美军电磁频谱作战指挥控制挑战分析

源自：军事文摘

作者：王一星、沈涛等

美军为应对未来电磁频谱作战的分布式、智能化、高动态、强对抗趋势，获取并保持电磁频谱优势，对电磁频谱作战指控进行了优化和调整。美军发布《联合电磁频谱作战》条令和《电磁频谱优势战略》，明确将电磁频谱作为一个战斗空间，强调通过电磁战斗管理来实现电磁频谱作战指挥控制。

2020年10月，美国防部《电磁频谱优势战略》强调，“对手行动、商业发展和监管限制阻碍了美军在电磁频谱中的行动自由。美军需要考虑电磁频谱接入、共享和机动的新方法”。虽然美军正在对电磁频谱作战指控进行优化和调整，但在作战概念、指挥架构、支撑技术方面仍面临诸多挑战。

美电磁频谱作战领域

作战概念带来的挑战

美军提出“电磁频谱作战”概念，基于原有电子战三位一体的作战体系（攻击、支援、防护），打造电磁频谱作战四位一体的作战体系（攻击、利用、防护、管理），发展电磁战斗管理以集成电磁频谱作战活动。但在“电磁频谱作战”概念下，美电磁频谱作战指控仍面临电磁环境复杂、指控要素增加、体系需要整合、发展统筹不够等诸多挑战。

美军电磁战斗管理支持电磁频谱作战指控

电磁作战环境日益复杂，美军传统电磁频谱作战指控难以满足作战需求。在现代战争中，美军及其对手大量使用电磁频谱，电磁空间拥挤且充满竞争，美军认为其传统的电磁频谱作战指控已难以满足作战需求，需要发展新的电磁频谱作战指控方式和方法。2020年5月，美参联会《联合电磁频谱作战》条令称，“美军依赖电磁频谱进行指挥控制，主要使用无线电、微波和光学频段，但这些频段因民用、商用和对手的使用变得越来越拥挤，同时也需要与对手进行竞争”。

美军联合电磁频谱作战任务不断增加，指控难度进一步提升。近年来，美军电磁频谱作战概念内涵不断延伸（涵盖电磁战、频谱管理、信号情报等其他军事任务），并与网络空间作战走向融合，电磁频谱作战任务不断增加，需要对各任务进行集成和同步，提高了电磁频谱作战指控的难度。2020年5月，美参联会《联合电磁频谱作战》条令称，“联合电磁频谱作战是联合部队为利用、攻击、防护和管理电磁作战环境而采取的一系列军事行动，联合电磁频谱作战集成和同步电磁战、频谱管理、信号情报和其他任务，以实现电磁频谱优势”。2021年8月，美陆军《网络空间作战和电磁战》条令称，“美陆军需要集成和同步网络空间和电磁战能力，在多个作战域给对手带去多层困境，己方部队可以在多个作战域和多条战线中获得信息优势，为实现这一目标，网络空间作战和电磁战参谋需要在所有作战职能上协同”。

美军电磁战斗管理支持电磁频谱作战周期

美军电磁频谱作战需自成体系并融入联合全域作战，指控要求进一步提高。美军认为，其需要对电磁频谱作战进行指挥控制并使电磁频谱作战自成体系（形成电磁频谱作战活动的OODA闭环），同时电磁战斗管理是联合全域指控的基础，需要与联合全域指控体系整合，进一步提高美军对电磁频谱作战指控的要求。2020年5月，美参联会《联合电磁频谱作战》条令称，“美军为实现可靠的指挥控制，需要在所有作战阶段都能获取并保持电磁频谱优势，电磁频谱领域内的作战行动也需要像在空中、海上、陆地、太空和网络空间那样进行指挥控制”。2022年4月，美国防信息系统局联合频谱中心主任安德烈·约翰逊上校称，“电磁战斗管理使作战指挥官能够增强部队电磁频谱作战能力，电磁战斗管理是实现联合全域指挥控制的关键，是联合全域指挥控制的基础组成部分”。

美国防部对电磁频谱作战发展的重视和统筹不够，电磁频谱作战指控难以推行。美军认为，电磁频谱常被视为一种能够轻易获取的工具和资源，应将其作为一个战斗空间，美国防部对电磁频谱作战领域发展的重视和统筹不够，缺乏支撑电磁频谱作战指控的概念、架构、技术和系统，导致电磁频谱作战指控难以推行。2020年5月，美电磁频谱作战跨职能小组副主任称，“尽管电磁频谱对实现联合作战至关重要，但它经常被视作一种可以随意使用的工具”。2022年12月，美空军电磁频谱优势委员会前处长约翰·克里斯蒂安森上校称，“美军从未将电磁频谱确定为作战域，现在应该将电磁频谱视为一个关键的机动空间”。

美电磁频谱作战领域

指挥架构面临的挑战

2020年12月，美政府问责局《电磁频谱作战：美国防部需要解决治理和监督问题以确保优势》报告称，“美国防部电磁频谱职责分散，涉及多个不同的机构，缺乏集中协调，需要可以负责整个国防部电磁频谱作战问题的官员”。为完善电磁频谱作战指挥架构，美军成立了联合电磁频谱作战中心，协调电磁频谱作战架构、技术、系统等开发和集成工作；指定联合电磁频谱作战单元指挥官对联合电磁频谱作战进行统一指挥。但美军电磁频谱作战指挥架构仍面临组织架构不清晰、力量架构太分散、指控方式不灵活、技术架构尚缺失、联合架构未融入等诸多挑战。

美军联合电磁频谱作战体系

如何完善国防部组织架构，统筹电磁频谱作战指控发展的挑战。美国防部当前缺少清晰的电磁频谱作战指控组织架构，管理职能分散，且组织架构仍在不断变动，电磁频谱作战指控的发展在国防部层面难以统筹。2020年12月，美政府问责局《电磁频谱作战：美国防部需要解决治理和监督问题以确保优势》报告称，“美国防部电磁频谱作战相关职责分散在不同的人员、组织机构中，实际上没有人负责解决整体的电磁频谱作战问题，导致美国防部长采取决定性行动时无处求助”。

如何集成各军种分散的电磁频谱作战力量架构，实现联合电磁频谱作战协同指挥的挑战。美各军种电磁频谱作战力量分属于不同机构、不同层级，承担不同职责，联合电磁频谱作战中各军种作战力量难以协同指挥，需要对分散的力量架构进行集成。“美各军种电磁频谱作战力量部署在不同层级，美陆军将电磁频谱作战力量设置在网络电磁活动架构下，在每个旅战斗队建立电子战排和信号情报支援小组；美海军将电磁频谱作战力量放在信息机构下；美空军放在作战司令部空战中心内，‘非动能协调小组’负责规划和协调电磁频谱作战；美海军陆战队放在远征部队信息小组中”。2020年4月，美海军陆战队大学史蒂文少校称，“美海军陆战队频谱管理人员属于直属部队参谋，低级别部队无法使用专用频谱管理系统，无线电营由远征部队信息小组指挥，可以组织电子支援小组，但无法融入低级别部队”。

美陆军电磁频谱作战指控管理系统界面示意图

如何实现任务式电磁频谱作战指挥方式，有效应对强对抗电磁作战环境的挑战。美军认为，面对未来愈加复杂、强对抗的电磁作战环境，其需要更灵活的电磁频谱作战指挥方式，依赖以场景为中心的任务式指挥。2019年11月，美战略与预算评估中心《制胜无形之战：在电磁频谱内获取持续性优势》报告称，“美军采用网络化电磁频谱作战和电磁战斗管理，会使部队更易受通信干扰，需要采用基于场景的指控与通信，将通信网络范围限制在与指挥官通信的人员中，以缓解这一问题”。2021年3月，美哈德逊研究所《实施决策中心战：提升指挥控制能力以获得可选性优势》报告称，“未来冲突可能发生在强对抗电磁作战环境中，美军将越来越依赖任务式指挥，美国防部应寻求一种更全面的指控与通信方法”。

如何开发联合电磁战斗管理架构，构建联合电磁频谱作战指控基础的挑战。美军认为，各军种开发的电磁战斗管理架构不适用于联合部队，美国防部需要开发联合电磁战斗管理架构来构建联合电磁频谱作战指控基础，通过电磁战斗管理流程、架构、系统来实施联合电磁频谱作战指控。2020年12月，美政府问责局《电磁频谱作战：美国防部需要解决治理和监督问题以确保优势》报告称，“鉴于商用和军用频谱的增加，当前的电磁战斗管理方法可能不够充分，美国防部未开发先进的电磁战斗管理系统和架构来实时调整频谱活动”。2023年2月，美国防信息系统局《联合电磁战斗管理系统-决策支持原型初始需求》称，“美军新的频谱相关系统将实现动态和自主机动，因此在设计电磁战斗管理系统和架构时，应考虑到未知的频谱相关系统，以及它们可能的电磁频谱机动行为”。

如何将电磁战斗管理架构融入联合全域指控架构，确保联合电磁频谱作战发挥应有效能。美军认为，其需要将电磁战斗管理架构与联合全域指控架构进行整合，使电磁频谱作战指控融入联合全域指控架构，使电磁频谱作战融入联合全域作战并发挥应有效能。2020年10月，美国防部《电磁频谱优势战略》称，“美军未来电磁战斗管理将采用数字建模、人工智能、云储存等技术，将联合全域指控与电磁战斗管理的需求进行整合，确保为各级指挥部提供及时、高质量和不同密级的信息”。2023年2月，美国防信息系统局《联合电磁战斗管理系统-决策支持原型初始需求》称，“美军联合电磁战斗管理系统的电磁作战环境数据和模型，将与符合联合全域指控数据标准要求的系统进行自动机器与机器交互”。

美电磁频谱作战领域指挥

控制支撑技术面临的挑战

“电磁战斗管理应根据不断变化的电磁作战环境，自动调整作战行动”。美军认为，电磁频谱作战指控将通过电磁战斗管理流程、架构、技术和系统实现，美国防部已制定了联合电磁战斗管理系统发展规划，美各军种也正根据自身需求发展军种级电磁战斗管理系统。但美军在电磁频谱作战指控支撑技术方面仍面临技术尚未成熟、系统能力不足、通信网络不够安全高效、数据库不够完善、战斗管理智能化程度低等诸多挑战。

电磁战斗管理整合各作战单元

如何突破多项技术障碍，加快打造联合电磁战斗管理系统的挑战。美军认为，其尚无支持联合电磁频谱作战指控的电磁战斗管理系统，美国防部正大力开发相关技术和系统，但都尚未成熟和部署，系统开发面临数据标准等多项技术障碍。2019年11月，美战略与预算评估中心《制胜无形之战：在电磁频谱内获取持续性优势》报告称，“美军电磁战斗管理系统开发面临建模与仿真、数据标准、通信系统兼容性等多项技术挑战，以及控制多个系统进行电磁频谱作战的分布式算法”。

如何体系化发展各军种电磁战斗管理系统，打破联合指控互操作壁垒的挑战。美各军种正根据自身需求，开发军种级电磁战斗管理系统，但这些系统功能不完备、发展体系性差，难以与其他电磁频谱作战系统互操作。2016年11月，美战略司令部联合电磁频谱作战官员爱德华·索利称，“未来美军需要能够感知电磁频谱活动，为指挥官提供态势感知、决策辅助，以及对电子战部队进行指挥控制的一系列能力，这些能力应该在各军种之间统一，各军种针对电磁战斗管理开展了自己的项目，但这些项目之间没有实现互通”。2019年11月，美战略与预算评估中心《制胜无形之战：在电磁频谱内获取持续性优势》报告称，“网络化电磁频谱作战和电磁战斗管理面临的最大困难是创建可互操作的数据传输标准，以及如何在不同的电磁频谱作战系统之间实现跨密级互操作”。

如何构建安全高效通信网络，达到网络化电磁频谱作战指控需求的挑战。美军认为，其尚不具备面向未来网络化电磁频谱作战、支持网络化电磁频谱作战指控的安全、高效通信网络，需要改进现有通信网络或开发专用通信网络。2019年11月，美战略与预算评估中心《制胜无形之战：在电磁频谱内获取持续性优势》报告称，“美军应开发能在不同密级系统间自动传输信息的能力，尽管无法像通信互操作性那么成熟，但利用自主路由协议和人工智能语言处理技术，有望使电磁频谱作战系统网络实现无缝数据共享，同时确保数据安全”。2021年3月，美哈德逊研究所《无形战场：美国实现电磁频谱优势的技术策略》报告称，“为了实现网络化电磁频谱作战，美国防部需要进一步发展其战场控制系统，来管理无人平台及其电磁频谱作战载荷，开发能支持精确授时和低延迟的网络来实现协同作战”。

电磁环境与其他作战域的关系

如何完善现有联合频谱数据库，支持未来电磁战斗管理系统高效运行的挑战。美军认为，其现有频谱数据库数据不够、连通性差、智能化程度低、数据利用困难，需要进一步收集、整理大量敌我双方和中立方电磁频谱使用信息，利用人工智能等技术发展并完善联合频谱数据库，以支持未来电磁战斗管理系统运行。2018年11月，美国防部首席信息官达纳·迪西称，“美国防部正利用云计算、大数据分析和人工智能技术建设联合频谱数据库，并通过卫星通信向全球用户提供实时服务。联合频谱数据库建设完成之后，美军能够避免内部电磁干扰问题，还能帮助电磁频谱作战部队更好地识别和对抗对手信号”。2023年3月，美海军官员迈克尔·波西称，“美军在训练和作战中，可以通过传感器收集的数据建立大型数据库。数据科学家需要大量时间来整理收集的信息，美国防部需要对靶场无法模拟的系统参数进行建模，并将这些信号手动输入数据库。这种收集、标记和调整信号数据的耗时过程需要尽快开始”。

如何发展认知电磁战斗管理能力，应对对手和环境带来的决策困境的挑战。美军认为，其尚未将人工智能技术用于电磁频谱作战指控，面对同等对手的电磁机动能力和复杂动态环境，美军将面临决策困境，需要发展认知电磁战斗管理能力以支持指挥官态势分析、作战决策和指挥控制。2019年11月，美战略与预算评估中心《制胜无形之战：在电磁频谱内获取持续性优势》报告称，“美军应将部分决策功能移交给电磁频谱作战系统，需要对现有和发展中的电磁频谱作战系统应用更多自适应和认知算法，并对各军种开发的电磁战斗管理能力进行实验”。2023年3月，美海军官员迈克尔·波西称，“随着美国防部实施联合全域指挥控制，认知频谱管理将难以或缺。美国防部需要将机器学习用于电磁频谱作战，各军种应优先考虑认知电磁战斗管理，因为这对实现联合全域指控能力至关重要”。

结　语

近年来，为探索并发展电磁频谱作战指控，美战略司令部成立联合电磁频谱作战中心，重组美联合部队电磁频谱作战规划、态势监测、决策和指控的发展；各军种优化电磁频谱作战力量架构，成立频谱战联队、电子战中队等，进一步整合电磁频谱作战力量；国防部制定了电磁战斗管理发展规划，开始开发联合电磁战斗管理系统和技术；各军种基于自身需求持续开发军种级电磁战斗管理系统，并进行实验性部署；在“黑天”“黑旗”等演习中演练了联合电磁频谱作战指控，并尝试将电磁频谱作战融入联合作战。美军电磁频谱作战指控发展迅速，但面临的挑战依旧艰巨，还有很长的路要走，电磁频谱作战指控是美军实现联合全域指挥控制的关键一环，值得持续跟踪并深入研究。

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