無人機集群作戰電磁頻譜管控問題研究

無人機集群作戰已經成為新型作戰樣式，在近幾場戰爭中得到廣泛運用，并發揮著更加重要的作用。無人機集群作戰用頻需求大、電磁頻譜兼容要求高、電磁對抗激烈且靈活多變，無人機集群作戰電磁頻譜管控問題日益突出。因此，必須加強對無人機集群作戰頻譜管控問題的研究。

無人機集群作戰頻譜管控存在的主要問題

缺乏統一的無人機集群作戰頻譜管控體制機制

在無人機集群作戰中，缺乏對頻譜資源的有效統籌管控，不僅導致頻譜資源的浪費和沖突，還會影響無人機集群作戰的順利進行。一是無人機集群作戰頻譜管控機構不健全。尚未建立專門的無人機集群頻譜管控機構，沒有納入頻譜管控系統，缺乏專業的無人機集群頻譜管理人員，在無人機集群作戰時常出現頻譜領域重使用、輕管控的現象，難以對無人機集群作戰頻譜進行科學的管理和使用，難以在無人機集群作戰時提供有效的用頻對策措施。二是無人機集群作戰頻譜管控未能統一籌劃。由于缺乏專門的頻譜管控機構，無人機集群作戰頻譜的統籌規劃上側重戰前頻譜規劃，戰中頻譜使用和協調情況處于盲區，對無人機集群作戰頻譜使用情況、可用資源掌握不清楚，難以實時調整，嚴重制約電磁頻譜效能發揮。三是難以對無人機集群作戰頻譜進行全時全域監測。無人機集群頻譜監測主要依托偵察載荷，受無人機集群作戰偵察載荷性能的影響，在頻率監測范圍和空間覆蓋范圍上還很受限，監測范圍小、監測覆蓋面少、監測頻段窄、監測裝備數量龐大、受環境影響大等問題仍比較突出，難以對電磁環境做到有效監測。

頻譜資源規劃調控難以滿足無人機集群作戰需求

隨著無人機集群的大量應用，頻譜資源的需求急劇增加，而頻譜資源的有限性使得供需矛盾日益突出。一是頻譜資源規劃不合理，無人機集群作戰頻譜使用受限。當前雷達、通信、導航等使用頻譜資源的裝備都有著明確的頻譜劃分，留給無人機集群作戰頻譜使用范圍有限。而大量無人機裝備投入戰場，且用頻涉及遙控遙測、數據傳輸，機間通信、敵我識別、導航定位等多種用頻載荷，因此有限的頻譜資源難以滿足無人機集群用頻裝備需求。二是頻譜調控速度跟不上，無人機集群作戰頻譜使用效果不佳。無人機集群作戰時，往往出現受到對方通信干擾、反偵察干擾、導航干擾以及己方自擾互擾等情況，需要迅速根據受干擾的種類、樣式以及頻段等情況進行變頻操作，當前依靠人工開展頻譜資源調控的方式難以滿足無人機集群作戰頻譜調控速度要求，也難以有效發揮頻譜在無人機集群作戰中的效用。三是頻譜數據處理能力弱，無人機集群作戰頻譜態勢模糊。當前，戰場電磁態勢情報數據大多處于“實時監測、事后分析”狀態，而無人機集群作戰具有用頻涉及業務多、頻譜環境變化快、類型多樣、數量龐大等特點，需要對大量的頻譜數據進行及時、正確、科學地處理，傳統的頻譜數據處理和態勢呈現的方式已經難以滿足當前戰場電磁態勢處理需求。

無人機集群作戰用頻自擾互擾問題嚴重

在無人機集群作戰中，由于大量電子設備的同時運作和頻譜資源的有限性，自擾互擾現象尤為突出，嚴重影響了無人機集群作戰效能和通信質量。一是無人機集群作戰平臺用頻自擾。無人機作戰平臺載荷搭載靈活，但如果同一架無人機同時搭載電子偵察、電子干擾載荷，且載荷之間、載荷與通信、導航模塊之間用頻存在重Hz1N7x90zlSDTOQH2Dnnww==復，則極易引起無人機作戰平臺用頻自擾問題。二是無人機集群內部載荷用頻互擾。無人機集群作戰時，相鄰無人機之間相隔距離近、部署密集，用頻載荷使用數量少則幾十部多則數百部，容易產生相互間的電磁互擾現象。此外，部分用頻載荷頻段重疊，機間通信、遙控遙測、有源干擾、反輻射打擊等載荷用頻難以在頻段分布上做到嚴格隔離開來，也將產生嚴重的同頻干擾。三是無人機集群與友鄰作戰力量之間用頻裝備互擾。現代戰爭強調制信息權的奪取，電子對抗逐步向寬頻譜、大功率、多體制發展，但友鄰單位的電子對抗行動會對無人機集群作戰的遙控遙測、電子偵察、反輻射摧毀、電子干擾等行動產生較大影響，削弱無人機集群作戰效能。四是無人機集群遭受民用用頻設備干擾。當前社會面上頻譜資源亂象叢生，頻譜資源使用成本低，無人機非法飛行現象屢見不鮮，黑廣播、偽基站違法犯罪行為屢禁不止，頻譜資源被非法占用，對無人機集群作戰頻譜正常使用造成影響。

問題原因分析

無人機技術發展迅速，頻譜管控措施不力

近年來，科技發展迅速，各種先進技術正逐步加速融入無人機集群作戰運用中去，但因此也導致以下幾個方面問題。一是無人機集群作戰頻譜管控組織體制建設跟不上。技術的快速發展推動電磁頻譜戰、電磁頻譜技術快速融入無人機集群作戰，豐富了無人機集群作戰樣式，但配套的頻譜管控機構和指揮機構卻遲遲難以完善，導致無人機集群作戰頻譜管理缺乏牽頭單位負責，無人機集群作戰頻譜資源使用缺乏科學的統籌規劃與協調。二是無人機集群作戰頻譜法規體系建設不完善。無人機集群作戰是近幾年技術發展催生的軍事結晶，當前關于無人機集群作戰電磁頻譜管理的相關法規多停留在電子對抗頻譜管理層面，無人機集群作戰頻譜管理法規存在針對性不強、滯后于實戰應用情況、更新跟不上技術發展等問題，導致在進行無人機集群作戰頻譜管理時出現“無法可依、有法難依”的現象。三是無人機集群作戰頻譜管控方式單一。目前電磁用頻規劃和管控主要以人工方式進行，缺乏自動化、智能化管控手段，中等規模的空戰會投入大量用頻裝備，頻點數量多，管控工作量極大，難以根據戰場態勢變化對電磁頻譜實行有效、主動調整和動態管控。

無人機集群作戰樣式靈活，頻譜保障難度增大

戰爭從機械化時代進入到信息化時代，甚至智能化時代，作戰樣式發生急劇變化，同樣引起無人機集群作戰對頻譜的需求劇增。一是無人機集群作戰通信數據劇增占用頻譜帶寬變大。無人機集群數十架無人機之間、無人機集群與指揮機構之間的通信只能采用無線通信方式，需要快速、準確地傳輸大量的戰場環境信息、敵對雙方部署信息、友鄰信息，以及無人機集群航路規劃等信息，這需要足夠的頻譜帶寬保證信息傳輸質量。二是多種多樣的無人機集群作戰樣式對頻譜保障要求高。無人機集群多種多樣的作戰樣式對頻譜的種類和譜寬有著不同的要求。如“全球鷹”配備的敵我識別器信號頻率為1030/1090MHz，LINK-16數據鏈的頻率為960/1215MHz，飛行記錄傳導系統的頻率為1530/1559MHz和2300/2400MHz。可見，無人機集群用頻載荷多、占用頻帶寬，頻譜保障難度極大。三是無人機集群作戰靈活多變對頻譜動態變化要求高。在無人機集群作戰中多種作戰方式相互轉換，而且無人機集群內不同分群同時執行著多個不同的任務，對頻譜資源的占用也不同，從通信、偵察到干擾、再到反輻射打擊，作戰行動樣式快速變換，導致頻譜的使用也跟著作出相應的調整。這要求頻譜管控具有很強的動態協調能力。

無人機集群頻譜協同管控不暢，引發自擾互擾頻繁

溝通協調不暢往往會導致頻譜資源使用情況不透明，進而引發頻譜的隨意使用，造成不同用頻裝備之間的干擾。一是導致無人機集群內部頻譜資源分配不合理。無人機集群作戰時需要在戰前、戰中對不同作戰分群（通信、偵察、干擾等）的用頻進行詳細的規劃，涉及固定頻率、捷變頻率、備用頻率等之間在時間、空間上的配合，一旦溝通協調不好，極易引發無人機集群用頻的自擾。二是導致友鄰之間頻譜重疊使用。當與其他用頻單位協同作戰時，雖然在戰前會相互通報用頻情況，但由于頻譜對抗分秒必爭，在作戰期間常常難以及時溝通協調用頻情況，尤其是電子對抗部隊用頻變化快、功率大、覆蓋范圍廣，極易引發用頻的重疊和互擾。三是導致軍民兩地用頻互擾。雖然當前社會層面對民間用頻有一定的管理，但非法用頻情況常有發生，且軍民用頻管理部門之間溝通協調程序復雜、落實速度慢，難以做到對頻譜的及時協調使用，對無人機集群作戰用頻產生一定的影響。

解決無人機集群頻譜管控問題的對策措施

健全完善無人機集群作戰頻譜管理體系

無人機集群作戰電磁頻譜管理問題，應當納入軍隊電磁頻譜管理體系，實施統一規劃和管理。一是健全無人機集群作戰頻譜管控機構。結合無人機集群作戰頻譜需求，設置無人機集群作戰頻譜管理席位，充實頻譜管理人員，對作戰頻譜的使用進行統籌規劃和監測調度，完成與各級、各部門之間的頻譜溝通協調工作，推動無人機集群作戰頻譜效能的發揮。二是充實無人機集群作戰頻譜管控力量。結合無人機群作戰任務頻譜需求，編組頻譜綜合管控席位、頻譜檢測席位、用頻裝備監測席位、頻譜管理技術保障席位等，配備相應的頻譜管控設備，推動無人機集群作戰頻譜資源使用的正規化。三是完善無人機集群作戰頻譜管控法規體系。明確作戰頻譜的使用權限和批準權限，制定作戰頻譜使用規范，明確無人機集群作戰頻譜使用時機、規則、方法及要求，為無人機集群作戰頻譜的管理和使用提供指導。此外，要根據實際作戰情況及時對相關法規進行更新，保障頻譜使用效能。四是加強無人機集群作戰頻譜管理人才培養。圍繞無人機集群作戰頻譜管控、頻譜監測檢測、頻譜協調等專業方向，組織無人機集群作戰指揮員、頻譜管理人員和裝備使用人員培訓，提高指戰員依法依規用頻意識和用頻保障能力。

強化智能化頻譜管控手段運用

借助智能化手段開展無人機集群作戰頻譜管控工作，是提升頻譜使用效能和應對復雜電磁環境的關鍵舉措。一是建立智能化無人機集群作戰頻譜管理系統。結合無人機集群作戰頻譜需求，構建頻譜感知模塊、頻譜決策模塊、頻譜應用評估模塊、頻譜服務模塊等，利用AI算法、強化學習等技術實現智能頻譜感知、頻譜監測以及自適應分配，實現無人機集群作戰頻譜使用體系化。二是強化智能化頻譜監測手段運用。部署無人機頻譜監測平臺，實現對復雜地形和戰場盲區的頻譜監測覆蓋。利用軟件定義無線電技術（SDR），開發無人機集群作戰智能頻譜監測設備，實現對頻譜的實時、高精度監測。利用大數據和云計算技術，構建頻譜數據庫和云計算平臺，實現頻譜數據的快速存儲與處理。三是智能分析處理無人機集群作戰頻譜數據。利用人工智能和機器學習技術對頻譜數據進行綜合處理，實現對頻譜數據的自動融合、識別和分類，識別潛在的頻譜干擾和沖突，并對頻譜資源進行優化分配，根據無人機集群作戰需求和頻譜使用情況，動態調整頻譜資源分配方案，使頻譜資源利用效能最大化。四是智能輔助無人機集群頻譜規劃使用。目前的頻譜管理普遍采用固定頻譜分配方式，大部分分配好的頻譜利用率在15%-85%不等，并沒有被充分利用。建立無人機集群作戰智能頻譜信息資源庫，將戰場頻譜監測數據、分析結果、頻譜保障情況進行分類歸檔，幫助指揮員快速實現頻譜的動態分配和頻譜的沖突消解，制定無人機集群作戰頻譜保障方案，提高無人機集群作戰頻譜保障能力。

完善無人機集群作戰頻譜管控共享機制

建立無人機集群內部、與友鄰部隊，以及軍地之間頻譜共享是消除無人機集群作戰頻譜自擾互擾問題的有力舉措。一是建立健全無人機集群作戰頻譜共享法規機制。根據現行軍地聯合無線電管理工作的法規，針對無人機集群作戰頻譜共享行為，對頻譜數據共享制定政策性要求和法律規范，區分職責和任務分工，明確共享內容、時間要求、協調機制等，在確保各方用頻合理需求的基礎上實現共享頻譜資源合理利用，促進頻譜資源利用效益最大化。二是統一頻譜管理政策和標準。制定頻譜數據共享的技術標準和操作規范，明確頻譜分配和管理原則，確保頻譜數據的兼容性和互操作性，為頻譜數據在各方之間的協調使用提供清晰的使用指導。三是建立頻譜共享信息平臺。基于三維地理信息，利用人工智能技術智能融合處理軍地頻譜管理數據，為授權用戶提供頻譜數據、電磁態勢、工具模型等個性化服務，促進不同系統之間頻譜信息實時共享和協同作戰效能發揮。

無人機集群作戰電磁頻譜管控問題的研究，不僅是現代戰爭中的重要一環，更是對軍事科技發展的深刻挑戰。隨著無人機技術的迅猛發展，無人機集群作戰成為未來戰場的重要作戰方式，而電磁頻譜管控則是保障無人機集群作戰效能的關鍵所在。