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电磁频谱是什么?看美国国防部电磁战斗管理的十大愿景就知道了!

2020-07-02 阅读:
电子工程师在日常工作中免不了与电,电磁、EMC等亲密接触,我们日常使用的手机都必须利用电磁频谱才能工作,5G中更是对对电磁频谱进行了详细的划分。 作为工程师,我们也一定听说过电磁频谱,电磁战。今天我们就简单介绍电磁频谱,然后看看美国国防部电磁战斗管理的十大愿景,希望能把电磁从小工作上升到宏大的电磁频谱管理甚至战斗级别。

电子工程师在日常工作中免不了与电,电磁、EMC等亲密接触,我们日常使用的手机都必须利用电磁频谱才能工作,5G中更是对对电磁频谱进行了详细的划分。作为工程师,我们也一定听说过电磁频谱,电磁战。今天我们先给大家简单介绍电磁频谱,再看看美国国防部电磁战斗管理的十大愿景,应该就能把电磁从小工作上升到宏大的电磁频谱管理甚至战斗级别。yFzednc

电磁频谱管理是无线电通信的基础,是电子系统发挥最大效能的关键,是信息畅通的重要保证。当今世界,是信息大爆炸的时代,电磁频谱管理则是信息高速公路上的“交通警察”,随着频谱在各个领域的广泛应用,频谱的管理已越来越引起各国的高度重视。他正在从传统的保障“配角”,变成为现代信息化作战的“主角”,并已从战争舞台的后台大步走向前台。yFzednc

电磁频谱,是指按电磁波波长(或频率)连续排列的电磁波族。在军事上,电磁频谱既是传递信息的一种载体,又是侦察敌情的重要手段,因此成为交战双方争夺的制高点之一。yFzednc

电磁频谱战是指使用电磁辐射能控制电磁作战环境,保护己方人员、设施、设备或攻击敌人,在电磁频谱域有效完成任务的军事行动。电磁频谱战是基于电磁频谱空间,实施电磁频谱防御和电磁频谱攻击,确保己方利用电磁频谱的能力,同时阻止敌方有效利用电磁频谱,实现战场中“制电磁权”的获取。电磁频谱是连接陆海空天各域协同作战的纽带,电磁频谱作战与陆海空天等域作战紧密耦合,是非战时最为典型的对抗样式。yFzednc

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2019年7月30日,美国空军发布新的电子战条令,用新的条令附录3-51《电磁战与电磁频谱作战》替代了2014年10月发布的条令附录3-51《电子战》。这不仅是美国空军条令的一个重大变化,更是美军电子战发展的重要风向标。yFzednc

美国空军当前的条令体系是以3个核心条令加上29个条令附录为主体的模块化系统。其中指导电子战组织与实施的是条令附录3-51,它是空军对应联合条令JP 3-13.1《电子战》的军种电子战条令。yFzednc

新条令对电磁频谱作战和电磁战进行了介绍,阐述了电磁战的组成、机载电磁战、空间电磁战、赛博空间电磁战、电磁频谱对抗行动和电磁频谱支持行动,解析了电磁战行动与电磁频谱作战的组织、规划、执行与评估。其中最引人关注的是将“电子战”改称为“电磁战”。yFzednc

条令指出,相比于“电子战”,“电磁战”从技术上讲更为准确。“电子”主要是指与无线电和雷达相关的电子电路,而“电磁”则包括所有的电磁频谱辐射,内涵更丰富,范围更广泛。yFzednc

美国空军表示,美军正在修订中的联合条令也会将“电子战”改为“电磁战”,空军电子战术语称谓的变化是为了与联合条令保持一致,是对联合条令的预判与支持。yFzednc

电磁战斗管理已经超越传统的用频规划和管理层面,成为美军实施电磁频谱战的基础能力框架,也是获得电磁频谱优势乃至作战优势的必由之路。来自美国国防部电子战执行委员会、电磁频谱作战跨职能小组、联合参谋部、美国海军研究办公室以及麻省理工学院的四名技术官员在《电子防御杂志》上撰文,从广义电磁战斗管理的层面全面阐述了美国国防部的愿景,这是迄今为止对电磁战斗管理最权威、最官方和最专业的阐述。下面是美国国防部电磁战斗管理的十大愿景yFzednc

愿景1:EMBM不仅可以确定频谱计划是否可以接受,而且还可以动态,实时地调整EMS机动性yFzednc

如今,大多数EMBM活动都发生在和平时期,涉及评估频谱计划的充分性。这项充分性审查确定了是否有足够的频谱资源可用于支持美国国防部的需求。这种侧重于静态EMBM规划的风险在于无法将EMBM集成到运营中。yFzednc

正如细节一样,精美的计划缺乏灵活性将无法在运作过程中快速修改,并且在冲突中对手太容易破坏(就像1914年的Schlieffen计划依赖严格的行动时间表那样脆弱),因此EMBM不存在仅用于填充和消除冲突的频谱分配。yFzednc

EMBM是一个影响深远的概念,可为指挥官提供灵活性,并扩展到我们设计所有SDSs的方式以实现共同努力。如果有总统在20财年预算中提供的资金,在作战司令部建立联合EMS作战部队将为战时实时EMBM带来期望,该作战能够有效支持冲突期间EMS的作战机动。yFzednc

因此,EMBM将不再是计划功能,而是指挥官计划的重要组成部分,从而使SDSs能够在EMS中进行协同机动。yFzednc

EMBM必须被视为一个概念,该概念适用于所有运营商以及我们在所有梯队,在冲突的所有阶段以及在所有服务中在EMS中开展业务的方式。这种观点将EMS描述为为一个机动空间,而不是一个效用空间。将EMS视为机动空间,扩大了作战竞争空间,这是NDS的目标。将EMS视为机动空间,扩大了作战竞争空间,这是NDS的目标。yFzednc

愿景2:EMBM扩展到联合特遣部队总部之外,使多个指挥梯队可以做出C2决策。yFzednc

所有梯队的指挥官必须能够优化其频谱使用并执行EMS机动;在通信降级的作战中,由于无法定期可靠地获得必要的反馈,因此集中的C2可能会失效。yFzednc

EMBM试图为所有级别的指挥官提供可视化工具,以使他们能够控制在EMS中分配的部队。服务部门已经在投资工具以实现这一愿景。EMBM并非旨在将所有决策作为职能机构集中进行;yFzednc

相反,它着重于在EMS中实现集中计划和分散执行。分发C2将为突发的动态行为创造机会,并使指挥官能够利用当地的机会。但是,这是有代价的,因为分布式执行会增加冲突的复杂性。yFzednc

以海军陆战队文档第1版为例,通过以指挥官的意图下达任务命令,实现为敌人造成多个困境的目标,然后允许下属采取主动行动,在某种程度上实现集体目标来压倒对手。为了实现这一愿景,执行EMBM的手段必须超越高级指挥级别使用的工具,并与服务组件功能集成在一起。yFzednc

愿景3:EMBM使指挥官能够主动采取行动yFzednc

国防部有一个共同的理解,即指挥官要对EMS中的敌对行动做出反应,他们必须具有可视化EMS的方法,并且设计了几种新生的EMBM工具来提供此功能。根据对作战环境的了解,指挥官可以做出响应(采取机动,射击等措施),以减轻敌方主动行动的有效性。但是,EMBM应该将反应方程式从回应变为友善主动权:实现友军进攻性机动,这会给我们的对手造成困境。yFzednc

电子攻击(EA)在升级控制,先发能力和归因方面给对手带来了问题。但是有无数的例子表明,电子战官(EWO)受制于指挥官的行动,他们错误地认为EWO的活动会破坏友好的C2链接。yFzednc

在这些情况下,在命令级别进行可视化将有助于解决感知到的频谱干扰。为了实现NDS目标,指挥官必须授权其分配的EMS部门和人员抓住主动权,同时最大程度地减少对友军(包括我们的盟国伙伴)的负面影响。yFzednc

在有争议的环境中,实时支持集中了解整个电磁操作环境(EMOE)可能不可行。相反,需要一种在战术边缘进行决策的文化和学说。通过定义EMS机动空间和操作目标,较低的梯队可以启动复杂的动作并产生紧急行为。合并武器是紧急行为的一个很好的历史例子。如今,新兴的EMBM功能可能导致欺骗行为。yFzednc

愿景4:EMBM结合了频谱管理和电子战计划的最佳功能,可实现动态机动yFzednc

当实际操作与指挥官的计划不符时,就会发生光谱杀灭。当前,联合频谱干扰解决方案(JSIR)在频谱管理者中是一个突出的问题,而DOD需要更好的功能来应对其挑战。随着作战环境中SDS密度的不断提高,EMBM必须提高指挥官将EMS中的机动与传统领域中的机动相结合的能力。yFzednc

必须以我们思考频谱管理的方式发生:我们应该远离将其设想为获得对资源的控制,而应将其视为保护和保留我们的射击,机动和通讯能力的方式。这使EMBM的作用超越了消除冲突工具的作用;它必须支持EMS机动与所有其他类型的机动的集成。yFzednc

国防部有一个共同的理解,即指挥官要对EMS中的敌对行动做出反应,他们必须具有可视化EMS的方法,并且设计了几种新生的EMBM工具来提供此功能yFzednc

未来的JSIR功能必须扩大竞争空间,支持动态机动,并否认对手对SDS战时作战的任何有用见识。EMBM功能必须将机动策略桥接到众多独特且多样化的HN频谱批准流程的现实中。yFzednc

愿景5:EMBM将控制多样化的分布式系统设备yFzednc

冲突期间发展的能力的复杂组合,例如联合武器,系统体系,以及最近的多领域战斗,将对子孙后代的军事计划产生影响。在所有这些情况下,人类已经整合并执行了C2。yFzednc

然而,鉴于操作者可用的复杂性和技术变量不断增加,这种方法在将来是不可持续的。我们必须标准化一个通用的知识库和方法来沟通EMS中发生的操作,以提高有效性和效率。EMBM将为指挥官提供有关分布式系统的实时性能的见解。yFzednc

要同步我们在EMS中的工作,就需要在建立特定的计划和管理工具来执行EMBM之前,为EMBM建立接口和标准。EMBM必须考虑如何下达订单,如何共享计划,如何进行协调以避免冲突以及如何使用控制措施来减轻干扰并指定所需的效果。yFzednc

因此,EMBM的主要成果将是协调和进行联合EMS机动的技术手段。EMBM是系统间的概念,联合工具的设计将影响将来在国防部范围内如何设计服务工具和SDS以有效地在EMS中进行机动。yFzednc

更多详情请看下图全部十大愿景。yFzednc

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责编:ChalleyyFzednc

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