美軍“低至零功率作戰”概念發展探析

陳軍燕，李 琪，廖龍文，曾 鵬

（西北核技術研究所，陜西 西安710024）

0 引言

現代戰爭高度依賴電磁頻譜,在任何沖突中都需要控制電磁頻譜才能制勝。為爭奪戰場電磁頻譜優勢，破解反介入/區域拒止（A2/AD）困局、達成新的抵消戰略，美軍推出電磁頻譜戰新理念，從作戰理論到裝備技術進行了深入探索，作戰系統和裝備的更新速度、質量和規模均處于世界領先水平，迅猛發展成為引領新一輪軍事理論和技術創新的新寵。近年來，美國發布的多份公開報告均強調要重視發展直戳要害的電磁頻譜戰技術和能力。

1 電磁頻譜戰概述

電磁頻譜是現代戰爭最重要的作戰域之一，是指整個電磁輻射頻率范圍，由以頻率和波長為特征的振蕩電場和磁場組成，其特征主要有物理性、普遍性、約束性和動態性。從表1 可以看出，隨著電磁發射器越來越密集，手機和無線互聯網供應商等無數利益集團也在不斷擴大電磁頻譜足跡，當前美國軍用頻譜資源不斷受到蠶食；且民間和軍隊電磁頻譜的壞死用日漸增多、電磁作戰環境擁堵和電磁頻譜威脅也日漸增長，如圖1 所示[1]。

通過近10 年的努力，美軍基本建立了由“電磁頻譜戰-聯合電磁頻譜作戰-軍種電磁頻譜作戰-部隊電磁頻譜戰斗與管理”，從宏觀到微觀、從抽象到具體、從戰略戰役到技術的概念體系；也符合了美軍作戰概念研發的規律，首先是頂層作戰概念，其次是聯合作戰概念，下一層是軍兵種作戰概念，最低層是裝備作戰使用概念，逐級形成，提供支撐。

2 “低至零功率”作戰

在過去100 多年以來，電磁頻譜戰主要經歷了3個階段，即有源網絡與無源對抗措施的競爭，有源對抗措施的競爭以及隱身和低功率網絡的競爭。在此基礎上，2015 年12 月，美國戰略與預算評估中心（CSBA）發布了名為《電波制勝：重拾美國在電磁頻譜領域的主宰地位》的研究報告，明確提出了“電磁頻譜戰”（EMSW）的概念，認為今后的電磁頻譜戰將是“低至零功率作戰”[2]。

表1 美國138～4 500 MHz 電磁頻譜使用示意圖

圖1 擁塞和競爭的電磁頻譜

1）作戰思想

“低至零功率”作戰的核心思想有2 方面。第一，利用“低至零功率”手段對抗敵方無源和有源傳感器，即利用低功率或無源探測手段提高探測敵方目標的可能性；第二，利用低截獲概率或低探測概率（LPI/LPD）的傳感器和通信方式降低被敵方探測的概率，即利用低功率手段降低被敵方探測的可能性，并最大化發揮“零功率”無源探測手段的探測效能。當前，“低至零功率”電磁頻譜戰理念已經滲透進美軍正在研制的典型作戰系統，如美海軍集成火控-防控系統（NIFC-CA）、集群無人機作戰系統、穿透型協同制空系統（如：穿透型制空戰斗機、穿透型電子戰機）、防區外打擊系統（如：武庫機）。

2）作戰模式

美軍目前正采用“輻射控制”措施和隱身技術努力降低平臺的射頻特征，為了突防進入拒止和對抗區域，還要降低平臺的光電和紅外特征，提高平臺的生存概率。重要的是，降低信號特征還應由無源或低功率有源探測和對抗措施提供補充，進一步從多手段上隱蔽信號特征或保證以低功率形成更加逼真的假目標和其它有效的干擾?！暗椭亮愎β省彪姶蓬l譜戰正是基于這一思想設計的作戰模式。

①運用被動或多基地探測能力探測敵方部隊，同時規避敵方主動和被動傳感器的探測。

如圖2 所示，要驅使敵人（紅色飛機、艦船）主動向外輻射電磁波，從而對其進行探測和定位，可通過使用己方的一次性或無人雷達輻射源向目標輻射電磁信號，或使用激光雷達或多基地激光對其進行照射，對其反射的電磁波進行無源接收，通過三角測量隊輻射源進行無源定位。

如圖3 所示，通過機會電磁輻射源，如通信系統、電視或無線電廣播，無源系統接收到目標受到機會電磁輻射源照射后反射的信號，對目標進行監視。由于敵方采取輻射控制（功率、頻譜管控），沒有明顯反射特征的目標，可利用多部聯網的接收機來融合和評估潛在的目標。

圖2 無源與多基地探測概念圖

圖3 無源定位概念圖

②在敵遂行“反介入/區域拒止”（A2/AD）作戰活動時，利用強輻射控制或低功率反制措施規避探測。

如圖4 所示，為降低敵無源傳感器的靈敏度，可以使用在射頻頻譜內發射低功率干擾聲（可以采用數字射頻存儲技術）的無人裝置或投擲式載荷，或者使用低功率激光裝置來迷惑敵方光電/紅外傳感器。與低截獲概率/低探測概率通信鏈聯網后，這些無人裝置上的電磁頻譜戰系統將會覆蓋更廣泛的各種地理和電磁頻譜區域，并能自動適應敵方傳感器的行為。

③無源定位引導攻擊。

2013 年，美海軍在“艦隊試驗-13”試驗中，利用EA-18G 在不使用雷達的情況下，通過電子偵察和數據鏈對移動戰艦實施精確跟蹤并引導導彈攻擊。美軍高度重視無源目標瞄準技術在射頻拒止環境中的應用，在未來充滿強干擾的作戰環境中，電子戰無源系統將成為作戰平臺和武器系統的主導要素，成為目標指示、攻擊引導的主要裝備。

如圖5 所示，2 架EA-18G 電子戰飛機和1 架E-2D預警機對敵方雷達輻射源進行協同定位，利用EA-18G 機上的ALQ-218 接收機和E-2 的飛機上的ESM 系統測量信號到達的時差，精確解算出輻射源的位置，對輻射源形成武器級的跟蹤數據，并通過“戰術目標瞄準網絡技術”（TTNT）或Link15 數據鏈分發給攻擊集群對目標實施打擊。EA-18G 和E-2D 飛機具備的無源定位引導武器打擊的能力極大地拓展了雷達對抗系統的任務領域。

圖4 對付無源和有源傳感器的手段

圖5 EA-18G 無源定位攻擊示意圖

從以上作戰模式可以提煉出“低至零功率”電磁頻譜戰的關鍵環節有[3]：

①利用“低至零功率”手段對抗敵方無源和有源傳感器，降低敵方搜索與目標瞄準傳感器性能；

②利用低截獲概率或低探測概率傳感器和通信方式降低被探測概率；

③使用小型投擲式無人機、導彈和巡飛彈，提高美軍武器到達目標的能力，進行使能規模更小、更精確的攻擊齊射。

為了對抗“低至零功率”電磁頻譜戰，必須對其關鍵環節實施對抗：

①要對抗“低至零功率”探測手段，絕對不能實施電磁輻射，對抗的關鍵點是：具備“低至零功率”電磁戰斗管理/對抗能力、快速威脅目標認知能力；

②針對低截獲概率或低探測概率傳感器和通信方式，對抗的關鍵節點是：具備快速識別威脅并電子干擾的能力、通過擾亂局部電磁場降低傳感器性能能力、直接損壞傳感器能力；

③針對使能規模更小、更精確的攻擊齊射，對抗的關鍵點是：具備“無線彈藥”、同時多目標快速攔截能力。

雖然“低至零功率作戰”的作戰設想比較理想，但是如果沒有完備的與之發展相適應的作戰能力保障，就無法充分發揮其作戰效果。

3 下一步可能的發展計劃[4]

美國戰略與預算評估中心（CSBA）于2019 年11月發布了《制勝無形之戰：獲取美國在電磁頻譜的持續性優勢》的報告，給出了美軍未來電磁頻譜戰的發展建議。

1）實施基于機動性和復雜性的新型作戰概念，實現對電磁頻譜作戰的充分利用，美國國防部應該采用新的作戰方法，強調機動性來利用潛在對手力量設計和指控方面的漏洞。當前的作戰概念主要是將電子戰用作提高生存能力的補救手段，而將電磁頻譜作戰用于實現協調和感知。

①美國國防部應該尋求更加靈活、彈性的新型作戰概念來對抗中國軍隊的戰斗和指控方式；

②美軍可以利用電磁頻譜機動戰來實現跨域影響，提升美軍的自適應性以及提升敵方應對的復雜性，如圖6 所示；

③利用“殺傷網”概念來對抗敵方體系；

④通過“場景為中心”（Context-centric）指控與通信能力來替代傳統上以“網絡為中心”的指控與通信能力，進而降低通信中斷帶來的影響，如圖7 所示。

2）更多地采用基于機遇的創新，而非基于需求的創新。

美國國防部應尋求能力開發方法，提高引入民用技術的能力，加快新的電磁頻譜作戰技術向系統轉化，這種創新方法如圖8 所示。這可使美軍能夠挖掘認知化、自適應、網絡化和多功能電磁頻譜作戰系統的潛力。

圖6 電磁頻譜內的機動方法

圖7 以場景為中心的指揮、控制和通信示意圖

圖8 國防部將研發的創新式流程

3）在電磁頻譜內實施機動戰。

由于美軍的平臺具有移動性特點，因此缺乏用于大型高增益無源接收機的空間，美國平臺和部隊編隊使用有源雷達和干擾機來實現防空或快速發現和目標敵軍所需的距離、精度和響應能力。然而，主動輻射電磁信號會讓美軍更容易被敵方的廣域信號情報和電子支援系統感知到。美軍的遠征性質也使得中國和俄羅斯通過特定區域控守的方式來“守株待兔”。因此，美軍應通過如下幾種方式來實現電磁頻譜內的機動作戰。

①向高性能無源感知能力和多基地感知能力轉型。美軍應打造一個框架，評估何時何地應該使用有源、無源或多基地電子戰和電磁頻譜作戰能力，此時，美軍應將實現電磁頻譜優勢作為目標，而不是將縮短個體能力差距為目標。

②將電磁頻譜視作一個作戰域。為了獲得電磁頻譜優勢，美國國防部應該將電磁頻譜作為一個作戰域，與陸、海、空、天、賽博空間一樣，這種視角比單獨創造一個泛泛而談的“信息域”更合適。

③在電磁頻譜中實施機動戰。作為一個作戰域，電磁頻譜應能夠支持機動戰而非消耗戰的實施，當前電磁頻譜作戰就是一種消耗戰。

4 結束語

建立電磁頻譜優勢是未來高技術戰爭中取得作戰優勢的關鍵要素，美軍近年來采取了一系列實際行動，大力推進電磁頻譜戰的發展。這些行動應引起高度重視，迫切要求必須快速、有力地發展電磁空間的攻防作戰能力，在電磁空間這一關鍵作戰域取得優勢地位，為在新世紀“能打仗、打勝仗”提供保障?！?/p>