賽博空間作戰條件下的電子對抗裝備技術發展現狀研究

鄒時禧

（海軍裝備部西安局，西安710054）

0 引 言

2010年美國的《國家安全戰略》指出：“網絡安全的威脅代表了我們作為一個國家所面臨的最嚴重的國家安全、公共安全和經濟挑戰?！?/p>

美國國防部（DoD）對網絡是過份依賴的，有超過15 000個網絡和700萬計算設備安裝在世界各地數十個國家。美國國防部使用網絡空間進行軍事、情報和業務運作，包括人員和物資的運輸和全譜軍事行動的指揮和控制。此外，持續增長的網絡系統、設備和平臺，使網絡空間被嵌入越來越多的能力，并依賴它完成使命。同時，這些網絡和系統正在面臨越來越多的滲透和威脅。

2011年7月，美國國防部發布了《賽博空間的行動戰略》[1]，并提出了五大戰略舉措，其中包括：

（1）國防部將把賽博空間看作一個作戰域去組織、訓練和裝備，使國防部可以充分利用賽博空間的潛力。

（2）國防部將采用新防御運作理念，以保護國防部網絡和系統。

（3）國防部將與其他美國政府部門、合作伙伴和私營部門，啟動整個政府的賽博安全戰略。

（4）國防部將與美國盟友及國際伙伴建立穩健的合作關系，以加強賽博安全的合作。

（5）國防部將通過一個杰出的賽博員工隊伍和快速的技術創新來充分利用國家的聰明才智。

2012年1月5日，奧巴馬總統批準了新戰略，指導國防部闡明了21世紀國防的優先次序，以維持美國全球領先地位。

1 賽博有關的幾個主要名詞及說明

“賽博”是Cyber的音譯，Cyber作為前綴，最早出現在1948年美國數學家維納的《控制論》一書中，用Cybernetics表示控制論。Cyberspace一詞最早出現在1984年美國某科幻小說里，該小說描述了網絡與人的意識融為一體的Cyberspace空間。

2011年1月，美國聯合參謀部修改發行了聯合出版物《JP 1－02，國防部軍事和相關術語詞典》[2]，其中涉及幾個常用的賽博詞匯：

Cyberspace（賽博空間）——個全球范圍內的域，由相互依存的信息技術基礎設施網絡構成，這些網絡包括因特網、電信網、計算機系統、嵌入式處理器和控制器。

Cyberspace operations（賽博行動）——主要目的是在或通過賽博空間實現目標賽博能力的使用，這些行動包括計算機網絡操作和活動，以管理和保衛全球信息柵格。

Information operations（信息作戰）——電子戰、計算機網絡作戰、軍事信息支持行動、軍事欺騙和操作安全等核心能力的綜合運用，與規定的支持和相關的能力相呼應，以影響、干擾、破壞或侵占、篡奪敵對人員及自動決策，同時保護我們自己。也被稱為IO。

Electronic warfare（電子戰）——軍事行動涉及利用電磁能以控制電磁頻譜或攻擊敵人。電子戰包括3個分支：電子攻擊、電子防護和電子戰支持，也被稱為EW。

詞根“Cyber”雖然經常被翻譯成“網絡”，但并不等于一般意義上的“網絡”（Net或Network），它是電子頻譜、電子設備、網絡系統等多種要素的結合。使用音譯，將“Cyberspace”翻譯成“賽博空間”、“Cyberspace operations”翻譯成“賽博行動”而不是“網絡行動”，可以更好地體現其控制域的內涵，并使其與一般意義上的“網絡”含義區分開來。

2 賽博空間的發展歷程及現狀

2.1 信息基礎設施方面

1996年，美軍提出建設C4ISR，并于2003年提出C4ISR體系結構2.0。

1999年，美軍提出全球信息柵格（GIG）概念，并于2003年發布GIG2.0。

2007年，美軍實現GIG1.0及支持環境。

2.2 試驗方面

2000～2008年，美國空軍在“聯合遠征部隊試驗”（JEFX）中開展了“舒特”（Project Suter）系列的演習計劃，演示、驗證了通過電子攻擊和網絡對抗等手段入侵敵方通信網絡、雷達網絡及計算機系統的賽博空間作戰技術能力。

2006～2010年，美國國土安全部組織了賽博風暴系列的演習，以檢驗美國重要部門遭大規模賽博攻擊時的協同應對能力。

2009～2010年，美國空軍太空司令部在“施里弗”－5、“施里弗”－6太空軍事演習中發射了人類首架空天飛機X－37B，重點研究并調查了賽博空間的作戰技術。

2.3 建制方面

2008年，美國空軍成立賽博空間司令部，為隸屬于美軍戰略司令部的二級司令部。

2009年，美國海軍宣布在第10艦隊基礎上組建艦隊賽博司令部。

2010年，美國陸軍成立陸軍賽博部隊，即美國陸軍網絡事業技術司令部。

2012年，美國國防部組建美軍北方司令部聯合賽博中心（JCC）。JCC主要負責3項任務：提高賽博疆域的態勢感知；提高司令部網絡防御水平；應民事部門要求，向賽博重要問題提供響應和恢復支持。

2013年1月，美國國防部確立賽博協同作戰框架，并批準了國防部賽博行動的過渡性組織框架，以尋求建立賽博行動的通用標準。該框架提出建立一種指揮體系結構，把進攻性和防御性賽博行動及更多責任交給各戰區司令部。根據聯合參謀部提出的《過渡性賽博空間作戰指揮與控制作戰概念》文件，美軍將建立聯合賽博中心（JCC），使各戰區作戰司令部與美國賽博司令部（USCYBERCOM）情報信息及賽博作戰支援部隊（CSE）相關部門保持聯系。

2.4 文件、政策方面

2010年1月，美國陸軍發布了《2016～2018年賽博行動概念能力規劃》[3]。

該文件首次由軍方公開，較系統、詳細地對賽博空間行動等概念和理論進行了闡述。

2011年11月，美國空軍發布了《空軍準則文件3－12：賽博空間行動》[4]。

該文件系統地從空軍的角度對賽博空間的作戰環境、面臨挑戰、作戰原則、指揮與組織關系以及規劃、執行和評估等問題進行了闡述。該準則文件還描述了賽博空間域與其它幾個傳統作戰域的交叉關系，如圖1所示。圖2所示。

圖1 賽博與其它作戰域之間的關系

圖2 海軍賽博能力2020理想的最終狀態

由圖1可以看出，賽博空間域是跨陸、海、空、天、電磁之外的一個獨立的作戰域，并且所有其它的作戰域都通過賽博空間域實現互聯。

2012年4月，美國聯合參謀部發布了聯合出版物《JP6－01聯合電磁頻譜管理作戰》[5]。

該文件系統地闡述了與聯合電磁頻譜管理作戰相關的業務概述、行動規劃、指揮協調關系和原則等，并將賽博空間及賽博部隊的相關問題納入其中。

2012年11月，美國聯合參謀部發布了聯合出版物《JP3－13信息作戰》[6-7]。

該文件系統闡述了與信息作戰相關的信息化環境、信息作戰單元、作戰規劃、集成、聯合以及跨國信息作戰等問題，其中考慮了賽博空間行動的因素，描述了與電子戰之間的關系。

2012年11月，美國陸軍司令部發布了《FM 3－36電子戰》[8]。

該文件提供了陸軍準則的電子戰策劃、籌備、執行和評估，以支持統一的陸地電子戰行動。

2012年11月，美國海軍發布了《海軍賽博能力2020》指南[9]。

在總統批準了新戰略、國防部調整了21世紀國防優先次序的背景下，美國海軍發布了該指南，該指南強調了賽博空間行動對美國聯合部隊取得成功的重要性，描述了實現海軍賽博空間作戰的構想以及海軍主要的戰略舉措，并介紹了主要的最終狀態，如

3 賽博裝備發展情況

3.1 具備賽博作戰功能的下一代干擾機（NGJ）[10]

據報道，美國海軍希望于2018年裝備賽博攻擊系統。這種大小適合戰術飛機或無人機的賽博武器系統可以通過有源電子掃描陣列（AESA）實現。該AESA輻射源可以生成用于實施電子攻擊和賽博入侵的特定數據流源，這些數據波束含有專門的波形和算法，可以像鑰匙一樣打開網絡[11]。

美國海軍正在探索能夠充當電子干擾機和賽博武器的傳感器是下一代干擾機，并分3步走：第一階段，下一代干擾機吊艙將安裝在EA－18G“咆哮者”電子戰飛機上，用來替代長期服役的ALQ－99干擾吊艙；然后，該干擾機可能演變為一個內部系統，嵌入到F－35聯合攻擊機內；第三階段，將把下一代干擾機整合到各種類型的無人打擊飛機上。

圖2 下一代干擾機

3.2 美國防部啟動“X計劃”推動賽博實戰化進程

2012年11月，DARPA發布“X計劃”廣泛機構公告，尋求將賽博戰場概念整合到軍事賽博行動中，開發一種可整合政府和行業技術的開放式平臺架構，以便在實時、大規模動態網絡中認識、規劃和管理賽博作戰。“X計劃”定義了賽博戰場3個主要概念：“網絡地圖”用于顯示計算機如何進行連接，協助規劃與操作者的互動；“作戰單位”用于艦船、飛機等平臺，是網絡拓撲結構的一部分，分為入口節點和支持平臺；“能力集”涉及賽博戰場控制技術。

“X計劃”是美軍推動賽博戰實戰化進程的一項系統工程，涉及賽博戰作戰和建設的方方面面。從媒體報道來看，其實質性動作主要有3項，即擬制賽博戰作戰預案、研制“網絡地圖”、開發賽博戰操作系統。作戰預案是為應對潛在作戰對手或突發情況而預先制定的作戰計劃。美軍擬制賽博戰作戰預案，是為解決賽博部隊缺乏明確的戰斗計劃和交戰規則的問題。

“X計劃”中提到的“網絡地圖”，其實就是賽博戰的戰場態勢圖，這是指揮官指揮作戰、掌控戰局必不可少的工具。繪制賽博戰態勢圖，要解決賽博戰目標、兵力、行動等標志的形象化、可視化問題，要制定專門的軍隊標號系統。此外還需摸清全球數十億個網絡節點構成的復雜網絡的拓撲結構，尤其是對于物理隔離或實施嚴格訪問控制的軍用網絡，這需要強大的賽博偵察能力。開發賽博戰操作系統也是推進賽博戰實戰化的必要步驟，病毒、木馬等只是賽博戰的打擊彈藥，賽博戰操作系統則是賽博戰的作戰平臺。同時，“X計劃”還將進一步驗證美軍一些最新的賽博戰作戰和建設理念。

3.3 美國海軍發布電子戰技術開發計劃

美國海軍研究辦公室（ONR）在2012年11月發布了一份關于電子戰技術開發計劃的廣泛機構公告，旨在通過利用、欺騙或拒絕敵方使用的頻譜，同時確保美國及其盟國使用的電磁頻譜，從而加強海軍和海軍陸戰隊的電磁頻譜控制能力。

該計劃的目標是為海軍和海軍陸戰隊提供威脅預警系統升級、電子戰支援（ES）、武器跟蹤制導系統的誘餌和反制、針對敵方指揮、控制、通信、計算機、情報、監視、偵察（C4ISR）的電子攻擊（EA）以及美國及其盟國的武器和C4ISR的電子防護（EP）。

ONR電子戰技術計劃主要任務包括自適應認知電子戰技術、高吞吐量和快速可編程電子戰系統技術、自適應針對性的電子戰仿真和創新電子戰概念。

自適應認知電子戰將包括應用自適應機器學習算法取代傳統的靜態輻射源數據庫和預編程對抗措施，以對抗那些波形帶寬靈活、功能多樣、具備電子保護模式的電子戰系統。高吞吐量和快速可編程電子戰系統技術將涉及開發可重構電子戰系統，具有極高處理能力，可從大量原始傳感器數據中提取高水平知識，然后實時推導出電子戰攻擊優化策略，它運行在非常大的帶寬。自適應針對性的電子戰仿真環境將重點開發仿真射頻環境或建模仿真環境，以開發測試和驗證先進自適應針對性的電子戰技術和系統。創新電子戰概念將涉及探索電子支持、電子攻擊和電子防護方面的創新概念，可能會對海軍和海軍陸戰隊的電子戰運作方式產生根本的變化。

3.4 波音公司測試了反電子高功率微波先進導彈（CHAMP）

CHAMP是一種利用高功率微波攻擊敵方電子目標的新型導彈，它采用非動能方式替代傳統采用爆炸方式的武器來摧毀目標，可使敵方電子和數據系統完全失效而不附帶其他損害或殺傷，并可以在執行任務中利用高頻無線電波有選擇地打擊多個目標。該型導彈預先裝訂了飛行規劃程序，攻擊目標時輻射出強大的微波能量。

3.5 賽博進攻技術研發進度加快

五角大樓計劃利用快速采購大幅加快新型賽博武器的研發，以實現數天內對特定目標的快速打擊。五角大樓已向國會提交了一份賽博武器采購報告，包括：（1）建立賽博投資管理委員會，監督防止快速采購中資金濫用；（2）為賽博研發確立快速和審慎2種體系，其中快速體系將利用現有的或行業和政府實驗室接近開發完成的軟硬件先進技術，甚至可以省去提交規劃文件和武器測試等常規步驟；而審慎體系是針對那些使用時具有很大風險的武器裝備，預計進程需要9個月以上，但少于五角大樓武器系統長達數年的研發時間；（3）賽博司令部將負責確保新型武器的研發進程和功能水平。

3.6 賽博基礎設施同步跟進

美國國防部準備授權洛克希德·馬丁公司為“國家賽博靶場”提供運行支持工作，這是該系統從國防部賽博實驗室走向實戰部署的重要一步?！皣屹惒┌袌觥痹O在有特殊架構的敏感信息隔離設施內，配有定制的軟硬件系統、相應的安全協議，其實驗室可提供賽博攻擊建模，測試賽博攻擊并評估其影響；該靶場還可為美國國防部開發更具攻擊性的工具，用以追捕入侵者并阻止計算機攻擊，并可同時滿足多個安全級別（從非密到最高機密）的并行任務需求。靶場最初由DARPA開發，2012年轉歸國防部長辦公室測試資源管理中心管理。

美空軍構建“賽博城市”用于訓練賽博士兵?！百惒┏鞘小保–yber City）由新澤西反黑客公司（Counter Hack）設計，是美軍開發的虛擬賽博環境（又稱賽博靶場或試驗臺）之一，部署在華盛頓附近的數據中心。該“賽博城市”創建了整個城鎮的微縮模型，具備所有現代化元素，可模擬關鍵基礎設施遭遇賽博攻擊導致的嚴重后果，也可進行更具風險的模擬攻擊，從而幫助賽博士兵學習賽博修復和賽博主動防御知識。

4 結束語

本文列舉了賽博空間電子戰相關的主要概念、文獻、事件及其發展歷程，也介紹了目前美軍賽博裝備的主要發展現狀，從中可以看出：

（1）“賽博空間”并不是一個被熱炒的時髦詞匯，而是關系國家安全的重要領域，也是未來戰爭的重要作戰空間，它既是電子信息技術發展到一定程度之后的必然產物，也是正在發展中的新事物，將會給未來作戰理念、作戰樣式和裝備技術發展帶來新的沖擊、機遇和挑戰，尤其是對電子戰、信息對抗等專業領域的影響深刻。

（2）從美軍近年來研究“舒特”作戰、建立賽博司令部、再到近期啟動“X計劃”等一系列具體舉措，可以看出無論是戰略層面上還是戰術層面上，是從理論上還是實踐上，美軍在此領域不僅先行一步，而且是在快速深入發展，尤其是近期美軍在大力推進賽博空間的實戰化進程。我國應該在緊密跟蹤賽博空間發展動態的同時，深入研究賽博空間作戰及裝備的特點和規律，不斷創新，建設發展適合我國國情的賽博作戰體系，以保護國家的根本利益。

（3）電子戰系統裝備在賽博空間條件下的作戰被賦予了新的功能和使命；同時，賽博空間的作戰理念也為其有效對抗作戰對象提供了新途徑、新方法。我國海軍的電子對抗裝備技術經歷了從單艦的自衛防御到主被動相結合的電子攻擊與防護，再到編隊乃至戰區的電子戰協同管理等歷程，未來的電子戰裝備技術應充分考慮、吸收賽博空間的作戰理念、作戰優勢，以滿足賽博條件下針對新型作戰對象的作戰需求。

[1]DoD of US.Department of Defense Strategy for Operating in Cyberspace[EB／OL].http：／／www.defense.gov／news／d20110714cyber.pdf，2011－07－14.

[2]Joint Staff.Joint Publication 1－02.Department of Defense Dictionary of Military and Associated Terms[EB／OL].http：／／ra.defense.gov／documents／rtm／ipl 02.pdf，2011－01－31.

[3]Vane Michael A.Cyberspace Operations Concept Capability Plan 2016－2028.Army Training and Doctrine Command，Fort Monroe[EB／OL].http：／／www.fas.org／irp／doddir／army／pam525－7－8.pdf，2010－02－22.

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[5]Joint Staff.Joint Publication 6－01.Joint Electromagnetic Spectrum Management Operations[EB／OL].http：／／www.dtic.mil／doctrine／new pubs／ip6 01.pdf，2012－03－20.

[6]Joint Staff.Joint Publication 3－13，Information Operatings[EB／OL].http：／／www.c4i.org／ip3 13.pdf，2012－10－09.

[7]Joint Staff.Joint Publication 3－13.1.Electronic Warfare[EB／OL].http：／／www.fas.org／irp／doddir／dod／ip3－13－1.pdf，2007－01－25.

[8]HQ of DoA.FM 3－36.Electronic Warfare.Headquarters，Department of The Army[EB／OL].http：／／www.fas.org／irp／doddir／army／fm3－36.pdf，2012－11－09.

[9]LE Panetta.Navy Cyber Power 2020[EB／OL].http：／／www.defenseinnovationmarketplace.mil／resources／NavyCyberPlan2012.pdf，2012－11－28.

[10]Van Brunt D C.Future Operating Concept for Employing Electronic Warfare in The Cyberspace Domain.Air War College，Air University[EB／OL].http：／／dtlweb.au.af.mi／webclient／DeliveryManager？pid ＝30955，2010－02－17.

[11]Nurgul YASAR，Fatih M Y，Yucel T.Operational advantages of using cyber electronic warfare（CEW）in the battlefield[A].Cyber Sensing 2012[C].Baltimore，USA，2012：1－9.