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【Future C2 of EW】未来电子战指挥与控制

掰棒子的防务菌 从心推送的防务菌 2022-04-11

“电子战是一条沉睡的龙,被整整隐藏和遗忘了一代。现在觉醒的龙需要受到控制!”

——不是我说的……

一起意外事故引发的概念

为确保来自北约和盟国的联合情报、监视与侦察装备能够共同应对从传统威胁到恐怖主义等安全挑战,推进联盟军事力量现代化,北约从2012年开始,每两年举办一次“联合愿景”(Unified Vision)试验。2018年度的试验从6月11日开始,在欧洲和北美的北约地区同时举行,为期两周。试验期间,来自17个北约国家以及来自伙伴国芬兰和瑞典的参训者将多国联合情报、监视与侦察能力链接起来,通过提高收集、处理和交换情报的熟练程度来提高北约反应部队的态势感知能力。

北约2018“联合愿景”试验(翻译&字幕 by 防务菌)

不过在这次实验演练中发生的一起意外,加速了北约领导的电磁作战领域,尤其是电子战指挥控制领域的变革。


2018年度“联合愿景”试验刚拉开架子,就有一架直升机因故障在一个有争议的地区坠毁。不幸的是,该机飞行员在坠机前无法传送他最后的位置。这一突发事件打乱了了北约联合特遣部队相关部门人员的日常工作,他们立即启动了对位于敌对控制区人员进行救援的应急计划。指挥官即刻检查坠毁直升机最新的地理位置,并将营救被困机组人员作为首要任务。

在搜救过程中,北约所有可用装备和传感器的任务是搜索、识别和地理定位被击落的机组人员在定义的搜索区域内。北约电子战协调小组(Electronic Warfare Coordination Cell,EWCC)负责人通过发布最新的“感兴趣辐射源”(Emission of Interest,EOI)清单,将其现有的电子战资产集中于与直升机坠毁有关的任何电磁辐射。更新的“感兴趣辐射源”包括呼叫标志、战斗识别最后记录的传输(时间/空间)和紧急信标搜索优先级。被击落飞行员的个人AN/PRC-112生存无线电(经过改装的PRC-112,包括一个GPS接收器,允许发送加密的位置信息以及搜索和救援卫星辅助跟踪信标)将其无线电频率通过“协同电子支援措施行动”(Cooperative Electronic Support Measure Operations,CESMO)“融合单元”(Fusion Cell,CFC)上传。所有配备“协同电子支援措施行动”的装备立刻都收到了更新的“感兴趣辐射源”,以探测请求的频率。“协同电子支援措施行动”的基本概念是通过使用多平台拦截数据的优势来增加北约领导编队的集体利用。其所收集的多平台拦截数据可近实时共享,支持从不同位置(高度和方位)和方向快速定位目标/感兴趣辐射源的需求,并在几秒钟内解决威胁。此外,当盟军发现自己已经超出既定指挥系统的范围时,它还提供了对盟军进行地理定位和联系的能力。

2018年“联合愿景”试验中关于人员救援事件的电子战报告链(突出从救援需求提出到得出结果,仅需八分钟)

直升机坠毁当天现场可用的传感器网络包括两架龙卷风战机、4架P-3C“猎户座”海上巡逻机和一些地面监视车辆。坠机8分钟后,电子战协调小组负责人向作战中心报告了机组人员配备的AN/PRC-112发送的三角定位位置。随后,一架具有视频下行能力的飞机立即被指派前往调查信号并核实位置,直升机和机组人员在短时间内被找到,救援任务可以继续进行。


回顾整个救援行动,从最初的事故到成功定位、识别失事人员的8分钟可以被称为一个巨大的成就。然而,应该注意的是,电子战协调小组中用于协调频谱搜索的软件、工具和系统根本算不上先进或高度复杂。其使用的“北约辐射源数据库”(NATO Emitter Database,NEDB)作为参考数据库,仍然在Microsoft®Access数据库中运行其查询,并且“融合单元”未与北约试验网络的其余部分连接。因此只能在不同的系统之间手动移动信息以克服连通性和互操作性的缺乏问题。这种情况造成了当前处理(包括手动移动信息)有关信息需要额外的人员配备。这个案例强调了北约需要新的工具和功能服务来确保恰当的电磁作战行动(Electromagnetic Operations,EMO)指挥与控制(Command and Control,C2)。在这种背景下,电子战指挥与控制应运而生。

电子战指挥与控制的关联词


电磁作战行动

北约部队必须在日益复杂的电磁环境(Electromagnetic Environment,EME)中作战,该环境被北约定义为作战环境。指挥官在电磁作战行动的任务是充分发挥自身的优势水平,使友军能够有效利用电磁辐射,同时利用、防止或减少敌方部队的电磁辐射使用。电磁作战行动不仅包括电子战,还包括在电磁环境中运行的其他几个领域,如导航战、频谱管理和信号情报。随着电子战从战术级的电子对抗中的单一行动演变为战略和战役级的联合电子对抗,电子战仍然是电子对抗的作战行动准则。

电磁频谱作战行动

北约的声明承认其行动因日益拥挤和有争议的电磁环境而变得复杂。所有现代部队的行动都依赖于电磁环境的使用。军事力量进入和利用电磁辐射的公认需求在为电子战创造机会的同时,也存在漏洞。如今,通信、传感和制导设备的功能依赖于电磁能,并越来越多地由民间和军事组织在网络化布置中单独使用。

拥挤且充满竞争的电磁频谱


电子战指挥与控制——项目

电磁作战行动需要一定程度的协调和同步,如果没有支持电磁环境态势感知、协调和行动优先级的专门能力,这是不可能实现的。


电子战指挥与控制(C2 of EW)则描述了与支持功能服务相关的开发和实施活动。

电子战指挥与控制项目将逐步实施。第一个增量将取代已部署的老旧“北约辐射源数据库”作为电子战指挥控制的基础数据提供者。第二个增量应满足计划、协调和管理以任务执行为重点的电子战活动的最低军事需求(Minimum Military Requirements,MMR)。未来的增量,包括对电子战的支持、威胁评估的集成、部队使用的规划和协调、作战报告、导航战和频谱管理相关工具,以及对其他职能部门的提示。对电子战指挥与控制的敏捷采办方法应确保及时满足最高优先级的需求。这种方法还应允许随着北约电磁作战行动的发展而增加功能。


一个信息交换需求工作组目前正在审查和更新现有的北约电子战信息,以确保其相关性和现实性。因此,北约将采用通用电子作战指令(Common Electronic Order of Battle,C-EOB)交换格式。

电子战指挥控制系统支持北约从维稳、人道主义行动到主要作战行动的电磁环境开发,范围从单一无线电控制的简易爆炸装置事件到针对复杂综合防空系统(Integrated Air Defence Systems,IADS)的作战。电子战指挥与控制的设计目的是增强电子对抗的了解,并影响指挥官的决策,最终目标是实现电子对抗的优势。


下一代“北约辐射源数据库”

现存的“北约辐射源数据库”是25年前建立的北约电磁系统数据库和信息共享工具。它是北约电子战相互支持和交换和平时期和危机时期可用的最佳辐射源数据的主要平台。因此,它是实现电子战指挥控制最重要的信息来源之一。自创建以来,“北约辐射源数据库”不断扩大,以便于说明新的电磁系统和相关平台。

最近的作战行动要求和技术发展引发了“北约辐射源数据库”向“下一代北约辐射源数据库”(NEDB-NG)的技术升级。现有的数据库不能有效地解决北约辐射源的数据管理过程、网络安全政策,缺乏与其他信息能力的自动化和集成。因此,需要一个更复杂的数据模型来充分描述复杂的现代辐射源(这些辐射源在电磁环境中持续扩散)。

“下一代北约辐射源数据库”模型用于支持数据库阅读器视图的设计,上图显示了模式行级别的可用过滤器

“下一代北约辐射源数据库”将在电子战指挥与控制的第一个增量期间交付。作为一种基于Web功能开发的数据库,它具有先进的数据存储和近乎实时的数据共享功能,可以部署在系统体系的联合基础设施中。所有现有的“北约辐射源数据库”数据将迁移到“下一代北约辐射源数据库”,并将在北约涉密广域网上可用并运行。它还可以通过战场信息收集和利用系统(Battlefield Information Collection and Exploitation Systems,BICES)网络访问所有北约国家。因此,每一个北约国家都可能拥有在自己的国家网络上运行“下一代北约辐射源数据库”的能力。


开发“下一代北约辐射源数据库”采用了一种创新的、敏捷的方法,用户社区直接参与到设计和开发过程中。初始作战能力(Initial Operational Capability,IOC)计划于2019年交付,预计2020年将全面服役。


北约认可的电磁图像

“北约认可的电磁图像”(Recognised Electromagnetic Picture,REMP)旨在以与增强态势感知和盟军电磁作战行动有效实施相关的方式,在时间和空间上可视化电磁活动(三维跟踪)。其试图为联合作战区域(Joint Operations Area,JOA)内的己方、敌对和中立实体编制所有“感兴趣辐射源”。“北约认可的电磁图像”将使用北约核心地理信息服务(NATO Core GIS)可视化地理参考的电磁信息,以进行传播和存储。因此,它将在北约通用作战图像(NATO Common Operational Picture,NCOP)中无缝共享,以提高联合部队对电磁作战行动的认识。

“北约认可的电磁图像”将是北约未来电子战指挥与控制的核心功能,并将支持北约电磁作战行动所需的全部功能,包括电磁作战行动的规划、指导、监测和评估。支持盟军电磁武器规划和评估的关键是监测近乎实时的通用电磁武器活动,以指导部队在拥挤和有争议的电磁频谱(Electromagnetic Spectrum,EMS)中的电磁作战行动和能力。此外,“北约认可的电磁图像”将可视化电子作战命令(Electronic Order of Battle,EOB),展示所需区域内平台或部队的所有电磁频谱能力。“北约认可的电磁图像”的规划功能将支持已确定的对电磁作战行动敏捷方法的需求。现代军事行动需要不断完善自己的电磁作战行动,将通过数字化建模和每个作战阶段的电磁序列传播来规划和评估自己的电磁波,并考虑相关地形。“北约认可的电磁图像”将通过电子战和频谱管理团体之间的共同理解,促进减少联合部队内部的电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)。

“北约认可的电磁图像”通过以统一一致的方式将北约的电磁作战行动能力结合在一起,实现了电磁环境的可视化。它将支持北约更广泛的电磁作战行动利益共同体,其涵盖范围远远超出了电子战。


结论

随着电子战指挥与控制功能服务的到位,类似上述的救援方案可以继续进行直至成功搜救到机组人员。而恢复关键材料,如密码和其他技术进步,将使盟军领先于对手。北约电子战协调小组将提供概述电磁环境中的威胁和其他活动的能力,以便进行总体任务规划和执行。根据现有数据,可更新提取装备上的电子战传感器和自我保护设备,以应对当前的威胁。然而,这也要求与国家电子战重编程单位进行近乎实时的合作。这将更新联合限制频率表并确定其优先级,使得自身军队的指挥、控制和协调不会受到干扰与中断。所有这些都将以更高的信息准确性、速度和灵活性完成电磁作战行动的使用和集成。

北约电子战业界根据对指挥与控制的深入研究,特别是电子战指挥与控制,制定了一套非常成熟的电子战指挥与控制标准。电子战研究包括对北约电子战信息流、格式和可用性的全面审查。有了这些功能性服务,北约将清楚地了解作战区域的电磁辐射,使有效的电磁辐射成为实现任务目标和保护自己部队的另一层保障力量。


未来的电磁作战行动将需要对电磁环境进行深入了解,以便开发进攻性和防御性的电磁作战行动。北约将通过确保电磁作战业界和电子战运营商拥有实现电磁环境优势的正确工具来做好准备。


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