美军对电磁战本质和内容的看法

文摘   2024-09-08 19:30   四川  

2021年俄罗斯文献

Взгляды командования вооруженных сил США на сущность и содержание электромагнитной войны

作者:

Полковник в отставке Ю.Е. ГОРБАЧЁВ, кандидат военных наук

Полковник С.Н. ПОГОДИН

以下全文内容AI翻译,谬误自辨。

本文探讨了美国空军指挥层根据美国国防部和联合参谋部的官方文件中所体现的对电磁战本质与内容的看法

美国军方目前生效并反映电磁战(EW)本质和内容的几个主要文件包括:

1. 参谋长联席会议(JCS)发布的JDN 3-16《电磁频谱作战》(Joint Electromagnetic Spectrum Operations)。

2. 参谋长联席会议的指导方针:JP 3-13《信息作战》(Information Operations)、JP 3-12《网络空间作战》(Cyberspace Operations)、JP 3-13.1《电子战》(Electronic Warfare)和JP 6-01《武装部队电磁频谱管理行动》(Joint Electromagnetic Spectrum Management Operations)。

3. 美国空军附件《电磁战与电磁频谱作战》(Annex 3-51 Electromagnetic Warfare and Joint Electromagnetic Spectrum Operations)。

4. 陆军野战手册:FM 3-12《网络空间与电子战行动》(Cyberspace and Electronic Warfare Operations)。

在美国军方更新的指导文件中,术语电子战Electronic Warfare)被替换为电磁战Electromagnetic Warfare)。这一变化是由于使用了电磁频谱的不同区域(例如,红外线、光学),而更广泛的术语电磁在技术上更为准确。美国专家指出,基于无线电电子原理的电磁手段进行电磁信号的生成、发射、接收、转换和放大,而基于电子原理的电子计算手段主要进行数字和模拟信号处理。这些技术手段的共同点是它们的作用基于使用电磁辐射能量。

美国武装部队的指挥层将电磁手段视为武器装备和军事技术的核心组成部分,同时它们也是政府管理、信息、军事、民用及其他关键基础设施部门的对象。

根据美国军队专家小组的广泛讨论,建议将电磁频谱(Electromagnetic Spectrum Domain)视为一个军事行动领域,其特征与太空领域(Space Domain)相似,在时间和空间上都具有不确定的边界*

电磁频谱的独特性在于其资源在同一时刻可以用于支持电磁手段的操作和功能维护,利用电磁辐射影响敌方基础设施、武器系统和军事人员,或者在执行任务时遭受电磁辐射。

然而,由于频谱资源的有限性,美国军方强调了规范其使用的必要性。他们指出,有效利用频谱资源和确保电子设备电磁兼容性的技术问题——即保证它们正常运行的条件——变得相当复杂。例如,发射电磁能的系统和作战装备可能不仅会对敌人造成伤害,还会干扰自己的技术手段,从而降低其工作效率。

此外,必须考虑到的是,电磁辐射可能会有故意或非故意、致命或非致命等不同性质。根据美国国防部指导文件和联合参谋部的规定,执行电磁频谱操作(Joint Electromagnetic Spectrum Operations, JEMSO)是信息作战(Information Operations)的一个组成部分,并包括了对电磁频谱控制与管理的复杂举措(Joint Electromagnetic Spectrum Management Operations)。这需要调动各种电子战力量。

关于电磁战的概念最早出现在2010年的军事出版物中。在2012年,由联合作战指挥官领导的联合参谋部更新了JP 3-13.1《电子战》指导书,这是首次详细说明在美国和多国军力中的电磁战组织、执行及其效果评估问题。

这个问题涉及到了整合和协调国家武装力量在电磁频谱对抗领域的活动。这份文件将电子战定义为利用电磁能量进行的军事行动,并视为美国武装力量不可或缺的一部分。同时,该文件表明了战场行动与部队(力量)对电磁资源控制与管理行动之间的联系。

根据美国联合参谋部的通用、统一指导原则(JP 1-02, JP 3-13, JP 3-13.1, JP 6-01),电子战**被定义为武装力量(部队)的任何军事行动,包括使用电磁辐射能量和其他定向能量来管理电磁频谱,并直接针对敌人的影响。美国军队术语中的定向能是一个概括性的概念,涵盖生产集中电磁能量和其他类型能量的技术领域,例如原子或次原子粒子射线。(术语电子战(在新文件中称为电磁战),在美国和北约的指导文件中被使用,不是“无线电电子斗争”这一军事科学、建设实践以及俄罗斯联邦武装力量应用中的术语的同义词。无线电电子战斗与电子战在组成、任务、作用对象和使用的资源上有区别。此外,电磁战的新任务之一是在电磁频谱内执行操作。

电子战由三个紧密相连且相互补充的核心元素组成:电磁攻击(Electromagnetic Attack)、电子防护(Electromagnetic Protection)以及电子作战支援(Electromagnetic Warfare Support)。

电磁攻击(EA)是电子战的一个组成部分,它包括利用电磁辐射的能量、其他类型的定向能量,以及自导向电磁波的武器,旨在影响人员、基础设施(指挥点、通信节点等),敌人的装备和军事技术,以降低或压制其作战能力(战斗能力),直至使其无法继续进行战争(战斗)行动。

电磁攻击被视为打击敌人的一种形式,并包括:

阻止或降低敌人在使用电子频谱期间的有效性,在执行电磁频谱操作时(Electromagnetic Spectrum Operations),从而削弱情报收集、部队指挥和武器系统;通过引入误导(利用电磁欺骗)来混淆;

利用发射的电磁能和其他类型的定向能量作为主要破坏机制,通过应用功能性的电磁干扰或摧毁系统、设备或武器,对敌方目标造成损害。

在这一领域内,电子作战支援包括提供支持以增强作战能力,例如提供实时的情报和战术信息、优化通信网络、保护关键基础设施免受电磁攻击等。

对敌方人员在物理、信息和认知领域造成影响,通过破坏、剥夺信息或影响决策能力。

电磁辐射伤害是通过使用激光器、电子光学和无线电频率设备、高功率微波发射机或形成强大电磁脉冲的武器来实施。例如,利用一次或多次电磁场的影响可能导致半导体或光电电子元件中的电子物理参数不可逆地改变,由于过热、击穿或影响人员的工作能力和活动性。

区分两种类型的电磁攻击:主动,即使用发射电磁或其他形式能量的系统、设备或武器;被动,即通过反射(再反射)、吸收和散射系统的应用。例如,反雷达(偶极子)反射器、虚假热目标和其他设备等被用于被动电磁攻击。电磁攻击可以是进攻性的也可以是防御性的。

进行进攻性目的的电磁攻击通常在军队(部队)命令的要求下,在多国部队执行信息操作时根据联合行动计划进行,并且在限定的时间段内进行。实现进攻任务的示例包括但不限于以下情况:

使用各种类型的自主虚假目标(装备有主动(被动)干扰设备或未装备的);

对敌方情报系统、部队作战指挥和武器系统的无线电电子设备进行电磁压制;

应用反雷达火箭对防空雷达站和其他自寻的无人机(弹药),例如用于打击电磁辐射源,如干扰站、通信站和其他系统和器材;

保障电磁频谱操作;

进行电磁信息误导活动以欺骗敌方指挥机构、侦察系统以及装备人员;

应用定向能量设备和技术来破坏敌方的人员、武器和军事设施。作为打击目标可能包括在轨的航天器,机载光电侦查装置,地面部队集结地等。

在进行防御性电子战时,电磁辐射用于保护部队成员、武装装备及军用技术设备,以及保持它们的作战能力。

在解决防御性任务过程中,应用虚假热源,雷达欺骗器、拖曳式虚假目标、主动干扰站(无线电频段、红外线和可见光),以及降低目标可识别度的技术等一次使用消耗品。需要注意的是,在特定的武器装备和定向能设备工作类型或模式下,电子战可能导致敌方人员致命,也可能导致电磁设备或元件永久性失效或不可逆变化。

非致命性的定向能量武器可以用于控制战场区域(如防止敌人占领、遏制或驱散敌方人员(部队),以及创建阻碍行进的障碍;并能完全或暂时破坏人员和电子装备的功能,例如通过致盲等方式对人员进行打击,并降低基础设施对象的有效运作能力。

电子战的另一部分是电磁防护(EP),它包括保护部队成员、武器和军事设备不受任何由友军、敌人及中立力量在电磁频谱上使用或与自然现象(如减低自己军队作战效能的物理过程)相关的电磁辐射和定向能量辐射的影响。

电子战活动旨在最大程度地减少或完全排除预定和非故意的电磁辐射(包括敌人产生的),确保人员、武器系统、军事装备以及基础设施对象的正常运行。电子战包含以下几方面:

电磁频谱管理与操作:这些包括提供无障碍和灵活移动的电磁频谱环境的操作,以保持频率分配和控制。

增强保护性措施:制定特殊方案、屏蔽、掩体以及采取技术防护手段(特别是在避免受到自己部队(军)和敌方产生的电磁辐射和定向能量辐射的影响方面),提高设备对电磁干扰的耐受性。

人员对电磁能及定向能源的防护:提供对电磁能及定向能辐射的有效防御措施,以确保人员安全。

监控电磁和其他辐射:通过监测电磁场及其环境中的其他辐射来加强战区内的环境监控和反应机制。

电子战包括实现电磁频谱的优势和机动自由、保护部队、作战装备、武器以及目标对象的操作。这通常需要在电磁频谱内进行频率调制,改变脉冲发射的周期性,信号处理方法的变化,并广泛利用新的电磁波段。应用宽带伪随机信号、操作期间动态管理电磁环境(如为部队分配频率限制表),并使用GPS导航系统防护工具及实施电磁辐射监控程序和战备备用模式,这些都是电子战活动的关键组成部分。

电子战的第三个要素是电磁保障(EWS),它包括为实现上级指挥官或部/分队指挥员设定的任务目标,利用指定的力量和手段,在分配的资源范围内执行的行动。这些行动涉及到探测、截获、识别和定位预定或非故意产生的电磁辐射源的位置或区域,以及时发现直接威胁(目标)并进行针对性的指示、决策制定、计划及实施军事操作。

具体包括以下几点:

数据收集与评估:搜集、识别、分析和评估信息,为预测敌方的直接威胁和减少其作战意图的不确定性提供依据。还包括监测特定战区内的电磁环境(EMO);

威胁最小化和预警:通过采取行动降低直接威胁,并通知指挥系统、各级指挥机关和部队有关可能遭遇电子攻击手段的情报,同时准备和分配用于目标指示或及时作出操作决策所需的情报信息;

综合信息保障:不仅使用电子对抗(ECM)和电子战(EWC)的方法来支持计划制定与决策过程,还包括执行其他作战任务的解决方法,特别是情报行动和火力打击等;

与国家情报部门的信息交换:与美国武装部队的情报力量共享侦察信息。

美国军方的主要电磁保障能力包括:

无线电电子信号情报(SIGINT)系统和设备:核心在于识别、截获并分析通信工具以及非通信功能的信号产生的信号,这主要依赖于专门的信号情报收集系统。

电子设备安全与隐形使用的保障工具。

总体而言,电磁战的内容和方向取决于联合力量和军种组件在武装部队中解决的任务,以及整体上美国军事部门在军事行动中的任务,以及当时的作战和电磁环境。

按照美国军事指挥层的观点,电磁战的实质性内容包括以下几个主要要素:

1. 防御(Counter-measures),旨在降低敌方军队和电子设备的效能。

防御可能采取主动或被动的方式,在事先或者对敌方行为做出回应后进行。

根据所使用的电磁频谱,技术性防御措施包括但不限于以下几种:

光电红外防御(Electro-Optical-Infrared Countermeasures:在可见光和红外线频率范围内进行,旨在通过有意的光学电子干扰减少敌方光学视觉、电视、摄影系统及类似侦察、通信和武器管理系统效能。这可通过使用如激光干扰站、烟雾/气溶胶、低可探测性降低工具、热陷阱、高能激光或红外频段定向能量设备来实现。

无线电频率防御(Radio Frequency Countermeasures:在无线电信号范围内进行,旨在通过有意的无线电干扰减少敌方导航系统、通信、部队指挥和武器系统的效能。主要目标是如受控摧毁装置(包括精确制导武器)、通信及侦察设备等对象。无线电电子干扰发射机和反雷达反射器是其常见手段。

2. 电磁频谱作战管理(Electro-magnetic Battle Management — EMBM),这一概念指的是对电磁环境的持续监测与评估,包括计划和指导特定频段的压制与控制、获取并维持电磁优势。其目的是确保有效的行动执行,并剥夺敌对手进行此类操作的可能性。特别重要的是在所有军事(战斗)活动中取得对敌人的全面优势。

3. 电磁兼容性保障(Electromagnetic Compatibility — EC),这指的是开发和执行组织、行政、操作和技术措施,以创造必要的条件来确保系统和设备、作战装备及武器的有效运行。这些措施基于使用电磁辐射的能量,并在军事应用中确保系统和工具在电磁环境的任何情况下都能以预定的质量和效率工作。

在提供电磁兼容性时,美国军队的电磁战机构特别注重及时发现、消除或减弱相互间的干扰,同时也致力于制定、更新并通知所有相关方关于频率限制和指导方针的工作。这包括对通信系统、情报收集、雷达、导航、电子攻击、自动化战斗管理系统、武器装备及作战技术系统的运行保障,以及在战场上部署的指挥点和通信节点等。

4. 电磁欺骗(Electromagnetic Deception)是一种故意的电磁辐射、再辐射、放大、反射、改变(扭曲)、散射、吸收或禁止电磁辐射行为,用于向敌人或其电磁设备提供误导信息,以降低或完全阻止敌军(部队)利用自身资源的能力。这一策略包含了以下几种方法:

- 操纵(Manipulative):通过在电子装备上制造误导迹象或是使用这些设备来向敌人提供假情报关于与其对抗的军队(力量),以此阻止(降低可能性)被敌人发现美国军队的组成、结构、战备水平、行动性质等信息,从而混淆敌人的判断。

- 模拟(Simulative):通过模仿自己的装备、部队、作战技术、武器系统、指挥点和设施的电磁辐射,误导敌人对与其对抗的集团的实际和潜在行动及能力的认识。

- 模仿(Imitative):通过模仿敌方的技术设备、对象、指挥点和通信网络的电磁和其他种类辐射,以及它们的活动,让敌人对其位置、方向和行为方式产生误解,并错误地估计其战斗能力和其他相关信息。这种方法旨在混淆敌人的战略判断和决策过程。

这些战术的目的是为了破坏或限制敌军的作战能力,在信息战领域中占据优势地位。

5. 电磁辐射防护(Electromagnetic Hardening)是指一系列增强个人防护、提高技术系统和设备对敌人及其非故意行动的电磁辐射及其他种类辐射影响的防御措施。这些措施包括使用过滤器和吸收材料(将电磁场能量转化为热能)、应用接地装置,结合短路、火花熄灭和屏蔽等技术。这一策略通常作为电子防御活动的一部分实施。

6. 电磁干扰识别(Electromagnetic Interference Resolution)是指一系列步骤,用于查明产生干扰的原因,并按照特定的指南和程序来确定故意与非故意的来源。

7. 电磁入侵(Electromagnetic Intrusion)包括故意在敌方通信、导航或信息接收频率上制造电磁辐射,目的是误导战斗装备操作员或破坏其正常工作。

8. 电磁压制(Electromagnetic Jamming)是通过故意发射、重发或反射电磁能量来阻止敌人利用电磁频谱,并降低其系统和设备的有效性的一种行为。

9. 电磁脉冲生成(Electromagnetic Pulse Generation)可能源自核爆炸,或其他特殊设备和电磁武器。它能破坏电力和电磁系统、设备、战斗装备、武器,以及指挥点、通信节点对人员的损害是通过峰值电流或电压波动。核爆炸产生的电磁脉冲影响范围可达到数百公里,取决于爆炸的高度和功率。在大陆范围内,高空核爆炸可能会生成强大的电磁脉冲。电磁脉冲的影响首先主要针对电磁设备和电力网。在电磁设备或战斗装备和武器的电子元件中引发高电流量和电压可能引起绝缘击穿、变压器损害、半导体器件破坏、熔丝和其他设备组件过热。

10. 电磁频谱控制(Electromagnetic Spectrum Control)指的是美国军队使用频率(频段)时需进行控制,以更高效地利用该资源。

11. 不相关技术装备收集的电子情报(Electronic Intelligence (ELINT) Collection)允许侦察到、截获和分析由不相关的电子设备发射的信号,如定位、导航、指挥、电磁战等。

作为不相关技术装备,指的是定位设备、导航设备、控制系统以及其他类型的电磁设备。

12. 电子伪装(Electronic Masking)是指一系列组织和技术措施,旨在通过允许功能质量的降低来隐藏对敌方雷达、无线电技术侦察系统和武器装备的电磁辐射。这是通过对发射电磁能的设备降低功率、设置时间和频率限制、降低基础设施、武装和军事装备对象的物理场水平以及在技术侦查工具的方向上恶化电磁能量传播条件实现的。此外,也可以使用自然条件、伪装系统、气溶胶、吸收负载和其他手段来完成。

13. 电磁探测(Electronic Probing)涉及使用特定的电磁辐射对电离层或潜在敌人的大气进行作用,并观察其反应,目的是了解它们的功能、操作能力或者电离层的状态。

14. 电子设备和系统访问及使用的安全(Electronics Security)包括一系列防护措施,旨在防止未经授权接触到关键机密设备和信息。这些信息可能在电磁信号的截获和分析过程中被获取,因此需要采取保护措施以确保数据的安全。

15. 电子战系统和设备的重编程(Electronic Warfare Reprogramming)是预先计划或非计划性措施,旨在根据技术手段的数量和质量变化、或在进行中的军事态势的变化来改变电子战力量和资源的应用方式或者解决的任务。例如,在军事行动进入新阶段(或解决其他问题)、敌方行为发生变化以及电子军事活动出现意料之中或意外的电磁干扰时,就需要对系统和设备进行重编程。

重编程的目标是保持或提高电子战的有效性和信息保障质量,并确保情报机构在执行任务中的相关性。同时,它也确保了自我防御和收集情报系统的效率。

16. 电磁辐射控制(Emission Control)是指对电磁、声学和其他形式的辐射进行监控,旨在发现违反规定的操作模式和军事装备使用规程的问题,并采取相应措施以保障部队在作战和日常活动的安全。同时,它也用于识别有意或无意干扰并找出解决冲突情况的途径。

17. 低可探测性/“隐形技术保障(Low-Observability/Stealth)。基础设施和武器装备,包括人员都会发出并反射电磁波形成明显的特征信号(例如热能、光、磁场和无线电频域的辐射),这些处理过程可以提供发射参数的数据,并有助于可能地识别其来源。对敌人而言,发现和搜集关于具有低可探测性特性的侦察对象的信息会变得更困难。通过使用少反射性形状、射频吸波材料、加热源的屏蔽和冷却以及其他手段和方法来减少不同电磁谱区间的信号特征(签名),可以实现低可探测性。这同时也是电磁欺骗的一部分内容。

18. 影响导航系统(Mechoaning),指的是接收敌方导航系统的信号并进行延迟再发射,以此来引入不确定性(干扰定位)和降低导航的准确性。

19. 导航战活动(Navigation Warfare),是指计划性的防御和攻击行动,在确保自身部队(部队、力量)获得可靠的位置、时间和空间信息的同时,同时阻止敌人接近类似的能力。开展这些活动需要协调并同步进行网络战和电磁战系统和资源的操作。

20. 准确地理定位(Precision Geolocation),涉及到对侦察手段和电子战系统的规划、协调与管理,旨在精确地(带有坐标参考)确定敌方作战装备、武器系统和战斗指挥的电磁辐射的位置信息,并向专门系统提供信息和目标指示。

21. 使用战时备用模式(Wartime Reserve Mode),指的是利用预先确定的系统和侦察、作战指挥、导航、电磁战和破坏手段的工作特性和模式,以提升军队行动的有效性(前提是敌人事先不会了解这些模式)*

*在战时和紧急情况下,备用工作模式的使用极为罕见,甚至根本不会被采用。

因此,美国军事指挥将电磁战视为在使用现代武器和军事技术的所有军事行动中夺取并保持电磁频谱优势的主要工具。它将在网络空间中进行,并贯穿作战行动的五个领域,在战略、战役和战术层面,以及物理、信息和认知领域内进行。()

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