海上電磁頻譜空間智能作戰體系框架

聶玉寶，劉 婧

(海軍指揮學院，江蘇 南京 210016)

0 引言

隨著電磁頻譜空間認知理論和無人作戰技術的發展，通過綜合、分析、推理、聯想等方式實現系統的自主學習，形成快速高質量的自主決策，大幅提升了廣域電磁頻譜空間態勢的認知和電磁頻譜管控能力，不斷拓展了電磁頻譜空間智能決策維度，使電磁頻譜空間智能作戰新概念、新模式呼之欲出，電子戰的作戰模式正在由人工操控向無人智能操控加速轉變。研究海上電磁頻譜空間智能作戰體系框架，厘清其總體架構和各分支體系架構，對于深入探索海上電磁頻譜空間作戰新概念和新模式、認知作戰需求及建模、海上電磁頻譜空間智能作戰行為模型架構、海上電磁頻譜空間智能作戰組織實施等具有重要的理論意義，對于推進海軍電子戰領域的創新發展和海上電磁頻譜作戰領域的超越發展也具有重要的現實意義。

1 海上電磁頻譜空間智能作戰體系總體框架結構

框架結構在建筑學上是指由梁和柱以剛性或者鉸接相連接而成，構成承重體系的結構。框架結構在理論或概念上是指由要素以一定的方式關聯而成，構成這一理論或概念對客觀事物的表述體系，是人們將客觀事物轉換為主觀認知的重要憑據，是人們對客觀事物的主觀解釋與思考結構。海上電磁頻譜空間智能作戰體系總體框架結構，反映的是從整體和頂層的視角對海上電磁頻譜空間智能作戰體系構成要素的認知，描述的是海上電磁頻譜空間智能作戰體系總體框架的“梁”和“柱”。作戰體系是由各種作戰系統按照一定的指揮關系、組織關系、運行機制和綜合保障構成的有機整體。筆者認為：海上電磁頻譜空間智能作戰體系總體框架應當包括海上電磁頻譜空間智能作戰力量體系、海上電磁頻譜空間智能作戰運用體系、海上電磁頻譜空間智能作戰保障體系等三個方面，如圖1所示。

海上電磁頻譜空間智能作戰力量體系是用于遂行海上電磁頻譜空間智能作戰任務的各種組織、人員及武器裝備等的統稱，是海上電磁頻譜空間智能作戰的物質基礎和發展引擎，其中電磁頻譜智能化武器裝備又是海上電磁頻譜空間智能作戰力量體系的關鍵要素。

海上電磁頻譜空間智能作戰運用體系是關于海上電磁頻譜空間智能作戰籌劃與決策、計劃與實施、行動與控制的統稱，是海上電磁頻譜空間智能作戰在戰爭中發揮作用、取得成效的重要方面。海上電磁頻譜空間智能作戰運用體系構建是否科學合理，將直接影響海上電磁頻譜空間智能作戰力量體系在戰場上的作戰效果。

海上電磁頻譜空間智能作戰保障體系是指為遂行海上電磁頻譜空間智能作戰任務和滿足海上電磁頻譜空間智能作戰其他需求而組織實施的一系列保證性和服務性活動的統稱，是海上電磁頻譜空間智能作戰在戰爭中發揮作用的重要保證。一般從理論、裝備技術、法規、訓練、人才等方面出發，分作戰、后勤和裝備保障三大類進行組織。

2 海上電磁頻譜空間智能作戰力量體系架構

海上電磁頻譜空間智能作戰力量體系是海上電磁頻譜空間智能作戰體系框架所形成的靜態表現，由裝備要素、部隊要素和能力要素等構成，如圖2所示。

2.1 裝備要素

海上電磁頻譜空間智能作戰可分為電磁頻譜空間智能感知、電磁頻譜空間智能干擾、電磁頻譜空間智能防護和電磁頻譜空間智能感知保障等幾類行動。因此，海上電磁頻譜空間智能作戰裝備要素應包括電磁頻譜智能感知類裝備、電磁頻譜智能干擾類裝備、電磁頻譜智能防護類裝備、海上電磁頻譜空間智能作戰保障類裝備等，如圖3所示。

電磁頻譜智能感知類裝備主要實現自動信號分類，包括模型匹配、樣本訓練和分類結果評價等環節，其結果既可以支持干擾優化環節，亦可用于動態知識庫的傳統信號樣本積累和認知系統行為樣本積累。此類裝備可以掌握敵方部隊編制、武器配置、兵力部署和行動企圖等情況，為實施智能電磁報警和電磁頻譜干擾等提供依據。

電磁頻譜智能干擾類裝備主要實現最優化干擾或攻擊，包括策略生成、干擾優化等環節，生成的干擾/攻擊策略可存儲為動態知識庫中的推理案例。此類裝備將通過智能干擾、智能摧毀等手段，削弱或癱瘓敵方重要信息化裝備效能，是海上電磁頻譜空間智能作戰的進攻手段。

電磁頻譜智能防護類裝備主要針對敵電子設備的輻射信號及其技術參數變化、敵電子戰兵力部署等情況，自動生成反電子偵察、反電子干擾、反目標隱身和反電子摧毀行動方案。此類裝備通過自主推理和輔助決策技術，削弱或消除敵方偵察干擾的效能，是海上電磁頻譜空間智能作戰的防御手段。

電磁頻譜智能保障類裝備主要為電磁頻譜智能感知、智能干擾、智能防護行動的順利實施提供智能化信息保障。此類裝備依托動態知識庫向電子偵察、電子干擾、電子防護等行動提供智能化電子偵察、通信傳輸、信息資源保障，是海上電磁頻譜空間智能作戰的保障手段。

2.2 部隊要素

作戰部隊是指為達成一定的作戰目的，組合而形成的有機整體。海上電磁頻譜空間智能作戰部隊要素可以從不同的角度加以提煉概括，一般從空間分布、專業類型、兵種屬性等角度分類。按空間分布情況，海上電磁頻譜空間智能作戰部隊要素包括太空電磁頻譜空間智能作戰部隊、空中電磁頻譜空間智能作戰部隊、岸基電磁頻譜空間智能作戰部隊、水面及水下電磁頻譜空間智能作戰部隊等，如圖4所示。

2.3 能力要素

相對于傳統意義上的電磁頻譜空間作戰來說，海上電磁頻譜空間智能作戰具有四個方面的特性：一是作戰系統與裝備的自主學習能力，能夠通過外界的電磁信號的激勵與訓練，自動建立與目標及其狀態變化的知識庫，以及相應的對抗措施數據庫；二是作戰系統與裝備具備對目標及其狀態轉換的識別判斷能力，可以在一定程度上實現對干擾效果的直接評估和實時反饋，從而建立一個閉環控制系統；三是作戰系統與裝備具備對復雜電磁環境的適應能力，海上電磁頻譜空間智能作戰設備可對日益復雜、變化快速的戰場電磁環境能智能感知，并自適應地改變其工作模式；四是作戰系統與裝備具備對抗策略與資源調度的智能化能力，海上電磁頻譜空間智能作戰設備在定制完成之后，在使用過程中是邊對抗邊學習，不斷完善對抗策略，不斷優化對抗資源調度方法。從海上電磁頻譜空間智能作戰的上述特性出發，其能力要素一般可分為基礎能力和分項能力，如圖5所示。

1) 基礎能力

主要包括思考能力、推理能力、記憶能力、想象能力、學習能力、信息處理能力、知識應用能力、臨機處置能力等。

2) 分項能力

主要包括電磁頻譜智能感知能力、電磁頻譜智能干擾能力、電磁頻譜智能防護能力、電磁頻譜智能指控能力、電磁頻譜智能綜合保障能力等。

3 海上電磁頻譜空間智能作戰運用體系架構

海上電磁頻譜空間智能作戰運用體系是海上電磁頻譜空間智能作戰體系框架的動態表現，由指控要素、行動要素、作戰樣式要素等構成，如圖6所示。

3.1 指控要素

指控是指揮員及其指揮機關對所屬部隊作戰進行的指揮與控制活動，包括對行動的計劃、組織、控制、協調等。因此，海上電磁頻譜空間智能作戰指控要素主要包括指控機構、指控職責與任務分配、指控系統、指控活動、指控流程等方面，如圖7所示。

3.2 行動要素

海上電磁頻譜空間智能作戰行動要素主要包括作戰模式和主要行動。

1)作戰模式

海上電磁頻譜空間智能作戰共由五個功能模塊組成，它們分別是智能感知模塊、智能干擾模塊、智能防護模塊、攻防措施合成模塊和動態知識庫模塊，這五個模塊相互聯系與作用就構成了海上電磁頻譜空間智能作戰模式，如圖8所示。智能感知模塊接收到信號后，基于動態知識庫采用威脅機器學習算法和特征學習技術將該信號分類，分析出該信號的特征，并將特征信息傳給攻防措施合成模塊。攻防措施合成模塊根據智能感知結果及學習信息進行攻防策略搜索，推論對抗場景下最佳攻擊策略，同時優化干擾波形，自適應分配干擾資源；并優化電磁頻譜管理決策，形成電磁輻射源保護、管理和控制的方案。智能干擾模塊能根據威脅信號在己方干擾下產生的明顯變化評估干擾效果，同時結合動態知識庫自適應優化干擾策略。智能防護模塊，一方面能根據敵電磁威脅信號及其對己方電磁頻譜利用產生的影響，評估敵方對己方可能形成的干擾效果，并結合動態知識庫自適應優化干擾策略；另一方面能根據己方用頻設備的用頻需求和戰場電磁頻譜環境態勢，在動態知識庫支撐下自適應優化電磁防護策略。動態知識庫為上述四個功能模塊提供對應的環境、目標、資源策略等知識，并根據四個模塊的處理結果進行動態更新。

2)主要行動

從圖8所示的海上電磁頻譜空間智能作戰模式，可以看出，海上電磁頻譜空間智能作戰主要行動包括電磁頻譜智能感知行動、智能干擾行動、智能防護行動和效能評估行動等四個方面。電磁頻譜智感知行動是海上電磁頻譜空間智能作戰的前提和基礎，貫穿于海上電磁頻譜空間智能作戰的全程與始終。智能干擾行動是海上電磁頻譜空間智能作戰發揮作用、達成作戰目的的主要手段，是海上電磁頻譜空間智能作戰的核心。智能防護行動是海上電磁頻譜空間智能作戰的防護手段，是防敵智能感知行動和智能干擾的重要手段，是海上電磁頻譜空間智能作戰的防御方面。智能效能評估行動是海上電磁頻譜空間智能作戰指控與行動調整的重要依據，貫穿于攻防作戰的始終。

3.3 作戰樣式要素

作戰樣式一般是按敵情、海戰場環境等不同情況，對作戰類型的具體劃分。海上電磁頻譜空間智能作戰可能的作戰樣式包括島嶼攻防電磁頻譜空間智能作戰、基地防御電磁頻譜空間智能作戰、海上封鎖電磁頻譜空間智能作戰、保交破交電磁頻譜空間智能作戰、登陸戰役電磁頻譜空間智能作戰、打擊敵海上艦艇編隊電磁頻譜空間智能作戰等六種，如圖9所示。

4 海上電磁頻譜空間智能作戰保障體系架構

海上電磁頻譜空間智能作戰保障體系是海上電磁頻譜空間智能作戰體系構架基礎，主要包括理論要素、技術要素、法規要素、訓練要素和人才要素等五個方面。

4.1 理論要素

海上電磁頻譜空間智能作戰理論是對海上電磁頻譜空間智能作戰的理性認識和知識體系，其產生于海上電磁頻譜空間智能作戰實踐，又指導海上電磁頻譜空間智能作戰實踐，并受海上電磁頻譜空間智能作戰實踐檢驗。海上電磁頻譜空間智能作戰理論主要包括概念圖、基本內涵、主要內容、特點和規律、發展趨勢等。

4.2 技術要素

海上電磁頻譜空間智能作戰技術是直接用于海上電磁頻譜空間智能作戰領域的技術科學和應用技術的統稱。海上電磁頻譜空間智能作戰技術要素主要包括大數據技術、云技術、全頻譜凝視與感知技術、自主頻譜感知和知識積累技術、自主頻譜學習技術、自主推理與輔助決策技術、自主策略優化和攻擊技術、多譜與多平臺的干擾協同技術、自適應防御技術、天線零點控制與低截獲概率技術、電磁輻射控制與電磁兼容技術、全頻譜自適應管控技術等。

4.3 法規要素

海上電磁頻譜空間智能作戰法規是有關海上電磁頻譜空間智能作戰的軍事規章和軍事行政規章的統稱，是組織實施海上電磁頻譜空間智能作戰的基本準則。海上電磁頻譜空間智能作戰法規主要包括海上電磁頻譜空間智能作戰條令、海上電磁頻譜空間智能作戰指控規則、電磁頻譜智能管控規定等三類。

4.4 訓練要素

軍事訓練是武裝力量及其他受訓對象所進行的軍事理論及相關專業知識教育、作戰技能教練和軍事行動演練等活動。海上電磁頻譜空間智能作戰訓練主要包括人員訓練和裝備與系統訓練。人員方面訓練的主要目的是提高電磁頻譜空間智能作相關人員軍事素質和部隊整體行動能力，其途徑主要有部隊訓練、院校教育等，訓練方法分為共同科目訓練、技術訓練、戰略戰役戰術訓練等。海上電磁頻譜空間智能作戰裝備與系統訓練的主要目的是提高其智能作戰能力水平，主要包括裝備與系統知識積累、裝備與系統訓練學習、裝備與系統培訓等。

4.5 人才要素

海上電磁頻譜空間智能作戰人才是海上電磁頻譜空間智能作戰能力發展建設的主要方面，是海上電磁頻譜空間智能作戰保障體系中的關鍵要素，是海上電磁頻譜空間智能作戰能力形成的重要方面。海上電磁頻譜空間智能作戰人才要素主要分為指控人才、系統與裝備操作人才、系統與裝備維修保障人才等三類。

5 結束語

電磁頻譜空間認知理論和無人作戰技術的蓬勃發展，使電子戰正由人工操控向無人智能操控加速轉變。建設海上電磁頻譜空間智能作戰體系，對于扎實推進海上軍事斗爭準備具有重要意義。本文提出海上電磁頻譜空間智能作戰體系由海上電磁頻譜空間智能作戰力量體系、海上電磁頻譜空間智能作戰運用體系、海上電磁頻譜空間智能作戰保障體系等三個部分構成；從構成要素層面分析，海上電磁頻譜空間智能作戰體系可由裝備、部隊、能力、指控、行動、作戰樣式、理論、技術、法規、訓練和人才等11個要素構成。上述觀點，可為深入研究電磁頻譜空間智能作戰理論、研發電磁頻譜空間智能作戰系統提供參考。■

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