2023年12月14日,美國空軍發布新版《電磁頻譜作戰》條令(Electromagnetic Spectrum Operations, 以下簡稱《條令》),以取代2019年7月發布的《電磁戰和電磁頻譜作戰》。《條令》簡要介紹了電磁頻譜作戰的概念以及頻譜對聯合作戰的重要性,重點討論了電磁戰爭的攻擊、防護和支援等方面,確立了美國空軍在電磁頻譜管理、能力開發、作戰和保障等方面的政策。現將原文主要內容編譯如下,以饗讀者。
一、電磁頻譜簡介
(一)電磁頻譜特性
電磁頻譜(簡稱頻譜),是按照電磁波的波長或頻率不同而連續排列的電磁波族。頻譜以 Hz(赫茲)為基本單位,其他單位還有kHz(千兆赫)、MHz(兆赫茲)、GHz(吉赫茲)和THz(太赫茲)。在軍事上,電磁頻譜既是傳遞信息的一種載體,又是偵察敵情的重要手段,因此成為現代戰爭中雙方爭奪的制高點之一。如圖2所示,《條令》列出了常用的電磁頻譜,即在某一特定工作區域內實際遇到的電磁輻射,它們包括無線電頻譜(Radio Frequency)、微波(Microwave)和可見光(Visible Spectrum),以及紅外輻射(IR)、X射線(X-Rays)和γ射線(Gamma Rays)等。電磁頻譜是一種物理現象、具有普遍存在、擁擠、資源有限和爭奪激烈的特點。
圖 2 電磁頻譜
(二)電磁作戰環境
實際或潛在的電磁輻射,以及各種環境影響因素,稱為電磁作戰環境(Electromagnetic Operational Environment, EMOE)。它不僅會影響電磁頻譜的使用,更直接關系到指揮官的決策。電磁作戰環境主要受以下兩個方面影響:
1. 電磁環境影響(Electromagnetic Environment Effect, E3)。電磁環境的優劣,會直接關系到環境中的作戰系統能否正常運行。隨著新系統的開發,美國空軍所處的電磁作戰環境也在不斷發生變化。鑒于電磁環境影響的脆弱性,《條令》強調,應持續完善依賴電磁頻譜的作戰系統,及時探查并修補漏洞。
2. 電磁威脅(Electromagnetic Threat)。在電子戰中,電磁威脅包括擾亂、破壞和欺騙敵方作戰系統的能力,例如對導航、通信或其他傳感器的威脅。《條令》還指出,敵方人為的干擾和破壞,可能會被民用電磁頻譜所掩蓋。除此之外,自然環境也可能會對電磁頻譜構成威脅,例如凍雨會影響微波。
(三)電磁頻譜作戰
《條令》指出,電磁頻譜作戰(Electromagnetic Spectrum Operations, EMSO)包括利用、攻擊、防護和管理電磁頻譜,是“四位一體”的綜合軍事行動。它的核心目標是實現對敵電磁頻譜優勢,從而獲得并保持信息和決策優勢,順利實現作戰目標。
二、電磁戰
《條令》指出,通過展開電磁戰(Electromagnetic Warfare, EW),可以達到探測、利用、欺騙、干擾、破壞敵方電磁系統和保護己方電磁系統等效果,主要有電磁攻擊(Electromagnetic Attack, EA)、電磁防護(Electromagnetic Protection, EP)、電磁支持(Electromagnetic Support, ES)三個方面。
(一)電磁攻擊
電磁攻擊包括消耗品誘餌、反輻射導彈、高能武器等進攻性電磁攻擊,以及照明彈、箔條、低可觀測技術、紅外對抗等防御性電磁攻擊。美國空軍主要的電磁攻擊方式是機載電磁攻擊,側重于打擊可利用的電磁頻譜節點或路徑,包括敵方通信、雷達和地面空間設施等。例如,美軍用來干擾或破壞衛星通信的反通信系統(如圖3所示)。
圖 3 反通信系統
(二)電磁防護
常用的電磁防護手段包括信號屏蔽、捷變信號處理、脈沖重復頻率可調諧、擴頻通信、電磁頻譜硬化、多光譜低可觀測、GNSS抗干擾/防欺騙和發射控制等多種技術。(Global Navigation Satellite System, GNSS, 全球衛星導航系統。譯者注。)
(三)電磁支持
電磁支持為指揮官提供及時和準確的手段來響應電磁頻譜變化,并保持有效探測、分類和對抗敵人威脅的能力。
機載電磁支持系統用途更加廣泛,有助于聯合作戰,可以識別、定位并向指揮中心和作戰人員報告敵人的威脅和位置,為友軍提供戰場空間感知和威脅預警。
圖 4 機載電磁支援系統(RC-135電子偵察機)
三、組織架構
針對美軍嚴重依賴電磁頻譜,卻一直無法有效聯合行動的問題,美軍探索出了一套組織架構。其中,關鍵機構包括電磁頻譜管控局(Electromagnetic Spectrum Control Authority, EMSCA)和空中作戰中心(Air Operations Center, AOC)。EMSCA是一個協調機構,為聯合部隊(Joint Force)制定指導方針和政策,負責協調空軍電磁戰部隊的計劃或行動。
具體地,電磁頻譜作戰任務會被分配給空中作戰中心的作戰計劃處(Combat Plans Division, CPD)、作戰行動處(Combat Operations Division, COD)、戰略處(Combat Operations Division, SRD)和情報監視偵察處(Intelligence Surveillance Reconnaissance Division, ISRD)。戰略處和作戰計劃處在情報監視偵察處提供意見的情況下制定電磁頻譜作戰計劃,而作戰行動處則負責執行。空中分隊指揮官(Air Component Commander)可在空中作戰中心內組建信息戰小組(Information Warfare Team, IWT)。信息戰小組向空中作戰中心部門提供作戰專業知識,以實現電磁頻譜作戰的協調。信息戰小組還將評估空中部隊的電磁戰行動,并確保有效的同步與協調。
四、作戰過程
《條令》對電磁戰的作戰流程進行了詳盡的闡述,包括計劃、執行和評估三個步驟。
(一)計劃
《條令》指出,在緊急情況下,空中部隊指揮官通常使用空軍聯合行動程序(Joint Planning Process for Air, JPPA)制定空軍聯合作戰計劃(Joint Air Operations Plan, JAOP)。空軍聯合作戰計劃指導空中能力的聯合使用,整合和協調現有的力量,以滿足聯合部隊指揮官的要求,并描述電磁頻譜的最佳使用方法,從而支持作戰和順利實現作戰目標。聯合部隊指揮官將電磁頻譜作戰計劃集中在指定的電磁頻譜管控局下屬機構并分散執行,以確保電磁頻譜聯合作戰的統一,同時保持戰術靈活性。
情報、監視和偵察(Intelligence Surveillance Reconnaissance, ISR)是軍事行動的關鍵,在以下幾個方面發揮作用:
1. 對科技中心的分析提供支持,防范敵人的技術突襲。
2. 向友軍提供戰術、戰役和戰略預警的指示。
3. 持續監測威脅系統,支撐所有電磁系統的程序運行和程序改編。
4. 提供參數化的工作數據、建模和仿真工具以及任務規劃工具,從而優先考慮目標和防御任務。
《條令》同時還指出,電磁頻譜的作戰計劃非常復雜,涉及多個領域和部門,應以電磁頻譜操作指示和分隊指揮官的指導為基礎。當涉及多國部隊的聯合行動時,加密設備、培訓方式、語言和安全障礙方面的差異大大增加了進行聯合電磁頻譜行動的難度。為此,《條令》特別規定,多國部隊指揮官應通過聯合參謀部聯合電磁戰協調單元(Combined Electromagnetic Warfare Coordination Cell, CEWCC)的行動指揮部向多國部隊提供聯合電磁頻譜作戰規劃和指導。
(二)執行
《條令》中明確,電磁頻譜聯合作戰應由空中作戰中心作戰計劃處的目標效應小組(Targeting Effects Team, TET)領導,以確保全頻譜作戰。聯合電磁頻譜作戰命令應及時傳達給所有電磁頻譜用戶,包括參與戰斗的多國部隊,以避免意外的電磁干擾并提高操作效率。在作戰過程中,信息戰小組參與關鍵的戰斗過程并控制節奏,以確保高效地制定、下達和執行每個過程的作戰命令。信息戰小組還應監控命令執行情況,如有任何變化,應立即通知到整個部隊。《條令》中還提及,如有需要,例如突然發現對方電磁頻譜的漏洞,可隨時發出動態電子戰請求,以打擊敵方的電磁設施和削弱敵軍電子戰能力。
(三)評估
《條令》提出,在一個作戰周期結束后,還應進行相應的評估環節,包括以下三點。
1. 更新電磁作戰環境數據存儲庫。對遇到的電磁作戰環境進行分析,并與戰前數據進行比較,評估、驗證并更新差異。
2. 智能更新。更新的評估數據可以支持電磁頻譜作戰的情報分析。電磁頻譜作戰的活動反饋應及時在整個聯合部隊中傳達。它還用于更新自動化關聯和分析算法,提高準確性,減少歧義,增強態勢感知的效率。
3. 經驗教訓。信息戰小組吸取的經驗教訓應下達/通知給參與戰斗的各個單位和部門。《條令》強調,這些寶貴的經驗教訓既可以用于當前的戰斗,也可以作為未來戰爭規劃的基礎。《條令》規定,這些內容應上傳至專門的系統,即聯合經驗教訓信息系統(Joint Lessons Learned Information System, JLLIS)。
五、電磁頻譜作戰的融合
《條令》體現了對電磁頻譜與其他領域交叉融合的重視。
(一)網絡空間與電磁頻譜作戰的融合
網絡空間作戰是指以在網絡空間或通過網絡空間實現目標為主要目的的網絡空間能力的運用。盡管大多數電磁頻譜(Electromagnetic Spectrum, EMS)活動發生在網絡空間之外,許多網絡空間作戰(Cyberspace Operations, CO)要求使用電磁頻譜來建立到目標的通信路徑,特別是在戰術層面。因此,這需要電磁戰和美國空軍信息網絡作戰以及美國網絡司令部(United States Cyber Command, USCYBERCOM)之間的協調和同步,以最大限度地實現協同作戰。電磁頻譜作戰和網絡空間能力的集成能夠確保優先化和同步性,并消除二者沖突的部分。
電磁頻譜作戰支援網絡空間作戰的途徑包括:
1. 探測出天線的位置,識別支持威脅網絡空間作戰的電磁波形。
2. 通過向目標提供自主或交互式可執行網絡空間作戰有效載荷來促進網絡空間攻擊目標。
3. 確保網絡空間作戰活動與電磁頻譜作戰環境中的其他軍事電磁頻譜活動不沖突。
《條令》指出,為了最大限度地減少重疊,網絡空間攻擊協調的主要責任始于空中作戰中心的信息戰小組以及指定的網絡空間作戰協調員和規劃者,這些人通常也是網絡空間部隊主任 (Director of Cyberspace Forces, DIRCYBERFOR)團隊的一部分。網絡空間操作電磁頻譜使用請求的處理方式與其他電磁頻譜要求相同。電磁頻譜作戰規劃者審查這些要求,并將其整合到電磁頻譜作戰指南和電磁頻譜操作說明中。然后,聯合電磁頻譜作戰單位(Joint Electromagnetic Spectrum Operation Cell, JEMSOC)應以與國防部批準的格式相同的方式為網絡空間作戰提供這種批準的頻率分配。聯合電磁頻譜作戰(Joint Electromagnetic Spectrum Operation, JEMSO)規劃人員審查網絡空間作戰計劃,以確保其與電磁保護活動同步。
(二)太空領域的電磁戰
《條令》指出,太空作戰會高度依賴電磁頻譜的使用。太空領域的電磁戰既可用于削弱敵方指揮中心、綜合防空系統或其他部隊使用的衛星通信,也可用于干擾或削弱對手對其自身空間設施的控制。
《條令》明確,太空軍人員對于電磁戰的職責有:
1. 根據空間電磁戰規劃和操作要求,制定每日空間電磁戰戰斗節奏,完成指定的或隱含的空間電磁戰任務。
2. 堅持在空間領域進行電磁戰可用資源的評估(包括數量、類型和狀態),并推薦完成作戰目標所需的資源。
3. 預測友軍和對手天基電磁戰活動對聯合和多國作戰的影響。
4. 協助進行頻率管理,包括消除頻率要求和分配中產生的沖突。
5. 協調和監控空間電磁戰的編程及重編程,確定電磁戰重編程決策和重編程行動對作戰的影響,并對支持天基電磁戰操作的組織進行反饋。
6. 將天基電磁戰整合到作戰力量投送行動中。
結語:美國空軍發布的新版《電磁頻譜作戰》條令,旨在適應不斷變化的戰爭環境,增強競爭優勢。其提出的不斷改革和完善電磁頻譜作戰的組織架構,作戰流程規范化和重視其他領域的電磁頻譜作戰等觀念,值得借鑒和學習。
轉自丨軍事高科技在線
作者丨楊超逸、朱紫洋
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