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從電磁頻譜管理到電磁戰斗管理：演進與展望

2023-01-06 16:20:42

來源：雷達通信電子戰

恩格斯深刻指出：“一旦技術上的進步可以用于軍事目的并且已經用于軍事目的，它們便立刻幾乎強制地，而且往往是違反指揮官的意志，而引起作戰方式上的改變甚至變革。”在人類數千年的戰爭史上，從未有像電磁環境和電磁技術一樣，在短短百余年的時間里，廣泛而深遠的重塑了戰爭形態、裝備樣式和作戰行動。2020年，美軍密集發布《電磁頻譜優勢戰略》、《JP3-85聯合電磁頻譜作戰條令》，更新《國防部軍事及相關術語詞典》有關表述，正式啟用“電磁戰”替代“電子戰”，標志著主要軍事強國之間的電磁博弈，已全面步入以電磁戰斗管理為核心，以電磁頻譜管理為支撐，以奪取戰場電磁優勢為根本的全域頻譜作戰時代。回顧電磁頻譜管理到電磁戰斗管理的躍進演化，梳理電磁戰斗管理的新質特點，對理清發展脈絡，找準技術方向有重要意義。
 
一、電磁環境認知與電磁作戰理念的協同進化
現代戰場環境包含陸、海、空、天(外層空間)、電磁、網絡及核生化融為一體的廣闊空間和領域，是獨立于作戰系統而存在的客觀環境。原則上講，客觀環境是不以人的意志為轉移的，但新一輪軍事變革表明，以電磁環境為典型代表的新環境、新戰域，其人為操控的特性愈加明顯，其廣泛性、基礎性、支柱性和敵我共用性的特征愈加突出，正成為陸、海、空、天之后的決定性作戰空間，電磁戰斗已開始走近戰爭舞臺中心位置。
無論戰爭樣式怎樣發展，打擊有生力量、毀癱作戰體系，始終是達成戰爭意圖，形成政治結果的核心過程和基本手段。“天下武功，唯快不破”是世界各國軍隊的持續追求，隨著射頻技術、微電子技術、材料工程、軟件工程的飛速進步，各類作戰要素全面信息化，敵我雙方都對戰場電磁環境開始形成全面依賴，對彼此電磁要素打擊開始成為首要的、常態的和關鍵的作戰行動。電磁行動從保障要素到作戰行動的轉變，完美印證了恩格斯關于技術對戰爭方式影響的正確論斷。


圖1 電磁環境與其他作戰環境關系示意圖
 
時至今日，電磁環境和電磁行動與戰爭的關系重點體現在三個方面：
 
——電磁行動與聯合作戰全程密不可分。聯合作戰指揮本質上是收集信息、分析信息、靈活使用信息，并根據信息指揮部隊完成任務的過程。深入信息獲取、傳遞、共享的具體過程可以看到，無論是偵察預警的海空雷達、指揮控制的天地信息網絡，還是火力打擊的精確制導彈藥、作戰評估的偵察監視體系，都是依托戰場復雜電磁環境中運行的各類用頻武器（裝備）系統實現的。電磁波已成為信息化戰爭最直接、最基本的物質承載，電磁環境成為聯合作戰指揮和行動最本質、最具體的物理支點。
 
——電磁行動與聯合作戰成敗直接關聯。電磁環境雖是自然環境，但又與陸、海、空、天等有形環境有著本質不同，其發展演化受到人類活動的深刻影響。特別是信息化條件下聯合作戰的“偵、控、打、評”，無一不對電磁環境構成巨大影響，同時，這樣的影響以光速出現，又以光速變化。美軍前參聯會主席穆勒就曾感嘆：“誰能主宰電磁環境，誰就能贏得未來戰爭”。從近年來的敘利亞危機、烏克蘭沖突、（阿-亞）納卡戰爭等局部戰爭等可以明顯看到，缺少對電磁環境認知和掌控，不僅無法戰勝敵軍，還會混淆己方位置、狀態、戰力，甚至“死都沒有死個明白”。
 
——非對稱電磁能力已成為聯合作戰制勝關鍵。現代戰爭往往初戰即決戰，作戰進程的聯合性、時效性、專業性、精確性要求越來越高。從效果、效能和可控性來說，發展電磁非對稱制勝能力，正成為戰爭參與者的共識和首選。斗爭雙方都千方百計確保自己的電磁接入自由，又不遺余力遏制敵方的電磁使用能力。同時，這種矛盾要求又是在同一時空范圍、同一電磁環境下實施。無論是己方電磁接入退出時序、方位、強度，還是針對敵方的防護、佯動、攻擊，都對廣域態勢感知、大數據分析處理、聯合籌劃決策、精確指揮控制、實時效果評估、集約高效保障等各方面提出了極高要求，否則極易出現“殺敵一千、自損八百”的不利局面。電磁非對稱制勝能力，既是體系作戰能力的關鍵，更是一個國家軍隊戰法創新、技術創新、發展創新的集中體現。
下面通過典型案例闡述世界各國在電磁領域作戰概念和戰術戰法方面的創新和發展。
 
不斷完善和發展的NIFC-CA系統是在體系層面“發現即摧毀””的典型范例，其核心是依托電磁力量進行殺傷鏈的快速重組。美國海軍在2002年提出了海上一體化火力制空(NIFC?CA)的概念，目前已正式投入實戰并不斷發展。它是一種網絡中心，以傳感器管理、武器管理和鏈路管理為基礎的新型一體化要素級防空反導系統，具備分布式遠程對空防御能力，可對飛機、巡航導彈以及超低空威脅目標進行超視距打擊，形成海空、空空、陸空三種殺傷鏈。NIFC?CA的突出特點就是信息融合、快速響應、靈活指揮、分布式殺傷，關鍵核心就是戰術級的電磁戰斗管理大腦。
 
美軍提出的馬賽克戰概念是包括電磁力量在內的各類作戰要素敏捷協同的再次升級，極大可能將重塑現有指揮體系。馬賽克戰以高度靈活、高度自治、高度智能為特點，以面向決策為中心，以人機協同為基礎，通過網絡信息系統將各類電磁傳感器“碎片”動態地組合起來，形成一個按需集成?彈性組合?靈活機動的系統，改變軍事能力的時間周期和適應性，馬賽克戰具備自主靈活、群體博弈、按需集成、敏捷響應的特點，通過組合協調多種作戰元素，實現全面快速的勝利。
 
低零功率作戰概念的發展，使得無源電磁感知與火力打擊的協同成為新常態。2021年4月，在美國海軍太平洋艦隊組織的“無人集成作戰問題21”演習中，“約翰·費恩”號導彈驅逐艦在沒有開啟艦載雷達等有源傳感器的情況下，僅依靠來自有人/無人傳感器網絡的協同感知數據融合，使用一枚“標準-6”反艦導彈對400公里外的水面標靶成功實施了超視距反艦打擊。無源偵察引導打擊的成功案例，充分說明電磁火力信火高效協同、有序銜接，低零功率作戰樣式已呼之欲出。
 
烏克蘭軍隊借助“滴滴打車”的管理模式對戰場電磁力量進行分布式調度，在俄武戰爭中屢建奇功。烏克蘭武裝部隊 “GIS炮兵軟件”實現了電磁傳感器和火力打擊的分布式協同管理，情報來源支持無人機、智能手機、測距儀和衛星圖片。該軟件可將炮兵支援的“呼叫”被“分發”到適合打擊條件的地理位置最近的榴彈炮、迫擊炮、無人機和火箭發射器處展開打擊。“GIS炮兵軟件”是一款指揮、控制、通信與情報軟件，可讓火炮更加“鋒利”，能夠有效縮減烏軍識別目標到摧毀目標的時間，將其從平均需要20分鐘縮短到不到30秒，遠遠超過美軍炮兵水平。
 
以上典型作戰案例的核心都是態勢感知、情報融合以及兵力火力電磁力的綜合打擊，貫穿在其中發揮決定作戰的模塊，就是核心的電磁戰斗管理。

表1  電磁環境認知和電磁作戰理念演進對比
 
二、電磁頻譜管理到電磁戰斗管理的本質變化
 
（一）轉變的核心內容
電磁頻譜管理到電磁戰斗管理，不是文字游戲，也不是簡單意義的能力升級，而是根據現代戰場實際，以達成作戰意圖、執行作戰行動為中心，為促進兵力、火力、電磁力的協調統一、迅捷聯動，集相應人員、設施、軟件、數據、流程于一體的全新電磁作戰組織方式。

表2  電磁頻譜管理和電磁戰斗管理差異比較
通過對比可以看出，電磁頻譜管理的核心是以頻譜為中心的資源“管理”，而電磁戰斗管理是以“戰斗”為中心的敏捷協同，這一本質差異，決定管理方式、速度和方法的根本區別。

圖2  電磁戰斗管理概念示意圖
電磁戰斗管理和電磁頻譜管理屬于不同但并不割裂的兩個維度，電磁戰斗管理通過對電磁作戰的動態監控、評估、計劃和指導，實現聯合電磁頻譜作戰效果的達成。電磁頻譜管理通過對戰場電磁頻譜資源的科學調配，與電子戰、信號情報等部門的協調配合，共同支撐電磁戰斗管理的實施。電磁戰斗管理天然是跨領域、跨部門的，不同領域間可相互協同、相互使能。在不同作戰條件下，通過電磁戰斗管理，可以實現單個或多個作戰行動的指控閉環和高效協同。
（二）促成向電磁戰斗管理轉變的主要因素
——以效果為導向的決定性作用。戰爭作為人類最殘酷的實踐領域，無論新技術還是新戰法，能否得到這一領域的認可并在實戰中運用，都取決于其實際效果。電磁行動既有超視距、非接觸、非對稱化的突出優勢，又有橫跨全域、左右全域的獨特價值。任何形式的作戰行動，一旦具備“四兩拔千斤”的優勢，則會“幾乎強制地”引起各方爭相獲取，或者殊途同歸的共同選擇，電磁戰斗管理成為現代戰爭指揮控制的重要內容是形勢必然。
——以多元復雜為特點的環境性限制。現代戰場電磁環境中，龐雜的“敵、我、民、自然”的要素與限制性、削弱性、抵消性條件綜合交織，差異化環境和各種非預期因素、隱性關聯關系交錯影響，局部電磁復雜度隨作戰進程跌宕起伏，一線作戰單元迫切需要知曉電磁環境“行不行”、“能不能”，如果還是先測量、再建模、后研究的按部就班，顯然已不能滿足現實需要。
——以時效為硬指標的操作性要求。傳統上，電磁頻譜管理也同樣是服務于戰斗行動的，但整體上采取了“規劃→劃分→分配→指配”的資源管理過程和“需求提報→統籌協調→資源分配”的資源申請辦法，這種以資源管理為核心的軍事行政過程，無法及時應對需求新增、行動變化等，電磁頻譜管理“到末端去、到一線去”實施電磁戰斗管理成為必然選擇。
（三）轉變中的變與不變
總的看，電磁戰斗管理與電磁頻譜管理是在不同視角對戰場電磁行動的管理與支撐，其根本都是要保證部隊在非合作的電磁環境中，能夠有效組織實施對電磁環境的利用、攻擊和防護行動。
盡管二者差異顯著，但并不是取代關系，在許多重要方面都存在關鍵延續。一是理論基礎沒有變，二者仍然遵從于相同的電磁傳播、電磁效應和電磁模型等基本理論，電磁戰斗管理不會也不可能脫離電磁物理理論。二是業務基礎沒有變，電磁頻譜管理既有的軟硬件資源（設施、人員、軟件、數據）都是電磁戰斗管理的必須和有效支撐。三是核心目標沒有變，通過電磁戰斗管理，有望實現電磁作戰各要素“各取所需、各得其所、即用即退”的高動態場景，達成戰場電磁資源效率最大化，這與戰場電磁頻譜管理的目標是完全一致的。
綜合起來看，電磁戰斗管理是現代戰爭中實施電磁頻譜作戰的指揮中樞，是面向任務的資源重組和流程再造，是綜合物理法則、環境限制、時間約束和行動要求下尋求最優解的精密過程，是以數據、模型、知識驅動的一整套復雜的人機協同軟系統。
三、電磁戰斗管理帶來的主要技術挑戰
 
對電磁戰斗管理的進一步抽象可以看出，本質上其核心是圍繞著戰場電磁態勢“當前是什么狀況”、“最優是什么狀況”、“怎樣才能到達最優”這三個方面的持續動態調整展開的，之所以存在持續調整，是因為敵方電磁行動的不確定性和戰場綜合電磁環境的不確定性，也就是“戰爭迷霧”疊加“電磁迷霧”的雙重效果，這就要求我們突破傳統“信號目標”的思維模式，多用“場”的視角和維度思考。

圖3  電磁戰斗管理核心運行方式示意圖

3  電磁戰斗管理的技術抽象與科學問題
圍繞電磁戰斗管理核心需求引出的科學問題，可以牽引許多具體研究領域，這些領域即有傳統電磁頻譜管理的積累，更有新形勢下電磁戰斗管理的創新。
 
（一）戰場電磁輻射變化機理與威脅分析方法
盡管電磁輻射物理原理沒有變化，但電磁戰斗管理要處理的戰場環境是一個更加動態、更加多元的復合體，原有電磁頻譜管理的基礎感知設施可以繼續使用，但在感知范圍（未必能夠覆蓋當前電磁行動的區域）、處理速度（未必滿足大樣本、多層級、定制化的信息保障要求）、信息共享（未必具備信息推送的通信鏈路）、智能水平（未必具備態勢推測等智能化輔助手段）等方面存在不同程度欠缺，需要進一步拓展感知手段和信息融合、處理、分發技術。
 
（二）面向效能的多平臺多業務電磁輻射邊界計算理論與方法
形成最優戰場電磁態勢，保持對敵電磁優勢，是指揮員的必然追求。但出于戰場情況的動態性，敵我對比、外部環境、部隊機動和裝備狀態等都存在不可控因素，因此，尋求戰場最優電磁態勢，始終是一個動態的、持續的、普遍的過程，從科學角度說，這種最優是非穩態、非恒定的，相當于解一個動態方程。為此，需要在紛繁復雜的電磁環境和電磁技術中，積極尋求以不變應萬變的可靠支點。
 
（三）復雜環境下多平臺多業務電磁作戰資源協同運用與敏捷管控方法
“水無常勢,兵無常形”，電磁領域的斗爭是現代戰爭中最隱蔽、最激烈、最靈活的典范。要實現從當前態勢向最優態勢的轉化，需要有原理、技術、戰術和技巧的綜合運用，是對指揮員、指揮機構和支撐部門的綜合考驗。在涉及的研究方向中，均應當保持開放心態，以料敵從寬、兵不厭詐為原則，全面探索一切有利于優化電磁戰斗的可能。
四、電磁戰斗管理的發展趨勢與未來展望
 
當前，美軍在電磁戰斗管理概念和開發電磁戰斗管理系統方面走在了前面，但其依然受到了來自認知慣性、軍種藩籬、兼容不夠、力量不足等諸多方面限制，至今也不算形成了完成的電磁戰斗管理系統，仍然處于嘗試摸索階段。對于電磁戰斗管理的未來發展，建議應在以下方面綜合著力：
 
（一）理念與組織方面。電磁戰斗管理是聯合多域作戰不可或缺，也不可回避的重要命題，這是在更高層次、更寬視野上的再認知與再出發。同時，電磁戰斗管理也必將打破一些業務劃分和工作習慣，需要有相應的制度、法規安排，給予其恰當的體系定位。要明確電磁戰斗管理的指揮屬性，建立“電磁指令＝軍令”的意識，使各級指控機構、末端執行單元遵守和習慣電磁指令，并就執行效果按要求進行反饋。同時，可考慮組建專門機構，形成專職專司、專心專業的骨干力量。
 
（二）技術與發展方面。電磁戰斗管理實際上是面向電磁作戰任務的指控行為，是“物理法則+戰術戰法”的全新模式。由于處理場景多元、涉及要素復雜，要下大力氣加強專業大數據、人工智能相關技術的針對性研究，有效適應未來戰場需要。2016-2019年，美國防部高級技術研究署（DARPA）連續組織“用AI解鎖頻譜真正潛力”為主題的頻譜協作系列挑戰賽，奪冠隊伍直接拋棄了傳統的“感知—避免”管頻策略，采取行為預測法，實現頻譜使用效率的3倍提升。這些技術思路的出現，對我深化電磁戰斗管理研究有很強的借鑒意義。
 
（三）演訓與實操方面。電磁領域軍事斗爭既高度激烈又異常隱秘，雙方爾虞我詐、隱真示假，很難有實際任務檢驗作戰理論、裝備效能和人員素養，出于保存實力的原因，實際演習中也不能運用全部作戰能力。但電磁戰斗管理離不開實際場景下的指技結合的有效反饋和持續迭代，建議加強演訓內容和模擬演訓系統的統籌建設，既充分保證電磁部隊的參與感、獲得感，又促進和加強電磁戰斗管理理論技術的不斷進步。 
  • 關鍵詞：
  • 電磁戰斗管理
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