張澎，張成，管洋陽，楊珂

航空工業(yè)沈陽飛機(jī)設(shè)計研究所，沈陽 110035

未來戰(zhàn)爭快速走向體系化、信息化、智能化，體系化作戰(zhàn)[1]中通過信息優(yōu)勢和智能手段加速觀察、判斷、決策和行動(OODA)環(huán)運(yùn)行而獲得戰(zhàn)場主動權(quán)是戰(zhàn)場博弈的核心。縱觀近代經(jīng)歷的5代戰(zhàn)爭史，如圖1所示，前3代戰(zhàn)爭屬于機(jī)械化戰(zhàn)爭，第4代戰(zhàn)爭是信息時代的戰(zhàn)爭，第5代戰(zhàn)爭是信息中心戰(zhàn)[2]，而電磁頻譜作為信息的載體是實(shí)現(xiàn)信息化的核心。在第1、2代戰(zhàn)爭中，受制于通信水平，戰(zhàn)場環(huán)境感知與指揮控制能力十分有限，作戰(zhàn)行動整體呈現(xiàn)出指控單線式從上到下、作戰(zhàn)空間不廣、兵力分布集中等特點(diǎn)。第3代戰(zhàn)爭中，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，戰(zhàn)爭節(jié)奏不斷變化，戰(zhàn)術(shù)的靈活性逐步體現(xiàn)出來。第4代戰(zhàn)爭中，向信息優(yōu)勢概念的轉(zhuǎn)變是最重要的變革，信息優(yōu)勢帶來的是作戰(zhàn)行動的不可預(yù)測性與分布式的交戰(zhàn)形態(tài)；第5代戰(zhàn)爭中，信息將成為整個戰(zhàn)爭爭奪的核心，戰(zhàn)爭的方式將是滲透并破壞敵方的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以及如何防護(hù)己方網(wǎng)絡(luò)并在降級的網(wǎng)絡(luò)下如何繼續(xù)進(jìn)行信息傳遞。幾代戰(zhàn)爭表明，獲取了單向透明的信息優(yōu)勢就是獲取了戰(zhàn)場的絕對優(yōu)勢，傳統(tǒng)的物理打擊、動能打擊取得的戰(zhàn)爭收益將不斷減小，聚焦的核心將是破壞、控制和主宰對手的信息交互系統(tǒng)?？傮w來看，軍事戰(zhàn)爭正處于并將長期處于信息主宰的時代，“信息化+智能化”將是未來軍事戰(zhàn)略的發(fā)展方向，軍事理論、裝備系統(tǒng)發(fā)展也將圍繞“信息化+智能化”[2]發(fā)生重大變革。

圖1 戰(zhàn)爭手段發(fā)展演變Fig.1 Development and evolution of means of war

信息時代的戰(zhàn)爭下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的快速發(fā)展給戰(zhàn)場態(tài)勢感知、指控關(guān)系帶來了巨大的變革，武器裝備的形態(tài)(無人化)[3]和戰(zhàn)場組織部署(分布式)發(fā)生了重大的改變，戰(zhàn)場空間不斷擴(kuò)展，作戰(zhàn)平臺不斷分散，殺傷/防御距離越來越遠(yuǎn)。從戰(zhàn)爭形態(tài)的演變發(fā)展可以看出，單個作戰(zhàn)域的優(yōu)勢生成模式依托單項(xiàng)能力的發(fā)展，作戰(zhàn)一方能夠率先發(fā)現(xiàn)并利用新的作戰(zhàn)域是獲取非對稱優(yōu)勢的重要基礎(chǔ)，而跨作戰(zhàn)域高維度的協(xié)同與融合才是掌控戰(zhàn)爭的終極制勝目標(biāo)。

未來的戰(zhàn)爭是以信息為中心開展的作戰(zhàn)行動，電磁頻譜域是獲取信息優(yōu)勢的核心作戰(zhàn)域，將成為信息爭奪的最重要戰(zhàn)場[4]。對電磁頻譜域的有效控制是實(shí)現(xiàn)其他作戰(zhàn)域的指揮控制、情報、火力打擊、調(diào)整與機(jī)動、防護(hù)、戰(zhàn)場維護(hù)的關(guān)鍵支撐。戰(zhàn)場電磁頻譜對抗現(xiàn)象愈發(fā)強(qiáng)烈，戰(zhàn)爭雙方誰控制了電磁頻譜就掌握了戰(zhàn)場信息主動權(quán)，就可以引導(dǎo)并控制戰(zhàn)爭走向。

發(fā)展卓越的電磁頻譜作戰(zhàn)能力是一項(xiàng)長期戰(zhàn)略[5]，這一戰(zhàn)略涉及將如何建立電磁頻譜作戰(zhàn)研究組織、加強(qiáng)電磁頻譜域作戰(zhàn)理論研究、發(fā)展電磁精準(zhǔn)對抗前沿技術(shù)、研發(fā)電磁頻譜域綜合作戰(zhàn)系統(tǒng)以及加強(qiáng)面向作戰(zhàn)流程的閉環(huán)驗(yàn)證能力等。

1 電磁域?qū)寡葑?/h2>

人類戰(zhàn)爭中電磁頻譜域的對抗由來已久。早期無線通信出現(xiàn)并應(yīng)用于大規(guī)模軍事行動中，導(dǎo)致戰(zhàn)爭指控方式發(fā)生重大改變，使得信息傳遞的速度與距離發(fā)生顛覆性變化。隨著戰(zhàn)爭對預(yù)警及探測傳感器(雷達(dá)為代表)的需求增加，高效率、大功率、穩(wěn)定性好的半導(dǎo)體器件高速發(fā)展，系統(tǒng)集成化設(shè)計、天線陣列控制等設(shè)計技術(shù)不斷提高，電磁頻譜的應(yīng)用呈現(xiàn)使用頻段更寬、輻射功率更大、波形更復(fù)雜、全向可探測等特點(diǎn)[6]，主動、有源成為了該階段變量式發(fā)展的標(biāo)志。這一時期電磁頻譜對抗的主要特點(diǎn)是以雷達(dá)為代表的探測設(shè)備與電子干擾設(shè)備之間在能量域上的對抗，探測與反探測間博弈進(jìn)入了有源傳感器與有源措施間的對抗[7]，二者展開了相輔相成的博弈并不斷加速。

戰(zhàn)爭中為了使攻擊機(jī)能夠打擊目標(biāo)并確保其生存，除了本機(jī)裝備電子對抗(ECM)用于防空壓制以外，還需要專用的電子干擾平臺或防御壓制飛機(jī)等提供防區(qū)外電子干擾壓制。但同時會帶來相應(yīng)的問題，即投入大量的支援飛機(jī)(數(shù)量要多于攻擊機(jī))實(shí)際上減少了執(zhí)行攻擊任務(wù)的攻擊機(jī)的數(shù)量，協(xié)作任務(wù)也會變得更加復(fù)雜。隱身技術(shù)的運(yùn)用打破了有源傳感器與對抗措施之間的競爭[8]，打破了電子對抗與電子反對抗的無限循環(huán)，隱身技術(shù)的出現(xiàn)使得反探測首次在技術(shù)先進(jìn)性上大幅度超前于探測技術(shù)。研發(fā)隱身技術(shù)和工藝來降低平臺的射頻[8]、紅外、音頻和視頻特征，同時使用無源傳感器以及波形和功率可調(diào)的傳感器來降低隱身平臺的電磁信號輻射，這成功開辟了對抗有源傳感器和通信網(wǎng)絡(luò)的一個新途徑。這個途徑不是研發(fā)功率更大的干擾機(jī)和誘餌，而是依靠使用隱身技術(shù)、低功率通信等措施來對抗敵方傳感器。隱身作戰(zhàn)能力的形成使得跳出了探測與反探測對抗中的增量式技術(shù)局限，引領(lǐng)了空中作戰(zhàn)樣式的發(fā)展潮流，顛覆了空中作戰(zhàn)樣式，占據(jù)了空中戰(zhàn)場的技術(shù)制高點(diǎn)。

隱身技術(shù)的實(shí)質(zhì)是通過無源或有源的手段實(shí)現(xiàn)對電磁頻譜(時間、頻率、空域、能量、極化方式、波形參數(shù)等)的綜合管控。由于隱身平臺對敵方多頻段多方位的探測手段無法做到完全隱匿，仍需要電子干擾的掩護(hù)來干擾敵方的目標(biāo)獲取及火控級攻擊解算的生成。具有低散射目標(biāo)特征的隱身飛機(jī)可以使用低功率干擾機(jī)及其他對抗措施對抗有源傳感器，從而放棄大功率的干擾機(jī)或誘餌。對獲取的敵方雷達(dá)態(tài)勢級輻射信號，通過低零功率的電子干擾手段實(shí)現(xiàn)本機(jī)平臺的雷達(dá)散射截面(RCS)抵消或欺騙，在這一階段隱身技術(shù)和低功率的靈巧干擾技術(shù)成為此次變革的變量式技術(shù)，信息獲取也由此進(jìn)入到了低-零功率時代。

2010年美軍率先提出電磁頻譜戰(zhàn)早期概念，豐富電子戰(zhàn)內(nèi)涵，在作戰(zhàn)概念、政策條令、關(guān)鍵技術(shù)、裝備4個維度上均有舉措。2015年12月，美國國防部把電磁頻譜視作一個作戰(zhàn)域，繼陸、海、空、天、賽博空間之外[9]的“第6個作戰(zhàn)域”。2020年10月，美國國防部在2013年《電磁頻譜戰(zhàn)略》及2017年《電子戰(zhàn)戰(zhàn)略》的基礎(chǔ)上，再一次發(fā)表《電磁頻譜優(yōu)勢戰(zhàn)略》[10]，在電磁頻譜基礎(chǔ)設(shè)施、戰(zhàn)備能力、作戰(zhàn)管理、伙伴共享及聯(lián)合管控等多個維度分析制定其電磁頻譜戰(zhàn)略的發(fā)展路線圖及實(shí)時計劃，如圖2所示[11-15]。

圖2 美軍電磁頻譜戰(zhàn)概念發(fā)展圖[11-15]Fig.2 Concept development chart of the American electromagnetic spectrum war[11-15]

電磁頻譜域是跨越陸、海、空、天、賽博領(lǐng)域的支撐領(lǐng)域，任何一個領(lǐng)域的指揮控制、兵力部署及力量組織必須接入電磁頻譜，共享信息，推進(jìn)作戰(zhàn)行動。因此信息中心戰(zhàn)的核心是圍繞電磁頻譜開展?fàn)帄Z，實(shí)現(xiàn)電磁頻譜領(lǐng)域的機(jī)動作戰(zhàn)。從電磁頻譜域?qū)沟南乱淮沃卮笞兏飳⑹请姶艡C(jī)動能力帶來的作戰(zhàn)概念、作戰(zhàn)能力與裝備形態(tài)的重大變革。其實(shí)質(zhì)是比對手更靈活的掌控電磁頻譜，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)比對手更快的獲取并使用有效信息。

從探測/反探測的電磁頻譜域的對抗發(fā)展來看，單純的增量式發(fā)展方式只能形成暫時的對抗優(yōu)勢，持久的對抗優(yōu)勢則源自變量式發(fā)展的重大變革，這些變革是顛覆現(xiàn)有作戰(zhàn)模式的關(guān)鍵要素，并能夠先于對手轉(zhuǎn)入競爭的下一階段，提前獲取作戰(zhàn)主導(dǎo)權(quán)[16]。

2 電磁頻譜對抗未來挑戰(zhàn)與需求

2.1 低-零功率電磁頻譜戰(zhàn)

電磁頻譜領(lǐng)域是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中重要作戰(zhàn)領(lǐng)域之一，當(dāng)前電磁頻譜對抗已表現(xiàn)出隱身、低-零功率、體系協(xié)同[17]等特點(diǎn)。未來空中作戰(zhàn)體系將更多的在極高威脅的對抗環(huán)境中執(zhí)行滲透打擊的作戰(zhàn)任務(wù)，在這種作戰(zhàn)環(huán)境下低-零功率對抗能力是未來隱身體系開展?jié)B透打擊的基本能力，是提高作戰(zhàn)系統(tǒng)生存力的重要手段。對抗雙方作戰(zhàn)體系需具備低-零功率[18]對抗手段，即不主動輻射功率或是僅輻射無法被敵方無源系統(tǒng)偵收的較低功率。未來的電磁域?qū)故且阅繕?biāo)特征與背景環(huán)境為基礎(chǔ)，以低-零功率手段實(shí)現(xiàn)對電磁頻譜的占據(jù)、控制、操縱與重構(gòu)。

2015年12月，美國戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心發(fā)布的《決勝電磁波》中，首次提及低-零功率電磁頻譜戰(zhàn)，并稱其為最具代表性電磁域作戰(zhàn)。低-零功率電磁頻譜戰(zhàn)的主要需求為對抗中俄可利用本土優(yōu)勢構(gòu)建功率更強(qiáng)、性能更優(yōu)、魯棒性更好的探測與電子對抗系統(tǒng)。遠(yuǎn)洋遠(yuǎn)海作戰(zhàn)域的擴(kuò)大導(dǎo)致技術(shù)上無止境、追求高功率“不現(xiàn)實(shí)”(高功率等于高被發(fā)現(xiàn)概率)，以及受頻譜管理?xiàng)l款制約和電磁頻譜敏捷能力不夠等因素難以建立頻譜與信息優(yōu)勢。其2035年作戰(zhàn)概念方案如圖3(圖片來源于美國戰(zhàn)略與預(yù)算評估中心(CSBA)《低零功率電磁頻譜戰(zhàn)》)所示。

圖3 2035美軍作戰(zhàn)概念方案Fig.3 2035 US army operational concept

低零功率的核心思想是利用低功率電子對抗措施制衡敵方有源和無源傳感器，同時使用具有低截獲概率/低探測概率(LPI/LPD)[19]的傳感器和通信系統(tǒng)來降低被探測概率。典型的實(shí)現(xiàn)方式如下：

1) 采用“低小慢隱”的無人系統(tǒng)進(jìn)行抵近式探偵干，在獲得敵方戰(zhàn)場態(tài)勢的同時使敵方傳感器能力“飽和”或“降級”。在“低-零功率”電磁頻譜對抗中，信息獲取將高度依賴無源傳感器，通過分散多個有/無人平臺[20]接收輻射信號后進(jìn)行對比分析確定輻射源的位置，或是由低價值輻射平臺前出輻射電磁波的同時由其他平臺接收反射信號而獲取戰(zhàn)場態(tài)勢。為降低敵方無源傳感器的靈敏度，可使用在頻譜內(nèi)發(fā)射低功率干擾噪聲的無人裝置或投擲式載荷、或低功率激光裝置來迷惑光電/紅外傳感器、或小型無人裝置誘騙等來干擾敵方傳感器網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)己方作戰(zhàn)系統(tǒng)。

2) 利用LPI/LPD系統(tǒng)保持己方網(wǎng)絡(luò)暢通，在隱身平臺的基礎(chǔ)上采用射頻隱身技術(shù)實(shí)現(xiàn)對輻射電磁頻譜的有效管控[21]。平臺可采用射頻孔徑綜合化、傳感器管理與數(shù)據(jù)融合、低旁瓣低截獲概率(LPI)鏈路等設(shè)計技術(shù)，并配備利用低截獲概率/低探測概率技術(shù)設(shè)計的有源相控陣?yán)走_(dá)、激光裝置及無源探測系統(tǒng)，在保持飛機(jī)態(tài)勢感知能力的同時確保主動輻射信號被截獲的機(jī)會減少到最小。利用分散的多個有人或無人平臺的無源傳感器，分散接收敵方的射頻和紅外輻射信號來確定敵方輻射源的位置，火控雷達(dá)等目標(biāo)很可能只是在接收到無源傳感器引導(dǎo)信息后才發(fā)射信號;或由單個輻射平臺向可疑目標(biāo)發(fā)射不能被探測到的射頻或紅外電磁能，然后由己方其他分布的無源傳感器接收，通過體系內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)解算輻射源的位置及其照射脈沖的特征。

3) 實(shí)現(xiàn)傳感器與射手分離、低價值裝備與高價值裝備分離的分布式打擊協(xié)同。分散布置的各個武器裝備平臺可根據(jù)各自任務(wù)需求發(fā)揮各自優(yōu)勢能力，前置傳感器可重點(diǎn)提升其戰(zhàn)術(shù)隱身能力，確保其突防抵近探測及安全返航的生存能力；武器發(fā)射平臺[22]可遠(yuǎn)離復(fù)雜對抗環(huán)境，重點(diǎn)關(guān)注其武器運(yùn)載及殺傷鏈路能力的提升。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，近年來美軍不斷驗(yàn)證其先進(jìn)作戰(zhàn)樣式與系統(tǒng)，研發(fā)新型作戰(zhàn)裝備，提升未來低-零功率對抗環(huán)境下的體系作戰(zhàn)能力，如圖4所示[22]。美海軍“一體化火力控制-制空(NIFC-CA)”[23]是將新的傳感器、先進(jìn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、中遠(yuǎn)程防空反導(dǎo)武器集成為一體，提供基于先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的、分布式遠(yuǎn)程防御性火力，實(shí)施超視距防空反導(dǎo)作戰(zhàn)，使美軍具備對飛機(jī)和巡航導(dǎo)彈的內(nèi)陸縱深防御能力，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)區(qū)級的對空防御。另外美國海軍一直在秘密開發(fā)被稱為“對抗綜合傳感器的多元素信號特征網(wǎng)絡(luò)仿真”(NEMESIS，復(fù)仇女神)項(xiàng)目，該項(xiàng)目對海上作戰(zhàn)乃至整體戰(zhàn)爭形態(tài)產(chǎn)生革命性影響?！皬?fù)仇女神”項(xiàng)目是對傳統(tǒng)電子戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)的革新，傳統(tǒng)電子戰(zhàn)是多個單獨(dú)系統(tǒng)對多個傳感器實(shí)施的電子攻擊，只能實(shí)現(xiàn)個別或局部效果，而“復(fù)仇女神”采用網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同電子戰(zhàn)系統(tǒng)，能對敵方傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)施大規(guī)模的電子戰(zhàn)攻擊。“復(fù)仇女神”具有以下特點(diǎn)：針對分布式傳感器系統(tǒng)，對敵軍的監(jiān)視與目標(biāo)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行擾亂與欺騙；具備快速改進(jìn)和升級嵌入先進(jìn)技術(shù)能力，以對抗處于發(fā)展中的新威脅能力；突破傳統(tǒng)電子戰(zhàn)系統(tǒng)的局限，解決了美國太平洋司令部綜合有限事項(xiàng)清單的多個事項(xiàng)；系統(tǒng)由模塊化可重構(gòu)電子戰(zhàn)載荷組成，包括美國海軍研究辦公室的誘餌和無人空中/水面平臺；綜合了信息、賽博和頻譜3個領(lǐng)域的能力優(yōu)勢，增強(qiáng)海上平臺任務(wù)能力、持久能力和生存能力。

圖4 美軍先進(jìn)作戰(zhàn)樣式與系統(tǒng)[22]Fig.4 Advanced combat pattern and system of US Army[22]

2.2 電磁機(jī)動作戰(zhàn)能力

電磁頻譜是信息最重要的載體，任何軍事行動必須接入電磁頻譜才能實(shí)現(xiàn)信息的交互，圍繞信息開展的行動實(shí)質(zhì)都是在電磁頻譜域開展的爭奪。電磁機(jī)動的概念是指獲得在電磁作戰(zhàn)環(huán)境中的機(jī)動自由，拒止敵方進(jìn)入和使用頻譜，積極管理和控制己方對頻譜的使用，以保持己方的信息優(yōu)勢[24]。未來的空戰(zhàn)系統(tǒng)將具備電磁機(jī)動能力，通過跨域信息的有效融合與快速決策，占據(jù)物理域與信息域的控制權(quán)。電磁機(jī)動能力本質(zhì)是占據(jù)、控制、操縱與重構(gòu)電磁域，實(shí)現(xiàn)對電磁頻譜的靈活使用。電磁機(jī)動戰(zhàn)是電磁頻譜戰(zhàn)的產(chǎn)物，目標(biāo)是獲取信息優(yōu)勢，途徑是控制與管理電磁頻譜，手段包含傳統(tǒng)電子戰(zhàn)手段與賽博戰(zhàn)手段，其包含關(guān)系如圖5所示。

圖5 電磁機(jī)動作戰(zhàn)范圍Fig.5 Operational range of electromagnetic maneuver

從電磁頻譜域的變革歷程與現(xiàn)代戰(zhàn)爭經(jīng)驗(yàn)來看，電磁頻譜域的優(yōu)勢是實(shí)現(xiàn)從“無”到“有”，從“有”到“更好應(yīng)用”。電磁機(jī)動核心是開發(fā)并利用新的電磁頻段，阻止對手使用頻段，降級對手頻段使用能力，塑造新的電磁域作戰(zhàn)理論與概念。電磁頻譜域的作戰(zhàn)首先是對接入能力的需求，其次是接入時機(jī)與接入頻帶的判斷，最后是電磁頻譜內(nèi)的信息的分發(fā)與交互，未來的電磁機(jī)動表現(xiàn)為以下4點(diǎn)：

1) 占據(jù)新開發(fā)的電磁頻段。在電磁頻譜域開發(fā)與利用新的頻帶是不變的主題，當(dāng)戰(zhàn)爭一方擁有一個頻帶的獨(dú)有使用權(quán)，也就獲得了新的信息交互途徑。

2) 控制核心電磁頻段。目前電子設(shè)備的工作頻段主要集中C、S、X頻段，未來對這些頻段的爭奪將愈發(fā)激烈，對這些頻段實(shí)現(xiàn)控制的核心是保證己方可用，敵方不可用。

3) 操縱通用電磁頻段。通信頻段是傳輸信息的最重要頻帶，在該頻帶內(nèi)的行動，竊取比干擾更有效，操縱的核心是讓對方有限制的使用該頻段，讓對方以簡單、通用的方式開展通信活動，從而實(shí)現(xiàn)對對方信息的獲取。

4) 重構(gòu)電磁作戰(zhàn)概念與戰(zhàn)術(shù)。軍事思想的調(diào)整決定了軍事戰(zhàn)略的更新，再依據(jù)新的作戰(zhàn)戰(zhàn)略塑造對應(yīng)的作戰(zhàn)概念與戰(zhàn)術(shù)。當(dāng)電磁域成為一個新的作戰(zhàn)域，傳統(tǒng)的以物理/動能打擊為核心制定的作戰(zhàn)概念將被顛覆。

2.3 制電磁權(quán)與制信息權(quán)

當(dāng)前正處于向高度信息化與智能化轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn)上，信息機(jī)動是未來軍事理論的核心。軍事信息化[25]是指武器裝備平臺通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，信息成為共享的資源，各節(jié)點(diǎn)可任意訪問并獲取感興趣的所有信息，進(jìn)而形成統(tǒng)一的作戰(zhàn)意圖與認(rèn)識，統(tǒng)一作戰(zhàn)行動，大幅提高作戰(zhàn)效率。依托電磁頻譜作戰(zhàn)能力，通過 “信息化+智能化”進(jìn)入高維度信息化戰(zhàn)爭，傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是信息化的核心技術(shù)，電子戰(zhàn)技術(shù)與隱身技術(shù)及破壞敵方信息化的核心技術(shù)，如圖6所示。

圖6 電磁頻譜作戰(zhàn)能力是信息化與智能化的核心Fig.6 Electromagnetic spectrum combat capability is the core of information and intelligence

信息機(jī)動強(qiáng)調(diào)的是比對手更快的獲取并使用有效信息，衡量的標(biāo)準(zhǔn)是信息熵、信道容量、傳輸量與傳輸速度。未來空戰(zhàn)系統(tǒng)的信息機(jī)動能力將以上述4個參數(shù)作為設(shè)計出發(fā)點(diǎn)，通過電磁頻譜對抗、賽博攻防的能力手段，獲取在信息域的絕對優(yōu)勢。未來空戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展要面向賽博技術(shù)、信息技術(shù)與電磁機(jī)動技術(shù)的快速發(fā)展，利用好此次軍事變革的重大優(yōu)勢，積極求變，把握好技術(shù)發(fā)力點(diǎn)，盡早占據(jù)戰(zhàn)略主動。

電磁頻譜域作戰(zhàn)研究范圍為電磁域及基于無線傳播的賽博空間[26]，研究的核心目標(biāo)是在進(jìn)攻與防御2個方面，以理、技、裝、戰(zhàn)為抓手，通過探測、制止、誘騙、擾亂、防御、剝奪以及擊退任何信號或電子傳播等手段，實(shí)現(xiàn)控制電磁、控制信息、控制認(rèn)知，最終實(shí)現(xiàn)對戰(zhàn)場電磁頻譜的控制權(quán)，為控制戰(zhàn)場信息主導(dǎo)權(quán)打下基礎(chǔ)，如圖7所示。

圖7 電磁頻譜戰(zhàn)研究范圍Fig.7 Research scope of electromagnetic spectrum warfare

電磁頻譜域作戰(zhàn)的能力發(fā)展路線主要分兩步實(shí)現(xiàn)：首先是發(fā)展空基低-零功率電磁頻譜戰(zhàn)系統(tǒng)技術(shù)，通過主被動隱身、低-零功率探測、靈巧干擾、協(xié)同探測[27]、電磁誘餌等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對戰(zhàn)場電磁頻譜的控制權(quán)；其次是發(fā)展基于電磁傳播的網(wǎng)絡(luò)攻擊/信息安全技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)攻擊、信息安全、電磁隱身/示假、電磁照明彈等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對戰(zhàn)場信息主導(dǎo)權(quán)的控制。

2.4 電子對抗系統(tǒng)技術(shù)能力

電子對抗能力的未來發(fā)展[28]必將以目標(biāo)特征為核心，以復(fù)雜戰(zhàn)場電磁環(huán)境為背景，以低-零功率電子對抗為手段，控制電磁頻譜、獲取信息優(yōu)勢，如圖8所示[29]。

圖8 跨域協(xié)同電子對抗[29]Fig.8 Cross domain cooperative electronic countermeasures[29]

2020—2035年的下一代電子對抗是基于隱身裝備低-零功率對抗，以精準(zhǔn)性和捷變性為典型特征，具體表現(xiàn)為：

1) 跨域協(xié)同，掌控電磁域和賽博域，實(shí)現(xiàn)降維打擊。

2) 目標(biāo)特征精準(zhǔn)管控，主被動綜合隱身。

3) 精準(zhǔn)電磁投送，低功率、大帶寬、高動態(tài)、窄波束等。

4) 依靠LPI/LPD網(wǎng)絡(luò)、頻譜捷變系統(tǒng)、多功能寬頻孔徑、自適應(yīng)/認(rèn)知電子戰(zhàn)[30]等支撐技術(shù)。

為了在未來電磁頻譜強(qiáng)對抗的戰(zhàn)場環(huán)境中獲取主動權(quán)，電子戰(zhàn)系統(tǒng)將面臨輻射即暴露、大數(shù)據(jù)識別/干擾數(shù)據(jù)庫不健全、全頻域全空域分布式威脅等挑戰(zhàn)，如圖9所示。

圖9 挑戰(zhàn)與需求Fig.9 Challenges and requirements

1) 低-零功率環(huán)境下的強(qiáng)態(tài)勢感知能力

在隱身作戰(zhàn)體系相互攻防的過程中，面向低-零功率的戰(zhàn)場對抗環(huán)境，電子戰(zhàn)高功率輻射意味著暴露，將處于被動態(tài)勢并增加受到敵方威脅打擊的可能性，也即給對手留下先行啟動OODA的機(jī)會，不輻射意味著無感知，也即無法啟動己方的OODA行動[31]，因此，如何通過其他方式獲取敵方兵力構(gòu)成及意圖，獲取更完備的戰(zhàn)場態(tài)勢信息，成為電磁頻譜對抗環(huán)境下的重要需求。電子戰(zhàn)的發(fā)展將從面向威脅的高功率壓制向面向戰(zhàn)場環(huán)境與目標(biāo)特征的低-零功率對抗轉(zhuǎn)變。在低-零功率、復(fù)雜對抗環(huán)境下，電子對抗體系應(yīng)具備快速截獲、準(zhǔn)確識別、精準(zhǔn)定位敵方干擾/輻射源，加強(qiáng)可實(shí)時與體系交互處理態(tài)勢信息，增強(qiáng)無源探測能力，擴(kuò)展頻域覆蓋范圍,提升復(fù)雜電子對抗環(huán)境下的抗干擾工作效能。

2) 全作戰(zhàn)流程攻防一體化電子對抗能力

在電子支援提供強(qiáng)態(tài)勢感知支撐的基礎(chǔ)上，綜合判斷敵、我、環(huán)境目標(biāo)特征，在全作戰(zhàn)流程中進(jìn)行攻防一體化的精確電子對抗。在遠(yuǎn)距接敵過程中，利用有源主動消隱技術(shù)，抵消敵方的雷達(dá)回波，實(shí)現(xiàn)隱匿效果。在中距交戰(zhàn)過程中，結(jié)合飛機(jī)平臺自身隱身特性，以低-零功率電子對抗手段，破壞敵方火控雷達(dá)的穩(wěn)定跟蹤能力，擾亂其火控解算能力，遲滯敵方導(dǎo)彈發(fā)射，營造先射條件。在近距交戰(zhàn)過程中，飛機(jī)的隱身效能降低，主要利用電子對抗發(fā)揮自衛(wèi)防護(hù)能力，針對敵方攻擊特性，實(shí)現(xiàn)來襲導(dǎo)彈的誘偏和致盲等能力。

3) 認(rèn)知電子戰(zhàn)技術(shù)

OODA理論強(qiáng)調(diào)比對手更快的完成殺傷鏈的閉環(huán)，在該理論指導(dǎo)下新型戰(zhàn)斗機(jī)在物理機(jī)動能力的基礎(chǔ)上增加了隱身能力和高態(tài)勢感知能力，空戰(zhàn)裝備能力已經(jīng)從物理域擴(kuò)展到信息域。加快電子戰(zhàn)OODA環(huán)，替代現(xiàn)有信號偵收-人工特征提取-策略生成-干擾樣式加載等復(fù)雜、長周期的決策時間，應(yīng)具備在線學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力，應(yīng)對時敏威脅。

應(yīng)具備可重構(gòu)的電子戰(zhàn)能力，以人在回路的形式對抗未知威脅，實(shí)現(xiàn)有人/無人的智能協(xié)同能力；持續(xù)完善數(shù)據(jù)，初步適應(yīng)未知威脅，作戰(zhàn)飛機(jī)平臺初步實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用，可識別未知威脅；形成電磁大數(shù)據(jù)體量，具備作戰(zhàn)飛機(jī)平臺學(xué)習(xí)能力及智能化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)全面對抗未知威脅能力和無人智能集群作戰(zhàn)能力。

在低-零功率復(fù)雜對抗環(huán)境中，獲取敵方輻射信息的機(jī)會大大降低、積累時間大大減少，制約了頻譜數(shù)據(jù)庫的建立和完善，缺乏大數(shù)據(jù)支持的數(shù)據(jù)庫將使得識別及干擾效能下降，致使在作戰(zhàn)中難以獲取電磁權(quán)，影響作戰(zhàn)效能。今后應(yīng)面向體系級的電磁大數(shù)據(jù)庫支持下發(fā)展認(rèn)知電子戰(zhàn)和全殺傷鏈電磁精準(zhǔn)對抗。

4) “三全一準(zhǔn)”對抗性能

應(yīng)對多域綜合的復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境，單機(jī)平臺將受到全空域、多頻域、全過程的威脅。單機(jī)受限于平臺的承載能力，存在一定的告警/干擾時隙分配問題，以及告警方位/干擾指向精度問題，因此平臺需要更好的融合體系，依賴體系的支撐提供對單機(jī)平臺的綜合防護(hù)。利用單機(jī)、協(xié)同多方式對電磁空間目標(biāo)具有全方位、全頻段、全過程、準(zhǔn)確對抗綜合防御能力。增強(qiáng)飛機(jī)后半球電子對抗能力，在中近距作戰(zhàn)過程中彌補(bǔ)飛機(jī)側(cè)向尾向隱身能力的不足，實(shí)現(xiàn)全方位的自衛(wèi)防護(hù)能力；電子對抗向低頻下探，實(shí)現(xiàn)低頻段有源干擾能力，同時具備對敵方低頻段工作雷達(dá)如預(yù)警機(jī)的告警能力；遠(yuǎn)距離支援干擾、中近距靈巧與自衛(wèi)干擾、近距末端防護(hù)；采用數(shù)字精確對抗技術(shù)，欺騙為主，壓制為輔。

3 電磁頻譜作戰(zhàn)發(fā)展建議

3.1 建立電磁頻譜作戰(zhàn)研究組織

美國的“老烏鴉”協(xié)會是瞄準(zhǔn)實(shí)戰(zhàn)需求而設(shè)立的電子戰(zhàn)發(fā)展研究組織，是民技軍用的橋梁。該協(xié)會起源于二戰(zhàn)，成立于1964年，首倡者為美國空軍軍官梅爾杰克遜。協(xié)會成員最早由電子戰(zhàn)軍官組成，現(xiàn)成員來自于20個國家/地區(qū)的政府、軍方、科研單位、高校等機(jī)構(gòu)?？?cè)藬?shù)1.4萬人，其中政府工作人員及現(xiàn)役軍人占29%，國防工業(yè)企業(yè)人員占49%，學(xué)術(shù)研究人員占22%。全球總共設(shè)有65個分會，其中美國本土有47個分會，其他分支會分布在歐、亞、美、非、大洋洲。

國內(nèi)電子戰(zhàn)相關(guān)領(lǐng)域的研究協(xié)會是以“學(xué)科”為導(dǎo)向設(shè)立的學(xué)術(shù)研究組織，在面向裝備發(fā)展需求和實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用方面牽引力度不夠，如圖10所示。國內(nèi)應(yīng)創(chuàng)新建立由軍方、工業(yè)部門、高校聯(lián)合組成的“三位一體”的電磁頻譜新型研究機(jī)制：大學(xué)設(shè)置相關(guān)的學(xué)科、工業(yè)部門設(shè)置相關(guān)專業(yè)、軍隊設(shè)置相關(guān)組織機(jī)構(gòu)。軍方組織機(jī)構(gòu)每年牽頭組織召開電磁頻譜技術(shù)和裝備發(fā)展領(lǐng)域?qū)ｎ}研討會10次以上，設(shè)計出版協(xié)會刊物《電磁頻譜作戰(zhàn)月刊》并資助出版相關(guān)刊物《美國電子戰(zhàn)史》，設(shè)立專項(xiàng)研究基金(每年不低于20萬美金)資助電子戰(zhàn)領(lǐng)域的相關(guān)研究人員開展項(xiàng)目攻關(guān)，并設(shè)立獎項(xiàng)催生新理論《電磁頻譜戰(zhàn)》。

圖10 電子戰(zhàn)發(fā)展研究協(xié)會組成Fig.10 Composition of EW Development Research Association

3.2 加強(qiáng)電磁頻譜域作戰(zhàn)理論研究

軍事理論的發(fā)展水平應(yīng)當(dāng)與技術(shù)發(fā)展水平相一致，武器裝備的發(fā)展要根據(jù)新型軍事理論，利用好不斷發(fā)展的新技術(shù)，適應(yīng)并改變戰(zhàn)爭。未來空戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展必須有先進(jìn)的軍事理論做指導(dǎo)。從戰(zhàn)爭發(fā)展史來看，信息化是未來軍事戰(zhàn)略的發(fā)展方向，進(jìn)入信息中心戰(zhàn)時代，信息將成為一切活動的核心，支撐信息傳輸?shù)馁惒┚W(wǎng)絡(luò)、電磁頻譜域?qū)⒊蔀閷沟闹鲬?zhàn)場，適應(yīng)信息化戰(zhàn)爭的軍事理論、作戰(zhàn)概念、裝備形態(tài)必將產(chǎn)生深刻變革。以信息中心戰(zhàn)的思想指導(dǎo)軍事戰(zhàn)略與軍事理論，摸索未來戰(zhàn)爭對戰(zhàn)場能力的需求，進(jìn)而牽引出未來空戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展方向。

在未來戰(zhàn)爭中，隱身作戰(zhàn)體系面臨的是“態(tài)勢獲取與作戰(zhàn)意圖暴露”的矛盾：為獲取戰(zhàn)場態(tài)勢，應(yīng)主動輻射功率，接收回波信息，而主動輻射會被對方無源偵收系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，從而暴露己方作戰(zhàn)意圖。因此，為實(shí)現(xiàn)在隱藏作戰(zhàn)意圖的前提下獲取戰(zhàn)場態(tài)勢，應(yīng)通過“低-零功率”手段，在電磁頻譜域爭奪主動權(quán)。而以低-零功率手段爭奪電磁域主動權(quán)的作戰(zhàn)地帶即是“灰色戰(zhàn)場”。未來的對抗領(lǐng)域是圍繞電磁頻譜構(gòu)建的“灰色戰(zhàn)場”，“灰色戰(zhàn)場”是開展低-零功率行動的電磁對抗空間。廣義上灰色戰(zhàn)場代表了電磁頻譜域所有的作戰(zhàn)行動，狹義上灰色戰(zhàn)場是面向未來隱身體系對抗提出的概念。

加強(qiáng)電磁頻譜域作戰(zhàn)理論研究核心是實(shí)現(xiàn)對電磁頻譜的準(zhǔn)確控制運(yùn)用，即是利用射頻管控和無源探測的方式，規(guī)劃和調(diào)整行動方式，阻止并延遲敵方建立、完成OODA環(huán)，建立己方的OODA環(huán)，從而率先實(shí)現(xiàn)“觀察-調(diào)整-決策”的過程，以便提高最后行動過程的成功率，縮短OODA環(huán)的閉合過程。

3.3 研發(fā)電磁頻譜域作戰(zhàn)系統(tǒng)

未來空戰(zhàn)任務(wù)是奪取指定空域的制空權(quán)與制信息權(quán)，核心是保證后續(xù)行動在指定的物理空間與電磁空間的絕對安全，形成信息領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢。因此未來的空中作戰(zhàn)系統(tǒng)在保證物理空間域任務(wù)效能與安全的前提下，還需開展電磁域的作戰(zhàn)行動，包括繪制戰(zhàn)場電磁頻譜態(tài)勢圖、控制住己方必須使用的頻段、降級對方通信頻帶等任務(wù)。

對于未來空寂賽博戰(zhàn)場，作戰(zhàn)裝備需從三方面開展研究：面向寂靜戰(zhàn)場應(yīng)將隱身傳感器網(wǎng)絡(luò)前置，通過隱身傳感器網(wǎng)絡(luò)前置，透明化戰(zhàn)場態(tài)勢；面向虛假戰(zhàn)場，應(yīng)發(fā)展藏真于假、隱真示假的能力體系，在戰(zhàn)場態(tài)勢中形成多個假目標(biāo)，將目標(biāo)隱藏其中；面向跨域戰(zhàn)場，應(yīng)發(fā)揮軟/硬殺傷相結(jié)合的戰(zhàn)術(shù)效能，將網(wǎng)絡(luò)及信息化作戰(zhàn)融入傳統(tǒng)作戰(zhàn)域，通過軟硬殺傷結(jié)合獲取戰(zhàn)場優(yōu)勢。

面向全新電磁頻譜域作戰(zhàn)需求，構(gòu)建新一代跨域協(xié)同電磁空間作戰(zhàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨域一體化指揮控制、電磁機(jī)動作戰(zhàn)、無線賽博攻防、太空力量即時接入等能力。作戰(zhàn)系統(tǒng)包含核心指控系統(tǒng)、電磁機(jī)動作戰(zhàn)/賽博戰(zhàn)/生存力系統(tǒng)、防區(qū)內(nèi)/外信息及火力支撐系統(tǒng)等，執(zhí)行戰(zhàn)場指控、信息處理與分發(fā)等任務(wù)，小型前出集群執(zhí)行電子戰(zhàn)與賽博攻擊任務(wù)，陸基、?；⑻旎到y(tǒng)執(zhí)行態(tài)勢信息獲取與火力遠(yuǎn)程支援任務(wù)，各作戰(zhàn)系統(tǒng)通過電磁頻譜建立起信息交互。

3.4 加強(qiáng)面向作戰(zhàn)流程閉環(huán)驗(yàn)證

美國經(jīng)過80余年的發(fā)展，逐步建立較為完善的電子戰(zhàn)試驗(yàn)驗(yàn)證體系。以國防部重點(diǎn)靶場為試驗(yàn)主體，軍兵種和政府部門試驗(yàn)環(huán)境為能力補(bǔ)充，承包商、研究機(jī)構(gòu)、院校試驗(yàn)驗(yàn)證手段為研究基礎(chǔ)，均對美軍裝備研制、試驗(yàn)鑒定和訓(xùn)練均發(fā)揮著重要作用。需科學(xué)借鑒美國閉環(huán)論證思路與做法，統(tǒng)一規(guī)劃從技術(shù)到裝備作戰(zhàn)使用全壽命周期的各項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

以信息為中心的博弈對抗時代，工業(yè)技術(shù)及其軍事應(yīng)用的發(fā)展步伐日漸加快，威脅類型與軍事行動的環(huán)境發(fā)生變化，威脅及應(yīng)對威脅的手段也在發(fā)生變化，作戰(zhàn)方式以及軍隊組織結(jié)構(gòu)將隨之發(fā)生重大變化，這些變化推動著一代戰(zhàn)爭到下一代戰(zhàn)爭之間的演進(jìn)。未來的空戰(zhàn)將以電磁頻譜作為信息橋梁，以跨域協(xié)同、分布式、能力分散的作戰(zhàn)形態(tài)，圍繞制信息權(quán)的爭奪開展作戰(zhàn)行動。而電磁頻譜是戰(zhàn)場信息的重要載體，制信息權(quán)的核心是奪取電磁頻譜控制的主動權(quán)[32]。

美軍經(jīng)過現(xiàn)代幾次戰(zhàn)爭的積累，已經(jīng)掌握了在賽博域、電磁域獲取信息優(yōu)勢的手段與技術(shù)。未來應(yīng)瞄準(zhǔn)方向，突破創(chuàng)新，加強(qiáng)電磁作戰(zhàn)理論研究，構(gòu)建軍/研究所/高校/企業(yè)的融合機(jī)構(gòu)，大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)信息、隱身、電子對抗等前沿技術(shù)以實(shí)現(xiàn)電子戰(zhàn)與隱身緊耦合，加速推動研發(fā)低零功率對抗環(huán)境下的電磁頻譜作戰(zhàn)系統(tǒng)，快速形成跨域體系對抗能力。