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【CSBA】电磁频谱作战与“体系”的完美邂逅——CSBA《制胜无形之战》报告解读(一)

张春磊 电科防务 2022-07-29


2019年11月21日,美国战略与预算评估中心(CSBA)发布了《制胜无形之战:在电磁频谱内获取持续性优势》的研究报告,该报告与美国战略与预算评估中心此前2015年12月2日发布的《制胜电波:重拾美国在电磁频谱领域的主宰地位》报告、2017年10月5日发布的《制胜灰区:利用电磁战重拾升格控制能力》报告一起,构成了该中心在电磁频谱作战领域的“制胜三部曲”。


一、综述:报告主要内容

《制胜无形之战》报告的主要内容包括如下几部分。

1

时代背景 

当前,电磁频谱已经逐步渗透到了现代生活的几乎所有方方面面,而世界各国军方也越来越多地开发、应用新型传感器和通信技术。总之,民用、军用电磁频谱能力已经实现了深度与广度双重扩散,相关设备、能力、技术也日益成熟。这一现状导致电磁环境越来越拥挤、竞争性越来越强。
然而,美国军方对此毫无准备。在过去的十年间,美国的一些政府和第三方评估机构的评估认为,美军在电子战方面落后于中国和俄罗斯。在未来的冲突中,美军获取电磁频谱优势方面将面临巨大挑战。美国国防部(DoD)为了解决这些问题,在国会指导下通过一系列努力来改善其电子战理论和能力。然而,该报告的研究表明,这些努力没有找准重点,可能仍无法获取电磁频谱优势。
这些努力中最大的问题就是,美国国防部“把钱花在了错误的地方”。美军2020财年预算中,电子战预算继续增加,其中,用于研发测试与评估(RDT&E)的预算比2019财年增长了9.7%,用于系统采购的预算比2019财年增长了7.1%。然而,美国国防部增加的这些预算并未朝着一致的目标,无法形成合力。例如:研发测试与评估预算方面,用于新型网络化、认知化、敏捷电子战技术的预算不升反降;系统采购预算方面,尽管预算在增长,但预算仅仅集中在少数以平台为中心的系统(如,ALQ-249下一代干扰机、SLQ-32水面电子战改进项目),这类传统系统并没有从根本上改变美军在电磁频谱内的作战方式。总之,美军在电子战和电磁频谱作战(EMSO)领域的投资不聚焦,无法让美国在与中国、俄罗斯的电磁频谱竞争中重拾优势。
因此,美军需要一种更具战略性的方法来指导其电子战和电磁频谱作战能力的实现。

2

中国、俄罗斯电磁频谱相关理论与项目的净评估 

报告对中国、俄罗斯电磁频谱相关理论、能力与项目进行了净评估。之所以没有对伊朗、朝鲜等进行评估,报告给出了如下几方面原因:其一,这些国家的很多技术和战术都是由俄罗斯等国提供的;其二,这些国家的电子战或电磁频谱作战能力仅仅是一些独立的点,没法形成具备整体优势的体系;其三,这些国家的地缘政治重要性远远不如中国与俄罗斯。


净评估框架

报告采用了安德鲁·马歇尔(Andrew Marshall)在国防部净评估办公室开发的净评估框架进行评估,如图1所示。该框架综合考虑了美国、中国和俄罗斯军方在电子战和电磁频谱作战方面的理论、能力趋势、非对称能力等3个维度的特点。

图1 报告所采用的净评估架构

净评估结论

报告从上述3个维度对美国、中国、俄罗斯的电子战与电磁频谱作战能力进行净评估后得出的结论如下。

(1)理论方面的结论

中国方面报告认为,尽管中国提出了智能化作战体系(SoS)、体系破击战(System Destruction Warfare)等理念,但由于其军事系统和体系的静态性、僵化性特征明显,且决策层面高度依赖集中决策机制,可能会成为美军实施电磁频谱作战的突破口;此外,在上述缺点不改变的情况下,中国在人工智能方面的大范围应用可能反而会成为其弱点,因为人工智能会放大这些缺点。

俄罗斯方面报告认为,俄罗斯在理论方面比中国更具活力、更重实战。俄罗斯提出了出了“纵深战斗”(deep battle,亦称远程打击)、“主动限制”(active restraint,亦称威慑)、“信息对抗”(information confrontation,亦称信息战)等理念。报告认为,俄罗斯的相关理念在内涵方面与美军的最为接近,此外俄罗斯也与中国一样致力于打造一个电子战体系以攻击美军的C4ISR网络。然而,俄罗斯也存在一些缺点,包括工业基础老化低效、系统部署太过偏重地面部队等,这可能成为美军的突破口。

美国方面。美国总体的国防战略是通过向强大对手展示其延迟、降级或拒止能力,来阻止对手针对美国或其盟国采取军事行动。这种战略就要求美国将其电磁频谱作战等相关系统与能力部署在盟国周边,以实现快速干预。为此,美军在其电子战战略中确定了4个目标:加强电子战顶层组织以确保电磁频谱优势;加强美军的训练和教育以满足21世纪电子战和电磁频谱作战需求;为部队配备敏捷、自适应和综合的电子战能力;与工业界、学术界、其它政府机构、盟国建立强有力的伙伴关系。然而,报告认为这些目标目前都没有达到,因此电磁频谱作战跨职能团队目前正在修订电子战战略,以便更好地与国家发展战略保持一致。
(2)能力趋势方面的结论

中国方面报告认为,中国在电磁频谱作战能力方面的提升,主要得益于军改后成立的战略支援部队这一新军种。该军种的建立反映了中国高层的观点,即,信息环境将是未来的中心战场,网电一体战(INEW)是赢得该战场胜利的必要条件。然而,战略支援部队、其它军种、战区指挥官之间的指控缝隙可能会成为美军的突破口。

俄罗斯方面报告认为,俄罗斯电子战能力主要体现在如下几方面。

  • 力量改革。自2009年以来,俄罗斯军队对其电子战部队和能力进行了重大改革。

  • 装备改革。在过去十年中,俄罗斯武装部队对其80%至90%的电子战部队的装备进行了现代化改造。

  • 立足实战。为了支持叙利亚政府军,俄罗斯电子战部队通过定期轮调前往叙利亚,以干扰反政府武装及其美国盟友的GPS和通信系统。然而,俄罗斯也存在一些问题,如,电子战部融入联合作战的程度不够、熟练的电子战人员缺乏、电子战指控能力不够灵活等。

美国方面。报告认为,尽管在3个国家中美国拥有最好的电子战和电磁频谱作战技术,但在实现电子战部队现代化方面,美国军方总体上落后于俄罗斯和中国。美军当前在电磁频谱作战方面的能力可总结为如下几方面。
  • 组织机构。美军尽管成立了电子战执行委员会(EXCOMM)和电磁频谱作战跨职能团队(CFT),但二者缺乏专门的指挥机构;美军还致力于实现电子战和电磁频谱作战工作人员的专业化。

  • 训练和教育美国国防部把电子战和电磁频谱作战培训委托给军事部门和机构,导致培训效果不均衡;美国海军、海军陆战队和陆军都在不同程度上将电磁频谱作战训练纳入全员常规军事训练中,美国空军正在为所有作战人员制定训练方案。

  • 能力部署。美国国防部和美国国防工业部门正在开发的新型电子战和电磁频谱作战技术处于全面领先地位,尤其是是适应性、认知化和多功能电子战和电磁频谱系统;由于美军的需求开发流程一直无法对新技术的部署提出具体需求,因此美国国防部一直面临将这些新技术转化为在列项目的挑战;美军还正致力于将新兴的自适应、认知、多功能和网络化的电子战和电磁频谱作战技术更多地融入电子支援能力中,这样,就可以尽可能减少主动辐射。

  • 横向合作。美国国防部已加强了与工业界和学术界的伙伴关系;致力于改善与盟友的合作,然而,盟友自身的情况差别导致这种合作效果参差不齐,例如,与澳大利亚的合作关系非常紧密,但与日本的合作关系则并不牢靠。

(3)非对称能力方面的评估结论
反干预策略 VS 力量投送策略中国和俄罗斯的军事战略与美国强调“通过力量投送来制止或报复侵略”的做法有很大不同,这种战略及其所支持的军事能力方面的不对称,导致美国的战略进攻必须是“客场作战”。美军可以通过新的电子战和电磁频谱作战概念和能力加强其力量投送能力。体系Vs杀伤网
美国与中国都在致力于打造各自的“体系”(SoS),但中国立足于本土防御,美国则立足于远征作战。俄罗斯则兼顾了中、美两国的特点。美军可以通过打造电子战和电磁频谱作战领域的“杀伤网”来应对中、俄的体系。定制化Vs灵活性
中国、俄罗斯武装力量部署了各种各样的电子战系统,但这些系统大多旨在针对特定的目标乃至特定的系统,也就是说,这些电子战系统大多是定制化的系统。与俄罗斯和中国的军队相比,美军使用的电子战平台和系统的多样性特点并不明显,但这些系统的多功能性、灵活性要更强大。电子战Vs电磁战斗管理
立足于本土防御的中国、俄罗斯非常重视电子战能力的开发,以实现降级或欺骗美国及其盟国的雷达、导航、通信等能力的目标,并根据新的技术发展特点提出了将电子战和赛博作战进行集成的理念。立足于远征作战的美国则更加重视“客场作战”场景下的电磁战斗管理能力,然而,迄今为止美军尚未部署具备该能力的系统。无源感知Vs有源感知中国、俄罗斯基于本土优势打造了非常强大的有源传感器(尤其是雷达)与无源传感器(如,电子侦察系统)网络与基础设施。美国尽管也部署了大量的有源、无源感知系统,但立足于远征作战的美军所部署的系统大多是移动式的、以平台为中心的、小型化的(不太可能采用需要大型或多个固定阵列的传感器技术)系统。美军无法改变中国、俄罗斯的感知能力,但可以通过诸如低功率作战等方式来降低敌方部队了解美军作战部署和意图的能力,从而提升其反探测、反跟踪能力。试验Vs预规划
由于需要部署大量多样化的电子战系统,中国、俄罗斯更习惯于通过电子战试验来验证其能力。而美军由于担心作战安全、误入敌方侦察范围等问题,没有进行广泛的电子战或电磁频谱作战试验。军官Vs高级技术专家
俄罗斯和中国军方缺乏一支高级技术专家团队,而是让普通士兵来操作和维护电子战和电磁频谱作战系统,但这并不一定削弱他们的作战能力,因为这些普通士兵受到的培训与他们的美国同行差不多。军官方面,中国、俄罗斯的电子战军官一般都比美国军官受过更多培训且更有经验。军民融合Vs军事研发
中国和俄罗斯政府在一定程度上实行军民融合或融合。与中国和俄罗斯相比,美军的研发活动和智力资本不对称,可以说阻碍了国防部采用和利用新技术的能力。然而,也可以从另一个角度来看待这一问题:由于政府对私人研发的干预,民用创新在俄罗斯和中国可能会被扼杀。美国和欧洲在监管框架内实行不受约束的创新做法可能会促进更多具有突破性的技术和概念的发展。然而,这并未给美军带来多大的优势,因为其采购与开发流程太过繁复。盟国Vs附属国
美国拥有大量盟国,但俄罗斯和中国没有真正意义上的盟国,只拥有一些可视作“附属国”的伙伴国。联合作战Vs举国之力
囿于传统的大陆军战略、陆战为主等战略,中国和俄罗斯在多军种、兵种联合作战方面能力相对较弱。然而,中国、俄罗斯的政治体制决定了其可以用举国之力来实现另一个层面的“联合作战”,这一点美国并不具备。
(4)评估结论对美军电子战和电磁频谱作战战略与项目的影响

报告从机遇与挑战方面出发,结合非对称能力对比,阐述了上述评估结论对美军电子战和电磁频谱作战战略与项目的影响,归结为3类挑战和1类机遇。

美军应了解并致力于缓解的挑战有些不对称性几乎无法克服。因此,美国国防部应该把重点放在缓解其影响方面,而不是解决这些问题。例如,美军无法阻止中国和俄罗斯的军民融合、反干预等战略,但美军可通过新的国防创新方法或通过在中国和俄罗斯主要军事关切地区以外挑战其电磁频谱优势,以来缓解其影响

美军应致力于解决或克服的挑战。例如,中国和俄罗斯军队比美军更加强调试验,且在周边大量部署各类传感器。美军可以从现场培训和认证转向虚拟和建设性培训可以在实验和概念开发方面创造公平的竞争环境,还可以通过低功率辐射来缓解其传感器带来的威胁。

有望转为机遇的挑战某些不对称性貌似会导致美军处于不利地位,但可以通过新的概念和能力发展优先事项转化为优势。例如:与美军相比,中国和俄罗斯的电子战和电磁频谱作战系统的数量和种类都越来越大,这就导致能力差距越来越大。美军可以加快在新的或现有的电磁频谱作战系统中开发和部署自适应或认知多能力,并开始试验在各军种开发的电磁战斗管理能力;美军还可以基于具备人工智能能力的规划和管理工具,进行高度分布式和灵活的作战,让中国和俄罗斯相对静态的体系无法应对。

应充分利用的机遇某些不对称性意味着巨大的机遇,但美国国防部尚未充分利用。例如,美军可以利用盟国在和平时期对中国和俄罗斯进行电子战作战,并在冲突期间支持富有弹性的电磁频谱作战。


建议
报告最后一部分根据上述的非对称性分析结果,给出了4方面发展建议,如图4所示。

图2 基于非对称性分析结果的建议


(1)实施基于机动性和复杂性的新型作战概念,实现对电子战和电磁频谱作战的充分利用
美国国防部应该采用新的作战方法,该方法应强调机动性来利用潜在对手力量设计和指控方面的漏洞,此外,该方法还应能够更充分地利用电子战和电磁频谱作战的能力来影响作战结果。当前的作战概念主要是将电子战用作提高生存能力的补救手段,而将电磁频谱作战用于实现协调和感知。而国防部的作战概念设计应将“从有效的电子战和电磁频谱作战中获益”提到更高的高度。具体建议包括:
  • 美国国防部应该寻求更加灵活、弹性的新作战概念来对抗中国军队的战斗和指控方式;

  • 美军可以利用电磁频谱机动战来实现跨域影响,提升美军的自适应性以及提升敌方应对的复杂性,如图3所示;

  • 美军还可以利用“杀伤网”概念来对抗敌方体系;

  • 美军还可以通过“场景为中心的”(CONTEXT-CENTRIC)指控与通信能力来替代传统上以“网络为中心”的指控与通信能力,进而降低通信中断所带来的影响,如图4所示。

图3 电磁频谱内的机动方法

图4 “场景为中心”vs“网络为中心”的指控与通信能力


(2)更多地采用基于机遇的创新,而非基于需求的创新

美国国防部应寻求能力开发方法,以提高其引入民用技术的能力,并加快新的电子战和电磁频谱作战技术向系统转化,这种创新方法如图5所示。这将有助于缓解中国和俄罗斯军民融合战略的影响。同时,引入商用技术,还可使美军能够挖掘认知化、自适应、网络化和多功能电子战和电磁频谱作战系统的潜力,以更好应对中国和俄罗斯的静态或传统的电子战和电磁频谱作战系统。

图5 美国国防部创新方法转型示意图


(3)在电磁频谱内实施机动战

作为远征部队,美军在电子战和电磁频谱作战方面具备“天生的”劣势。由于美军的平台具有移动性特点,因此缺乏用于大型高增益无源接收机的空间,美国平台和部队编队使用有源雷达和干扰机来实现防空或快速发现和目标敌军所需的距离、精度和响应能力。然而,主动辐射电磁信号会让美军更容易被敌方的广域信号情报和电子支援系统感知到。美军的远征性质也使得中国和俄罗斯通过特定区域控守的方式来“守株待兔”。因此,美军应通过如下几种方式来实现电磁频谱内的机动作战。

  • 向高性能无源感知能力和多基地感知能力转型美军应打造一个框架,以评估何时何地应该使用有源、无源或多基地电子战和电磁频谱作战能力,此时,美军应将实现电磁频谱优势作为目标,而不是将缩短个体能力差距为目标。

  • 将电磁频谱视作一个作战域。为了获得电磁频谱优势,美国国防部应该将电磁频谱作为一个作战域,与陆、海、空、天、赛博空间一样,这种视角比单独创造一个泛泛而谈的“信息域”更合适。

  • 在电磁频谱中实施机动战。作为一个作战域,电磁频谱应能够支持机动战而非消耗战的实施,当前电磁频谱作战就是一种消耗战。例如,将电子战、通信、传感等行为视作独立的作战,总体目标是系统的压制而非体系的优势。在一个作战域中,这些行动将被视为相互关联的行动,可以协同使用以完成指挥官的意图,并通过电磁频谱中的机动任务来完成。机动战包括击败对手的两种主要机制:错位(dislocation,使对手无法实现其目标或在预期时间内实现这些目标;分裂(disruption,使机动部队直接削弱和破坏敌方部队的凝聚力。

  • 部署更多的网络化电子战和电磁频谱作战系统以及电磁战斗管理能力在电磁频谱中进行机动战应优先部署网络化的电子战和电磁频谱作战系统,因为网络化可以在感知、攻击、防护等各个领域都实现能力提升。此外,还应采用加快部署电磁战斗管理能力。

  • 部署认知化电磁频谱能力美国国防部需要在现有和规划中的电子战和电磁频谱作战系统中部署更多的自适应和认知算法,且应该加速部署,同时努力为未来的认知电子战和电磁频谱作战系统建立测试流程和数据治理程序。

  • 解决标准化、安全性方面的互操作能力挑战网络化电子战和电磁频谱作战以及电磁战斗管理面临的最大障碍是创建可互操作的数据传输标准,以及不同的电子战和电磁频谱作战系统实现跨密级互操作的问题。使用自主路由协议和人工智能语言处理相结合的多密级系统有望使电子战和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。

(4)强调虚拟和建设性的电子战和电磁频谱作战培训
美军缺乏在叙利亚、乌克兰的俄罗斯军队的实战机会,也没有中国军队那么多的实战演习,因此,需要更加强调虚拟和建设性的培训。当然,其效果要比实战或演习要差。

未完待续……

明日精彩预告
二、比较:“制胜三部曲”之间的关系浅析
尽管这3份报告发布于不同的时间,但从其主要内容可以看出,三者之间有着非常清晰的发展脉络,即,围绕电磁频谱战/电磁频谱作战这一核心理念分别从“体”、“用”、“行”三个维度一步步进行细化。或者简而言之,3份报告分别解释了电磁频谱战/电磁频谱作战是什么、怎么用、怎么做的问题

……

三、解读:电磁频谱作战将进入“体系博弈”时代

该报告的亮点很多,但最核心的一个亮点就是将“体系博弈”的理念充分融入了电子战与电磁频谱作战。这一点从报告的很多细节中都可以看出。例如,在强调某个国家电子战与电磁频谱作战能力时,都从“体系”(SoS)的角度来阐述,而阐述某个国家电子战与电磁频谱作战脆弱性时,也都从“体系漏洞”(而非系统漏洞或网络漏洞)的角度来阐述。此外,美军最近提出的一些体系化建设的新理念也都融入进来,如,马赛克战、杀伤网等。

……

作者:中国电科36所  张春磊

END

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