)場(chǎng)的復(fù)雜電磁環(huán)境信號(hào),通過數(shù)學(xué)計(jì)算驗(yàn)證復(fù)雜環(huán)境下的裝備工作能力。 在線注入式[14]依托半實(shí)物仿真技術(shù),采用計(jì)算機(jī)并行處理算法,通過綜合運(yùn)用遠(yuǎn)程導(dǎo)控模塊完成戰(zhàn)術(shù)仿真的規(guī)劃設(shè)計(jì),再通過通信協(xié)議和戰(zhàn)場(chǎng)電磁信號(hào)發(fā)生器完成仿真的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互,做到復(fù)雜電磁信號(hào)的在線注入。這種方式更便捷,也更為貼近實(shí)戰(zhàn)需要。 外場(chǎng)輻射式一般采用實(shí)物仿真,仿真效果最貼近實(shí)戰(zhàn),但是仿真條件要求較高,實(shí)施起來(lái)也較為困難。

4.2通用技術(shù)

通用技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)、智能認(rèn)知技術(shù)和動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)。

4.2.1網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù) 隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、多源情報(bào)共享和融合等技術(shù)的快速發(fā)展以及“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”理念在聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)中聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)需要具備網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)是“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”理念在電磁戰(zhàn)領(lǐng)域應(yīng)用的特例,指的是通過網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同手段綜合提升電子戰(zhàn)裝備個(gè)體、群體、體系的能力。網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)在聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大:一方面通過網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù),多源情報(bào)共享與融合能力進(jìn)一步提升,將大幅提高作戰(zhàn)效能、提升定位精度、實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)電磁攻擊;另一方面,利用網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)可以在分散部署的武器系統(tǒng)和指揮控制中心之間構(gòu)建起有效的網(wǎng)絡(luò),有利于應(yīng)對(duì)敵方威脅,保護(hù)滲透到敵方的作戰(zhàn)單元,建立起安全可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。以美國(guó)空軍的“舒特”項(xiàng)目為例,“舒特”可以實(shí)現(xiàn)多源情報(bào)融合的同時(shí)協(xié)同制定動(dòng)能與非動(dòng)能武器作戰(zhàn)方案,通過人、機(jī)器、指揮節(jié)點(diǎn)、電磁戰(zhàn)武器等之間的協(xié)同工作,利用網(wǎng)絡(luò)中心協(xié)同目標(biāo)瞄準(zhǔn)(NCCT)做到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合,通過分布式系統(tǒng)快速計(jì)算得到規(guī)劃方案,從而制定出最合適的打擊規(guī)劃。

4.2.2智能認(rèn)知技術(shù) 未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境十分復(fù)雜,信息處理效率決定著聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)效能的發(fā)揮。基于先驗(yàn)的威脅目標(biāo)特征庫(kù),識(shí)別進(jìn)而采取預(yù)先編程的措施來(lái)對(duì)抗威脅,這種方法已經(jīng)難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的電磁作戰(zhàn)環(huán)境。利用實(shí)時(shí)行為預(yù)測(cè)、數(shù)據(jù)挖掘和認(rèn)知電子戰(zhàn)等技術(shù)研發(fā)基于認(rèn)知能力的自適應(yīng)、智能化武器裝備已經(jīng)成為下一步發(fā)展的重要方向。有別于傳統(tǒng)的電磁戰(zhàn),智能認(rèn)知技術(shù)融合了人工智能和電磁戰(zhàn)技術(shù),更有助于把握戰(zhàn)場(chǎng)訊息。通過利用實(shí)時(shí)行為預(yù)測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)和智能態(tài)勢(shì)感知技術(shù),可以對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境進(jìn)行充分的態(tài)勢(shì)感知,在對(duì)感知到的態(tài)勢(shì)加以理解和預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,最終形成決策和行動(dòng)方案,進(jìn)而智能化地引導(dǎo)其他電磁頻譜作戰(zhàn)設(shè)備有效工作[15]。

4.2.3動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù) 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)采取模塊化開放式系統(tǒng)方法(MOSA),MIMO電磁頻譜戰(zhàn)設(shè)計(jì)理念,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的自適應(yīng)可重構(gòu)能力/可編程能力,有助于實(shí)現(xiàn)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的魯棒性和安全性。模塊化開放式系統(tǒng)方法和MIMO電磁頻譜戰(zhàn)設(shè)計(jì)理念是一種更為高效的發(fā)展理念,通過將軟硬件、系統(tǒng)平臺(tái)模塊化的方式,加速了新技術(shù)的作戰(zhàn)融入效率,保證了戰(zhàn)斗力持續(xù)更新,解決傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)升級(jí)困難、功能單一、靈活性差等問題。自適應(yīng)可重構(gòu)能力/可編程能力則重視模塊之間的動(dòng)態(tài)重構(gòu)底層邏輯,通過統(tǒng)一的編程語(yǔ)言將不同武器、裝備、系統(tǒng)之間的壁壘貫通,融匯雷達(dá)、電子戰(zhàn)和通信紐帶,大大增強(qiáng)了認(rèn)知電子戰(zhàn)系統(tǒng)的魯棒性,不僅有利于電磁頻譜資源的動(dòng)態(tài)接入和管理,更方便動(dòng)態(tài)部署和調(diào)整資源。目前,DARPA的多個(gè)認(rèn)知電子戰(zhàn)項(xiàng)目,如商業(yè)時(shí)標(biāo)陣列(ACT)項(xiàng)目、射頻現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(RF-FPGA)等項(xiàng)目都將動(dòng)態(tài)可重構(gòu)能力作為關(guān)鍵技術(shù)因素?!靶【`”項(xiàng)目也強(qiáng)調(diào)在對(duì)抗空域可重復(fù)使用、動(dòng)態(tài)重構(gòu)各種武器裝備完成使命任務(wù)的重要性。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著電磁空間的軍事斗爭(zhēng)效益逐漸提升,世界主要軍事強(qiáng)國(guó)均將重塑電磁頻譜優(yōu)勢(shì)作為未來(lái)聯(lián)合作戰(zhàn)的重要發(fā)展方略。本文系統(tǒng)梳理了現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)中聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的嶄新特點(diǎn),總結(jié)了未來(lái)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的能力需求,重點(diǎn)探究分析了未來(lái)聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展的兩類關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn),對(duì)進(jìn)一步提升聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)能力,具有一定的參考價(jià)值和戰(zhàn)略意義。

本文來(lái)源:《戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)》2022年第6期

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原文標(biāo)題:【推薦閱讀】聯(lián)合電磁頻譜作戰(zhàn)的發(fā)展特點(diǎn)與技術(shù)分析

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